BodyFIX系统体位固定装置联合全身真空盖膜在肝癌立体定向放射治疗中的应用

目的:通过对应用BodyFIX系统体位固定装置联合全身真空盖膜固定和普通真空袋固定的两种摆位误差进行比较,评价BodyFIX系统联合真空盖膜装置用于肝癌立体定向放射治疗(SBRT)的临床意义。方法:选择医院收治的40例行SBRT的原发性肝癌患者,按不同体位固定技术将其分为BodyFIX组和普通真空袋组,每组20例。两组患者于治疗前后均行锥形束CT(CBCT)扫描,记录并分析两组患者旋转及各向的摆位误差。结果:两组患者治疗前后的旋转误差差异无统计学意义。治疗出束前,BodyFIX组患者在头脚(Y)和前后(Z)方向的线性误差分别为(-0.79±3.96)mm和(0.48±2.58)mm,对应靶区外放边界(MPTV)值分别为6.59 mm和3.81 mm;普通真空袋组患者在Y和Z方向上线性误差则分别为(1.91±4.85)mm和(-0.84±3.51)mm,对应靶区MPTV值分别为10.99 mm和6.64 mm。两组Y和Z方向误差比较,差异有统计学意义(t=4.20,t=3.52;P<0.05)。结论:BodyFIX系统联合全身真空盖膜装置作为一种新的体位固定技术,对限制患者呼吸运动,减小摆位误差,增加靶区剂量,降低正常组织受照有显著的作用,可有效应用于肝癌SBRT。

胸壁补偿膜厚度及患者体型特征对乳腺癌调强放疗摆位误差和剂量学的影响

目的:探讨胸壁补偿膜厚度及患者体型特征对乳腺癌患者手术后接受调强放疗治疗的摆位误差及放疗剂量的影响。方法:采用前瞻性研究方法,选取2021年1月至2023年6月阜阳市肿瘤医院肿瘤放疗中心治疗的103例乳腺癌患者,对患者进行锥形束CT检查,分析患者的体质量指数(BMI)、肿瘤位置、胸围、患侧乳腺体积对其摆位误差的影响,分析不同厚度的补偿膜对患者靶区、肺部、心脏、脊髓的放射剂量的影响。结果:不同BMI、不同患侧分布的乳腺癌患者在左右方向上的摆位误差无统计学意义(P>0.05);胸围≥89.0 cm、患侧乳腺体积≥650 cm^(3)患者的左右方向摆位误差大于胸围<89.0 cm、患侧乳腺体积<650 cm^(3)患者(P<0.05)。不同患侧分布的乳腺癌患者在上下方向上的摆位误差无统计学意义(P>0.05);BMI≥23.1 kg/m^(2)、胸围≥89.0 cm、患侧乳腺体积≥650 cm^(3)患者的上下方向摆位误差大于BMI<23.1 kg/m^(2)、胸围<89.0 cm、患侧乳腺体积<650 cm^(3)患者(P<0.05);不同BMI水平、不同胸围、不同乳腺体积、不同患侧分布的乳腺癌患者在前后方向上的摆位误差无统计学意义(P>0.05)。左侧乳腺癌病灶患者采用0.5 cm补偿膜和1.0 cm补偿膜的放射治疗计划靶区(PTV)D_(95%)、PTV靶区D_(5%)、左侧肺部V_(20%)、心脏V_(30%)、心脏平均剂量(D_(mean))、脊髓最大剂量(D_(max))、机器跳数(MU)、均匀性指数(HI)测定值比较,差异无统计学意义(P>0.05);采用0.5 cm补偿膜患者的适形度指数(CI)值低于采用1.0 cm补偿膜的乳腺癌患者(P<0.05),右侧乳腺癌病灶患者采用0.5 cm补偿膜和1.0 cm补偿膜的PTV靶区D_(95%)、PTV靶区D_(5%)、右侧肺部V_(20%)、脊髓D_(max)、MU、CI、HI测定值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:对于乳腺癌调强放疗患者,BMI、胸围、患侧乳腺体积均与摆位误差有关,采用0.5 cm和采用1.0 cm胸壁补偿膜均可以用于术后放疗,对放疗剂量和加速器跳数影响不大。

