锥形束CT在宫颈癌放疗分次间摆位误差分析中的应用及其影响因素

目的探讨锥形束CT在宫颈癌放疗分次间摆位误差分析中的应用及其影响因素。方法选取我院收治的40例宫颈癌患者,依据提质量指数(BMI)将这些患者分为≥24kg/m^2组(n=20)和<24kg/m^2组(n=20)两组,进行摆位固定、图像配准及摆位误差校正,然后对40例患者3个方向的摆位误差及摆位扩边值进行分析,并对两组患者3个方向的摆位误差结果进行统计分析。结果 40例患者X轴、Y轴、Z轴的MPTV分别为5.2、11.0、5.6;≥24kg/m^2组患者在Y轴方向的摆位误差绝对值显著大于<24kg/m^2组(P<0.05),但两组患者在X轴、Z轴方向的摆位误差之间的差异均不显著(P>0.05)。结论锥形束CT能够有效减小宫颈癌放疗分次间摆位误差,对放疗摆位外扩边界值进行估算,提升放疗精准性,影响因素为BMI,如果患者具有较大的BMI,则可以将其外扩边界适当增加,值得临床充分重视。

锥形束CT研究肺癌放射治疗中的摆位误差

目的:肺癌在放射治疗中由于呼吸运动的影响,其摆位误差较其它肿瘤大。本研究旨在采用锥形束CT(CBCT)影像技术探讨肺癌放射治疗中分次间和分次内摆位误差及其规律。方法:2007年4月至2007年12月四川大学华西医院应用医科达Synergy系统治疗肺癌23例,患者每次照射前、误差调整后及治疗结束时获取CBCT图像,根据系统的匹配功能,将获取的CBCT图像和计划CT图像及其靶中心匹配,获得靶中心X、Y、Z三个方向的误差,分析误差及其分布规律。并进一步对调整前三种固定装置的摆位误差进行分析比较。结果:获取的CBCT图像能够清晰显示软组织器官、肿瘤大小、位置和周围结构。23例患者共进行CBCT扫描800次,照射前CBCT扫描342次,调整后CBCT扫描276次,治疗后CBCT扫描182次。首次摆位在X、Y、Z三维方向的误差分别为-0.6mm±3.0mm、-0.4mm±5.5mm和0.7mm±3.2mm,调整误差后及治疗后CBCT结果显示误差明显缩小。调整前PTV外扩值范围为7～13mm,调整后缩小为2～3mm。结论:利用CBCT可以准确调整靶中心使其和计划设计等中心保持一致。由于肺癌存在较大的分次间摆位误差,摆位中这种测量和调整是必须的,可以明显减小摆位带来的误差,降低边界外扩值,极大地保护周围正常组织。而仅靠固定装置,减少摆位误差的作用相当有限。

主动呼吸控制放射治疗肺癌靶区位置误差分析

目的:观察将主动呼吸控制(active breathing control,ABC)系统应用于非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)的三维适形放射治疗(three dimensional conformal radiotherapy,3D-CRT)中所产生的靶区位置误差,分析其产生原因,探讨其在体部立体定向放射治疗(stereotacfic body radiotherapy,SBRT)中应用的可行性。方法:未行手术治疗的II～III期NSCLC患者8例,真空体模固定体位,模拟定位及放射治疗过程中全程应用ABC系统,3D-CRT治疗肺癌原发病灶。首次摆位时,在应用ABC系统状态下,每隔3min以治疗体位在模拟机上拍摄定位片,连续拍摄5次,测定靶区位置误差模拟分次治疗内误差。治疗期间首周每天1次其后每周1次应用电子射野影像装置(electronic portal imaging device,EPID)拍摄验证片,测定靶区位置误差模拟分次治疗间误差。应用iviewGT系统分析分次治疗内及分次治疗间的误差。结果:8例患者分次治疗内误差:X轴(1.02±1.00)mm,Y轴(0.65±0.95)mm;分次治疗间误差:X轴(1.31±1.36)mm,Y轴(1.51±1.33)mm。结论:应用ABC系统后,3D-CRT的分次治疗间及分次治疗的内误差较常规适形放射治疗显著缩小。

