射波刀治疗肺部肿瘤追踪精度的初步分析

目的:对射波刀治疗肺部肿瘤时采用追踪方式的治疗精度进行初步研究。方法:选取2种追踪方式(金标追踪方式和肺追踪方式)均适用的患者,制定计划时,对每个患者均采用2种不同的追踪方式。根据2种不同的追踪方式分别对患者进行摆位治疗,通过射波刀系统软件记录追踪误差,对误差值进行比较分析。结果:同一患者,同一病灶,采用2种不同的追踪方式进行追踪,其技术误差小于1.10 mm,治疗精度平均值为0.552 1 mm。结论:2种不同的追踪方式对于同一患者的追踪误差较小,临床上可根据患者的情况合理地选择追踪方式。

声音引导系统及其信号滤波的设计

介绍了通过固定频率的音频信号来引导和控制小车,并详细介绍了声源信号滤波处理。设计出一个发出固定音频声音信号的小车,通过硬件模块对该信号进行采集、放大、滤波处理,输出稳定的脉冲信号,由此脉冲信号控制小车移动到达指定位置利用周期性声音引导物体移动。小车在设计的声音信号指引下到达指定的位置。这里,声音信号的处理滤波是声音控制小车重点和难点。

射波刀计划设计中治疗路径选择对靶区剂量分布的影响

目的:研究射波刀治疗计划不同治疗模式选择不同准直器治疗路径对剂量分布的影响。方法:回顾性分析10例行射波刀治疗的脑部肿瘤患者,10例患者共18个肿瘤,肿瘤体积(9.7±10.4)cc,每个肿瘤计划设计时添加两个剂量限制环,环距离靶区5及15 mm,其中相对规则的6个靶区选取等中心治疗模式,其余选择非等中心模式,观察各个肿瘤的靶区分布情况。结果:6例规则肿瘤,适形度指数(CI),新适形度指数(NCI),包绕体积(Coverage),以及治疗节点数(Node),第一条路径(Path1, P1)与其余两条路径相比具有统计学意义。对于CI,P值分别为0.019、0.076、0.819;对于NCI,P值分别为0.031、0.733、0.014;对于Coverage,P值分别为0.009、0.960、0.032;对于Node,P值为0.000、0.584、0.000。12例非等中心治疗模式的肿瘤,选取4 cm的肿瘤进行分析,大小为20 mm的准直器得出最佳的剂量适形度及相对合适的治疗时间。结论:规则靶区,选取等中心治疗模式,同样可以得出较好的计划质量,射波刀的治疗计划系统的3条路径在使用过程中具有明显差别。在设计时,建议优先选择P1,同时避免选择靶区附近危及器官一侧的治疗路径节点。不规则靶区,选择非等中心治疗模式,建议选择肿瘤短径的70%大小的限光筒,使肿瘤的治疗时间及治疗适形度等得到最优化的计算。

便携式床边X射线防护帘的研制

目的:为解决床边X射线摄影时相邻病床的X射线防护问题,研制一种便携式X射线防护帘。方法:用可拆卸式支撑架固定在病床边的适当位置,用直杆放在支撑架上悬挂防护帘。通过实验测试,确定防护帘的结构和尺寸。结果:使用便携式X射线防护帘后,相邻病床的辐射剂量降低了几百倍,防护帘具有很好的防护效果。结论:便携式X射线防护帘使用方便,便于携带,并具有很好的X射线防护效果,值得推广。

