应用OBI系统分析鼻咽癌调强放疗的摆位误差

目的:应用机载影像系统(OBI)分析鼻咽癌调强放射治疗的摆位误差。方法:应用Varian-21EX医用直线加速器治疗38例鼻咽癌患者。在首次调强放射治疗前应用OBl系统获取锥形束断层扫描(CBCT)图像,前3 d每天1次,以后每周1次,将CBCT图像和计划CT图像匹配得出两者间平移和旋转误差。结果:首次扫描获得的平均误差分别为左右(-0.49±1.90)mm,头脚(0.64±1.36)mm,前后(-0.57±1.78)mm;旋转误差为(0.05±0.11)°。经首次校正后其余各次摆位误差减小为左右(0.30±1.01)mm,头脚(0.12±0.92)mm,前后(0.47±1.05)mm;旋转误差(-0.02±0.03)°。结论:应用OBI系统验证摆位误差可以提高摆位精度,减少周围正常组织的照射。对于鼻咽癌调强放疗,临床靶体积(CTV)到计划靶体积(PTV)的外放边界约为2 mm。     

IGRT不同配准方式对乳腺癌摆位误差的影响

目的探讨影像引导放射治疗(IGRT)不同配准方式对乳腺癌患者摆位误差的影响。方法选取2017年在福建省肿瘤医院行容积旋转调强放射治疗(VMAT)的乳腺癌患者30例,利用机载锥形束CT(CBCT)XVI系统对患者进行首次治疗前扫描,将重建CBCT图像与CT定位图像,分别采用两种匹配(自动灰度匹配和自动骨匹配),观察对摆位误差的影响。结果灰度匹配的摆位误差结果,在X、Y、Z、RX、RY、RZ轴方向上分别为(0.73±2.29)mm、(0.19±2.14)mm、(0.14±2.16)mm、(0.78±1.28)°、(0.23±1.07)°、(0.05±1.09)°。骨匹配的摆位误差分别为(1.37±3.46)mm、(2.63±2.64)mm、(2.39±2.69)mm、(1.12±2.02)°、(-0.06±2.02)°、(-0.02±2.39)°。两种配准方式Y、Z轴平移方向的差异有统计学意义;X轴平移及X、Y、Z轴的旋转方向上差异无统计学意义。结论乳腺癌行IGRT时,选用自动灰度配准方式能进一步减少摆位误差,提高治疗的有效性和治疗质量,值得临床推广使用。     

CBCT在肺癌调强放疗计划精准治疗中的作用

目的:用锥体束CT(CBCT)研究肺癌调强治疗(IMRT)计划实施中的摆位误差及计划靶区(PTV)边界的外放值。方法:选择行调强放射治疗(IMRT)的肺癌患者35例,每周一次治疗前用瓦里安(Varian)IX直线加速器自带的图像引导系统(OBI)进行验证,获取三维方向位移及摆位误差,探讨计划靶区PTV外放值。结果:头脚方向摆位误差最大,前后和左右边界摆位误差在PTV定义外放范围内。结论:CBCT可以提高摆位精度,头脚方向PTV外放范围应扩大至1.2cm。     

不同配准方式对鼻咽癌螺旋断层调强放射治疗患者摆位误差的影响

目的探讨在高能X射线计算机体层摄影(MVCT)引导下螺旋断层调强放射治疗中两种自动图像配准技术对鼻咽癌放射治疗患者摆位误差的影响。方法随机选取2016年10月至2017年10月采用螺旋断层调强放射治疗技术进行调强放射治疗的鼻咽癌患者22例,每例患者治疗前均行MVCT扫描,将扫描获取的MVCT图像与定位图像行骨配准、骨与软组织配准,分别记录患者左右(X轴)、头脚(Y轴)、腹背(Z轴)方向的线性误差以及绕此3个方向形成的旋转误差(U、V、W)这6个方面的配准数据,分析两种配准方式之间的差异。结果 22例患者共150组MVCT扫描图像数据,所选数据符合正态分布。其中骨配准在X轴、Y轴、Z轴方向的平移误差与绕此3方向的旋转误差分别为(0.946±1.701)mm、(0.937±1.059)mm、(0.077±1.161)mm与(-0.127±1.201)°、(-0.217±1.104)°、(-0.280±0.897)°;骨与软组织配准在X轴、Y轴、Z轴方向的平移误差与绕此3方向的旋转误差分别为(0.920±1.397)mm、(1.045±1.167)mm、(0.386±1.212)mm与(-0.156±1.079)°、(-0.142±0.648)°、(-0.169±0.685)°。将6个方向的摆位误差计量数据进行配对t检验,骨配准、骨与软组织配准两种配准方式在Y轴、Z轴方向上的平移误差比较,差异有统计学意义(P<0.05);其他4个方向的摆位误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论鼻咽癌患者进行螺旋断层调强放射治疗时,为降低患者摆位误差,建议首选骨配准,必要时辅以手动微调直至满意为止。     

