基于标定和计算的电子射野影像系统剂量重建

提出了一种基于标定和计算的电子射野影像系统(EPID)剂量重建算法。首先,对连续采集模式的EPID原始数据进行暗场校正和增益校正,然后通过亮场灰度特征确定射野边界。其次,对EPID数据进行MU标定、离轴标定和射野大小标定,并根据标定后的叠加通量和加速器机头蒙特卡罗模型进行剂量重建。最后,选取9例IMRT计划,分别使用EPID和MapCheck对计划进行验证测量,并在不同γ标准下比较两种验证工具的通过率。针对选取的1例计划病例,两种标准下使用MapCheck对多个病例验证的通过率分别为99.02%±1.28%、90.84%±4.49%;使用EPID重建模型的平均通过率分别为98.86%±1.19%、91.39%±4.80%。本文提出的标定和剂量计算相结合的EPID重建算法,与主流剂量验证软件MapCheck相比,对IMRT计划的验证通过率没有统计学差异(P>0.05),符合剂量验证的临床要求。

基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究

目的 使用基于电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)的质控系统,在Primus和VenusX加速器上实现光栅位置及剂量验证。方法 通过灰度值最大梯度方法计算光栅位置,评估偏差。使用剂量标定和剂量计算相结合的算法对EPID采集的图像进行剂量重建,将EPID和MapCheck/PTW得到的数据,分别与计划系统剂量进行γ通过率分析。结果 VenusX加速器光栅误差小于1 mm,Primus重新标定后误差明显减小。重建的剂量,在3%/3 mm,阈值10%和2%/2 mm,阈值10%的2种标准下,Primus加速器γ平均通过率分别为98.86%和91.39%;VenusX加速器γ平均通过率分别为98.49%和91.11%。结论 基于EPID的质控系统,可提高加速器质控效率,减轻物理师工作负担。

基于电子射野影像系统分析食管癌放疗摆位误差的影响因素

基于电子射野影像系统(EPID)分析食管癌放疗摆位误差的影响因素。方法:选取2020年6月-2023年12月放射科接受放疗的食管癌患者150例。收集患者EPID数据,并以Pearson法进行相关性分析。结果:在X,Z轴上不同性别患者间摆位误差比较,差异均无统计学意义(P>0.05),Y轴上不同性别患者间摆位误差比较,差异有统计学意义(P<0.05);在X,Z轴上不同年龄患者间摆位误差比较,差异均有统计学意义(P<0.05),Y轴上不同年龄患者间摆位误差比较,差异无统计学意义(P>0.05);在X,Z轴上不同固定方式患者间摆位误差比较,差异无统计学意义(P>0.05),Y轴上不同固定方式患者间摆位误差比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,性别在Y轴上摆位误差呈正相关(r=0.219,P=0.07),在X轴和Y轴上均无相关性;年龄在X轴上摆位误差呈正相关(r=0.365,P<0.001),在Z轴上摆位误差呈正相关(r=0.211,P=0.01),在Y轴上无相关性;固定方式在Y轴上摆位误差呈负相关(r=-0.238,P=0.003),在X轴和Z轴上均无相关性。结论:食管癌患者性别、年龄和固定方式的不同均对其放疗中的摆位误差有一定影响,医师面对不同患者时可据此适当调整固定位置以保证治疗的精确性。

