基于多分辨率和区域增长的两点Dixon水脂分离技术

目的提出一种改进的基于区域增长的水脂分离方法,使其可以在低信噪比情况下更可靠。方法对获取的两幅场向量图分别进行隔行隔列降采样,得到四幅子图像。每幅子图像分别运用区域增长算法获得误差向量图,然后再利用空间相邻像素相位平滑的性质来合并获得的四幅子误差向量图,从而获得一幅平滑的误差向量图,并实现水和脂肪的准确分离。结果提出方法分别应用于仿真数据和真实数据,仿真数据表明本文方法产生的误差更小。真实数据实验结果表明,提出方法在膝盖、腹部和大腿等部位都能够准确的实现水和脂肪的分离。结论相对于原始全局区域增长方法,提出方法更加可靠和鲁棒,能够在不同解剖部位实现准确水脂分离。

基于3D区域增长的磁共振水脂分离方法

目的:为提高磁共振水脂分离结果的准确性,提出一种基于3D区域增长的水脂分离方法,使得水脂分离结果更稳定和准确。方法:利用相位平滑性假设,引入图像中层与层之间的相似性信息,提高相位估计的准确性,并且在最后通过3D迭代平滑操作,获得最终的相位图,利用最小二乘法得到水脂分离结果。结果:采集4名志愿者腹部数据,在与基于2D区域增长方法的对比实验中,本方法能够准确分离出水和脂肪,而基于2D区域增长的方法发生了不同程度的水脂分离错误。应用本方法对4组数据共100层进行水脂分离实验,在100层的水脂分离结果中均无分离错误。结论:基于3D区域增长算法能明显改善水脂分离结果的准确性,可为临床诊断提供更准确的辅助信息。

基于双掩模和3D区域迭代矢量选择的双回波Dixon水脂分离方法

目的:提出一种基于双掩模和3D区域迭代矢量选择(DM-3DRIPE)的水脂分离方法,使其在包含低信噪比(SNR)区域和强不均匀磁场情况下更可靠.方法:两点水脂分离的关键在于确定正确的场矢量.低SNR体素场矢量受噪声影响较大,为了降低噪声的影响,通过双掩模方法进行图像质量控制,先计算高质量体素点场矢量,然后再用于辅助计算低质量体素点场矢量.为了降低主磁场不均匀的影响,联合区域迭代矢量选择(RIPE)方法和三维信息辅助确定场矢量.结果:仿真实验结果表明,即使低SNR区域(rSN=0.8)或场不均匀性是常规场图的4倍,水图和脂肪图依然能够成功分离.413层人体图像实验结果显示,与传统的RIPE方法相比,DM-3DRIPE方法可将错误率从28.33%降到0.73%.结论:在低SNR区域和强不均匀主磁场存在时,DM-3DRIPE方法鲁棒性更高.

基于扇形束CT研究不同固定体位下宫颈癌术后放疗中膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响

目的:利用扇形束CT(FBCT)探讨宫颈癌术后放疗患者在不同固定体位下,膀胱体积的改变对膀胱、小肠的剂量学影响。方法:选取在中山大学肿瘤防治中心接受术后放疗的宫颈癌患者共22例,其中俯卧位固定患者10例,仰卧位固定患者12例,每次治疗前使用联影直线加速器uRT-linac 506c进行kV级FBCT,在放疗计划系统中对平移校正后的FBCT图像完成智能勾画,并复制原计划参数进行剂量计算。分析患者放疗过程中的膀胱体积变化趋势以及膀胱体积改变对膀胱和小肠受照剂量的影响。结果:22例患者在放疗过程中分次间膀胱体积与原计划膀胱体积均有不同程度的变化,且随着治疗进程,涨尿能力总体呈减弱趋势。仰卧位固定患者膀胱V_(45)改变与膀胱体积变化率呈低度负相关(r=-0.431),膀胱V_(40)、V_(30)改变与膀胱体积变化率呈中度负相关(r=-0.651、r=-0.780),小肠V_(45)、V_(40)改变与膀胱体积变化率呈中度负相关(r=-0.701、r=-0.794),小肠V_(30)改变与膀胱体积变化率呈高度负相关(r=-0.871)。而俯卧位固定患者膀胱V_(30)改变与膀胱体积变化率呈低度负相关(r=-0.306),小肠V_(45)改变与膀胱体积变化率呈低度负相关(r=-0.336),小肠V_(40)、V_(30)改变与膀胱体积变化率呈中度负相关(r=-0.505、r=-0.589)。结论:宫颈癌术后放疗患者治疗过程中分次间的膀胱体积与计划时的膀胱体积较难保持一致。相比于俯卧位固定,仰卧位固定患者的膀胱体积变化对其膀胱及小肠受照剂量的影响更大。