锥形束CT(CBCT)自动匹配方法测定头颈部肿瘤患者放疗误差的优劣

目的探讨头颈部肿瘤患者放射治疗过程中,利用锥形束CT(CBCT)图像自动配准的数据测定摆位误差的优劣。方法利用医科达(Elekta)Synergy加速器的机载KV-CBCT系统,在放射治疗前对30例头颈部肿瘤患者摄取CBCT验证图像,在图像采集的角度、滤线器、准直器、曝光条件一样,图像匹配范围一致,图像重建软件相同下,通过X线容积图像(XVI)系统与画有靶区的CT图像相比较,用自动匹配和手动匹配两种方法得出不同的数据,进行分析。结果自动匹配摆位误差结果在X(左右)、Y(头脚)、Z(腹背)方向依次为(-0.44±1.54)mm,(0.79±1.27)mm,(0.09±1.55)mm;手动匹配摆位误差结果在X,Y,Z方向依次为(-0.59±1.71)mm,(0.74±1.45)mm,(-0.29±1.61)mm。两种匹配方法摆位误差结果在X,Y,Z方向比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论采用相同配准条件和图像质量下,自动匹配和手动匹配所得摆位误差数据均可为临床采纳,但自动配准的数据由于更客观,对计算临床靶区(CTV)外扩计划靶区(PTV)边界的大小更有参考意义。可以外扩PTV的边界大小更加精准,极大地保护了周围正常组织。     

发泡胶联合头颈肩膜在头颈部肿瘤放疗中的应用及其摆位误差

目的探讨发泡胶和头颈肩膜的联合使用对头颈部肿瘤放射治疗的摆位影响及应用价值。方法选择调强适形放射治疗(IMRT)的患者50例,A组采用头颈肩膜和合适头枕固定,B组采用头颈肩膜和发泡胶固定。利用电子射野影像系统(EPID)验证系统进行治疗前的误差验证,共50次摆位,获得100张验证片,通过VARIAN系统与计划系统重建所得的DRR进行图像配准得出X轴(左右)、Y轴(头脚)、Z轴(腹背)的摆位误差数据共50个数据。结果 A组:x方向(0.69±2.19)mm、y方向(0.54±2.03)mm、z方向(0.61±2.11)mm。B组:x方向(0.44±1.87)mm、y方向(0.43±1.70)mm、z方向(0.54±1.77)mm。对误差>2 mm的给予在线矫正。采用头枕+头颈肩膜组、发泡胶+头颈肩膜固定组的误差数据差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在头颈部肿瘤固定中采用发泡胶联合头颈肩膜能够减少首次摆位误差,提高了摆位精度,增加了患者的舒适度。     

锥形束CT图像引导系统在放射治疗中的应用

目的：研究锥形束CT（CBCT）图像引导系统在精确放射治疗中提高摆位的精度,减少摆位的不确定性的作用。方法：对头颈部肿瘤患者（30例）和胸部肿瘤患者（40例）用CBCT扫描,其中头颈部肿瘤患者扫描90次,胸部肿瘤患者扫描113次,统计患者前后、头脚及左右方向的摆位偏差。结果：对于头颈部肿瘤患者前后方向的最大偏差值为6 mm,3个方向中〉3 mm偏差的均在10%以下;对于胸部肿瘤患者的头脚方向摆位误差最大,〉5 mm的达21.51%。前后方向的误差≤5 mm,左右方向〉5 mm的为4.53%。结论：采用CBCT图像引导系统对患者体位实时修正,极大的提升了放射治疗的精度和疗效。相对于电子射野影像验证系统（EPID）,CBCT对患者的累积剂量的影响更小,图像分辨率更高,图像匹配更精确,但是和普通螺旋CT相比,其分辨率和扫描范围还需要更进一步的提高。     

