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光学表面成像系统在ABC放疗患者作用探讨
目的 探讨光学表面成像系统在使用 ABC放疗患者中的精度及稳定性.方法 采用ABC放疗的18例肺部转移灶患者,以光学表面成像系统为辅助手段引导摆位并进行监测,以CBCT为参考标准.表面影像摆位误差与CBCT扫描配准误差的差异定义为光学表面成像系统的精度,表面影像摆位误差、纠正的误差值及再次记录的表面影像误差的差异定义为该系统的稳定性.治疗过程中记录并分析光学表面成像系统监测到的分次内误差.结果 光学表面成像系统的精度(系统误差Σ/随机误差σ)与稳定性在左右、头脚及前后方向分别为1.78 mm/3.42 mm、2.54 mm/6.57 mm 及2.79 mm/3.22 mm,2.12 mm/2.54 mm、3.09 mm/4.02 mm及1.37 mm/3.55 mm.屏气时与自由呼吸时的分次内误差(Σ/σ)在左右、头脚及前后方向分别为0.42 mm/0.85 mm、0.41 mm/1.47 mm及0.41 mm/1.47 mm,4.76 mm/4.16 mm、6.54 mm/7.78 mm及3.13 mm/5.92 mm.结论 光学表面成像系统可有效监测ABC屏气时的有效性.但在使用ABC放疗患者中光学表面成像系统摆位精度及稳定性的影响因素尚不明确,故不能代替CBCT进行位置验证.
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胸部肿瘤放疗两种体膜固定方法的摆位精度分析
目的 通过对胸部肿瘤放疗体膜固定方法的改进,进一步提高胸部肿瘤放疗摆位精度.方法 将50例胸部肿瘤患者随机均分至常规体膜固定组(常规组,无电极贴)和改良体膜固定组(改良组,电极贴).使用模拟机验证片与治疗计划系统的数字重建射野图像,对两种不同体膜固定方法的摆位精度差异进行成组t检验.结果 常规组和改良组左右、上下、前后方向摆位误差分别为2.5±1.5和2.4 ± 1.4(P =0.010)、4.4±2.0和2.2±1.2(P =0.000)、2.2±1.3和2.1±1.0(P=0.100).结论 改良体膜固定法与常规体膜法相比提高了放疗重复摆位精度,具有临床推广价值.
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自制脚部固定器在下肢肿瘤等放疗中的应用
目的 探讨自制脚部固定器在下肢肿瘤等放疗中的应用价值.方法 31例患者下肢放疗时应用脚部固定器定位固定,放疗中每周拍摄验证片,通过验证片和模拟定位片或计划系统生成的数字重建影像比较分析摆位误差.配对t检验差异.结果 患者上下、前后、左右方向摆位误差分别为(2.39±2.21)、(0.22±2.73)、(0.20±2.71) rnm,上下方向偏移较前后、左右方向大(P=0.000、0.000).结论 下肢肿瘤等放疗中应用脚部固定器具有良好准确性和重复性,值得推广.
关键词： 下肢肿瘤等/放射疗法 自制脚部固定器 摆位误差 -
ExacTrac X线图像引导系统在头部肿瘤治疗中的质量控制
目的 研究头部肿瘤在ExacTracX线图像引导系统下的摆位误差及影响因素.方法 随机选取10例行头部肿瘤放疗患者,应用头膜和框架固定,红外线标记摆位后采用ExaeTrac X线图像引导系统拍摄双侧斜位交叉X线射野照片,并与计划的DRR进行配准,得到左右方向、上下方向、前后方向的平移误差和旋转误差.配对t检验两两方向间差异.结果 10例患者左右方向、上下方向、前后方向的平移误差和旋转误差分别为(0.57±0.24)、(0.68±0.19)、(1.54±0.29) mm和(0.54±0.13)°、(0.60±0.23)°、(0.51±0.15)°,前后方向平移误差稍大(P=0.02、0.01),其余方向平移误差和全部旋转误差均相近(P=0.06,0.10～0.41).结论 应用ExaeTrac X线图像引导系统配合六维移动治疗床在头部肿瘤放疗是可行的,平移误差和旋转误差均控制在可接受范围.并可通过更换红外线球体、减少污染红外线小球来进一步提高治疗精度,为临床放疗提供质量保证.