图像引导放疗二维电子射野影像系统验证模式和三维锥形束验证模式对鼻咽癌调强放疗摆位误差的影响

目的:探讨图像引导放疗(IGRT)二维电子射野影像系统(EPID)验证模式和三维锥形束CT(CBCT)验证模式对鼻咽癌调强放疗(IMRT)摆位误差的影响。方法:选择2018年10月—2021年10月行IMRT的鼻咽癌患者30例,根据使用的IGRT方式随机分为EPID组(n=15)和CBCT组(n=15)。比较两组患者影像采集和配准时间,图像配准后记录并分析左右(Lat)、头脚(Long)、前后(Vert)三个方向的摆位误差及验证效果。计算靶区外扩边界(MPTV):临床靶区(CTV)到计划靶区(PTV)的外扩范围。采用视觉模拟评分法(VAS)评估患者疼痛情况。比较两组危及器官的辐照剂量。结果:EPID组患者Lat,Long和Vert三个方向的摆位误差与CBCT组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。CBCT组图像采集、配准时间显著大于EPID组,VAS疼痛评分低于EPID组,差异均有统计学意义(P<0.05)。EPID组Lat,Long和Vert三个方向的MPTV均大于CBCT组,且均大于6 mm,差异有统计学意义(P<0.05)。CBCT组患者危及非肿瘤区域内耳、脊髓、啮合关节、视神经的平均受照剂量均小于EPID组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:采用三维CBCT模式进行放射治疗鼻咽癌,摆位误差较小,可降低危及组织的受照剂量和患者的疼痛指数,提高放射治疗的精准性。

电子射野影像系统(EPID)在头颈部肿瘤放射治疗中的摆位误差分析及质量控制

目的:通过电子射野影像系统(Electron PortalImaging Device,EPID)测定和分析三维适形及调强放疗中的摆位误差,并依此计算CTV外扩PTV边界的大小,定期分析误差原因,不断提高科室的质量控制水平。方法:对2007年10月份开始连续四个月月份各12、11、17、16例头颈部肿实行适形或调强放疗的肿瘤患者进行摆位误差测定,体位固定采用头颈肩膜固定,每例患者每周一次于治疗前在加速器上拍摄正、侧位等中心验证片各一张,与治疗计划系统中的DRR(Digital Reconstructed Radiograph)片比较,计算出摆位误差。CTV到PTV外扩边界的大小由公式2.0Σ+0.7σ计算得出,其中Σ为系统误差,σ为随机误差,于每月底计算本月度的CTV到PTV外扩边界数值,分析误差原因,并提出具体质控措施。结果:由公式得出我科头颈部肿瘤外扩PTV的理论边界前1、2、3月份数值呈不断下降,自4月份开始,数值呈稳定状态。结论:通过对摆位误差的分析为我科外扩CTV边界提供了理论依据,确定了CTV到PTV外扩边界的大小,通过不断的改进,使边界外扩数值不断减少,减少患者照射区域,提高治疗水平。

非晶硅电子射野影像系统与ArcCHECK在直肠癌容积旋转调强剂量验证中的应用

目的:比较非晶硅电子射野影像系统(a-Si EPID)与旋转照射剂量验证仪器(Arc CHECK)在直肠癌容积旋转调强(VMAT)剂量验证中的应用。方法:随机选取20例直肠癌VMAT病例,分别设计a-Si EPID与Arc CHECK的验证计划,并在UNIQUE加速器上进行验证。采用γ分析方法(3 mm,3%)比较两种不同验证工具的相对剂量与绝对剂量通过率、X和Y方向的profile。结果:Arc CHECK的绝对剂量通过率为(97.73±1.98)%,相对剂量通过率为(96.96±2.34)%;aSi EPID的绝对剂量通过率为(97.58±1.88)%,相对剂量通过率为(98.13±1.47)%。X、Y方向的profile理论值与实测值很相近,理论剂量分布图与实测计算剂量分布图在高低剂量点分布上重合度较高。结论:Arc CHECK和a-Si EPID的验证结果在剂量学上没有明显差异,两者在直肠癌VMAT剂量验证中都是可行的,但a-Si EPID操作简单、使用方便、显示剂量即时,可以更便捷地进行VMAT剂量验证。

电子射野影像系统在放疗中的质量保证应用

目的:把电子影像射野系统(EPID)应用到放疗质量保证的多个方面,从而保障病人得到精确放疗。方法:根据不同目的采用EPID不同模式拍片,如单曝光,双曝光,开始-中途-结束,连续拍片等模式,将获得的图像与目的图像进行比较。结果:对于患者的正位和侧位图像能较好的控制摆位误差;能简洁快速地验证光野和射野一致性;能大概地验证治疗计划系统(TPS)中调强射野的注量图;能检验多叶准直器(MLC)的到位精度。结论:充分合理地利用EPID,可在放疗中进行多项质量保证,保证精确放疗。