鼻咽癌调强放疗颈部摆位误差的研究

目的：利用锥形束CT （CBCT）分析鼻咽癌调强放疗中颈部的摆位误差.方法：有颈部淋巴结转移并接受调强放射治疗的鼻咽癌共12例.患者采用颈肩面罩加个体化真空垫头枕固定,所有患者均行CT模拟.每周治疗前拍1次CBCT图像,每位患者接受6次CBCT.相对于计划CT,分别分析整个靶区和颈部在头脚、垂直、左右方向上的摆位误差.结果：整体的摆位误分别为0.58±1.82mm（头脚方向）,1.85±1.76mm（垂直方向）,0.76±2.13mm（左右方向）;颈部的摆位误差分别为0.68±1.93mm（头脚方向）;2.23±1.89mm（垂直方向）;1.03±2.34mm（左右方向）.结论：颈部摆位误差与整体摆位误差不同.     

锥形束CT引导下胸上段食管癌摆位误差及计划靶区外放边界研究

目的 研究锥形束CT调强治疗胸上段食管癌患者的摆位误差,推算其靶区外放边界。方法 采用瓦里安iXTM直线加速器治疗胸上段食管癌40例。所有入组患者均常规摆位后行CBCT,治疗床在线校正后,再次CBCT,治疗结束后再次CBCT。分别获取摆位后、治疗前、治疗后X射线容积影像,所有容积图像采用自动骨性和手动微调的配准方式与计划CT配准后,即可获得患者前后（腹背）、左右、上下（头脚）误差,分析摆位误差及PTV的外放边界。结果 患者扫描CBCT共计956次,所有入组患者分次间上下、左右、前后误差均减小（Pearson=-0.523,-0.511,-0.562,P < 0.05）,全组患者摆位误差在左右（x）、上下（y）、前后（z）方向分别为（0.22±2.94）、（1.51±3.22）、（-1.89±1.38）mm,由公式计算出CTV在x、y、z方向分别需外放5.16、5.87、4.52 mm。结论 锥形束CT可明显减小胸上段食管癌患者的摆位误差,从而为缩小CTV的外放边界提供依据。     

六维配准技术在肺癌立体定向放射治疗中的必要性

目的:研究肺癌立体定向放射治疗患者在CBCT扫描后进行六维方向的配准相对于传统四维方向配准在位移误差纠正方面的必要性及其临床意义。方法:选取2018年3月~2019年7月在本院接受立体定向放射治疗的肺癌患者25例,使用VARIAN的edge直线加速器先进行CBCT扫描,再分别在四维方向和六维方向与计划中的定位CT图像进行配准,并记录数据进行统计学分析。结果:所有接受治疗的患者共获取204组对比数据,其中以六维方向配准而获得的腹背方向的位移误差为(-1.15±0.23)mm、头脚方向的位移误差为(-0.53±0.24)mm、左右方向的位移误差为(0.37±0.18)mm,水平旋转方向误差为(-0.05±0.07)?;而以四维方向配准所获得的腹背方向的位移误差为(-1.22±0.22)mm、头脚方向的位移误差为(-0.43±0.26)mm、左右方向的位移误差为(0.31±0.17)mm,水平旋转方向误差为(-0.02±0.06)?四者P值分别为0.840、0.764、0.822以及0.784,没有统计学意义。而在六维方向配准还有俯仰方向以及左右旋转方向的数据,此二者的角度偏移误差分别为(0.32±0.05)?、(0.17±0.07)?,由于四维配准在此二轴方向皆为0?,所以两者P值为0,有着显著的统计学意义。结论:肺癌立体定向放射治疗患者,六维配准对于患者体位的位移误差纠正的精确性有着显著的优势,以及配合六维床可以直接对六个方向进行纠正后治疗,能更好地保持治疗时的体位。     

