放疗定位装置的质控内容与质控管理

质控标准和内容,并进行周期性检测,建立科室放射治疗定位装置台账,专人管理,明确标识,规范使用。结果:经过实践,规范了放射治疗定位装置的使用,完善精确放射治疗质控体系。结论:放疗定位装置的质控减少了放射治疗流程中的摆位误差,提高了放射治疗精度。     

改装高通道线圈实现头颈部放疗模拟定位的可行性研究

目的:改装两片式16通道（16ch）柔性线圈,建立头颈部模拟定位高通道线圈扫描方案,并评价其可行性。方法:将两片式16ch柔性线圈改装成与头颈部放疗摆位辅助装置相匹配的包绕式设计,进行序列采集,加速因子分别设置为2和3。使用标配的6通道（6ch）线圈,进行相同序列采集,其最大支持加速因子为2,并将其作为参考图像,进行图像质量的比较。对图像各项指标进行定量分析,包括几何畸变百分比（％GD）、层位置（SP）、层厚（ST）、百分图像均匀性（PIU）、伪影比（GR）、信噪比（SNR）和高对比空间分辨率（HCSR）;并记录各线圈和不同加速因子时的扫描时间。结果:ACR标准T1加权和T2加权序列,使用16ch线圈PIU较6ch线圈平均提高17.1%,其余各项指标两者差别均较小。加速因子均设置为2且扫描参数相同,16ch较6ch线圈相比,模拟定位序列各序列SNR平均相对提高约21.9%,PIU平均相对提高约10.3%,扫描时间和其它图像参数差别较小。16ch线圈加速因子3与6ch线圈加速因子2比较,时间缩短24.4%,PIU升高8.56%,但SNR下降10.86%。结论:本研究改装的高通道线圈磁共振模拟定位技术可满足临床需要;在不增加扫描时间的前提下,可显著提高图像的信噪比;在保持图像质量相近的前提下,可支持更快的并行采集方案,显著缩短扫描时间。     

计算机辅助外科手术（CAS）及其立体定位方法

计算机辅助外科手术是利用ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、ＤＳＡ等多模图像数据，帮助医生合理、定量地制定手术方案，进行手术模拟，并在适当的图像监视和定位系统下，利用一定的导引系统，进行手术干预。它对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。在计算机辅助外科手术系统中，立体定位是整个系统的一个关键，它连续图像信息和手术目标，直接关系到整个系统的精度     

计算机辅助外科手术(CAS)及其立体定位方法

计算机辅助外科手术是利用ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、ＤＳＡ等多模图像数据，帮助医生合理、定量地制定手术方案，进行手术模拟，并在适当的图像监视和定位系统下，利用一定的导引系统，进行手术干预。它对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。在计算机辅助外科手术系统中，立体定位是整个系统的一个关键，它连接图像信息和手术目标，直接关系到整个系统的精度和计算机辅助手术的成败。目前主要有光学定位法、机械手定位法、超声波定位法、电磁定位法等。     

有框架与无框架CT放疗定位

目的:用3D激光定位的CT模拟机替代框架定位的可能性。方法:选30例头体部肿瘤患者分别采用框架系统与CT模拟技术用CREAT立体TPS与ATHENS三维TPS各自独立设计治疗计划和定位坐标。结果:在相同条件下,Φ5cm,4cm,3cm误差分别为1%,1.5%,2%,等剂量曲线图及DVH图相似。定位误差在头部无差异,在体部小于±1mm。结论:CT无框架定位技术可替代框架定位系统用于立体定向放射治疗的定位。     