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头颈部肿瘤放疗精确定位摆位仪的研制及其使用效果分析
由于头颈部有眼球、脑干等重要组织和器官,头颈部肿瘤放疗更需要精确定位和摆位.目前普遍采用热塑膜面罩进行定位和摆位,因不能精确记录患者头颈部与头枕、头颅固定架间的位置关系及头颈部体位,在多次重复摆位治疗过程中摆位误差较大.
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食管癌放疗两种不同固定体位对摆位误差的影响
目的 探讨双臂平放置身体两侧(A组)与双臂交叉抱肘上举置额前(B组)两种不同体位对食管癌分次放疗摆位误差的影响.方法 采用病例对照研究,患者仰卧双臂A或B体位,热塑体膜固定.放疗前3次及其后至少1次/周CBCT扫描,骨配准并结合人工校对获得患者左右、上下、前后方向线性摆位误差并行成组t检验.结果 每组各11例,A组CBCT共92人次,B组共87人次.摆位绝对误差只有左右方向(x轴)A组大于B组,分别为(2.46±1.79)、(1.91±1.71) mm(P =0.036).摆位相对误差只有上下方向(y轴)A组小于B组,分别为(0.09±3.90)、(1.91±4.12) mm (P=0.003).三维矢量摆位误差A、B组相近(P=0.751).放疗中每周绝对摆位误差和三维矢量摆位误差A、B组均相近(P＞0.05).结论 两种体位对食管癌分次放疗的摆位误差各有优劣,但均在可控范围内.可根据临床实际选用合适的治疗体位.
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头颈部肿瘤放疗中两种图像引导系统比较研究
目的 比较ExacTrac X线和CBCT两种图像引导系统在头颈部肿瘤放疗中的误差差异. 方法 随机选取20例行头颈部放疗患者均分为两组:A组采用红外线小球摆位后行ExacTrac X线拍摄双斜位片,与计划DRR配准后得到左右、上下、前后方向的平移误差和旋转误差,六维放疗床调整误差并记录摆位配准时间;B组采用人工摆位后行CBCT获取图像,与定位CT图像配准得到上述方向平移误差和绕上下方向误差,四维方向上调整误差并记录摆位配准时间. 采用配对t检验比较两组差异. 结果 A组与B组左右、上下、前后方向平移误差分别为( 0.59± 0. 25)、( 0.62± 0. 25) (1.56±0. 28) mm与(0.52±0. 31)、(0.74±0. 17)、(1.58±0. 34) mm (P=0. 43、0. 21、0. 90);旋转误差中A组左右、上下、前后方向分别为(0.54±0. 17)°、(0.72±0. 27)°、(0.44±0. 22)°,B组绕上下方向为(1.26±0. 33)°(P=0. 01). 摆位配准时间A组小于B组(108. 0 s : 165. 8 s,P=0. 00). 结论 两种图像引导系统在头颈部肿瘤放疗是可行的,误差均在可接受范围. ExacTrac X线比CBCT的上下方向旋转误差和摆位配准时间均小,但图像分辨率不如CBCT.