基于EDose软件电子射野影像系统的调强剂量验证

目的:探讨电子射野影像系统(EPID)用于调强放射治疗三维剂量验证的可行性。方法:分别使用Varian公司的Trilogy加速器自带的EPID及EDose软件和美国Sun Nuclear公司的Mapcheck剂量验证系统及配套模体对10例调强放射治疗的患者进行剂量验证,记录并比较分析两种系统的绝对剂量和相对剂量γ通过率的相关性。结果:采用γ(3%/3mm)标准时,相对剂量EPID和Mapcheck验证的γ通过率分别为(98.51%±1.10%)、(98.73%±0.69%);绝对剂量EPID和Mapcheck验证的γ通过率分别为(96.50%±3.33%)、(97.64%±1.51%),两者均无统计学意义(P>0.05)。其它标准的γ通过率有统计学意义。结论:EPID可以作为调强三维剂量验证的工具,比Mapcheck更方便快捷。

利用非晶硅电子射野影像系统对多叶准直器叶片到位精度作质量控制

背景与目的:加速器的多叶准直器叶片到位精度误差会对调强放射治疗产生剂量分布偏差,剂量偏差将导致治疗失败或者是严重的器官损伤。本研究将通过简单的方法实现多叶准直器叶片到位精度的质量控制和质量保证。方法:使用医科达加速器和医科达iViewGT非晶硅平板电子射野影像系统(electronic portal imaging devices,EPIDs),使用8MV光子线,获得计划系统设计好的射野图形,利用软件测量叶片的实际到位坐标,同DicomRT文件中的坐标作比较,获得他们之间的误差,根据误差的方向和大小调整叶片的到位精度。结果:可以控制叶片的到位精度在1mm之内。结论:利用EPIDs做叶片到位精度的质量控制,方法简单快速可靠。

电子射野影像系统临床应用的研究进展

电子射野影像系统(EPID)越来越多的被应用。对摆位误差的研究是电子射野影像系统的最初设计目的,利用其进行摆位误差的校正有在线和离线两种形式。随着对电子射野影像系统的剂量学特性的不断了解,用它进行剂量学验证也开始从实验室研究走向临床应用。电子射野影像系统在放疗元件的质量保证中也起到重要的作用,近年来在这方面的研究主要是对多叶光阑质量保证。本文就电子射野影像系统的临床应用做一简要的概述。

电子射野影像系统(EPIDs)图像质量控制方法的探索

目的:拍摄模体边界图像,获得模体图像的对比度,信号噪声比和调制传输函数,通过获得的这些指标来寻找一个操作方便又能够量化的EPIDs图像质量控制的方法;材料和方法:Elekta iViewGT非晶硅阵列电子影像系统,Elekata Precise加速器(光子8MV),4mm厚度平板铅体模,测量边界垂直于模体表面,同时模体边界处在照射野中心轴,模体表面垂直于射线束;在SSD=100cm处使用8兆光子线和100MU获得模体边界图像;使用基于matlab图像分析软件处理获得的图像,计算射线穿透模体和空气后的图像灰度信号关系,获得模体图像的对比度和信号噪声比,同时通过换算,获得探测器效率函数;根据模体的边界图像,得到边界函数,对边界函数进行微分获得线扩展函数,对线扩展函数进行傅里叶变换得到图像的调制传输函数(MTF),通过空间分辨率的方式从另一个角度描述图像的对比度;通过对比度(CNR),信噪比(SNR),调制传输函数(MTF)和探测效率等指标定量的评价EPIDs成像质量。结果:获得了模体图像的CNR、SNR、MTF(50)和探测效率的测量值,同时测量值在随时间推移而下降;结论:此种方法可行,可以长期观测EPIDs系统的成像质量,根据拍摄模体获得的数据对EPIDs系统的图像质量作监测,根据监测的结果决定对EPIDs的维护内容和频次,进而完成对EPIDs影像系统的质量控制和质量保证工作。