基于刚体位移的天线反射面拟合新算法

射电望远镜和雷达天线的反射面的加工误差和变形直接影响系统的工作性能。为准确计算反射面的实际误差,一般须对变形后的反射面进行最佳抛物面拟合。基于刚体空间运动原理,提出一种利用确定刚体位移的6自由度及抛物面的焦距共7个广义自由度来拟合空间抛物面的新方法。通过该方法可直接求得最佳抛物面的顶点空间位置、轴线方向及其焦距。回顾传统的由一般二次曲面推出特征值的抛物面拟合法和小变形下基于法向偏差的抛物面拟合方法,并通过计算实例与之进行比较。验证了方法的稳定性和精确性。同时还集成了一种简便的拟合误差求解方法。

放疗体膜固定装置在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用

目的通过对放疗体膜固定装置的使用和改良,评价其提高摆位精度的作用,进一步规范放疗体膜的使用。方法自行研制了头手固定辅助装置,对比利时的ORFIT体膜固定装置进行改良,并通过拍摄模拟定位片和射野验证片,对64例使用常规体膜固定和改良体膜固定的患者进行摆位精度比较。结果拍摄验证片共178张,改良体膜组的摆位误差(2.5±1.1)mm,低于常规体膜组摆位误差(4.1±2.0)mm,差异显著(P=0.001)。结论放疗体膜可以提高摆位精度,改良体膜的特点明显,提高摆位精度的效果显著,同时对放疗体膜的引进和使用需规范。

探究四种体位固定技术在胸腹部肿瘤放射治疗中的摆位误差及应用价值

目的:比较研究体表画线、体表纹身、热塑体膜及真空垫4种体位固定技术在胸腹部肿瘤放射治疗中的摆位误差并探讨其应用价值。方法:选择胸腹部放疗患者120例进行临床研究,将其分为四组,每组30例,分别在放疗过程中给予相应体位固定技术,观察两射野中心点在左右、头足以及前后3个方向上的重复摆位误差距离。结果:体表纹身组、热塑体膜组、真空垫组的左右方向、头足方向以及前后方向的摆位误差均明显低于体表画线组,热塑体膜组各不同方向的摆位误差均低于体表纹身组和真空垫组。结论:在胸腹部肿瘤放疗过程中,热塑体膜体位固定技术能够明显减少摆位误差,具有更好的应用价值。

基于XVI技术对IGRT中立体定向体架和热塑体膜固定重复摆位的精度分析

目的:研究IGRT(image guided radiotherapy,IGRT)时两种不同定位方法的重复摆位误差,分析两种定位方法的摆位精度。方法:选择经立体定位体架(A组,11例)和热塑体膜(B组,10例)方法定位,进行图像引导放射治疗,治疗前重复摆位后,利用XVI技术获取经两种不同定位方法的图像信息与治疗计划中的参考图像信息匹配,得到X(床的左右方向)、Y(床进退方向)、Z(床升降方向)方向的误差,对经两种定位方法106次摆位后X、Y、Z方向的摆位误差进行对照分析。结果:A组在X、Y、Z方向的误差分别为0.19±0.23cm、0.4±0.37cm、0.27±0.26cm;B组在X、Y、Z方向的误差分别为0.22±0.18cm、0.46±0.42cm、0.2±0.19cm。对两种定位方法的重复摆位误差分别在同一方向上两两比较结果:在X、Y方向上比较,两组误差均无差异(P>0.05),在Z方向上两组误差差异有统计学意义(P<0.05)。立体定向体架定位在Z方向上误差大于热塑体膜定位,有统计学意义。结论:行IGRT时利用XVI(X-ray volume image,XVI)技术可以准确获取经两种不同的定位方法导致的摆位误差,热塑体膜定位精度高于立体定向体架,为医生确定在不同定位方法下勾画CTV(Clinical target volume,CTV)与PTV(Planning target volume,PTV)之间的margin大小提供依据。

基于体对角线的机床垂直度误差的高效测量分析

垂直度误差所引起的位置误差是机床空间位置误差的重要组成部分。提出利用单头激光多普勒位移测量仪及平面反射镜,通过测量机床的4条体对角线的位移误差实现对机床三轴间的垂直度误差测量。实验结果表明,采用该方法测量垂直度误差快捷、方便且准确,可对任意大小的机床进行测量。