真空袋和Orfit架在盆腔妇科肿瘤体位固定中稳定性的对比研究

目的对比分析真空袋和orfit架两种体位固定方式在盆腔妇科肿瘤放射治疗中的体位重复性,为临床PTV外扩和选取合适固定方式提供依据。方法行盆腔放疗的妇科肿瘤患者共388例,其中真空袋固定患者257例,CBCT扫描次数4768次;Orfit架固定患者131例,CBCT扫描次数2955次。收集两组患者在三维方向上的摆位误差数据,分别为左右(X轴)、头脚(Y轴)、升降(Z轴)。根据靶区外扩公式MPTV=2.5∑+0.7σ计算两种固定方式在三维方向上的靶区外扩边界。结果真空袋组和orfit架组的摆位误差分别为X轴:(-0.70±3.48)mm和(-0.76±3.49)mm,P=0.446;Y轴:(0.53±3.75)mm和(-2.61±4.83)mm,P=0.000;Z轴:(0.28±3.27)mm和(0.04±3.23)mm,P=0.002。两种固定方式在X、Y、Z 3个方向上计算的靶区外扩分别为(7.4,7.4,7.3)mm和(7.2,9.5,7.1)mm。结论真空袋组固定效果在Y轴方向上比orfit架组更好,并可在一定程度上减少靶区外扩。在X、Z轴两个方向,两种固定方式的误差绝对值无太明显区别。临床实践中应根据实际情况和患者可接受的体位选择合适的体位固定方式,并相应进行合理的PTV外扩,进一步提高放射治疗的精确性。

锥形束CT联合六维床在子宫颈癌放疗中的应用及靶区外放边界的分析研究

目的锥形束CT(CBCT)联合六维(6D)治疗床纠正子宫颈癌调强放疗摆位精度及靶区外放边界的研究。方法随机选取2020年10月至2021年4月中山大学肿瘤防治中心36例子宫颈癌患者, 年龄35~70岁;卡氏评分>80分。接受容积调强放射治疗(VMAT), 每例患者每次治疗前进行CBCT扫描共714次, 得到容积CT图像, 重建后和定位CT图像进行配准, 先进行3D配准, 记录摆位误差数值, 再次进行6D配准, 记录6D摆位误差数值;记录各患者的体质量指数(BMI), 并分析BMI在6D配准中冠状面偏转角(Rtn)、矢状面俯仰角(Pitch)、横断面翻滚角(Roll)方向的影响;按Van Herk公式MPTV=2.5∑+0.7σ计算平移方向的相应外放边界值(MPTV)。对所有数据分别进行独立样本t检验和配对t检验。结果 3D配准和6D配准在左右(LR)、头脚(SI)、腹背(AP)方向的摆位误差取绝对值分别为(2.1±0.9)、(3.2±1.2)、(2.3±1.2)mm;(1.8±0.6)、(3.2±1.0)、(2.2±0.8)mm;对原始数据进行配对样本t检验中, SI方向比较差异无统计学意义(P>0.05), 在LR和AP方向比较差异均有统计学意义(均P<0.05);在BMI影响下, 正常与肥胖患者在Rtn、Pitch、Roll方向的旋转摆位误差, 差异均有统计学意义(均P<0.05);通过计算外放边界6D配准比3D配准在LR、SI和AP分别减少1.0、2.0、1.6 mm。结论 CBCT联合6D治疗床在线纠正, 6D图像配准优于3D图像配准;通过外放边界公式MPTV=2.5∑+0.7σ计算出6D的外放边界比3D的外放边界小, 这对于在临床上子宫颈癌的放疗使用6D图像配准联合6D床比单使用3D床更具有优势, 能够减少靶区周围正常组织受量, 提高肿瘤放疗的精确性。

