基于EPID的长靶区计划验证测量方法研究

目的探讨电子射野影像装置(EPID)板移动之后的数据结果是否存在误差;若存在误差,则进一步探索产生误差的方法,并且探究提出的长靶区计划验证测量方法是否可行。方法选择2021年9月至2022年11月在苏州大学附属第四医院放疗科接受放射治疗(简称放疗)的患者20例,其中男性7例,女性13例;年龄39~79岁,平均年龄57岁;直肠癌11例,宫颈癌9例;冠状位靶区长度17.96~31.86 cm,冠状位靶区平均长度为22.6 cm;靶区体积898.8~2139.2 cm^(3),平均靶区体积1299.5 cm^(3);11例采用容积旋转调强放疗计划,9例采用调强放疗计划;均使用6 MV射线,600 MU/min剂量率;均采用各向异性分析算法和射野剂量(PD)影像预测算法分别计算体剂量和预测图像。设计并开展移动EPID板位置的开放野试验与归零、不归零准直器角度的准直器试验,同步应用MatriXX对计划进行验证,以作为标准验证归零准直器角度对计划通过率的影响,对数据及计划Gamma通过率进行分析。结果研究结果表明,EPID板移位后数据存在较大误差,其修正过程与预测的Profile并不完全一致,但是在曲线趋势上具有一定程度的相似性,并且在关键数据曲线交点上具有高度一致性。针对准直器归零与不归零,执行PD计划验证时二者Gamma通过率具有强相关性(Corr=0.994,P<0.05),差异无统计学意义(t=-1.63,P=0.119)。同时,Bland-Altman一致性分析结果表明无论准直器是否归零,PD计划验证与MatriXX计划验证的计划通过率均具有良好的一致性。结论长靶区计划应用EPID执行计划验证测量时应确保EPID板处于校准零位,若执行计划验证时EPID板移动,得到的结果存在较大误差。在确定执行该计划验证并不会辐照损坏EPID的电路板时,可固定EPID板位置;存在辐照损坏EPID的电路板风险时,可归零准直器角度以执行PD计划验证,所得到的计划通过率可以近似替代不归零准直器角度得到的计划通过率结果。

CBCT、EPID图像引导在肿瘤放疗中的应用研究

目的 研究分析CBCT和EPID两种图像引导技术对肿瘤放疗位置误差验证的差异。方法 将放疗患者根据肿瘤部位分为头颈部和体部2组,利用Varian Vitalbeam机载图像引导系统(OBI)提供的电子射野影像系统(electronic Dortal imaging device,EPID)和千伏级锥形束CT (cone beam computed tomography,CBCT),于患者每次治疗前先采集EPID(KV-MV)图像进行自动配准检测并记录在六维方向(vrt、lng、lat、rtn、roll、pitch)及各阈值区间的位置误差数据。在不纠正KV-MV检测的位置误差的情况下再次采集CBCT图像进行自动配准手动修正检测并记录和KV-MV(EPID)相同项目的位置误差数据。根据两种技术检测到的位置误差数据,分析比较两种图像引导技术在不同部位的肿瘤和六维各方向及误差阈值之间数据的差异性。结果 头颈组CBCT和EPID两种图像引导方式各获取252人次六维方向1512个误差数据。在六维Pitch方向及误差阈值≤1°和>1°之间对放疗位置误差验证具有统计学差异(P<0.05),在六维其它方向及各误差阈值之间,CBCT和EPID两种引导方式对放疗位置误差验证没有统计学差异(P>0.05)。体部组CBCT和EPID两种图像引导方式各获取186人次六维方向1116个误差数据。在六维方向及各误差阈值之间,CBCT和EPID两种图像引导方式对放疗位置误差验证没有统计学差异(P>0.05)。结论 CBCT和EPID两种图像引导技术均能较好满足精准放疗的临床需求,CBCT引导在图像分辨率和六维旋转验证上具有优势。

