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利用CBCT联合六自由度治疗床研究宫颈癌术后放疗摆位误差及CTV外放边界
目的 利用千伏级CBCT联合HexaPOD evo RT六自由度治疗床研究宫颈癌术后盆腔放疗摆位误差,推算CTV外放边界.方法 采用医科达AXESSETM直线加速器治疗宫颈癌术后患者17例.所有患者常规摆位后CBCT,治疗床在线校正后再次CBCT,治疗后再次CBCT,分别获得ⅩⅥ.与计划CT图像配准后,即可获得患者左右、上下、前后方向平移及旋转误差,分析摆位误差及CTV外放边界.采用配对t检验差异.结果 CBCT校正前后均为304次,治疗后68次.所有患者分次间左右、上下、前后方向平移误差和旋转误差经在线校正后均减小,校正前/后绝对值的平均值分别为2.42 mm/0.42 mm、3.55 mm/0.47 mm、3.26 mm/0.27 mm和1.24°/0.24°、0.70°/0.32°、0.57°/0.12°(P=0.036、0.000、0.000、0.002、0.000、0.004).考虑分次内摆位误差影响,治疗床校正后CTV外扩边界在左右、上下、前后方向上分别为2.24、3.32、2.20 mm.结论 宫颈癌术后患者CBCT联合六维治疗床在线校正可明显减小6个方向分次间摆位误差,且能缩小CTV外放边界.
关键词： 宫颈肿瘤/图像引导放射疗法 六自由度 摆位误差 外放边界 -
用于微创手术导航的六自由度电磁跟踪方法
目的 为在微创手术中确定体内器械的位置和方向,提出一种不依赖磁场模型电磁跟踪方法.方法 采用体外2根可在三维空间旋转的磁棒,利用磁场大值搜索体内微型正交三轴磁场传感器以确定其位置,进而依据磁棒轴线上磁场方向特点,利用坐标系旋转关系确定传感器的空间姿态.我们对系统的误差和跟踪特性进行了仿真,并设计了实验原型进行验证.结果 初步的实验结果表明,在40 cm范围内系统平均的位置和方向误差分别为1.387 cm和5.023°.仿真结果还表明,若进行精确参数测量,系统可以达到更加理想的精度.结论 本方法能够满足微创手术导航的要求,且算法简单可靠,有良好的应用前景.
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影像引导下放射治疗脊柱肿瘤六自由度摆位误差分析
目的:探讨颈椎、胸椎及腰椎肿瘤在锥形束CT( cone beam CT,CBCT)影像引导下的调强放射治疗( image guided radiation therapy, IGRT)六自由度摆位误差分析. 方法:收集2013年5月至2014年6月在北京大学第三医院行脊柱恶性肿瘤放疗的患者30 例,其中颈椎肿瘤10 例,胸椎肿瘤10 例,腰椎肿瘤10 例. 采用瑞典医科达( ELEKTA)公司AXESSE直线加速器CBCT引导,用HexaPODTM evoRT床从平移和旋转六自由度方向在线校正摆位误差,CT模拟定位获取治疗计划参考图像(层厚3 mm,120 kV,200 mAs). 每次治疗前行千伏级( kV级) CBCT扫描(100 kV,36. 6 mAs,s20射野准直器),CBCT图像采用骨窗模式与计划参考图像自动匹配,并经高资质医师和物理师共同确认,误差校正后再次行CBCT扫描,将两次图像与计划参考图像分别进行匹配验证. 本研究共收集838次摆位校正前、后匹配结果,分别记录患者平移摆位误差左右方向X( lateral)、进出方向Y( lngitudinal)、升降方向Z(vertical)、旋转误差俯仰方向RX(pitch)、滚动方向RY(roll)及左右旋转方向RZ(yaw)匹配结果. 应用SPSS 13. 0统计软件,对HexaPODTM evoRT床校正前后位移误差数据行配对t检验. 