电子影像系统测量宫颈癌真空体膜固定摆位误差分析及质量控制

目的：探讨电子射野影像系统（Electronics Portal Image Device,EPID）在宫颈癌真空体膜固定效果,分析放疗摆位误差。方法：回顾性选取2017年12月～2021年1月收治的24例宫颈癌患者。均在治疗前和治疗期间每周1次进行拍摄EPID,然后通过iView GT软件配准,得到X轴（左右方向）、Y轴（头足方向）、Z轴（前后方向）的摆位误差。结果：24例患者在治疗期间拍摄正侧位野共拍摄232张,分别为（2.26±1.32）mm、（3.32±1.88）mm、（2.54±1.51）mm,有200张其中误差值≤3mm,占86.2%(200/232)。有225张误差值≤5mm,占96.9%(225/232)。结论：应用电子影像系统测量宫颈癌真空体膜固定摆位误差,可以提高摆位精确度,并采取有效的质控措施,提高治疗效果。     

EPID在头颈部肿瘤放疗摆位中的应用

目的：确定电子射野影像系统（EPID）对头颈部放疗患者位置误差的修正效果。方法应用EPID对40例头颈部放疗患者的摆位误差进行测定分析。初次治疗前和以后每两周通过兆伏级EPID对患者治疗位置采集正交位射野验证影像,并与治疗计划中通过定位CT生成的数字重建射野（DRR）影像进行比对,医生认可比对结果后,记录下各方向摆位误差值。结果患者在x轴、y轴、z轴（x轴、y轴、z轴分别表示患者左右、前后和头脚方向）上的误差（系统误差±随机误差）分别为（0.7±1.33）mm,（0.28±1.74）mm,（0.13±1.29）mm;EPID验证结果和kV-CBCT验证结果在y轴、z轴方向无显著差异（P=0.859）,在x轴方向有显著差异（P=0.000）。结论在头颈部放疗时,EPID系统可以修正患者的位置误差。     

乳腺托架与体膜联合固定在乳腺癌保乳术后放疗中的应用

目的:探讨乳腺托架与体膜联合固定在乳腺癌保乳术后放疗中的应用.方法:选取36例乳腺癌保乳术后患者,用乳腺托架与体膜联合固定,在放疗前应用机载影像系统(on board imager,OBI)获取锥形束CT(cone beam CT, CBCT)图像,用CBCT图像和计划CT图像匹配得出二者间的误差值.结果:左右(X)、头脚(Y)、腹背(Z)3个方向的摆位误差分别为(2.6±0.783)、(3.0±1.027)、(1.6±0.872)mm,摆位误差>5 mm的百分率分别为16.5%、20.7%、9.1%.结论:乳腺癌保乳术后放疗使用乳腺托架与体膜联合固定可以起到很好的固定作用,尤其在Z轴(腹背方向)可明显减少摆位误差,有很好的临床应用价值.     

不同解剖区域配准方法对鼻咽癌体位误差的影响

目的：在鼻咽癌图像引导调强放疗中,采用4种不同解剖区域进行图像配准,研究分析4种配准方法对鼻咽癌体位误差的影响。方法：应用Varian23IX IGRT系统对17例鼻咽癌患者治疗时进行图像采集,选择颅底（A方法）、颈椎1~3（B方法）、下颌骨（C方法）和整体配准（D方法）等4种方法对CT-CBCT图像进行在线或离线配准,分别分析4种配准方法造成的线性误差（Vrt,Lng,Lat）及旋转误差（Pitch,Roll,Rtn）。结果：由于应用A、B、C等3种配准方法时,所选兴趣区域较小,只分析了各自区域的误差,故误差略大于D方法;且部分区域（如下颌骨）在摆位时会随后仰状态而变化,Lng误差略高于A和C方法;颈椎C1~C3也会随颈部的扭动而变化,旋转误差略高于A和C方法。而D方法所选兴趣区域较大,在线配准时可以对各兴趣区域信息进行整合,寻找较均衡的分析结果,配准结果较好。结论：图像引导放射治疗在鼻咽癌放疗中可以在线纠正摆位误差以提高放疗的精度,整体配准方法配准结果较好。     