EPID测量盆腔肿瘤真空垫联合热塑膜固定摆位误差分析及质量控制

目的:通过电子射野影像系统(Electronics Portal Image D Device,EPID)测量分析真空垫联合热塑膜固定方式在盆腔肿瘤放疗中的固定效果。方法:回顾性选取2021年9月—2022年12月我院收治的28例盆腔肿瘤患者,应用EPID对每位患者在放疗前和放疗期间进行5次摆位验证,每周拍摄1次,记录左右方向(X轴)、头足方向(Y轴)、腹背方向(Z轴)的误差值(均记录为其绝对值)。若误差值>3mm,则重新摆位。结果:共拍摄正侧位验证片各140张,获得280组摆位误差值,其中左右方向摆位误差为(1.10±0.84) mm,误差值≤3mm占比97.1%(136/140),头足方向摆位误差为(1.50±1.13)mm,误差值≤3mm占比92.1%(129/140),腹背方向摆位误差(1.30±1.06)mm,误差值≤3mm占比93.6%(131/140)。结论:应用EPID测量盆腔肿瘤真空垫联合热塑膜固定摆位误差,可以提高摆位精确度,并采取有效的质控措施,提高治疗效果。

EPID验证在肿瘤放疗的作用研究

探讨EPID验证在放疗中的作用。方法 选择本院40例肿瘤患者,均于2022年6月至2022年12月收治,接受放疗治疗,分组开展研究,所选患者均分至未EPID组和EPID组,对比分析两组放疗中固定精度指标数据。结果 未EPID组摆位精度明显小于EPID组,利用统计软件分析两组数据,差异对比结果显示P<0.05,提示在统计学上有意义。结论 EPID验证在肿瘤放疗中起到关键的作用,肿瘤细胞得到最大有效照射。

技术员独立应用EPID对盆腔摆位误差监测的可行性

背景与目的:电子实时定位检验成像系统(EPID)是目前应用较多的用于分析放疗质控的工具。本研究比较技术员和医师应用EPID对摆位误差图像分析的差异,探讨技术员独立应用EPID进行摆位误差监测的可行性。方法:2005年5月—2005年8月,接受盆腔放疗12例患者。应用EPID拍摄每天前/后野,两侧野,共得到244组图像,数据由医师和技术员分别分析得到。结果:244组图像分析结果,医师和技术员在左右、前后和头脚3个方向数据分析的差异平均值分别为:(1.0±0.9)mm,(1.0±0.9)mm和(0.8±0.8)mm。两者间差异无显著性。结论:技术员可以应用EPID独立完成对盆腔摆位图像分析,进行误差的监测,为进一步进行自适应性放疗的开展积累经验。

利用EPIDs进行直线加速器剂量对称性测量的研究

目的:利用带电子射野影像装置(electronicportalimagingdevice,EPIDs)对射线野的对称性和均匀度进行测量,以替代常规的测量手段,更可以达到节省人力物力和时间。方法:在加速器的能量为4MV、8MV、15MV光子线,在治疗模式下。分别以EPIDs和剂量胶片法跟踪测量每个不同剂量的射线野的对称性和均匀度的改变。记录每个剂量点的数据,分析射线野的对称性和均匀度的变化和比较二种方法之间的误差程度。结果:EPIDs得出的数据和剂量胶片法分析取得的射线野的对称性和均匀度的参数之间误差比较大,没有那一条件下的EPIDs影像可以用来替代常规的胶片图像以作分析。结论:不可直接以利用EPIDs对设备的射线野的对称性和均匀度测量,可能需要把每个探头的响应参数情况了解,一切有待进一步探讨研究,才能替代传统的测量手段。

EPID在调强验证中的应用

目的：验证EPID在调强验证中的可行性。方法：在Eclipse计划系统里把要验证的调强计划生成一个验证计划,然后再把验证计划在加速器上执行,通过EPID采集数据,再用Portal Dosimetry分析数据。另外我们通过Matrixx采集调强计划在加速器上执行的数据,通过OmniPro ImRT进行数据分析。结果：在EPID上采集的数据通过Portal Dosimetry分析,在gamma误差限定条件为3mm 3%时,小于1的r值为91~99。同样用Matrixx采集的数据用OmniPro ImRT软件分析,在gamma误差限定条件为3mm 3%时,小于1的r值为95~99。结论：通过比较分析,用加速器自带的EPID做调强验证和第三方调强验证软件Matrixx在调强验证的结果误差在±1.5%之间。由于用EPID更加方便简捷,不要重新连接设备,而且测量数据跟随计划数据一起保存,我们认为在日常计划验证中,EPID可以作为一种验证工具。

