基于标记点结构体积比确定原始等中心纵向位置的方法研究

目的 针对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,提出一种基于标记点结构体积比(Volume Ratio,VR)确定标记点中心纵向位置,进而确定放疗原始等中心纵向位置的方法,并进行测试和初步应用。方法 使用一台西门子CT模拟机,选取放疗盆腔扫描协议RT_Pelvis,扫描水模体及其上的一个金属标记点,层厚和层间距均为5 mm。根据不同的重建初始位置偏移(ΔBegin),以间隔0.1 mm重建50套不同的CT图像序列,对应标记点中心的50个标称纵向位置偏差(ΔLNGm)。对标记点出现在2层图像上的CT序列,通过勾画得到2个标记点结构并计算出标记点VR,研究VR随标记点中心ΔLNGm的变化规律。最后,选取20例盆腔肿瘤患者,应用上述变化规律,计算得到ΔLNGm值,进而得到相应的原始等中心纵向位置数据。结果 ΔBegin的值从1.9 mm到3.7 mm的19个CT图像序列,标记点出现在两层CT图像上。随着ΔLNGm从1.6 mm逐渐增加到2.5 mm,VR的值也从接近0逐渐增加到1。使用公式:VR=a+b×ΔLNGm+c×ΔLNGm2进行拟合,得到a、b和c的数值分别为0.7334、-1.4277 mm-1和0.6129 mm-2。对选取的20例盆腔肿瘤患者通过勾画标记点结构计算得到VR的值,分别通过手工查表和使用公式求解方程两种方式,计算得到ΔLNGm,两种方式的结果一致。结论 对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,标记点结构VR随标记点中心的ΔLNG有一定的变化规律,利用该规律可以计算出标记点中心的纵向位置,进而计算出放疗原始等中心的纵向位置,为物理师确定放疗原始等中心的精确位置提供了有益的参考。

一种根据标记点结构精确确定放疗原始等中心的方法

目的提出一种根据标记点结构精确确定放疗原始等中心坐标的方法(标记点结构法),分析其与常规方法确定的原始等中心之间的差异。方法选取40例接受放射治疗的胸腹部肿瘤患者,首先使用瓦里安Eclipse治疗计划系统的菜单工具手动勾画患者CT图像左、中、右3个标记点的结构,获取标记点结构的几何中心坐标,然后根据公式计算原始等中心的坐标并将其与常规方法比较,分析左右方向差异ΔX、腹背方向差异ΔY、头脚方向差异ΔZ、总距离差异ΔS与水平倾斜角度θ的值。结果40例患者中,标记点出现在1、2、3层CT图像上的人数分别为11、28、1人。标记点部分出现在2层CT图像的有17例,与常规方法相比,其ΔX、ΔY、ΔZ与ΔS分别为(0.43±0.32)、(0.51±0.29)、(1.16±0.50)、(1.43±0.43)mm;还有11例标记点完整出现在2层CT图像上,其与常规方法相比的ΔZ、ΔS的值分别为(2.18±0.14)、(2.34±0.12)mm,均值超过了2 mm(P<0.05),差异有统计学意义。40例患者的水平倾斜角度θ为0.25°±0.17°。结论标记点结构法能精确确定放疗原始等中心的坐标值,当标记点出现在多层CT图像上时,能够有效弥补常规方法的缺陷。

一种自动确定放疗原始等中心的新方法

目的:提出一种通过勾画标记点结构自动确定放疗原始等中心的方法(以下简称新方法),通过与常规方法作比较分析测试新方法的应用价值。方法:选取40例接受放射治疗的腹部肿瘤患者的定位CT图像,其中标记点出现在1层、2层CT层面各20例。使用常规方法(通过Eclipse计划系统的十字定位工具手动确定原始等中心),然后使用新方法(通过自动勾画标记点结构并进行位置计算自动确定放疗原始等中心),分析两种方法确定的原始等中心之间坐标的差异。此外,还手动勾画了标记点结构。结果:与手动勾画标记点结构相比,自动勾画20例2层CT图像中标记点的Dice相似性指数(DSC)值为(0.79±0.06),40例左右方向(x轴)偏差绝对值、腹背方向(y轴)偏差绝对值的均值分别为0.04、0.05 cm。标记点出现在2层CT图像的20例中,头脚方向(z轴)偏差绝对值的平均值、标准差、最大值、最小值分别为0.22、0.03、0.26、0.16 cm。结论:本文提出的新方法可以快速、精确地计算出放疗原始等中心坐标,特别是当标记点出现在2层CT图像时,可以有效弥补常规方法的缺陷。