探讨肿瘤患者静态调强治疗过程中电子射野影像系统的误差源分析

目的利用电子射野影像系统(EPID)分析摆位过程中误差的各个来源,有针对地减少分次治疗过程中由于误差导致的放射治疗效果的不佳,同时提出治疗过程中质量保证措施。方法选择2014年10月至2015年10月南京军区南京总医院收治的50例头部肿瘤和50例体部肿瘤患者,其中男性68例,女性32例,年龄35~76岁,平均年龄53岁。所有患者行医科达静态调强治疗,且所有患者进行常规方法定位,每周定位1次,分别测其在头脚方向(Z轴)、左右方向(X轴)和上下方向(Y轴)的摆位误差。每次行EPID验证时,头部患者其偏差超过5 mm,体部患者其偏差超过10 mm时,由放射治疗医师及物理师共同分析其原因。结果每例患者在放射治疗全过程中大概有5~8次行EPID验证。50例头部肿瘤患者摆位误差<5 mm的占98.2%;50例体部肿瘤患者摆位误差<10 mm的占90.0%。头部肿瘤患者在X轴、Y轴、Z轴摆位误差都<5 mm,差异无统计学意义(t=1.65,P>0.05)。体部肿瘤患者在X轴、Y轴摆位误差也都<5 mm,差异无统计学意义(t=1.43,P>0.05);由于呼吸运动等因素影响,体部Z轴摆位误差差异有统计学意义(P<0.05)。可以得出头部肿瘤患者在治疗的过程中摆位有很好的稳定性。结论在放射治疗的实际操作过程中,误差来源很复杂,通过EPID的摆位验证,有效地减少了患者的靶区误差,提高了肿瘤治疗的靶区的局部控制率及治疗的安全性。但在整个过程中,EPID的摆位分析,显得尤为重要。

评价电子射野影像系统验证鼻咽肿瘤放疗摆位误差时对患者剂量的影响

目的:分析利用电子射野影像系统(EPID)纠正鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)的摆位误差时,对患者剂量的影响。方法:选取IMRT的鼻咽癌患者30例,每拍一次电子射野影像片(EPI),拍摄正位片(机架角为0°)和侧位片(机架角为90°)共计2张。拍摄正、侧位片时射野面积一般取10cm×10cm,机器跳数为3MU-4MU。利用荷兰核通公司的Masterplan三维治疗计划系统(Version1.5)进行剂量计算统计。结果:每拍一次EPI,机器跳数为3MU,当眼晶体在射野范围之内时,射线是能量为6MV的光子束,左、右眼晶体平均剂量为4.8cGy左右;射线是能量为8MV的光子束,左、右眼晶体平均剂量为4.6cGy左右。脊髓和脑干受照部分的平均剂量为4.7cGy左右。如果拍一次EPI机器跳数为4MU,器官受照部分的平均剂量要相应增加33%。结论:建议在鼻咽癌放疗前,都于EPID下进行实时摆位误差纠正,而在设计鼻咽癌治疗计划时,需将这部分剂量考虑到计划中,以避免剂量误差。更好的方法是在治疗计划中设计拍EPI的射野时,用准直器、MLC保护眼晶体、脊髓和脑干等危及器官。

电子射野影像系统在加速器辐射野测量中的应用探讨

目的:探讨电子射野影像系统(EPID)在加速器辐射野与灯光野一致性测量中的应用。方法:使用Varian 600CD医用电子直线加速器,6MV X射线能量,使用水平尺,确认机架位于0°,准直器0°,提前校准照射野中心和投影十字线,将厂家自带的金属点十字影子板插在加速器机头上,金属点十字影子板上两金点之间在SSD=100cm处的投影距离为1cm,调整机头十字线与金属十字线投影重合;打开EPID测量板,在SSD=100cm条件下,灯光野分别开到标准野(10×10)cm,(15×15)cm,(20×20)cm,(25×25)cm,剂量率100MU/M,曝光5MU;得到各标准野的辐射野,两金属点之间标准距离1cm,使用测量软件分别分别测量辐射野各方向距离。结果:辐射野各方向偏差较小,均小于±2mm。结论:EPID射野影像检测方式适合于临床质控检验,可用于加速器辐射野与灯光野一致性的质控测量,减少工作量。