Elekta立体定位体架对靶区吸收剂量的影响

目的:研究立体定向放射治疗中Elekta立体定位体架(ESBF)对靶区吸收剂量的影响。方法:将小水箱放入ESBF内做CT扫描,图像传至PrecisePlan计划系统三维重建数字化体模。计算6MV、15MVX线存在和不存在立体定位体架时靶区吸收剂量的差别,并与水箱中的测量值进行比较。结果:TPS计算结果显示对于两侧野,当等中心坐标Y150mm时吸收剂量的差别为5.4%～5.7%;当Y150mm时为9.0%～9.3%。利用后野照射时靶点吸收剂量差别为2.2%～2.4%,后斜野为2.6%～2.9%。两档能量X线计算值无明显差异。水箱测量结果显示,当两侧野Y150mm时剂量差别没有明显变大;两后斜野215°野的差别大于145°野;且15MV的差别均小于6MV。结论:射线经过Elekta立体定位体架时由于衰减会对靶区的吸收剂量造成影响。PrecisePlan剂量计算算法能够根据坐标值对体架影响做出修正,但与测量值存在偏差,实际照射时需要根据测量结果进行修正。     

内囊前肢的立体定位及其临床应用研究

本文对30例(60侧)正常成人脑标本探索内囊前肢毁损术的最佳部位,并对其进行解剖定位。观测结果认为在冠状方向上之最佳部位应选择在距大脑原点向前20-24mm处,其坐标值:20mm处(X=13.70±3.40mm,Z=10.30±2.20mm),该处内囊前肢与Z轴夹角为25°。24mm处(x=14.70±8.80mm,Z=11.40±2.20mm),该处內囊前肢与Z轴夹角为30°。在水平方向上内囊前肢前2/3的最狭窄处位于距离连合间径上方4mm处,其宽度平均为2.6mm。坐标值X=16.50mm,Y=22.90mm,Z=4.00mm。     

大壁虎脊柱立体定位的方法与装置

大壁虎在体脊髓制备及其电生理实验的开展,需要确保大壁虎脊柱部分的立体定位。借助大壁虎骨骼标本,根据脊柱结构特征,本研究提出了一种有效的大壁虎脊柱立体定位方法,并以通用脑立体定位仪为平台,研制了适于不同脊柱节段定位的脊柱适配器。大壁虎不同节段的脊髓暴露及电生理实验验证了该适配器操作方便、定位可靠,能够满足大壁虎脊髓研究的需要。     

基于连续断面图像的颅脑结构立体定位方法

颅脑结构的精确空间定位是颅脑数字化研究的前提,同时也是临床上运用射线无创治疗颅脑疾病的必然要求。本研究在头部连续断面图像的基础上,通过坐标系的平移和坐标轴的旋转克服切面角度对坐标值影响,建立大脑三维坐标系并通过Excel软件建立颅脑结构三     

基于先验知识的头颈部肿瘤调强放疗计划多目标优化方法

头颈部肿瘤调强放射治疗计划本质上是目标函数个数大于20、优化变量数大于1 000的复杂多目标优化问题,目前没有精确求其Pareto最优解集的有效方法。本文提出了一种新的有效近似求解方法。首先,根据71例头颈部肿瘤患者的放疗剂量先验知识,对各危及器官的线性EUD按相关系数进行R型聚类分析,将所有危及器官聚为3类;其次,将所有属于同类危及器官的线性EUD均值看作目标函数,联合肿瘤靶区的约束条件,构造一个维度较低的多目标优化模型;最后,通过基于角解的增强夹心算法逼近该低维、局部的Pareto前沿,并通过可视化导航方法快速选出一个调强放疗计划。对比传统的多目标调强放疗计划优化方法,该方法能显著减少目标函数的个数,极大程度地简化Pareto前沿。实验结果表明,本文方法可以将头颈部肿瘤调强放疗计划多目标优化模型中的20~21个目标函数减少到6~7个,并能有效确定其近似的Pareto前沿,找到与临床放疗计划质量相当、部分指标甚至更优的放疗计划。     

Phantom dosimetry for conformal stereotactic radiotherapy with a head and neck localizer frame