肺癌放疗两种不同体位固定方式的差异性及摆位误差的相关性分析

目的探究肺癌放疗两种不同体位固定方式的差异性及摆位误差的相关性。方法回顾性分析2019年2月至2021年5月中山大学肿瘤防治中心接受放疗的肺癌患者108例(男84例,女24例,中位年龄58岁),所有患者均采用负压真空袋固定。按照固定方式不同分为A组(双手上举52例)、B组(双手下垂56例)。患者治疗前使用机载锥形束CT(CBCT)扫描,总共得到容积CT图像677次。重建后和定位CT图像进行六维配准,记录摆位误差数值。原始数据取绝对值后行Kolmogorov-Smirnov Z非参数秩和检验,并对原始数据进行相关性分析。结果A组和B组六维度配准误差取绝对值后,在头脚(SI)、左右(LR)、腹背(AP)方向的误差值依次为:0.20(0.30)cm、0.20(0.20)cm、0.20(0.20)cm和0.20(0.30)cm、0.20(0.20)cm、0.10(0.20)cm;原始数据取绝对值后进行非参数秩和检验分析:Z值分别为0.875、0.844、2.164,AP方向比较差异有统计学意义(P=0.007);A组和B组在冠状位(RTN)、矢状位(Pitch)、横断位(Roll)方向的误差依次为:0.50(0.60)°、0.60(0.70)°、0.70(0.90)°和0.50(0.60)°、0.80(1.20)°、0.60(1.00)°;原始数据取绝对值后进行非参数秩和检验分析:Z值分别为0.942、2.645、2.356,Pitch与Roll方向比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。SI方向的误差与LR、AP、Pitch方向的误差有相关,相关系数r值分别为0.209、0.338、0.287,差异均有统计学意义(均P<0.01);AP方向的误差与Pitch、Roll方向的误差有相关,相关系数r值分别为0.150、-0.086,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论线性方向:B组在AP方向的摆位误差比A组小;旋转方向:A组在Pitch方向的摆位误差比B组小,B组在Roll方向的摆位误差比A组小。根据相关性分析,SI方向误差与LR、Pitch方向误差低度相关,与AP方向误差中度相关;AP方向误差与Pitch、Roll方向误差低度相关。临床应用可根据实际情况选取不同的固定方式。

Catalyst HD光学体表引导发泡胶固定乳腺癌调强放疗摆位精度的研究

目的探讨光学体表成像在发泡胶固定的保乳调强放疗中的辅助摆位功能及其观察区域对摆位精度的影响。方法选择2020年5月至2021年7月在中山大学肿瘤防治中心接受调强放射治疗的乳腺癌患者34例。每次治疗前按照体表标记线摆位后,利用光学体表监测系统(C⁃RAD Catalyst HD)辅助校正摆位,最后使用锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)进行体位验证。按照光学体表监测感兴趣区域(region of interest,ROI)分单患侧ROI与双侧ROI,记录按标记线摆位后的治疗床床值、Catalyst HD校正后的治疗床床值及CBCT验证后的体位误差数据。将按体表标记线摆位误差与Catalyst HD校正摆位误差、单患侧ROI摆位误差与双侧ROI摆位误差进行t检验分析。结果体表标记线摆位与光学体表辅助摆位在左右、头脚、腹背方向的摆位误差取绝对值后分别为(2.21±2.14)、(2.46±2.22)、(3.33±2.43)mm和(1.42±0.99)、(1.31±0.86)、(1.38±1.06)mm,t值为(LR:-3.473;SI:-4.895;AP:-3.438),均P<0.05。单患侧ROI和双侧ROI在左右、头脚、腹背方向三维线性误差分别为(1.59±1.23)、(1.41±1.02)、(1.50±0.93)mm和(1.71±1.22)、(1.89±1.29)、(1.31±1.71)mm;三维旋转误差分别为[Rtn:(0.53±0.49)°;Roll:(0.77±0.75)°;Pitch:(0.71±0.68)°]和[Rtn:(0.45±0.49)°;Roll:(0.95±0.75)°;Pitch:(0.71±0.69)°],其AP以及Roll中P<0.05,t值为(AP:0.005;Roll:0.003)。结论Catalyst HD可以提高发泡胶固定乳腺癌保乳术后调强放疗摆位精度,在选择光学体表监测系统监测的感兴趣区域时建议选择双侧ROI。