射波刀治疗脑动静脉畸形的剂量学分析

目的:探究影响射波刀治疗脑动静脉畸形(arteriovenous malformation,AVM)的肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV)和正常组织剂量分布的因素,分析不同直径的准直器对脑AVM剂量分布的影响,为脑AVM射波刀治疗计划的设计提供参考。方法:选取2015—2020年在某院经脑AVM栓塞术后接受射波刀治疗的12例脑AVM患者,根据GTV横断面长径的30%、40%、50%、30%+40%+50%选取不同尺寸的准直器,为每位患者制订4个不同的治疗计划,分别作为A组、B组、C组、D组。分析GTV形状和体积、准直器的大小对靶区剂量分布的影响,并对靶区外的剂量跌落情况进行分析。采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。结果:GTV宽度、高度、体积和规则度对适形性指数、新适形性指数、几何适形性指数和治疗射野数的影响均有统计学意义(P<0.05)。C组与A组、B组和D组相比,GTV的最小剂量、中位吸收剂量、靶区覆盖率、靶区梯度指数和处方剂量线提高,GTV的适形性指数、新适形性指数、几何适形性指数及射波刀治疗计划的治疗机器跳数、治疗节点数和治疗射野数降低,且差异有统计学意义(P<0.05)。C组虽然靶区外20 mm以外正常组织的中位吸收剂量降低,但靶区外15 mm范围内正常组织的中位吸收剂量增大。结论:在射波刀治疗脑AVM时,根据GTV横断面长径的50%选取准直器可以实现更理想的剂量分布,同时提高射波刀治疗计划的执行效率。

乳腺癌摆位误差的影响因素及不确定性分析

目的放射治疗的摆位准确度和重复性作为乳腺癌术后治疗的重要手段,是影响治疗效果的主要影响因素。文中旨在探讨乳腺癌调强放射治疗中摆位误差的不确定性及其影响因素。方法选取2015年10月至2020年10月东部战区总医院放疗科接受放疗的113例乳腺癌患者。按照体位固定方式不同分为真空垫(n=57)、乳腺托架联合热塑膜(n=56);按照乳腺癌患侧的部位分为左侧(n=63)、右侧(n=50);按照手术切除方式分为保乳手术(n=48)、切除手术(n=65),其中左侧保乳26例,左侧切除37例,右侧保乳22例,右侧切除28例。患者接受调强放射治疗前,利用电子射野影像系统(EPID)获取每次治疗前的正交图像数据,将其与数字重建图像(DRR)进行配准,获得摆位误差,探讨不同固定方式、不同手术方式、患侧不同对摆位误差的影响及其影响因素。结果真空垫和乳腺托架联合热塑膜这两种不同的固定方式在右侧保乳的LR方向摆位误差的差异有统计学意义(P<0.05),在左侧保乳、左侧切除、右侧切除的SI方向摆位误差的差异有统计学意义(P<0.05)。仅保乳手术的乳腺癌采用真空垫定位的患者患侧的不同对LR方向的摆位误差的差异具有统计学意义(P<0.05)。LR方向摆位误差的影响因素包括固定方式(真空垫/托架)、肿瘤患侧(左/右侧)、手术方式(保乳/切除)(P<0.05);SI方向摆位误差的影响因素包括固定方式、肿瘤患侧;AP方向摆位误差的影响因素为体重指数;总摆位误差的影响因素包括固定方式、肿瘤患侧和体重指数(P<0.05)。结论根据乳腺癌患者的体重指数、肿瘤患侧及手术方式的不同选取合理的体位固定方式,可以进一步降低乳腺癌患者的摆位误差,提高放疗精度。

射波刀Synchrony同步追踪系统三维方向质量保证分析

目的:分析射波刀Synchrony同步追踪系统的质量保证验证方法是否符合临床肿瘤三维运动的要求,以保证射波刀临床治疗的质量。方法:利用改进的Synchrony模体采集CT影像信息,制订同步呼吸追踪的E2E(end to end)治疗验证计划。执行治疗计划,将装有EBT胶片的球方模体放在治疗床上,球方在不同运动条件下执行模拟验证计划,利用E2E软件对照射后的胶片进行分析,得出同步追踪的治疗误差。结果:射波刀Synchrony同步追踪系统在一维、二维、三维方向的治疗误差分别为0.91、1.03、0.90 mm。结论:射波刀Synchrony同步追踪系统的质量保证验证方法满足临床肿瘤精确治疗的要求。