Linear accelerator based stereotactic radiotherapy (SRT) with the Gill-Thomas-Cosman (GTC) re-locatable frame has been in use for several years. The use of the frame is limited to treating lesions above the hard palate. For treating tumours in the head and neck region, the Head and Neck Localizer (HNL) frame has been designed by Radionics Inc. for use with their XPlan treatment planning software. In this study we have used a spherical acrylic phantom commercially known as the 'Lucy' phantom (Sandstrom Sandstrom Trade and Technology Inc.) to perform thermoluminiscent as well as film dosimetry for the HNL frame. A radio-opaque marker was placed in the phantom and a film test carried out to verify the accuracy in isocentre positioning. The results of the dosimetry with TLD were within 2% for points near the isocentre and 5% (or 2 mm in steep gradients) in the planning target volume (PTV). In regions of low dose, larger percentage differences in local dose were observed, but all differences were within 5% of isocentre dose. The film dosimetry provided dose distributions that matched well with those generated by the XPlan stereotactic treatment planning software.     

Factors influencing quality of life in patients during radiotherapy for head and neck cancer

Introduction

Radiotherapy (RT) in combination with chemotherapy is a standard of care for patients with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). The RT is associated with side effects, which impact on quality of life (QoL). Thus, the aim of this prospective longitudinal study was to investigate the impact of RT on the QoL of patients with HNSCC during RT.

Material and methods

From September 2008 to February 2010, 205 patients with locally advanced HNSCC were enrolled. The data pertaining to their QoL were collected using the EORTC QLQ-C30 and the EORTC Head and Neck Module (QLQ-H&N35) and then all items were transformed to a 0-100 scale according to the guidelines of the EORTC. The following clinical factors were chosen to study their potential influence on the QoL; site of primary, clinical stage, and methods of therapy: RT vs. chemoradiotherapy (CRT). Additionally, the sociodemographic factors (age, gender, education, habit of smoking) were studied.

Results

Deterioration of almost all scales and items in the QLQ-C30 and QLQ-H&N35 questionnaire were noted at the end of RT. The following factors negatively influenced the QoL: age < 60 years (p < 0.05), female gender (p < 0.05), habit of smoking (p < 0.01), advanced clinical stage (III and IV) (p < 0.05), site of primary (larynx, hypopharynx) (p < 0.01), and CRT (p < 0.01).

Conclusions

Our study showed that RT significantly negatively influenced QoL at the end of the RT course. Additionally, this study demonstrated that age, gender, smoking habit, tumor site, and clinical stage of disease showed a significant effect on the QoL of HNSCC patients during RT.     

头部立体放射治疗中两种固定方式的精度比较

目的:比较双面网和单面网两种固定方式对头部立体定向放射治疗病例摆位精度的影响。方法:选取40例头部立体定向放射治疗患者,分为对照组（传统单面网固定）和试验组（新型双面网固定）。获取患者治疗前锥形束CT图像,记录按照骨性标志配准误差并进行统计学分析。结果:两组摆位误差在左右（Lat）、进出（Lng）、升降（Vrt）、俯仰（Pitch）、翻转（Roll）、旋转（Rtn）各方向平均数±标准差表示为:对照组（0.26±0.15） cm、（0.13±0.10） cm、（0.19±0.13） cm、（1.40±0.75）°、（1.31±0.65）°、（1.00±0.60）°;试验组（0.07±0.08） cm、（0.14±0.13） cm、（0.09±0.09） cm、（0.73±0.62）°、（0.72±0.58）°、（0.66±0.52）°。两组数据使用曼恩-惠特尼U检验,Lat、Vrt、Pitch、Roll、Rtn方向有统计学差异（P<0.05）,Lng方向无统计学差异（P>0.05）。结论:相对于单面网,双面网固定方式在头部立体定向放射治疗中减小了患者的摆位误差,提高了治疗精度,可使患者获益。 【关键词】立体定向放射治疗;摆位误差;单面网;双面网     