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基于锥形束CT体部肿瘤图像引导放疗的摆位误差分析
目的 应用千伏级锥形束CT(KVCBCT)评价采用负压成型垫作体位固定和终等中心标记法作定位的体部肿瘤图像引导放疗的摆位误差.方法 回顾分析2009-2011年的223例体部肿瘤患者资料,这些患者在配有LAP可移动式激光定位系统的飞利浦PQS CT或飞利浦Brilliance CT Big Bore上采用负压成型垫体位固定和终等中心标记法定位.CT图像通过网络传输给瓦里安Eclipse治疗计划系统用来勾画靶区和设计计划.在治疗前使用瓦里安直线加速器的机载影像系统行KVCBCT扫描和配准,得出左右、上下和前后方向的摆位误差.使用SPSS 16.0软件对数据行独立样本t检验.结果 758组摆位误差数据呈高斯分布,左右、上下、前后方向的平均摆位误差分别为(-0.5±2.8)、(0.0±3.0)、(0.4±3.4) mm,使用公式M=2.5Σ +0.7δ计算外放边界分别为3.2、2.1、3.4mm.结论 本研究得到的外放边界证实治疗计划在患者治疗时得到了可靠实施,并也为临床医师提供了依据.
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自制"倾倒式"治疗床减小胸腹部肿瘤放疗摆位误差可行性与有效性
目的 CT模拟定位和放疗过程中均使用自制"倾倒式"治疗床进行摆位,探讨其减小摆位误差的可行性和有效性.方法 选取2016年3-9月于肿瘤医院进行放疗的22例胸腹部肿瘤患者,根据是否使用"倾倒式"治疗床随机分为2个组,每组11例.试验组使用"倾倒式"治疗床实现患者由直立位转换至仰卧位,对照组采用常规的患者自主仰卧位.所有患者均在自主呼吸的状态下接受定位CT扫描,根据IGRT协作组的规范化建议进行图像配准.记录并分析CBCT扫描平移误差和旋转误差配准数据,根据"四参数模型"计算2个组摆位误差.结果 试验组x、y、z轴向平移误差和范围分别为(-0.012± 0.128)、(0.272± 0.123)、(0.089± 0.105)cm 和0.29~0.70、0.23~0.70、0.14~0.53 cm,对照组的分别为(0.006±0.198)、(-0.108±0.396)、(-0.096±0.176)cm和0.27~0.75、0.56~2.08、0.34~0.89 cm.结论 自制"倾倒式"治疗床可以提高胸腹部肿瘤放疗的摆位重复性,减少摆位误差,尤其是y轴向上的摆位误差.
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基于3DCBCT/4DCBCT保乳术后VMAT摆位误差测量与校正的比较研究
目的 探讨保乳术后自由呼吸状态下基于3DCBCT和4DCBCT测定的乳腺VMAT摆位误差间及摆位残差间差异.方法 选择保乳术后外照射患者20例,全部行4DCT扫描并勾画靶区,应用MONACO v510计划系统制定WMAT计划.分次治疗前隔次采集4DCBCT和3DCBCT图像各5次,将CBCT图像与计划CT图像配准,实施在线校正后再次采集CBCT图像,比较两种测量方法间摆位误差和摆位残差的差异.摆位误差和摆位残差间两两比较行配对t检验.结果 校正前基于4DCBCT测得的三维方向摆位误差均显著大于基于3DCBCT测得值(P=0035、0018、0040).校正后左右和前后方向基于3DCBCT获取的随机误差更小[(0.5±039)mm:(0.7±030)mm,P=0005;(0.9±109)mm:(1.2±048)mm,P=0000]),前后方向基于3DCBCT获取的总摆位残差更小[(0.2±033)mm:(0.6±063)mm,P=0000].校正前后在前后方向基于4DCBCT测量值计算的摆位边界显著大于基于3DCBCT获得的(P=0002).结论 相对于3DCBCT,在三维方向上4DCBCT监测摆位误差的能力更强;两种方式在校正随机误差方面的效能相似,通过校正均能达到较为满意的体位重复度并缩小靶区外扩边界.