利用EPID图像金球位置自动跟踪算法研究

目的:建立一种全新的算法,并利用EPID(Electronic Portal Imaging Device)图像实时读取预埋于体内金球的投影位置,自动重建金球在体内的投影位置坐标。方法:利用所编算法和Matlab软件进行EPID图像读取和处理金球投影位置并自动重建金球在体内的位置坐标。即取通过图像处理和圆曲率识别各自获得的金球投影位置坐标集合的交集为真实的2D坐标,并依此反推到病人体内获得金球位于靶区当中真实的3D重建坐标。结果:本研究共进行了三组实验,每组为两个交角拍摄的EPID片。每组所有EPID片上的金球投影位置探测成功率分别为94.44%,93.75%,94.44%。算法重建的和利用CT扫描在TPS中重建的金球位置的三维坐标最大偏差为2.2 mm,最小偏差为0.1 mm。该算法于所使用的PC上完成一组(两张交角EPID图像)图像处理和重建的运行时间<1s。结论:对于多组相交角度拍摄的含金球投影位置的EPID图像,所编算法金球探测成功率比较高,平均为94%,算法重建出的靶区周围金球三维坐标同CT扫描重建出的坐标相比较,偏差在可以接受的范围内。但是该程序参数调节较复杂,而且EPID板接缝处剂量会影响探测成功率,还需要进一步开发自动参数计算程序和消除EPID板接缝处剂量影响。

应用EPID对头、胸部肿瘤放疗摆位误差的比较与分析

目的比较分析头颈部与胸部肿瘤放射治疗时的摆位误差为临床靶区勾画提供依据。方法使用电子射野影像装置(EPID)对21例头颈部肿瘤患者与23例胸部肿瘤患者放射治疗时进行前野与侧野摄片,与数字重建图像(DRR)比较,分别记录三个方向的摆位误差,对其进行统计学比较。结果头颈部肿瘤摆位的平均平移误差分别为左右(0.97±0.72)mm,头足(1.22±0.77)mm,前后(0.80±0.68)mm,胸部肿瘤分别为左右(2.10±1.38)mm,头足(1.93±1.31)mm,前后(2.40±1.64)mm。两者在三个方向上的摆位误差都存在差异(P<0.05)。结论胸部肿瘤患者的摆位误差要比头颈部肿瘤的大,故而在放疗计划PTV的设定中胸部肿瘤要比头颈部肿瘤外放范围大,而在实际投照中对腹部肿瘤患者的摆位要采用多种方法和技术来提高其摆位精确性。

一种基于EPID的安全OA系统

文章对OA系统中存在的安全问题进行了讨论,引人了一种新的基于远程匿名身份认证EPID模式,它能通过保存设备拥有者私密信息的硬件设施进行身份鉴定。一个嵌入EPID私密的硬件设备可以向远程机构证实它的有效性,而不必暴露自己的身份和其他私密信息。可以撤消一个签名的EPID私钥,即使不知道密钥的身份。同时,把EPID和其它的一些方法进行了对比。

CBCT和EPID在体部肿瘤放疗摆位的对比研究

目的:研究千伏级锥形束CT(conebeamcomputedtomography,CBCT)和兆伏级电子射野影像系统:研究千伏级锥形束(electronicportalimagingdevice,EPID)在体部肿瘤放疗摆位的对比情况。方法:将我院于2016年6月—2017年7月间收治的30例肺癌、30例宫颈癌患者,患者均采用真空垫体位固定摆位模型,在CBCT、EPID两种影像模式指导下进行放射治疗,其中30例患者应用CBCT进行摆位,纳入研究组;结果 :所有患者均完成放疗,无出现真空垫漏气事件发生,研究组患者左右(X)、上下(Y值)、前后(Z)偏差值、摆位时间与常规组有差异,结果比较有统计学意义。结论:两种配准方法均可以满足临床应用,但在肺癌和宫颈癌为代表的体部肿瘤,CBCT图像引导放射治疗能从三维分析图像误差,相比于二维的EPID能更全面准确的分析摆位误差,增加了发现摆位误差的能力,为临床分析PTV的外放提供重要依据,而且可以自动在线移床修正误差,建议有条件的单位选择CBCT进行体部肿瘤患者的影像引导放疗或摆位误差分析。