电子射野影像系统对鼻咽癌调强放疗摆位误差的测量

目的 分析鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)的摆位误差情况,从而确定摆位扩边的大小。方法 选取采用调强放疗的鼻咽癌患者15例,放射治疗过程中每位患者前3次治疗及之后每周拍摄电子射野验证片(正侧位),共拍摄194张。应用电子射野影像系统(EPID)将验证片与数字重建射野影像(DRR)配准,分别测定左、右、头、脚、腹、背(L、R、H、F、A、P)六个方向的摆位误差。结果 六个方向的摆位误差90.21%≤ 2mm,98.63%≤ 3mm,100%≤ 5mm。总体系统误差L-0.6mm(±0.88 s),R 0.58mm(±1.02 s),H 0.08mm(±0.71 s),F 0.21mm(±0.54 s),A 0.00mm(±1.12 s),P 0.00mm(±0.97 s);随机误差的标准差分别为±0.55,±0.45,±0.56,±0.52,±0.48,±0.4mm;六个方向的摆位扩边值分别为2.59,2.85,2.17,1.72,3.15,2.72mm。结论 在EPID系统下进行实时测量和纠正摆位误差,可降低系统误差和随机误差,提高摆位精度。     

头颈部肿瘤精确放疗摆位的方法与探讨

目的：测定头颈部肿瘤在调强放射治疗中的摆位偏差,分析计划设计中从临床靶区（CTV）到计划靶区（PTV）的外扩边界.方法：随机抽取76名头颈部肿瘤患者,在治疗时用电子射野影像装置（EPID）拍摄射野片,将射野片和计划系统中的数字重建射野（DRR）图像片进行误差比较.结果：在左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别是（-0.62±1.46） mm,（-0.41±1.54） mm,（-0.31±1.67） mm,外扩边界分别是2.27 mm,1.87 mm,1.98 mm.结论：对于头颈部调强治疗的患者,CTV到PTV的外放边界在左右方向需要2.5 mm,头脚方向和腹背方向需要2 mm.并且随着治疗时间的递进,摆位误差没有规律性的变化.     

利用锥形束CT(CBCT)研究摆位误差对食管癌计划剂量分布的影响

目的评价利用锥形束CT(CBCT)影像系统测量食管癌调强放射治疗的摆位误差,并研究摆位误差对靶区和正常组织剂量分布的影响。方法选取中上段食管癌患者15例,每例患者扫描5次CBCT,得到75个摆位误差数据,对其进行分析。而后将摆位误差引入调强放射治疗计划中,分析摆位误差对靶区和正常组织剂量分布的影响。结果 15例患者左右方向(X),头脚方向(Y),前后方向(Z)的摆位误差分别为(0.20±0.18)cm,(0.25±0.22)cm,(0.18±0.14)cm。将摆位误差引入放疗计划后,计划靶区(PTV)95%体积剂量,最大剂量,最小剂量,脊髓的最大剂量与原计划比较,差异有统计学意义(P<0.05);肺20 Gy剂量体积,平均剂量,心脏40 Gy剂量体积与原计划比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论利用CBCT图像系统校正摆位误差,可以提高摆位精度,减少摆位误差对剂量分布的影响,提高PTV的照射剂量,保护脊髓。摆位误差对正常组织肺和心脏的剂量分布没有影响。     