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220例肿瘤患者HT靶区几何学不确定性分析
目的 分析HT靶区的几何学不确定性,为科室CTV外扩至PTV的边界大小提供依据.方法 分析220例肿瘤HT病例,其中头颈部97例、胸部45例、腹盆部78例.计算x、y、z轴向系统误差(Σ)和随机误差(σ),对摆位数据进行正态性检验,采用2.0Σ+0.7σ和μ±2.58σ计算出各方向外扩边界数值.结果 头颈部、胸部、腹盆部病例摆位时Σ和σ范围分别为(0.7～1.9 mm和1.1 ～1.4 mm)、(0.8 ～4.2 mm和1.5～3.2 mm)、(1.1～4.1 mm和1.8～4.1 mm),x、y、z轴方向外扩边界分别为(5.2、6.5、7.7 mm)、(7.5、16.2、10.3 mm)、(7.6、17.1、15.7 mm).结论 HT中外扩边界对靶区覆盖的效果还需后续大量病例验证,但各放疗单位应建立自己的靶区外扩数据.
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兆伏级放疗射野图像与模拟图像自动配准算法研究
目的 利用计算机图像处理与互信息比较技术,探索一种精确快速的兆伏(MV)级放疗射野图像与模拟图像自动配准算法和摆位误差分析算法,为开发自动图像引导放疗软件提供基础.方法 采用放疗患者MV级射野图像验证片,以改进滤波算法去噪、以基于偏导数阈值的灰度变换增强图像后,进行突出骨性结构同时抑制软组织和空腔的图像预处理.采用结合小波多分辨率分析的粒子群和鲍威尔混合改进算法进行互信息的参数优化和变换,与计划设计的数字重建片或X线模拟机定位片配准.以仿真人模体模拟摆位误差方法对配准算法进行验证和评估.结果 改进的图像预处理算法能很好满足MV级射野图像的骨性结构增强要求.建立的互信息配准方法兼顾了配准的精度和速度,对头颈部射野图像的自动配准过程过程平均耗时31.4 s.20例仿真体模摆位的射野图像配准验证结果显示自动配准的水平、垂直和旋转误差相对于手工配准分别降低了62.74%、67.32%和66.61%.结论 建立了基于MV级放疗射野图像的自动精确配准和误差分析算法,其配准精度和速度可以满足临床需要.
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乳腺癌胸壁野结合锁骨上野放疗时头部固定的重要性研究
目的 通过比较多功能体板对头部进行固定的体位固定方式和乳腺托架体位固定方式在位移误差及其引起的剂量学差异,研究乳腺癌行胸壁野结合锁骨上野放疗时头部固定的重要性.方法 选取2017年年内乳腺癌患者30例,随机分成A、B两组,A组使用多功能体板结合头部热塑膜固定,B组采用乳腺托架固定.每例患者在放疗前后均行CBCT扫描.计算两组患者在x、y、z轴向的摆位误差和分次内位移以及V100、V95,并行独立样本t检验差异.结果 A组和B两组患者在x、y、z轴向摆位误差分别为(1.24±0.42)、(1.71±0.61)、(2.25± 1.04) mm和(3.67±2.05)、(3.78±1.74)、(4.65±2.66) mm (P=0.033、0.027、0.020);分次内位移分别为(1.10±0.66)、(1.13±0.59)、(1.11±0.62) mm和(2.48±0.88)、(2.21±0.98)、(3.53±2.01) mm (P=0.030、0.021、0.013);V100分别为(94.27±3.20)％和(99.08±0.60)％(P=0.065),V95为(89.48±4.70)％和(96.53±2.50) ％(P=0.002).结论 使用多功能体板对头部进行固定较乳腺托架固定方式产生的位移误差明显减小,使胸壁野及锁骨上野剂量的准确性更高.