结果:椎体肿瘤摆位误差(绝对值)中,3个平移X、Y和Z方向摆位误差结果分别为颈椎(1.71 ±0.10)mm、(1.81 ±0.11)mm和(1.94 ±0.09)mm;胸椎(3.17 ±0.19)mm、(4.26 ±0.28)mm和(2.18 ±0.12)mm;腰椎(2.69 ±0.24)mm、(3.33 ±0.26)mm和(2.86 ± 0. 21)mm. 患者摆位后首次CBCT获得摆位误差数据与误差纠正后(动床后)再次CBCT验证后获得残余误差数据3个平移X、Y和Z方向分别为颈椎(0. 5 ± 2. 4) mm、(0. 01 ± 2. 4) mm和(2. 4 ± 1. 4) mm,胸椎(1. 17 ± 0. 11) mm、(0.26 ±0.30)mm和(0.08 ±0.12)mm,腰椎(1.09 ±0.24)mm、(2.03 ±1.26)mm和(0.06 ±0.51)mm. 进行配对t检验结果:颈椎及胸椎平移3个方向误差纠正前后差异均有统计学意义;腰椎仅是升降Z方向平移误差纠正前后差异统计学有意义(t= -3. 518,P<0. 001). 3个旋转RX、RY和RZ方向摆位误差分别为颈椎肿瘤0. 67° ± 0. 04°、1. 06° ± 0. 06°和0. 78° ± 0. 05°,胸椎0. 62° ± 0. 05°、0. 75° ± 0. 06°和0. 84° ± 0. 06°,腰椎0. 59° ± 0. 06°、0. 80° ± 0. 07°和0. 73° ± 0. 06°;误差纠正后(动床后)再次CBCT验证后获得残余误差数据3个旋转方向RX、RY和RZ方向分别为颈椎肿瘤0. 27° ± 0. 14°、1. 20° ± 0. 04°和0. 28° ± 0. 05°,胸椎0. 02° ± 0. 20°、 0. 05° ± 0. 26°和0. 64° ± 0. 16°,腰椎0. 09° ± 0. 26°、0. 50° ± 0. 05°和0. 03° ± 0. 16°,误差纠正前后颈椎和腰椎旋转3个方向差异均具有统计学意义,胸椎仅是滚动方向RY方向差异有统计学意义(t=7. 106,P<0. 001). 30例患者疼痛均有缓解,未发现放疗副反应. 结论:IGRT下HexaPODTM evoRT床对脊柱肿瘤放射治疗的摆位误差纠正有明显作用,建议采用在线校正脊柱肿瘤放射治疗摆位误差.
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六维床等中心校准以及故障分析
0 引言瑞典医科达(Elekta)Synergy IGRT直线加速器是目前世界上先进的放疗设备之一,我院于2011年底引进医科达Synergy IGRT直线加速器系统.本文将我科在平时工作中遇到的故障排除方法介绍如下,供同行参考.医科达Synergy IGRT加速器配备了千伏级锥形束CT(kV-CBCT)和六自由度治疗床,可实时在线校正等中心三维方向线性摆位误差和相应的旋转误差[1].六自由度床可向6个方向运动,包括Hexa-PODTMevo放射治疗床(如图1所示)和IGUIDE软件控制系统2个部分,具有对摆位误差进行自动校正的功能.
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椎弓根螺钉内固定治疗下腰椎爆裂骨折21例
爆裂骨折属不稳定骨折,需早期对损伤节段进行复位与固定,解除骨折块对神经组织的压迫,保护脊髓免受再损伤[1,2].由于爆裂骨折常常造成伤椎前中后三柱的破坏,因此,选用同时具备三维六自由度矫正力的椎弓根螺钉内固定系统进行手术治疗更符合脊柱脊髓的生物力学.笔者通过回顾性分析21例采用椎弓根螺钉内固定治疗的下腰椎爆裂骨折患者的临床资料,探讨该类损伤的治疗方式和致伤机制.