立体定向放射治疗照射野剂量分布特点及应用

目的：测量目前广泛应用的立体定向放射治疗系统（SRT－X 刀）准直器射野的临床剂量学参数，探索正确的临床使用方法。材料与方法：用组织等效固体水模、仿真人体头模和胶片剂量测量系统测量BrainLAB X刀系统在静态、单靶（中心）旋转、两靶旋转照射时的离轴比、半影、锐度、平坦度等剂量学参数。结论：了解和掌握不同照射技术时，X刀准直器射野剂量学参数的变化是正确使用立体定向放射治疗技术的一个关键因素，特别是在鼻咽癌的多靶点补量治疗时尤为重要。本文提出了临床使用时的一些具体建议。     

Eclipse系统的通量平滑技术在头颈部肿瘤放疗中的应用

目的:基于Edge系统,评估通量平滑技术在头颈部放疗中的应用。方法:采用Eclipse v13.6计划系统对40例头颈部肿瘤患者做回顾性分析,每位患者制定6组逆向调强计划,包括对照组（Smooth 0, 0）即X和Y平滑值为0、实验Ⅰ组（Smooth 20, 20）、实验Ⅱ组（Smooth 40, 40）、实验Ⅲ组（Smooth 60, 60）、实验Ⅳ组（Smooth 80, 80）和实验Ⅴ组（Smooth 100, 100）。评估各组计划靶区及危及器官的剂量学差异,分析平均叶片对展宽（ALPO）、MU factor及γ通过率。结果:与对照组相比,实验组的PCTV60和PCTV54的HI、PCTV60 CI和喉V50均存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅱ~Ⅴ组脊髓Dmax存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅳ与实验Ⅴ组喉Dmean存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅲ与实验Ⅴ组左侧腮腺V30存在统计学差异（P<0.05）;实验Ⅱ与实验Ⅳ组左侧腮腺Dmean存在统计学差异（P<0.05）;实验V组右侧腮腺V30与Dmean具有统计学差异（P<0.05）。随着通量平滑值的增加,PCTV60 CI呈现先增加后降低趋势（Smooth 40, 40最大）,PCTV60和PCTV54的HI则呈现先减小后增加低趋势（Smooth 40, 40最小）。MU factor则先呈现降低趋势（Smooth 0,0到Smooth 60, 60）,随后呈现增加趋势（Smooth 60, 60到Smooth 100, 100）。γ通过率、喉V50和ALPO随平滑度增长呈现增长趋势,而机器跳数呈现下降趋势。结论:适度的平滑值降低了计划投照复杂性,过度的平滑则影响靶区覆盖率并且提高危及器官的受量。基于临床需求及硬件限制,头颈部放疗计划的X和Y平滑值建议设为40。     

一种自动确定放疗原始等中心的新方法

目的:提出一种通过勾画标记点结构自动确定放疗原始等中心的方法（以下简称新方法）,通过与常规方法作比较分析测试新方法的应用价值。方法:选取40例接受放射治疗的腹部肿瘤患者的定位CT图像,其中标记点出现在1层、2层CT层面各20例。使用常规方法（通过Eclipse计划系统的十字定位工具手动确定原始等中心）,然后使用新方法（通过自动勾画标记点结构并进行位置计算自动确定放疗原始等中心）,分析两种方法确定的原始等中心之间坐标的差异。此外,还手动勾画了标记点结构。结果:与手动勾画标记点结构相比,自动勾画20例2层CT图像中标记点的Dice相似性指数（DSC）值为（0.79±0.06）,40例左右方向（x轴）偏差绝对值、腹背方向（y轴）偏差绝对值的均值分别为0.04、0.05 cm。标记点出现在2层CT图像的20例中,头脚方向（z轴）偏差绝对值的平均值、标准差、最大值、最小值分别为0.22、0.03、0.26、0.16 cm。结论:本文提出的新方法可以快速、精确地计算出放疗原始等中心坐标,特别是当标记点出现在2层CT图像时,可以有效弥补常规方法的缺陷。