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摆位误差对前列腺癌靶区和危及器官剂量分布的影响研究
目的 研究前列腺癌放疗中摆位误差对靶区和OAR剂量的影响.方法 随机选取近1年内治疗的前列腺癌患者12例,每位患者在治疗过程中行6～ 10次CBCT获取摆位误差.在TPS中用带入平均值模拟(Plan_A)和带入分次CBCT误差值合成计划(Plan_F)两种方式通过移动等中心位置,在不改变射野分布、权重及计划跳数的情况下计算剂量分布.对比分析模拟计划和原计划(Plan_O)的剂量差别.结果 CTVD95的Plan_A与Plan_O不同(P=0.008),Plan_F与Plan_O相近.PTVD95的Plan_F与Plan_O、Plan_A与Plan_O均不同(P=0.004、0.041).直肠V60、Dmax,左股骨V20、Dmax,右股骨Dmax的Plan_F与Plan_O不同(P=0.026、0.015、0.041、0.049、0.003);Plan_A和Plan_O只显示左股骨Dmax不同(P=0.045).患者头脚方向上的误差与直肠V40、V50、V60变化相关(r=-0.785、-0.887、-0.833),与PTV D95变化相关(r=-0.682),前后方向上的移动与膀胱V20、V30、V40、V50、V60变化相关(r=-0.945、-0.823、-0.853、-0.818、-0.774).再行计划中所有正常组织的评价指标均能满足临床要求,但是靶区处方剂量体积均有不同程度的亏量,且Plan_F的亏量均大于Plan_A.结论 取平均值带人TPS的模拟方式低估了日常摆位误差对于剂量分布的影响.摆位误差对于靶区剂量分布的影响大于正常组织器官.y轴向误差更容易引起直肠和PTV的剂量变化,而z轴向的误差更容易引起膀胱的剂量变化.
关键词： 前列腺肿瘤/放射疗法 摆位误差 剂量分布 -
鼻咽癌三维适形和调强放疗过程中头部与颈部摆位误差比较研究
目的 探讨鼻咽癌三维适形、调强放疗过程中头部和颈部摆位误差是否存在差异.方法 选择中晚期鼻咽癌(T2～4N1～3M0期)患者19例,头颈肩热塑面罩固定,将等中心点置于鼻咽腔附近.由三维激光灯在面罩上定出左、中、右原始十字标志点,并贴上直径约为0.3 mm的铅珠作为显像标记,然后CT扫描.将CT图像通过网络传至Peacock逆向计划系统进行计划设计,然后实施治疗.治疗1～6周每周在CT模拟机进行重复扫描,扫描及固定和摆位方法都与进行计划CT时相同.将每周验证体位重复性CT图像与计划CT图像通过读图软件进行比较,并利用双独立样本t检验头、颈部摆位误差.结果 左右、上下、头脚方向上颈部摆位误差分别为(2.44±2.24)、(2.05±1.42)、(1.83±1.53) mm,头部摆位误差分别为(1.05±0.87)、(1.23±1.05)、(1.17±1.55) mm;颈部和头部的摆位误差差异有统计学意义(t=-6.58、-5.28、-3.42,P=0.000、0.000、0.001).左右、上下、头脚方向上颈部系统误差分别是头部的2.33、1.67、1.56倍,颈部随机误差分别是头部的2.57、1.34、0.99倍.结论 鼻咽癌三维适形、调强放疗过程中采用头颈肩热塑面罩固定情况下,颈部的摆位误差大于头部.