分次间随机摆位误差对早期乳腺癌大分割放疗中靶区和危及器官剂量分布的影响

目的研究分次间随机摆位误差对早期乳腺癌大分割放疗中靶区及危及器官剂量分布的影响。方法应用直线加速器的X线容积成像(XVI)系统在放射治疗前行锥形束CT扫描(CBCT)获取随机摆位误差数据。随机抽取首都医科大学附属北京世纪坛医院2020年10月到2021年8月已完成左侧乳腺癌保乳术后大分割放射治疗的14例患者的计划。调取患者CBCT图像42幅,应用统计学软件计算头(Y+)、脚(Y-)、左(X+)、右(X-)、腹(Z+)、背(Z-)三维方向的误差最大值与均值。在Monaco5.11治疗计划系统中,通过移动临床治疗中心的方式,分别向患者6个方向移动最大误差值,在保证子野数、出束跳数不变的情况下,重新计算获得实验计划(E)并与临床计划(C)进行剂量学对比。结果CBCT结果表明在头(Y+)、脚(Y-)、右(X-)方向随机摆位误差最大值为5 mm;实验计划和临床计划对比显示:95%的瘤床加量区瘤床计划靶区(PTV_(boost))和全乳计划靶区(PTV)体积的受照剂量(D_(95))整体下降在5%之内,2%的PTV_(boost)体积的受照剂量(D_(2))在向患者左(X+)和腹(Z+)侧出现误差时产生高于110%处方量的剂量;对于危及器官而言,患侧肺、健侧肺、健侧乳腺、脊髓均未超过剂量限值,但是心脏和冠状动脉左前降支在左(X+)、右(X-)和腹(Z+)、背(Z-)方向上对随机摆位误差的影响比较敏感,尤其是向左(X+)侧和腹(Z+)侧的摆位误差导致剂量增加最为明显。结论5 mm摆位误差对PTV影响不大,但对PTV_(boost)可能存在处方剂量覆盖不全的风险,同时可能增加心脏毒性,在临床中应引起重视。

前列腺癌TomoTherapy治疗过程中分次间及分次内误差研究

为了探讨MVCT在线图像引导技术分析前列腺癌螺旋断层放疗过程中分次间误差及分次内误差，并计算CTV-PTV的外扩边界，对10例早期前列腺癌患者行螺旋断层调强放疗。靶区为前列腺及精囊，剂量76Gy／34次。所有患者每次治疗前及治疗后均行MVCT扫描，10例患者共行MVCT扫描680次。分次间误差在左右方向最小，≤5mm的占95％；头脚方向最大，≥8mm的占38．8％；前后方向≤5mm的占81．8％。分次内误差绝大部分≤3mm，左右、头脚及前后方向分别占99．1％、90．6％及95．6％。仅根据皮肤标记摆位，不实施图像引导所需的CTV—PTV外扩边界在左右、头脚及前后方向分别为5．3、14．2和8．5mm；如每次治疗前均行在线图像引导校正，则外扩边界分别缩小至1．8、2．1和2．4mm。初步研究结果提示，每日放疗前图像引导可纠正分次间误差，显著缩小CTV—PTV外扩边界；但由于分次内误差及其他不确定因素的存在，此外扩边界仍不宜过小，建议3～5mm。

锥形束CT在线调整大分割放射治疗椎体转移癌

目的:评价锥形束CT(CBCT)在线调整技术在大分割治疗椎体转移瘤中的应用价值。评价分次间摆位误差及治疗过程中靶区位移对治疗的影响。方法:2008年12月至2009年08月,应用医科达Synergy系统治疗椎体转移瘤10例,每次照射前、调整后及治疗后获取CBCT图像,将获取图像和计划CT图像匹配,获得靶中心X(左右)、Y(头脚)、Z(前后)方向的位移及旋转角度误差,分析误差及分布规律。应用逆向调强放射治疗技术,靶区剂量63Gy/9次,隔日照射。随访6个月。结果:10例患者共10个靶区CBCT扫描269次。首次摆位在X、Y、Z方向位移误差分别为(-0.90±4.20)mm、(-0.40±4.90)mm、(-2.50±3.40)mm,旋转角度误差分别为(-0.20±1.65)°、(-1.12±1.84)°、(0.22±1.48)°。调整后其位移误差分别为±0.80mm、±0.90mm、(-0.10±0.80)mm;治疗后分别为(-0.10±1.30)mm、±1.80mm、(0.10±1.40)mm。调整后角度误差分别为(-0.21±1.06)°、(-0.72±0.96)°、(0.33±0.85)°;治疗后分别为(-0.15+1.27)°、(-0.64±1.39)°、(0.62±1.18)°。调整前PTV外扩值范围为8.40～11.00mm,调整后缩小为1.20～1.50mm。10例患者疼痛缓解,未发现放疗副作用。治疗6个月后复查骨扫描提示核素浓聚减少。结论:CBCT在线调整能纠正摆位误差,既满足靶区剂量的提升也有效降低了脊髓受量。高剂量大分割图像引导调强放疗技术是治疗椎体转移瘤的一种安全、有效的新方法。

