基于光学表面监测系统对头部肿瘤放疗中摆位误差的研究

目的比较分析头部肿瘤两种固定技术的摆位误差，评估以光学表面监测系统（optical surface monitoring system，OSMS）为辅助手段引导摆位并进行监测的可行性。方法头部肿瘤患者A组26例采用发泡胶+头部热塑闭合面罩固定，B组20例采用发泡胶+头部热塑开口面罩固定+光学表面监测系统。A组摆位后进行锥形束CT( cone beam computed tomography, CBCT )扫描共178次，B组摆位经过OSMO调整后进行治疗前CBCT扫描162次，将获得的CBCT图像和计划CT图像匹配，得到X、Y、Z轴方向上的平移及旋转误差，并对摆位误差进行比较分析。通过OSMS调整摆位误差的标准为三维方向上平移误差≤ 1mm、旋转误差≤1°，调整后OSMS监测的摆位误差与治疗前CBCT 扫描配准摆位误差的差异定义为OSMS的精度。运用OSMS跟踪监测整个治疗过程中患者的实时摆位误差，并记录分次内的最大三维矢量误差、旋转误差及治疗时间。结果B组与A组分次间的三维矢量误差（1.73±0.90）mm/（2.24±1.25）mm，X、Z轴上的平移误差（0.04±1.00）mm/（-0.34±1.48）mm、（0.06±0.86）mm/（0.29±1.14）mm，X轴旋转角度误差（0.01±0.09）°/（0.18±0.95）°和平均摆位时间2.5 min/2.0 min,经比较差异具有统计学意义（P＜0.05)。B组OSMS的精度在三维矢量误差为（1.28±0.74）mm。OSMS跟踪监测患者分次内的最大三维矢量误差（0.71±0.47）mm,旋转角度误差为（0.46±0.40）°。结论与常规的采用闭合面罩固定相比，采用开口面罩固定并应用OSMS辅助摆位，不仅可便捷有效地减小头部肿瘤患者的分次间摆位误差，而且能实时跟踪并监测分次内的摆位误差。

Study on set up errors in radiotherapy for head tumors based on an optical surface monitoring system