高精度光学抛物面面形参数计算新方法

鉴于当前光学抛物面面形参数计算模型的复杂性,为解决直接基于抛物面的有限元分析数据,获取高精度抛物面面形参数的计算问题,提出了一种新的光学抛物面形参数计算方法。首先,提出了光学抛物面有限元离散误差的概念,并对其消除技术进行了研究,这也是高精度算法的关键数据处理环节;其次,采用刚体位移数据处理算法分离了抛物面面形的刚体位移与面形畸变位移;最后,采用最优化设计算法获取了抛物面面形均方根等参数计算所需的基础数据。在对抛物面面形参数计算方法研究的基础上,讨论了其算法实现,并对算法程序的正确性进行了校验。校验结果表明:高精度抛物面面形参数计算方法计算精度高,算法校验误差在6%左右,该算法精度能够满足工程需求;为外部热力载荷作用下,光学面形参数的高精度计算提供了新的技术参考。

空间光学遥感器光学镜面有限元分析结果的后处理

光学镜面是空间光学遥感器的重要组成部件,刚体位移和面形误差是评价其环境适应性的重要指标。介绍了一种从Pantran/Nastran软件的有限元分析结果中提取光学镜面的刚体位移和面形误差的方法。首先对Patran输出的原始数据进行预处理,消除原始数据误差;然后采用坐标变换法计算光学镜面的刚体位移,并通过法方程法直接进行求解,没有出现病态矩阵问题;最后通过球面方程拟合法计算光学镜面的面形误差,将球面拟合问题转换成3变量最优化问题再进行处理,并采用高斯-牛顿法进行数值迭代求解。经工程实践证明,该方法具有计算简洁准确、计算速度快等特点。

二维数字图像相关方法的拉伸实验误差分析

对数字图像相关(DIC)方法的拉伸实验误差进行了系统分析。通过刚体运动实验,从软件模拟计算和硬件两方面研究了DIC方法的实验误差,同时,根据成像原理,分析了离面位移对实验结果的影响。为了检验测试系统的测量精度,将DIC方法与多晶铜试样拉伸实验相结合,比较了不同实验条件下DIC方法与应变片测量的结果,分析认为测量误差主要来源于摄像机噪声及离面位移。鉴于这两种误差难以消除,探索了一种误差修正方法,对系统误差进行修正并得到满意结果。

体膜固定不同标记法在胸、腹部放疗摆位精度的测量与分析

目的确定体膜固定不同标记法在胸、腹部放疗时的摆位精度和偏差。方法对用体膜开窗法与体膜不开窗法固定200例胸、腹部放疗的患者,使用CT复位的靶区中心层面图中心点与TPS-计划系统的靶区中心层面图中心点进行测量比较;使用直线加速器照射的等中心射野验证片与TPS-计划系统生成的标准等中心射野数字重建图像(DRR)进行比较,并对患者摆位横轴(X)、纵轴(Y)、前后轴(Z)的偏差进行测量。结果体膜未做开窗标记固定患者CT复位的靶区中心层面图中心点X、Y、Z轴的平均偏差分别为(1.6±0.8)mm、(4.0±1.2)mm、(3.6±1.2)mm;体膜开窗标记和皮肤上同时标记法固定患者CT复位的靶区中心层面图中心点X、Y、Z轴的平均偏差分别为(0.4±0.6)mm、(2±0.8)mm、(2±0.6)mm。体膜未做开窗标记固定治疗时,等中心射野验证片的等中心X、Y、Z轴的平均偏差分别为(2.0±1.8)mm、(4.6±1.7)mm、(3.8±1.4)mm;体膜开窗标记和皮肤上同时标记法固定治疗时,等中心射野验证片的等中心X、Y、Z轴的平均偏差分别为(0.6±0.9)mm、(2.2±1.4)mm、(2.0±0.8)mm。结论胸、腹部肿瘤放疗时采用体膜开窗标记固定患者可明显降低摆位误差,提高摆位精度,为精确放疗的实现提供质量保障。

分步体对角线误差辨识及空间误差补偿

基于分步体对角线的误差测量方法是一种快速、高效的测量方法.提出一种基于该测量方法的误差元素辨识算法,该算法对现有的分步体对角线误差辨识算法做了修正,并根据辨识出的误差对机床进行空间误差补偿,经过实际机床的测试验证,证明该方法的正确性和有效性.