EPID在盆腔肿瘤放疗中的摆位误差分析

目的:分析电子射野影像系统(EPID)在盆腔肿瘤放疗中的摆位误差。方法:选取进行盆腔肿瘤放疗的患者40例,使用EPID所拍摄的正位和侧位片与数字化重建图像的验证片进行对照,计算并分析量化所测定的摆位误差。结果:前后和头脚的误差范围明显大于左右,而前后平均误差值明显大于头脚和左右的平均误差值,在3 mm以下左右和头脚摆动误差的发生率明显高于前后。结论:利用EPID可以有效检测盆腔肿瘤放疗的摆位误差,提高摆位的准确性和重复性,从而保证盆腔肿瘤放疗的质量。

利用EDR_2胶片和EPID实施容积旋转调强治疗性能测试的评估

该文旨在研究和探讨利用EDR_2胶片和电子射野影像装置(EPID)实施Rapid Arc质量保证方法可能。利用两种工具进行比对测试,主要通过检测MLC到位精度、机架和剂量率变化能力及其三者同步控制能力,从三方面评价Rapid Arc技术性能指标。笔者利用栅栏式设定实施MLC的测试控制,比较静态/动态机架模式下两种工具均显示了较好的MLC精度;通过组合不同剂量率、机架旋转速度以及机架旋转角度范围,分析照射区域内两种剂量测量方法体现了很好的一致性,两者在区域内平均偏差分别为0.24%和0.19%,剂量值均保持在2%以内。EDR_2胶片和EPID均可作为Rapid Arc有效而可靠的检测工具。当然,日常VMAT QA测量过程中利用EPID系统将会提高工作效率。

EPID分析食道癌放疗摆位误差效果

目的:对EPID分析颈、胸中下段食管癌适形调强放疗摆位误差的效果进行分析。方法:选取我院2018年5月——2019年5月入治的医院行调强放疗的颈、胸中下段食管癌患者51例,随机分为对照组及观察组,其中对照组患者通过传统的验证片技术在放疗过程中验证摆位,观察组患者通过EPID验证摆位,对两组患者的摆位误差进行分析。结果:通过实验结果显示,观察组患者x方向的误差分别为(2.83±1.25)、y方向的误差(2.67±0.78)、z方向的误差(3.65±1.02)较对照组患者的x方向的误差(1.67±0.78)、y方向的误差(1.56±0.68)、z方向的误差(2.47±1.15)明显低,患者组间差异明显,有统计学意义(P<0.05)。结论:通过在颈胸中下段放疗过程中应用EPID可以将食管癌患者放疗过程中的摆位误差相对减少,形成对于放疗效果的有效控制,效果显著,值得广泛应用推广。

体表铅点标记法EPID验证乳腺癌切线野

目的通过在乳腺癌患者体表放置铅点标记,解决电子摄影成像系统(EPID)的组织空间分辨率及影像清晰度质量较差造成的与数字重建射野(DRR)图像比较困难的实际问题。方法抽取就诊我院的女性乳腺癌切线野放射治疗患者10例,于原点0°与+90°/-90°位置预置体表铅点标记,分别摄取0°与+90°/-90°验证片与计算机断层显像模拟技术(CT-sim)重建所生成的DRR图像比较验证,求取所摄图像X、Y、Z轴实际摆位误差。结果 10例患者使用体外铅点标记法验证实际摆位,使用EPID所摄取的验证片图像与CT-sim重建所生成的DRR图像比较,取得X、Y、Z轴方向上摆位误差值,分别对X、Y、Z轴误差进行医学统计配对设计均数比较,所得X、Y、Z轴t值分别为2.836,3.564,2.910,P<0.05,两种方法比较结果所得差异具有统计学意义。结论使用体外铅点标记法对改进乳腺癌切线野摆位误差的图像验证具有实际意义。