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红外线跟踪摆位系统与电子射野影像装置对摆位误差测量结果的比较研究
目的 比较红外线跟踪摆位系统(IM-BPS)和电子射野影像装置(EPID)对食管癌和肺癌患者摆位误差测量结果的优劣。方法 2007-2008年间接受三维适形或调强放疗的40例食管癌和27例肺癌患者,使用IM-BPS和EPID测量其在左右、头脚、前后方向上的摆位误差,并对两种测量结果行配对t检验和符合程度的x2检验。结果 用EPID每例患者摆位验证需10～12 min,而IM-BPS仅需2～5 min。IM-BPS和EPID测量的食管癌患者左右、头脚、前后方向摆位误差均值分别为3.49、3.19、3.31和4.03、3.41、3.43 mm (t=5.17、1.88、1.57,P=0.000、0.060、0.119);肺癌患者的分别为4.23、3.51、3.39 mm和4.85、3.53、3.74 mm (t=5.63、0.28、3.88,P=0.000、0.780、0.000)。≥65％食管癌和≥55％肺癌患者两种测量结果在3个方向摆位误差差值为±1 mm内时差异有统计学意义(x2 =51.09,P=0.000和x2 =53.35,P=0.000)。结论 IM-BPS对食管癌及肺癌患者摆位误差的测量结果大部分优于EPID,虽然两种方法都能对患者治疗摆位进行较为准确测量和质量控制,但因IM-BPS应用直观、简便、耗时短、可实时l监测校正而更易于临床使用。
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盆腔肿瘤精确放疗中自制辅助装置应用研究
目的 利用瓦里安机载CBCT研究自制辅助装置在体模固定盆腔肿瘤放疗中的作用.方法 选取盆腔肿瘤患者50例,按照入组顺序随机均分为对照组和研究组.研究组采用热塑体模和自制辅助装置加以固定,对照组用热塑体模固定.放疗前行CBCT扫描并在线匹配,得出左右、上下、前后方向摆位误差.组间比较行成组t检验.结果 研究组患者左右、上下、前后方向摆位误差分别为(1.56±1.00)、(1.60±1.29)、(1.36±1.00)mm,对照组的分别为(1.76±1.33)、(2.76±1.69)、(1.92±0.91) mm (P=0.551、0.009、0.043).结论 自制辅助装置解决了体模固定在上下方向上误差,也可解决患者不自主的下肢活动的问题.
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真空垫和体膜固定胸腹部肿瘤放疗应用研究
目的 探讨真空垫+体膜固定胸腹部肿瘤放疗的临床应用价值.方法 随机抽取实施放疗的胸腹部肿瘤患者240例,其中A组60例患者采用单纯的真空垫固定体位,B组60例患者采用单纯的体膜固定体位(固定体膜的底板未改进),C组120例患者采用真空垫+体膜固定体位(固定体膜的底板已改进).单因素方差分析组间差异.结果 采用真空垫+体膜固定患者的摆位误差小,采用单纯的真空垫或体膜固定患者的摆位误差大,3种固定方法在治疗摆位过程中摆位误差差异有统计学意义(P=0.000).结论 胸腹部肿瘤患者需要放疗时采用真空垫+体膜固定优于单纯的真空垫或体膜固定体位,摆位简单方便可行,体位固定舒适和重复性好,并且减少人为摆位误差,提高了治疗摆位的精度.
关键词： 胸腹部肿瘤/放射疗法 真空垫+体膜 摆位误差 -
配合度较差鼻咽癌患者VMAT摆位误差及靶区外扩距离的研究
目的 应用KV-CBCT统计配合度较差鼻咽癌患者的摆位误差,并计算其CTV→PTV外扩边界.方法 统计2013-2015年间45例鼻咽癌患者的摆位误差,计算出随机误差95％ CI-1并制定PTV-1值.在此基础上,收集自2015年根据前5次验证数据得到配合度较差特殊患者(随机误差不在95％ CI-1内)16例,统计其摆位误差,计算出随机误差95％ CI-2并制定PTV-2值.对该16例特殊患者选取PTV-1,制定计划-1;选取PTV-1结合PTV-2,制定计划-2.比较计划-1与计划-2的剂量学差异.结果 PTV-1和PTV-2均在y方向大,引入摆位误差后计划-1的CTV不能满足处方剂量要求.计划-2的CTV的V95％、D95比计划-1分别提高6.26％、4.43％.只有脊髓D01在2个计划中不同(P=0.005),但能满足临床剂量要求.结论 选取PTV-1结合PTV-2为外扩边界可以有效提高配合度较差患者靶区剂量,同时不会对正常组织造成损害.
关键词： 鼻咽肿瘤/容积调强弧形疗法 摆位误差 靶区边界 剂量分布 -
胸腹部肿瘤放疗中应用不同体位固定技术的效果比较
胸腹部肿瘤由于受患者自身解剖特点(体重、腹式呼吸、皮下脂肪厚度和皮肤牵拉等因素)影响,放疗过程中摆位重复性较差[1].本研究对176例胸腹部肿瘤患者放疗中应用不同体位固定技术的摆位误差进行分析,现将结果报道如下.