三维实时腹部肿瘤追踪门控放疗技术研究

目的:研究三维实时肿瘤追踪门控放疗技术在腹部肿瘤放疗中的应用价值,并分析不同的呼吸模式对腹部肿瘤实时追踪门控放疗执行效率的影响。方法:利用4D-CT扫描技术获取30例腹部肿瘤患者的CT图像,勾画靶区和正常组织,制订普通放疗计划和三维实时肿瘤追踪门控放疗计划,从靶区剂量分布方面分析三维实时肿瘤追踪门控放疗技术的优劣。根据30例腹部肿瘤的运动特征,对三维实时肿瘤追踪门控放疗执行效率的影响因素进行分析。结果:相比普通放疗,三维实时肿瘤追踪门控放疗技术可以显著提高腹部肿瘤靶区的最小剂量和平均剂量,减小正常组织接受低剂量照射的体积。影响三维实时肿瘤追踪门控放疗执行效率的主要因素是肿瘤的运动幅值和门控窗口宽度阈值,肿瘤运动频率对执行效率的影响是与多叶准直器移动及射束开启/关闭的总时间共同作用的。结论:三维实时肿瘤追踪门控放疗技术治疗腹部肿瘤时可以减少呼吸运动对肿瘤靶区的影响,降低脱靶的发生概率。减少多叶准直器移动及射束开启/关闭的总时间是突破三维实时肿瘤追踪门控放疗执行效率瓶颈的一个重要因素。

金标伪影对射波刀剂量计算及分布的影响

目的:分析金标伪影对射波刀剂量计算及分布的影响。方法:采用能谱CT的GSI扫描技术和MARS重建技术获取Lucy模体的原始CT图像和去除金标伪影后的CT图像,利用射波刀Multiplan■计划系统对两组CT图像进行等中心计划设计计算,分析金标伪影对剂量计算及分布的影响。结果:金标伪影使CT图像伪影区域的CT值发生改变,最大可达63.22%,金标伪影低估了金标周围(伪影区域)正常重要组织的最大剂量值,高估了金标周围(伪影区域)正常重要组织的最小剂量值,高估了PTV的剂量覆盖率。结论:使用能谱CT可降低金标伪影对射波刀剂量计算及分布的影响。

石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨

本文通过对石油化工装置工艺管道设计的合理性进行探讨分析,重点阐明了石油化工装置工艺管道设计中存在的弊端与问题,并提出相应的优化措施,为我国的石油化工行业的稳固发展提供了宝贵的参考意见。

呼吸运动对射波刀Synchrony追踪目标定位精度的影响

目的利用模体端到端(End to End,E2E)系统测试分析呼吸运动对射波刀Synchrony追踪肿瘤目标定位精度的影响。方法利用射波刀Synchrony同步追踪系统的模体,设置不同的呼吸模式,将装有EBT2型号胶片的模体置于治疗床上,执行模体E2E验证计划。E2E验证计划执行完毕后取出胶片,利用E2E软件分析不同呼吸模式下射波刀的目标追踪定位精度。结果不同呼吸周期(0、2、4、6和8 s)下anterior/superior(A/S)胶片的前方向误差比较,差异具有统计学意义(P=0.016);不同呼吸幅值(0、2、4、6和8 mm)下总体靶误差和前方向平均误差比较,差异均具有统计学意义(均P<0.05),且呼吸幅值越高,总体靶误差越高。结论患者的呼吸运动对射波刀Synchrony追踪目标的定位精度有影响,通过提高呼吸周期和降低呼吸幅值可提高射波刀追踪的精度。

不同扫描条件对射波刀剂量计算的影响

目的:研究不同扫描条件对射波刀剂量计算的影响。方法:设置不同的管电压(80、100、120和140 kV)和管电流(150和300 mA),采用飞利浦大孔径CT模拟定位机获取Lucy头颈部模体的CT图像,利用射波刀Multiplan■治疗计划系统对扫描得到的CT图像进行放疗计划设计,分析不同扫描条件对感兴趣区的CT值、感兴趣区和靶区及靶区外壳层的剂量值的影响。采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。结果:管电流固定时,管电压对CT值的影响有统计学意义(P<0.05),且感兴趣区的CT值与管电压呈负相关。不同CT扫描条件对剂量分布有不同程度影响,管电流越高,剂量分布越紧凑,剂量跌落越陡峭,但无统计学意义;不同管电压对靶区和正常组织右眼50%体积剂量D50的影响具有统计学意义(P<0.05),说明管电压可以改变靶区和正常组织的剂量分布。结论:不同扫描条件直接影响CT值的大小,且对放疗计划的剂量计算以及剂量分布具有一定程度的影响。因此根据不同的放疗方式选择不同的CT扫描条件对放疗计划的剂量计算及分布具有重要的临床意义。