电子射野影像系统在鼻咽癌调强放疗摆位中的应用

调强放疗（intensity modulated radiation therapy,IMRT）已经逐渐成为鼻咽癌放疗的主流技术,其在保证靶区受到高剂量照射的同时减少靶区周围重要器官的照射剂量,最大限度地保护正常组织,减少放射治疗的并发症,

应用电子射野影像系统测量宫颈癌放射治疗摆位误差(附36例报告)

目的应用电子射野影像系统(EPID)测量宫颈癌调强放射治疗的摆位误差,探讨其临床应用价值。方法对2011年10月至2012年2月,我院收治的36例宫颈癌患者放疗过程中,每周通过EPID测量一次摆位误差的资料作回顾性分析。结果共拍摄350张正侧位验证片,获得350组摆位误差值。其中89%的误差值≤5mm,98.2%的摆位误差值≤3mm。测得在X、Y、Z轴方向的MPTV值各为:2.58mm、3.80mm、4.34mm。结论 EPID在测量宫颈癌放射治疗摆位误差方面具有重要作用,根据其测量的误差值而计算出的扩边值符合临床放射治疗标准。

电子射野影像系统用于患者调强放射治疗计划剂量验证分析

目的分析电子射野影像系统(EPID)用于调强放射治疗计划剂量验证的准确性。方法选择2014年南通市第一人民医院住院行放射治疗宫颈癌术后患者10例,年龄45~71岁,中位年龄56岁。采用7野均分(0°、52°、104°、156°、208°、260°、310°7个角度)进行计划设计及剂量分布计算,获取归零野和实际野验证时叶片位移偏移、射野通过率,并将EPID归零野验证结果与PTW电离室矩阵归零野验证的射野通过率结果进行比较。结果EPID归零野和实际野验证获得的叶片偏移1 mm以内百分比数值的绝对值差异不大,但在208°、260°及310°3个角度差异有统计学意义。射野验证通过率在0°、52°时差异无统计学意义,而104°、156°、208°、260°、310°时差异有统计学意义。EPID归零野验证时获得的射野通过率与PTW电离室矩阵的验证结果差异无统计学意义。结论 EPID可以应用于调强计划的验证。

电子射野影像系统的原理和应用

电子射野影像系统在保证放疗质量方面发挥着越来越大的作用 。

电子射野影像系统在头颈部肿瘤放疗中的应用体会

目的:探讨电子射野影像系统(electronics portal image device,EPID)在头颈部肿瘤患者放疗过程中摆位误差的应用。方法:回顾性选取30例头颈部肿瘤患者,均在治疗前和治疗期间每周拍摄1次EPID。通过iView GT软件配准,得到x轴(左右方向)、y轴(头足方向)、z轴(前后方向)的摆位误差。结果:30例头颈部患者治疗期间拍摄正侧位野共324张,x轴、y轴及z轴的摆位误差分别为(2.56±0.14)mm、(2.32±0.10)mm、(2.14±0.09)mm。结论:应用EPID测定头颈部患者摆位误差,可确定计划靶区与临床靶区边界,并采取有效的质量控制措施,提高治疗效果。

医用直线加速器电子射野影像系统质量保证方法的研究

本文对电子射野影像系统进行防碰撞连锁、探测器运动和影像质量检查,检验EPID探测器的防碰撞连锁、探测器运动和利用LasVegas体模进行拍照,与标准影像进行比对进行影像质量检查,同时可以检查影像几何精度。EPID是一个放疗质量保证和控制的装置,它涉及机械、电子学和影像学等内容,从放疗机器安装调试、验收到临床应用需要严格的质量保证措施。质量保证与控制人员包括医院物理师、维修工程师以及厂商维修人员,在熟悉设备工作原理和操作使用的基础上,定期进行质量保证与控制。每一个放疗中心在使用EPID时必须要有一套完整的QA体制,避免用不可靠的工具检测。