基于图像引导下探索鼻咽癌不同区域六维方向摆位误差的相关性

目的探索鼻咽癌六维方向摆位误差的相关性,为提高临床摆位精度提供依据以及对改良头颈肩固定装置提供思路。方法回顾性分析80例鼻咽癌患者的2240次锥形束CT图像分别在4个不同匹配区域(面颈联合框、鼻咽部框、下颈部框、下颈部椎体框)的摆位误差,采用Spearman方法评估每个区域在6个方向的相关性,6个方向分别为线性平移方向的左右LR、头脚SI、前后AP和轴向旋转方向的横断旋转Roll、矢状旋转Pitch、冠状旋转Rtn。结果4个匹配框的前后AP方向与矢状旋转Pitch方向均存在中等相关性,冠状旋转Rtn与左右LR方向、横断Roll方向均存在中等相关性,其他方向的摆位误差在两两之间均存在弱相关性。结论在临床摆位中应注意AP与Pitch,LR与Rtn的相关性,建议摆位时注意纠正指导患者平躺姿势,观察头顶和肩膀完全贴合面罩方可扣紧;以此提高患者左右和冠状旋转两个方向的摆位精度。

光学体表监测系统Catalyst HD的cPosition与cMotion功能在乳腺癌调强放疗中的应用

目的探究表面引导放射治疗(Surface Guided Radiation Therapy,SGRT)中辅助摆位功能cPosition与治疗实时监控功能cMotion在乳腺癌保乳术患者调强放疗中的影响。方法治疗前使用体表标记线摆位,接着使用cPosition进行辅助摆位,最后使用锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)进行体位验证。分别记录两种摆位方式摆位后的床值及CBCT校准后的体位误差数据;进行Pearson相关与样本t检验分析,观察cMotion过程中患者的位移误差并分析。结果体表标记线摆位与cPosition辅助摆位在前后(Anterior Posterior,AP)、上下(Superior-Inferior,SI)、左右(Left Right,LR)、旋转、翻转和俯仰(Pitch)方向的摆位误差t值分别为-3.438、-4.895、-3.473、-1.811、-3.608和4.273,前五项均P<0.05。CBCT校正与Catalyst HD中cPosition校正功能的Pearson相关分析中AP、SI、LR方向相关性均表现为极高度相关,Pitch方向表现为低度相关。结论使用c Position校正在AP、SI、LR、Pitch 4个方向上明显优于应用标记线摆位并且Catalyst HD中cPosition与CBCT校正存在很高的一致性,在一定程度上缩减CBCT的使用次数进而减少患者的辐射剂量;在cMotion中可以根据患者的呼吸运动及不自主的移动进行束流控制,保证治疗过程中的治疗精度。

MR-SIM外置辅助设备对图像几何形变影响的研究

目的探讨磁共振(MR)-SIM在外部辅助设备的使用过程中对图像几何形变和图像质量的影响。方法扫描期间,采用步进式扫描,将几何形变校正体膜放置在以磁体中心为0位,测试0mm、±60mm、±130mm、±200mm 7个空间位置,分组比较外置激光和高压注射器2个外部辅助设备在4种不同状态下(扫描期间常用仪器状态:激光灯常开或关闭,高压注射器操作界面常开或关闭,高压注射器位于MR-SIM前方或后方)对图像的影响。结果外置激光对于图像形变影响较小,符合MR-SIM形变的要求。高压注射器操作界面常开对于图像几何形变的影响较大,并会导致-130 mm、-200 mm位置处出现较严重的射频伪影,影响图像质量,图像形变较大,并且其所处位置对图像无明显影响。外置激光与高压注射器操作屏幕常开,相比于注射器操作界面常开的情况,边缘区域会出现较大伪影,且边缘区域形变结果不满足要求。结论高压注射器的状态对图像几何形变的影响较大,在边缘区域较明显。在不同情况下,磁体中心区域的几何形变都较小,不会有较明显变化。在临床扫描中,应该保持外置激光关闭,且高压注射器的操作界面应处于关闭状态。应在临床使用标准操作流程中,定好关闭外置激光和高压注射器操作界面的顺序,降低其对MR图像的影响。