CT模拟机及CBCT在头颈部肿瘤图像引导放射治疗中的首次摆位误差

目的在采用图像引导放射治疗的头颈部肿瘤患者中,对比分析CT模拟机与千伏级锥形束CT所获得的首次摆位误差。方法选取2019年4—8月于福建医科大学附属第一医院接受图像引导放射治疗的头颈部肿瘤患者106例,将患者分别在CT模拟机与Varian Trilogy直线加速器进行图像引导放射治疗的首次摆位,然后将采集的图像分别与计划CT进行图像配准比对,从而获得两组在左右(LR)、头脚(SI)和前后(AP)3个方向上的首次摆位误差,分别记为CT模拟机组和锥形束CT(CBCT)组,采用配对t检验比较两组数据。结果CT模拟机组和CBCT组在LR、SI、AP方向的首次摆位误差分别为(0.02±1.04)、(-0.04±1.21)、(0.13±0.88)mm和(-0.13±0.93)、(-0.06±0.81)、(-0.06±0.73)mm,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论在CT模拟机上对患者进行首次摆位之后,就无需在直线加速器上再进行首次摆位,以提高直线加速器的使用效率。     

利用锥形束CT图像分析胸部调强放疗的摆位误差

目的 应用医科达Synergy IGRT机载KV-CBCT校正胸部调强放疗摆位误差,分析校正前后摆位误差的变化.方法 选取2012年1月至2012年5月在我科应用医科达Synergy系统治疗的胸部患者15例.每位患者在疗程中使用频率为7～20次的(Cone Beam CT,CBCT)扫描,共190次.采集的X射线容积图像(XⅥ)与计划图像的靶中心配准,获得靶中心x、y和z方向的平移误差和3个轴向的旋转误差,采用机载六维治疗床系统(HexaPODTMevo system)对误差进行校准,分析误差及其分布规律.结果 摆位误差在x、y和z轴上分别为(-0.43 ～0.35)cm、(-0.46 ～0.15)cm、(-0.23～0.40)cm和旋转轴上的分别为(-1.7 ～1.8)°、(-2.1 ～2.8)°、(-2.8～1.4)°校正后的摆位误差在x、y和z轴上分别为(-0.26 ～0.18)cm、(-0.24 ～0.25)cm、(-0.19～0.16)cm和旋转轴上的分别为(-0.6 ～0.8)°、(-0.9 ～0.9)°、(-1～0.7)°校正后的系统误差和随机误差均低于校正前.根据van Herk等摆位扩边公式Mptv =2.5Σ+0.7σ,计算得出X、Y、Z方向的Mptv值分别为X为0.36 cm Y为0.66 cm Z为0.45 cm.如果每次放射治疗均进行在线图像引导校正,在实际应用中Mptv值为X为0.23 cm Y为0.28 cm Z为0.20 cm.结论 通过CBCT对放疗摆位中出现的线性误差和旋转误差进行校正,可以缩小系统误差和随机误差,基于CBCT图像分析的在线校正方法能减少该摆位误差,并有助于确定合适的临床靶区外放.从而缩小CTV-PTV的摆位扩放(Margin),提高放射治疗的精确性,降低周围正常组织剂量受量,保护正常组织,降低副反应.     

光学表面监测系统在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用

目的探讨光学表面监测系统(OSMS)在重度幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗中的应用价值。方法选取2019年6—11月于华中科技大学同济医学院附属同济医院行放射治疗的4例患重度幽闭恐惧症的头颈部肿瘤患者,首先利用颅脑模体在OSMS下进行反复模拟摆位测试,并使用锥形束CT(CBCT)校正摆位误差,观察OSMS的适用性,共获取OSMS与CBCT验证数据7组;随后对4例患者采用头颈肩固定架联合发泡胶垫及OSMS辅助固定方式进行模拟定位和放射治疗,采集验证对比数据20组。结果在颅脑模体测试中,OSMS与CBCT在X、Y轴的旋转误差分别为(0.37±0.16)°、(0.45±0.15)°与(0.61±0.22)°、(0.78±0.31)°,两者比较,差异均有统计学意义(P<0.05);4例患者治疗前的OSMS与CBCT验证摆位误差结果显示,两者在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05);记录4例患者经CBCT校正摆位误差后OSMS残余监测值(A组)与治疗前OSMS实际监测值(B组),结果显示,A组与B组在X、Y、Z轴的平移误差及旋转误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论OSMS可解决重症幽闭恐惧症患者头颈部放射治疗时的体位固定难题,同时结合CBCT影像验证系统可确保患者放射治疗精度。