高温弹体形位误差自动测量原理

文中简要介绍了一种新研制的高温弹体形位误差非接触自动测量系统的构成、检测原理和方法。该系统包括机械系统、测量机构、运动控制和数据采集系统;利用测量杠杆耐高温的特点,直接获取内壁的几何信息,与CCD激光位移传感器远距离、非接触特点相结合,共同完成恶劣环境下弹体内外表面几何信息的采集;根据最小二乘法,计算机对测量数据进行处理,从而得出弹体壁厚误差、圆度、圆柱度和内外圆柱面间同轴度等形位误差。

负压真空垫与低温热塑膜体位固定技术在食管癌放疗中的应用效果分析

目的 探讨负压真空垫与低温热塑膜体位固定技术在食管癌放疗中的应用效果。方法 选取行放疗治疗的食管癌患者120例,随机分为两组各60例。对照组采用低温热塑膜固定体位,研究组采用真空负压垫及翼型板固定体位。比较两组的摆位误差。结果 研究组X轴、 Y轴、 Z轴及三维方向的摆位误差均小于对照组(P<0.05)。结论 与低温热塑膜体位固定相比,负压真空垫体位固定在食管癌放疗中的应用效果较好,能够有效减少摆位误差,更加精确地定位靶向区域。

热塑体膜固定双重标记下保乳术后调强放疗移位误差的初步分析

目的探讨热塑体膜固定双重标记在乳腺癌保乳术后调强放疗中应用的周期性误差。方法对20例乳腺癌保乳术后热塑体膜固定双重标记调强放疗患者分别在治疗开始后1、2、3周采用模拟定位机测量患者的左右、头足、前后方向和乳房的重复摆位误差。结果第1周误差较大,而第2、3周的误差相对较小,第1、2、3周相比较差异有统计学意义(P<0.05);各个方向的摆位和银夹移位误差均≤2.5 mm。结论热塑体膜固定双重标记技术可减少摆位误差,在乳腺癌保乳术后调强放疗中有较好稳定性和重复性。

体膜联合乳腺托架固定在乳腺癌保乳术后放疗中的应用

目的比较体膜联合乳腺托架与单纯应用乳腺托架两种不同体位固定技术对乳腺癌保乳术后放疗摆位误差的影响。方法选取40例乳腺癌保乳术后调强放疗的患者,随机分成体膜联合乳腺托架组和乳腺托架组各20例,所有患者每周拍摄一次验证片,获取验证片与数字重建图像(DRR)之间的中心点偏差值。结果体膜联合乳腺托架组中心点偏差X(左右)为(1.52±0.41)mm,Y(头脚)为(1.39±0.43)mm,Z(腹背)为(1.43±0.31)mm,乳腺托架组中心点偏差X(左右)为(2.21±1.39)mm,Y(头脚)为(2.09±1.41)mm,Z(腹背)为(2.18±1.70)mm,P≤0.05,具有统计学意义。结论乳腺癌保乳术后放疗使用体膜联合乳腺托架的体位固定技术,能使误差更低,提高摆位精度。

基于SDT圆度误差模型下滑动轴承油膜特性的研究

建立了轴颈存在圆度误差的滑动轴承转子系统动力学模型,基于小位移旋量(Small displacement theory,SDT)理论导出了新的广义圆度误差方程,并在Swift-Stieber边界条件下对雷诺方程进行数值求解,着重分析了基于SDT表征的圆度误差旋量参数dx对滑动轴承油膜压力、承载能力、临界转速以及稳定性的影响。研究结果表明,圆度误差旋量参数会改变最大油膜压力,而且油膜压力会随着旋量参数的增大而增大;此外,轴颈圆度误差的存在会在一定程度上有利于滑动轴承转子系统的承载能力及稳定性,且随着圆度误差旋量参数的增大,其促进作用更加明显;其中,当偏心率ε<0.8时,轴颈圆度误差对系统承载能力的影响更加明显,当Sommerfeld数S>0.6时,轴颈圆度误差对稳定性的影响较小;同时,系统的临界转速也会随着旋量参数的增大而增大,特别是在偏心率ε>0.6时,增大现象更加明显。