MV级EPID成像中靶材料与厚度的优化选择

MV级电子射野成像系统(EPID)产生的图像相对于kV级对比度差,其中靶的材料和尺寸是一重要因素。采用Monte-Carlo软件包Geant4程序对6MV医用直线加速器进行模拟,对MV级EPID成像中靶材料与厚度进行优化选择。计算结果表明,低原子序数的薄靶有利于改善成像质量,在无均整器的情况下,3mm厚的Cu靶或10mm厚的Al靶更适用于6MV的电子射野成像系统。

结合EPID与EUD方法确定宫颈癌病例靶区最佳生物外放边界的研究

目的:结合EPID与EUD方法,分析物理几何变化与等效均衡剂量变化确定宫颈癌患者靶区的最佳外放生物边界。方法:选取24例宫颈癌患者,随机均分为2组(A、B组)。A、B组都用EPID测量,记录在x(左右)、y(胸背)、z(头脚)方向上基于等中心的误差坐标数值。在TPS中将此误差坐标数值模拟出来,A组只重新计算剂量;B组根据物理学δ公式,计算PTV外扩x mm后,重新优化计划,再在误差坐标上计算剂量,对比评价A、B组各计划的生物剂量。结果:Matlab模拟EPID测得90%的误差坐标分布近似成椭球体,δ公式计算PTV外扩边界为5 mm;A、B组横向对比结果,在PTV上δ公式具有其正确性,危及器官上存在剂量超量的风险;EUD值计算,B组纵向对比结果,靶区外扩1 mm～2 mm计划在PTV上较外扩5 mm计划稍差,外扩3 mm～4 mm计划较外扩5 mm计划无统计学差异,在危及器官上外扩1 mm～4 mm计划都要优于外扩5 mm计划。结论:在宫颈癌的调强放疗中,基于使用EPID与EUD方法确定靶区的最佳生物边界具有一定的借鉴意义。

EPID用于宫颈癌逆向调强放疗的摆位误差与质量控制

目的:探究电子射野影像系统(EPID)对宫颈癌逆向调强放疗的摆位误差的测定,并提出相应的质量控制方法。方法:将2015年2月至2017年2月在中国人民解放军南京总医院放疗科接受逆向调强放疗治疗的60例宫颈癌患者作为研究对象,对所有患者摆位误差予以测定,采用热塑成型固定膜对体位进行固定,治疗前采用加速器对每例患者正、侧位等中心验证片进行拍摄,每侧一张,1次/周,将其与治疗计划系统的数字重建放射影像(DRR)进行比较,对摆位误差予以计算。结果:60例宫颈癌患者共拍摄585张验证片,其中测定误差值≤3mm的有520张,占88. 9%(520/585),误差值≤5mm的有565张,占96. 6%(565/585);宫颈癌逆向强放疗会形成计划靶区(PTV),并存在外扩理论边界。结论:对宫颈癌逆向调强放疗给予EPID测量,能够有效测出摆位误差,明确临床靶区(CTV)到形成计划靶区外扩边界的大小,通过有效的质量控制,降低边界外扩数值,进而提升宫颈癌逆向强治疗水平。

CBCT和EPID在体部肿瘤放疗摆位的对比研究

目的:探讨C B C T和E P I D在体部肿瘤放疗摆位的对比情况.方法:选取我院2016年3月至2018年3月收治的64例肺癌患者为研究对象,所有患者均采用真空垫体位固定摆位模型,将患者随机分为两组,每组各32例患者.研究组患者采用CBCT进行摆位,在CBCT影像模式指导下进行放射治疗;常规组患者采用EPID进行摆位,在EPID影像模式指导下进行放射治疗.对两组患者的放疗摆位情况进行对比.结果:所有患者均全部顺利完成放疗,真空漏气事件未发生.与常规组相比,研究组患者的左右(X值)、上下(Y值)及前后(Z值)偏差值明显偏低,差异统计学意义(P<0.05).结论:CBCT和EPID配准方法均可以满足临床应用,但是CBCT图像引导放射治疗能更全面准确的分析摆位误差,效果优于EPID.

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。