联合ExactTrac X-Ray与Cone Beam CT在NSCLC-SBRT中的应用分析

目的探讨应用ExactTrac x-Ray(ETX)与Cone Beam CT(CBCT)分析非小细胞肺癌立体定向放疗(NSCLC-SBRT)中分次间及分次内的误差差异。方法随机选取22例行SBRT的NSCLC患者,所有患者治疗前行CBCT扫描,图像配准范围为肺部肿块并兼顾胸腔轮廓与脊柱等骨性标记,获得移位误差后进行修正并开始治疗。在治疗开始及结束分别选择0°与1800进行2次ETX拍片验证(ETX-0,etx-180),从而获得分次内移位误差,图像配准范围为胸腔轮廓及脊柱等骨性标志。CBCT获得图像与定位CT图像配准得到左右(X)、上下(Y)、前后(Z)方向的平移误差和绕前后(R)方向的旋转误差,ETX拍摄获得双斜位片,与计划DRR配准后得到平移误差和旋转误差,记录两种验证方式的移位误差值,对CBCT及ETX验证进行组间配对t检验。结果分次间CBCT扫描在X、Y、Z、R方向的平均移位误差分别为(0.38±0.26)cm,(0.49±0.37)cm,(0.32±0.19)cm,(0.85±0.60)cm。分次内在X与Y方向,ETX_180较ETX_0平均移位误差分别增加21.7%与19.2%,且差异有统计学意义(P<0.05),在Z与R方向,ETX验证间差异无统计学意义(P>0.05)。结论NSCLC-SBRT分次间行CBCT图像引导能明显减少摆位误差,分次内行ETX拍片验证能有效监测单个治疗过程中的移位误差,提高治疗精度。

千伏级锥形束CT技术在肿瘤放射治疗中的应用研究

目的:通过回顾性的分析放疗病人的首次摆位误差数据探讨千伏级锥形束CT在肿瘤放疗计划实施过程中在线修正摆位误差的价值,以及为放疗病人的PTV外放提供参考。方法:选取我科2017年1月至12月放疗病人(其中头颈部112例,胸部253例,腹部56例,盆腔部122例)的首次摆位CBCT验证记录,回顾性的进行数据分析,得到不同部位分次间摆位误差。根据Stroom公式:PTV外放=2∑+0.7σ,计算Margin的横向Lat(x)、纵向Lng(y)、竖向Vrt(z)三维方向的范围。系统误差(∑)用分次间摆位误差的平均值(x)表示,随机误差(σ)用分次间摆位误差的标准差(s)表示,总体摆位误差用系统误差加减随机误差表示即(x±s)。结果:头颈部误差最小,腹盆部其次,胸部误差最大,Lat(x)、Lng(y)、Vrt(z)三维方向误差较大者和出现误差较大的频率均发生在Lng(y)方向上。左右,头脚,前后PTV外放头颈部分别为2.73mm,3.56 mm,3.58 mm,胸部分别为4.12mm,7.11 mm,4.10 mm,腹部分别为3.35mm,6.01 mm,3.67 mm,盆腔分别为3.29mm,6.59 mm,3.83 mm。结论:千伏级锥形束CT技术能有效减小分次间摆位误差,为精确放疗的实施提供技术保障。为本放疗中心不同部位肿瘤患者PTV外放提供参考依据,检验放疗相关设备的精度。

图像引导体部伽玛刀摆位误差及影响因素的临床研究

目的:分析图像引导体部伽玛刀治疗患者的分次间摆位误差及其影响因素。方法:对211例接受图像引导体部伽玛刀治疗的实体肿瘤患者的摆位误差数据进行回顾性分析。每例患者每分次治疗时,首次图像引导定位获得的摆位误差为校正前摆位误差,经自动治疗床误差校正后,再次图像引导摆位验证后获得的剩余摆位误差为校正后摆位误差。采集每例患者每个分次在左右、前后、头尾三个方向上的校正前和校正后的摆位误差,并计算其总体摆位误差。对211例患者共2838分次图像引导摆位验证数据进行统计分析,并探讨其相关影响因素。结果:在左右、前后、头尾方向上的校正前摆位误差及其总体摆位误差(均值±标准差)分别为(1.17±4.75)mm、(0.02±2.94)mm、(0.29±4.34)mm和(6.24±3.52)mm,相应的校正后摆位误差及其总体摆位误差分别为(0.13±0.93)mm、(-0.13±0.67)mm、(-0.06±0.51)mm、(1.07±0.67)mm。经图像引导校正后的剩余摆位误差明显减小,差异具有统计学意义(P<0.01)。在总体摆位误差上仰卧位优于俯卧位(P<0.05),而双上肢固定位置、腹带对总体摆位误差的影响无统计学意义(P>0.05)。结论:基于kV级X射线立体平面成像技术的图像引导定位系统,与体部伽玛刀组合使用,升级为图像引导体部伽玛刀,极大地提高了体部伽玛刀的摆位验证精度,满足SBRT治疗的临床要求。