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非等中心锥束CT成像系统标定及三维重建
目的 研究非等中心锥束CT系统(CBCT)几何参数标定及投影图像重排,提出新的方法以提高参数标定精度及三维(3D)重建质量,以期突破现有算法要求等中心系统应用环境的限制.方法 针对非等中心CBCT系统建立坐标系,推导标定模型中特定标志点空间坐标与其在投影图像中平面坐标之间的几何关系,建立虚拟等中心CBCT系统,提出面向非等中心CBCT系统的解析+迭代混合标定方法,对投影图像进行重排,在此基础上进行3D重建.将标定模型置于非等中心CBCT系统中,获取各个旋转角度下的投影图像;提取投影图像中特定标志点坐标,基于这些坐标数据,采用所提方法计算虚拟等中心CBCT系统几何参数;并求取虚拟等中心锥束投影图像;后采用FDK算法进行3D重建.结果 与文献[10]算法相比,所提算法对转轴在成像板上的投影坐标(u0’和v0')标定精度相当,而射线源到成像板的垂直距离(D')和射线源到转轴的距离(R)标定精度明显较优.结论 本研究混合标定算法可提高D'和R’的标定精度,并可突破文献[10]算法等中心系统应用环境的限制.
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放射外科的新进展
放射外科已有40年的历史,出现过伽玛刀和X刀两类医疗仪器.因伽玛刀治疗的范围局限于颅内病灶,而X刀精度较差,主要用于高分次、低剂量的常规放疗,所以在医学界并未引起广泛的注意.2001年射波刀开始用于临床,因其结构功能进了多种革新,如机器人照射系统的非等中心照射、自动调整位置的治疗床、高精度的自动摆位、治疗中频繁定位和射束随靶区位移而修正,以及可以治疗全身各部位的肿瘤,尤其是可以治疗随患者自然呼吸而移动的肿瘤,也就是四维治疗随呼吸而运动的肿瘤,包括原发性和转移性肺、肝、胰、肾和前列腺等肿瘤,预期对医学的贡献极大.无论从放射外科、手术或放疗的立场,都可认为射波刀是新一代、优质的局部病灶治疗方法.
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CyberKnife等中心及非等中心立体定向治疗计划质量及效率评价
目的 探讨并评价CyberKnife (CK)系统利用等中心和非等中心两种计划模式立体定向治疗计划(SRT)的剂量学特性及差异.方法 将18例肿瘤患者分为A、B两组:A为小体积组即肿瘤大小在3 cm以下;B为大体积组即肿瘤大小在3 cm以上.每组9例患者计划分别给予同一处方剂量条件40 Gy/SF.在相同的条件下,分别以等中心和非等中心两种布野方式立体定向治疗技术设计相应的计划,通过其靶区适形指数(CI)、非均匀指数(HI)、梯度指数(GI)和危及器官等剂量学参数,分析评估SRT计划优化质量及实施效率,从而实现评价两种治疗模式的剂量学差异.结果 等中心组计划执行的平均治疗时间(P =0.002)及机器MUs(P ＜0.001)明显优于非等中心组;CI均值(A:P =0.027;B:P=0.007)和GI均值(A:P ＜0.001;B:P ＜0.001)分别小于非等中心组;HI均值则略高于非等中心组(A:P =0.029;B:P＜0.001);A组平均剂量归一值(P=0.011)等中心组优于非等中心组,而B组(P =0.012)等中心组低于非等中心组.结论 等中心治疗模式在治疗时间、MU数及GI上均优于非等中心,在CI和HI上略低于非等中心模式.小体积肿瘤可考虑等中心治疗模式,而大体积肿瘤则宜用非等中心治疗模式;但仍需更多的临床病例给予研究.
关键词： CyberKnife 等中心 非等中心 计划质量 剂量学