宫颈癌患者调强放疗中放疗设备间的系统误差探究

目的分析宫颈癌患者调强放疗(intensity-modulatedradiotherapy,IMRT)中不同的治疗直线加速器存在的系统误差与随机误差。方法选择2019年10月至2021年11月在中山大学肿瘤防治中心VarianVital_Beam加速器和ElektaVersa_HD加速器接受IMRT的宫颈癌患者320例,年龄32~75岁。每例患者在放疗计划设计完成后,按照治疗计划的移床参数进行X线模拟定位机复位验证,治疗实施时,使用锥形束CT(conebeamCT,CBCT)进行体位验证,共960次CBCT摆位误差数据。记录并观察CBCT校准后的体位误差数据并分别进行配对t检验分析。结果VarianVital_Beam和ElektaVersa_HD直线加速器在头脚SI、左右LR、前后AP平移方向的摆位误差分别为(0.00±0.32)cm、(0.00±0.25)cm、(0.04±0.24)cm和(0.08±0.40)cm、(0.02±0.33)cm、(0.04±0.25)cm,头脚SI与前后AP两个方向差异均有统计学意义(均P<0.05),左右LR方向差异无统计学意义(P>0.05)。Varian Vital_Beam和ElektaVersa_HD直线加速器在冠状RTN、矢状Pitch、横断Roll旋转方向的摆位误差分别为(-0.12±1.00)°、(0.81±1.33)°、(-0.32±0.64)°和(0.24±0.73)°、(0.28±1.64)°、(-0.01±0.80)°,差异均有统计学意义(均P<0.05)。总的系统误差:VarianVital_Beam各方向为头脚SI 0.29 cm、左右LR 0.22 cm、前后AP 0.22 cm、冠状RTN 0.81°、矢状Pitch 1.46°、横断Roll 0.63°;ElektaVersa_HD各方向为头脚SI 0.37 cm、左右LR 0.30 cm、前后AP 0.23 cm、冠状RTN 0.69°、矢状Pitch 1.44°、横断Roll 0.72°。总的随机误差:VarianVital_Beam各方向为头脚SI 0.23 cm、左右LR 0.18 cm、前后AP 0.14 cm、冠状RTN 0.98°、矢状Pitch 0.87°、横断Roll 0.55°;ElektaVersa_HD各方向为头脚SI 0.28 cm、左右LR 0.23 cm、前后AP 0.15 cm、冠状RTN 0.54°、矢状Pitch 1.02°、横断Roll 0.56°。结论不同放疗设备存在的系统误差有所差异,在头脚SI、左右LR、前后AP、横断Roll方向的分析中,Varian Vital_Beam的系统误差小于ElektaVersa_HD的系统误差;而冠状RTN、矢状Pitch旋转方向的系统误差大于ElektaVersa_HD的系统误差。

模拟复位验证在乳腺癌患者调强放疗中应用价值的探讨

目的分析乳腺癌患者放疗前有无模拟复位验证的误差并探讨放疗前模拟复位验证的必要性。方法回顾性随机选择2020年11月至2021年11月在中山大学肿瘤防治中心接受放疗的乳腺癌患者174名(年龄20~60岁),共870次锥形束CT(cone beam CT,CBCT)摆位误差数据。把放疗前进行X线模拟复位验证的乳腺癌患者分为A组,无模拟复位验证的乳腺癌患者分为B组,治疗实施时使用CBCT进行体位验证。记录并观察首次治疗CBCT校准后的体位误差数据与首次治疗所需的时间(A组为模拟复位验证时间加首次治疗时间,B组为首次治疗时间),分别进行独立样本t检验分析。结果A组与B组在头脚(SI)方向误差分别为(0.07±0.33)cm、(0.15±0.43)cm,两组比较差异有统计学意义(t=3.575,P<0.001);而左右(LR)与前后(AP)方向比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。在首次治疗时间的分析中,A组时间远小于B组[(17.73±2.87)min比(34.51±3.28)min],差异有统计学意义(t=48.480,P<0.001)。通过外放边界公式M_(PTV)=2.5∑+0.7σ计算出A组与B组在各个方向的外扩边界,A组与B组LR分别为7.6 mm、7.9 mm,SI分别为7.6 mm、10.6 mm,AP分别为10.2 mm、10.7 mm。结论A组患者放疗前通过模拟复位验证后在SI方向重复性优于B组;在首次治疗时间的分析中,A组患者的时间远小于B组,患者治疗体位保持的时间缩短,在临床上乳腺癌放疗前进行复位验证可提高放疗的精确度,并且减少患者因单次治疗时间过长而引起的体位不确定性。