双参考线摆位法在宫颈癌调强放射治疗中应用对摆位误差影响

目的探讨采用双参考线配合热塑体膜固定对宫颈癌摆位误差影响。方法选择60例宫颈癌容积旋转调强放射治疗患者,年龄27~82岁,中位年龄57岁。其中腹部画单参考线体膜固定的患者(A组)与画双参考线体膜固定的患者(B组)各30例。两组患者均行容积旋转调强放射治疗,在治疗前行锥形束CT(CBCT)扫描,扫描结果与定位图像进行融合匹配,得出A、B两组患者的摆位平移误差(X、Y、Z轴平移误差记为T-X、T-Y、T-Z)和旋转误差(X、Y、Z轴旋转误差记为R-X、R-Y、R-Z)。结果A组T-X、T-Y、T-Z分别为(0.21±0.18)cm、(0.47±0.34)cm、(0.20±0.10)cm,B组T-X、T-Y、T-Z分别为(0.19±0.08)cm、(0.20±0.20)cm.(0.19±0.08)cm。A、B两组T-X、T-Z差异无统计学意义(P>0.05),T-Y差异有显著统计学意义(P<0.01)。A组摆位旋转误差在R-X、R-Y、R-Z轴分别为1.14°±0.839、0.65°±0.50°、0.87°±0.64°,B组R-X、R-Y、R-Z分别为1.02°±0.83°、0.80°±0.55°、0.95°±0.96°,但两组R-X、R-Y、R-Z比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论双参考线法摆位在宫颈癌容积旋转放射治疗中应用,提高了热塑体膜与身体敷贴度,有效地减小Y轴方向平移误差,提高摆位的重复性。

女性盆腔肿瘤放疗的热塑体膜形变及其对定位点影响的临床研究

目的分析女性盆腔肿瘤放疗热塑体膜固定时的收缩性与冷却时间的关系,观察体膜形变对放疗定位标记点位移的变化规律,明确不同时间热塑体膜定位点的稳定性差异。方法选取2021年12月至2022年3月于我院放疗中心拟行调强放疗的中晚期宫颈癌患者30例,采用真空垫和热塑体膜固定。将Y轴的定位中心点分别置于脐上3 cm(A点)、脐水平(B点)、脐下3 cm(C点);X轴均置于体中线,Z轴均置于腋中线。采用三维激光灯系统在体膜上的十字激光处做标记。以体膜冷却20 min后画的“十”字线为基准,分别观察和记录热塑膜体的3个定位点在第4小时和第24小时“十”字线的三维空间位移情况。结果3个观察定位点中,在X轴上第4小时有23.3%、20.0%、23.3%的病例移位>5 mm,Y轴、Z轴0例。此外,3个观察点有13.3%在第24小时的X轴移位>5 mm,在Y轴上各1例,在Z轴上0例。热塑体膜收缩在X轴的不同观察时间点的3个观察点(A点、B点、C点)之间均具有统计学差异(P<0.05)。结论女性盆腔肿瘤热塑体膜固定时体膜制作后应至少间隔4 h后再进行模拟定位,如能间隔24 h后再定位更佳。

真空垫和体膜固定胸腹部肿瘤放疗应用研究

目的 探讨真空垫＋体膜固定胸腹部肿瘤放疗的临床应用价值。方法 随机抽取实施放疗的胸腹部肿瘤患者240例,其中A组60例患者采用单纯的真空垫固定体位,B组60例患者采用单纯的体膜固定体位（固定体膜的底板未改进）,C组120例患者采用真空垫＋体膜固定体位（固定体膜的底板已改进）。单因素方差分析组间差异。结果 采用真空垫＋体膜固定患者的摆位误差小,采用单纯的真空垫或体膜固定患者的摆位误差大,3种固定方法在治疗摆位过程中摆位误差差异有统计学意义（P=0.000）。结论 胸腹部肿瘤患者需要放疗时采用真空垫＋体膜固定优于单纯的真空垫或体膜固定体位,摆位简单方便可行,体位固定舒适和重复性好,并且减少人为摆位误差,提高了治疗摆位的精度。