射波刀计划系统两种预设模型的选择对肿瘤剂量分布的影响

目的比较射波刀治疗头部以及肺部肿瘤的两种计划系统预设的标准模型的剂量学差异,方便计划设计过程中选择合适的模型。方法分别选取头部与肺部患者各10例,这20例患者计划设计时分别选择2种计划系统预设的密度模型,即肺部标准模型和体部标准模型,所有计划都要求肿瘤的包绕体积进行归一化,评估肿瘤的CI,nCI,Coverage,以及全肺的V5,V10,V20,V30所对应的体积。结果计划设计结果采用肺部标准模型与体部标准模型两种密度模型的剂量分布参数有所变化。头部肿瘤:其中CI,Coverage,MU在分别选择肺部标准模型与体部标准模型具有统计学差别,统计学P值分别为0.01,0.005,0.000;肺部肿瘤:CI,nCI,包绕体积Coverage无统计学差别,但是肺部标准模型标准模型的靶区包绕体积Coverage普遍高于体部标准模型(P>0.05);对于危及器官(OAR)受量,由于射波刀剂量的跌落较明显,主要OAR受量在肺部上面,差异在全肺的V5,V10,统计值P分别为0.023,0.01,具有显著的统计学差异,而V20,V30统计P值分别为0.052,0.15,无统计学差异。结论患者行射波刀SBRT治疗时,由于肺部组织以及算法的准确性,肺部标准模型与体部模型的选择,对于不同部位肿瘤的剂量分布有一定的影响。计划设计时,肺部肿瘤选择相应的计划系统密度模型降低危及器官的受量,为临床治疗计划提供科学的治疗依据。

移动式术中电子束加速器临床使用中限光筒的选择策略

目的:探讨移动式电子束术中放射治疗(IORT)技术在使用过程中限光筒的选择以及使用方法。方法:测试IORT设备垂直于水模体表面中心轴百分深度剂量和平行于水模体表面的射野离轴比、输出因子、限光筒外漏射剂量、铅挡块对电子束的衰减、输出量校准、电离辐射质以及各个限光筒的平坦度与对称性等物理性能,以及在手术中对限光筒的选择。结果:在能量相同的情况下,随着限光筒的变大,辐射束轴上最大吸收剂量的80%点的平面所在的深度(R_(80))逐渐增大;当射野大小及能量相同的情况下,随着角度的增加,R_(80)减少。对于肿瘤切缘比较平整患者,选择0°限光筒时,一般选择大于肿瘤切缘1 cm左右的限光筒。对于选择角度的限光筒的患者,使用时需要结合肿瘤后缘深度(d_后),以及各个能量的R_(80)特性确定角度、能量及限光筒大小的选择。结论:移动式术中电子束加速器放射治疗系统的使用中,限光筒、能量以及角度的选择有一定的策略,需要临床外科医生、放射治疗医生及放射治疗物理师共同确定。

≥3个金标追踪在射波刀治疗中的优势比较

目的分析不同数量的金标在射波刀放疗中的区别，阐述金标追踪在射波刀临床治疗中的优势。方法整理和分析2013-2014年间进行射波刀金标追踪治疗的患者424例，其中观察组330例（≥3个金标追踪），对照组94例（〈3个金标追踪），记录并分析每例患者的摆位误差数据和治疗误差数据。结果观察组摆位误差平均值0．031mm，治疗误差平均值0．314mm；对照组摆位误差平均值0．057mm，治疗误差平均值1．122mm。结论采用≥3个金标追踪能明显提高患者的治疗精确度，提高治疗质量。