基于图像引导下探索下颈部与下椎体同方向的相关性与差异性

目的探索鼻咽癌下颈部和下椎体的同方向的相关性与差异性,为提高颈部摆位精准度提供依据以及对改良头颈肩固定装置提供思路。方法随机选取2021年1月至12月中山大学肿瘤防治中心80例接受Varian Vital Beam直线加速器放射治疗的鼻咽癌患者,回顾性分析1120次锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像分别在两个不同匹配区域线性平移方向中左右LR、头脚SI、前后AP以及轴向旋转方向中横断旋转Roll、矢状旋转Pitch、冠状旋转RTN 6个方向摆位误差的同方向的相关性与差异性。相关性分析采用Pearson相关性分析;计量资料采用Wilcoxon带符号秩检验或配对样本t检验。结果在线向平移方向下颈部与下椎体同方向上,左右LR存在中等相关(r=0.692,P<0.001),差异无统计学意义(P>0.05);头脚SI存在中等相关(r=0.623,P<0.001),差异有统计学意义(t=-2.967,P=0.003);前后AP存在强相关(r=0.894,P<0.001),差异有统计学意义(t=-5.965,P<0.001)。在轴向旋转方向下颈部与下椎体同方向上,矢状旋转Pitch存在中等相关(r=0.655,P<0.001),差异有统计学意义(t=5.228,P<0.001);冠状旋转RTN存在中等相关(r=0.594,P<0.001),差异无统计学意义(P>0.05);横断旋转Roll存在强相关(r=0.758,P<0.001),差异有统计学意义(Z=-2.985,P=0.003)。结论下颈部和下椎体相关性较强,可以用下椎体为基准校正下颈部误差,但要注意旋转误差造成的差异性。建议摆位时注意纠正并指导患者平躺姿势,确保体位和面罩吻合度,减少颈部的旋转误差。

MR血管成像与T1W增强序列在颈动脉勾画中的对比研究

目的比较分析MR血管成像技术和常规的T1W增强序列对颈动脉显影及勾画的影响,观察鼻咽癌放疗过程中颈动脉大小的变化。方法选取2019年1月至2020年1月在中山大学肿瘤防治中心进行放疗的初治鼻咽癌患者10例,患者均为男性,平均年龄43岁。所有患者在放疗前、放疗结束以及放疗后3个月分别进行MR检查,扫描序列包括MR血管成像序列和常规T1W增强序列,每个患者得到6套MR图像。在左右两侧颈动脉分叉处前后6个层面,分别对颈动脉进行勾画,并测量颈动脉横断面直径和面积。对2种扫描序列所得图像的勾画结果进行相关样本非参数检验。结果在3次扫描中,T1W序列勾画的颈动脉面积分别为(47.84±20.86)mm^(2)、(45.03±20.60)mm^(2)、(44.51±21.65)mm^(2),直径分别为(8.41±2.43)mm、(8.11±2.53)mm、(8.44±2.73)mm,血管成像序列勾画的颈动脉面积分别为(50.88±23.62)mm^(2)、(49.97±25.08)mm^(2)、(42.30±21.69)mm^(2),直径分别为(8.89±2.70)mm、(8.94±2.83)mm、(8.23±2.68)mm,均显示血管成像序列与T1W序列存在显著差别(均P<0.05),血管成像序列对应勾画面积比T1W增强序列大。放疗前、放疗结束以及放疗后3个月的颈动脉大小差异均有统计学意义(均P<0.05),呈逐渐减小的趋势。结论T1W增强序列提供的血管增强图像中,颈动脉边界较为模糊,不利于临床对颈动脉的准确勾画。血管成像序列提供的颈动脉边界更为清晰,建议临床采用血管成像技术。同时,鼻咽癌放疗前后颈动脉存在较为明显的缩小,可应用于鼻咽癌患者放疗后颈动脉狭窄的观察。

两种体位固定方法在宫颈癌调强放射治疗中摆位固定精度的差异研究

目的分析使用真空袋和Orfit架2种固定方法在宫颈癌调强放疗摆位精度上的差异,为临床决策提供参考。方法选取2019-09-14-2020-11-02在本院进行调强放疗的56例宫颈癌患者为研究对象,其中28例患者使用仰卧位真空袋固定(真空袋组),另外28例患者使用俯卧位Orfit架固定(Orfit架组)。所有患者每次放疗前进行机载锥形束CT扫描,获得头脚、左右、前后平移方向误差和冠状位、矢状位、横断位旋转方向误差并进行非参数检验,根据计划靶区外扩边界(MPTV)=2.5Σ+0.7σ分别计算对应的MPTV。结果真空袋组头脚方向的摆位误差为(-0.32±3.25)mm,小于Orfit架组的(-1.76±4.37)mm,z=-9.819,P<0.001;左右方向的摆位误差为(0.98±3.10)mm,大于Orfit架组的(-0.49±3.10)mm,z=-6.602,P<0.001;前后方向的摆位误差为(0.94±2.64)mm,小于Orfit架组的(-1.08±2.63)mm,z=-13.675,P<0.001;冠状位旋转误差为(-0.07±0.84)°,小于Orfit架组的(0.09±1.18)°,z=-2.181,P=0.029;矢状位旋转误差为(1.26±1.28)°,大于Orfit架组的(-0.31±1.60)°,z=-17.666,P<0.001;横断位旋转误差为(-0.27±0.80)°,大于Orfit架组的(-0.01±0.90)°,z=-4.969,P<0.001。真空袋组的外扩边界为头脚6.24 mm,左右6.20 mm,前后5.83 mm;Orfit架组的外扩边界为头脚8.08 mm,左右6.36 mm,前后5.94 mm。结论使用真空袋仰卧位进行固定可减少患者头脚方向和前后方向的误差,而使用Orfit架俯卧位则能减少左右方向的误差,两者各有优势,在使用Orfit架俯卧位时,则应注意在头脚方向上的计划外扩边界稍大于其他方向。

乳腺癌调强放疗患者体型特征与摆位固定精度的关系

目的分析保留乳房术后接受放疗的乳腺癌患者乳腺体积大小、身体质量指数(BMI)以及胸廓横纵轴比值(简称横纵比)与摆位误差之间的关系,为不同体型特征患者在计划靶区个性化外放边界设计时提供参考。方法选取2020-11-05-2021-05-21在中山大学肿瘤防治中心进行调强放疗的乳腺癌患者34例。所有患者使用发泡胶垫进行体位固定,运用瓦里安Vital Beam机载锥形束CT(CBCT)进行治疗前图像扫描,并获取头脚(SI)、左右(LR)、前后(AP)平移误差和冠状位(Rtn)、矢状位(Pitch)、横断位(Roll)旋转误差,分别与患者的乳腺体积大小、BMI以及胸廓横纵比进行Spearman相关性分析。应用公式[计划靶区外扩边界(M_(PTV))=2.5Σ+0.7σ]分别算出不同乳腺体积大小、BMI以及胸廓横纵比患者对应的M_(PTV)。结果患者乳腺体积与SI(r=0.159,P=0.024)以及AP(r=0.141,P=0.044)摆位误差呈正相关关系;BMI与AP误差呈正相关关系,r=0.162,P=0.021;胸廓横纵比与LR误差呈正相关关系,r=0.247,P<0.001。以中位数进行分组,大小乳腺体积组对应的M_(PTV)分别为:LR_(大)=8.87 mm,LR_(小)=6.37 mm;SI_(大)=9.90 mm,SI_(小)=5.42 mm;AP_(大)=7.38 mm,AP_(小)=8.62 mm。大小BMI组对应的M_(PTV)分别为:LR_(大)=8.71 mm,LR_(小)=6.72 mm;SI_(大)=9.42 mm,SI_(小)=6.59 mm;AP_(大)=8.65 mm,AP_(小)=7.30 mm。大小横纵比组对应的M_(PTV)分别为:LR_(大)=8.56 mm,LR_(小)=6.21 mm;SI_(大)=8.67 mm,SI_(小)=7.58 mm;AP_(大)=8.36 mm,AP_(小)=7.74 mm。结论在保留乳房术的乳腺癌患者放疗中,乳腺腺体体积、BMI以及胸廓横纵比与放疗摆位误差之间的存在相关关系。不同体型特征患者在放疗计划设计时应区分靶区外扩边界。

MR引导的放疗系统临床应用

目的探讨MR引导的Unity放疗系统在临床应用中的可行性。方法临床试验入选24例患者,按治疗部位分为头颈组、胸腹组、盆腔组、脊柱组和肢体组,总共384个治疗分次。在无外置激光的情况下进行摆位,统计在线治疗流程中不同阶段所需时间和每个分次的配准误差。每周利用MR几何形变模体检测MR图像几何形变大小。并利用ArcCheck对参考计划、在线计划及离线计划进行剂量验证。结果头颈组、胸腹组、盆腔组、肢体组、脊柱组平均治疗时间分别为29.1、27.6、26.6、25.6、32.0min。5个组左右、上下、前后方向平均摆位误差分别为头颈组(0.08±0.06)、(0.16±0.13)、(0.08±0.05)cm,胸腹组(0.23±0.18)、(0.50±0.47)、(0.12±0.1)cm,盆腔组(0.25±0.19)、(0.32±0.25)、(0.11±0.09)cm,肢体组(0.46±0.38)、(0.26±0.26)、(0.13±0.07)cm,脊柱组(0.33±0.30)、(0.34±0.23)、(0.08±0.06)cm。在中心区域MR几何形变大小在0.3mm以内,直径500mm的球体区域内形变大小在2.1mm内。所有参考计划、在线计划、离线计划平均γ通过率分别为97.92%、97.84%、94.58%。结论MR引导放疗具有较大临床应用潜力,但MR引导的Unity放疗系统流程较为复杂,各部门的协同性对治疗的影响较大,还需进一步优化。

乳腺托架加发泡胶提升乳腺癌放疗体位固定精度的研究

目的比较乳腺托架联合发泡胶固定和单发泡胶固定在乳腺癌放疗体位固定精度上的差异,为临床选择更优固定方式提供参考。方法选取2021年3月至2021年7月在中山大学肿瘤防治中心进行放疗的乳腺癌患者50例,其中25例患者使用发泡胶固定(发泡胶组),另外25例患者使用发泡胶联合乳腺托架固定(联合组)。所有患者予每周1次CBCT扫描,获得左右(LR)、头脚(SI)、腹背(AP)方向误差并进行t检验,应用公式M_(PTV)=2.5Σ+0.7σ分别计算出对应的PTV外扩边界。结果发泡胶组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是(0.88±2.76)、(2.0±3.26)、(1.22±3.55)mm,俯仰(Rtn)、翻滚(Pitch)、旋转(Roll)角度误差分别为-0.24°±0.85°、0.16°±1.11°、-0.32°±1.05°,对应的外扩边界分别是6.75、8.46、8.73 mm;联合组LR、SI、AP方向的摆位误差分别是(0.62±2.74)、(1.0±3.01)、(1.82±3.21)mm,Rtn、Pitch、Roll角度上的误差分别为0.64°±0.59°、0.71°±1.22°、0.29°±0.73°,对应的外扩边界分别是6.35、7.47、7.61 mm。两组的误差比较,LR、SI、AP方向和Rtn、Pitch、Roll角度的t值分别为-4.304、-2.681、1.384、-9.457、-3.683、-5.323,其中在LR、SI、Rtn、Pitch以及Roll方向上差异具有统计学意义(P<0.05)。结论使用发泡胶联合乳腺托架固定方式比单纯使用发泡胶固定效果更好,计划外扩边界也更小,因此推荐临床上乳腺癌放疗使用发泡胶联合乳腺托架固定技术。

高场强MR加速器的图像畸变及其影响因素分析

目的分析1.5T高场强MR加速器(MR-Linac)的图像畸变,以及MR-Linac和外设对MR图像畸变影响。方法采用特制的MR几何畸变测试模体和分析软件,建立在以磁体中心为球心的球形体积直径(DSV)内MR图像畸变的基准。分析加速器束流系统、机械系统和外设设备工作时对图像畸变的影响,并通过长期追踪测试来观察MR-Linac图像畸变的稳定性。结果高场强MR-Linac的图像畸变随着测试点距离磁体中心的距离增大图像畸变也相应增大DSV 400mm范围内绝大部分测试点在三维方向的图像畸变<1mm,400~500mm范围内部分区域的图像畸变>2mm,最大畸变>7mm。MR-Linac图像畸变在装机后7个月内保持稳定,加速器以及外设工作时仅对DSV 400~500mm范围内MR图像几何畸变的最大值有轻微影响。结论高场强MR-Linac的临床使用中应谨慎治疗肿瘤位置距离等中心>20 cm的病例。MR-Linac在装机后7个月内图像畸变保持稳定,加速器和外设工作时对图像畸变的影响有限,临床上可以忽略。