胸段椎体转移癌放射治疗二维和三维位置验证的比较分析

目的通过VARIAN-OBI系统提供二维KV-KV和三维锥形束CT(CBCT)位置验证模式,对比分析其在胸段椎体骨转移癌的应用,找寻其最佳图像引导放射治疗(IGRT)方式。方法选择50例胸段椎体骨转移癌患者,其中男性33例,女性17例,中位年龄为57岁。随机分为A、B组,每次治疗前位置验证,A组行二维KV-KV位置验证,图像配准后记录位移偏差值,移动治疗床治疗,治疗结束后评估患者疼痛症状,按照世界卫生组织的疼痛评分标准评分;B组行三维CBCT位置验证,图像配准后,记录位移偏移值(包括旋转偏差),移动治疗床执行治疗,并记录患者疼痛指数。统计并计算均值和标准差,对比分析两种验证方式的差异。结果 A组和B组各获取125组图像,位移偏差:A组在Vertical(Vrt)、Longitudinal(Lng)、Lateral(Lat)的位移偏差分别为(0.02±0.14)cm、(0.02±0.13)cm、(-0.01±0.17)cm;B组为(0.04±0.15)cm、(0.01±0.14)cm、(-0.03±0.16)cm,两组数据比较,差异无统计学意义(P=0.642、0.549、0.996>0.05);疼痛指数:A组患者为2.21±0.77,B组患者为3.03±0.80(P=0<0.05);验证用时:二维KV-KV配准时间为(3.97±0.63)min,三维CBCT配准时间为(8.13±0.98)min(P=0<0.05)。结论二维KV-KV与三维CBCT位置验证在位置移动偏差值的比较无统计学意义,均能满足临床应用需求。二维KV-KV位置验证相对三维CBCT位置验证,整个验证需要时间是后者的1/2～1/3,二维KV-KV位置验证是疼痛症状明显的椎体骨转移患者的首选方式。

湿地景观区三维模型构建方法仿真研究

探究一种有效的湿地景观模型构建方法,能够提高模型构建配准时间,提高收敛性,提高模型构建效率,在实际应用中具备重要的现实意义。针对当前方法在对湿地景观区进行规划设计时,由于城市化和生态环境变化的影响导致湿地景观模型构建时存在模型构建冗余度较高,模型构建的繁杂度增加,设计效果较差等问题,提出一种基于云点融合的湿地景观三维模型构建方法,通过计算湿地景观区的总面积、斑块密度、斑块形状指数和平均斑块分维数,获得湿地景观格局指数。计算三维湿地景观云融合变换的最小函数,利用该函数计算三维平移变换量、三维模型的旋转矩阵和三维模型的缩放因子,变换构建湿地景观区三维模型。仿真结果证明,上述方法可以减小误差、降低配准时间、提高收敛性、降低冗余度、增强湿地景观区三维模型构建的整体效果。

点云配准方法在粗配准中的比较

为了解不同点云配准方法的配准效率和配准精度,使用不同的点云配准方法(三维形状上文、点特征直方图、快速点特征直方图、四点一致集、迭代最近点、正态分布变换)对三维点云数据进行了粗配准实验。在实验过程中记录了点云配准的时间和点云配准在x、y、z轴上的旋转角度误差和平移距离误差,通过分析实验记录的数据来比较不同点云配准方法在粗配准实验中的配准效率和配准精度。实验结果表明,三维形状上文、点特征直方图、快速点特征直方图在粗配准实验中表现良好;四点一致集配准效果较好,但耗时较长;迭代最近点不适用于粗配准;正态分布变换在粗配准实验中表现一般。该实验结论能够为不同情况下点云配准方法的选择提供有效的借鉴。

头颈部肿瘤放疗中两种图像引导系统比较研究

目的比较ExacTracX线和CBCT两种图像引导系统在头颈部肿瘤放疗中的误差差异。方法随机选取20例行头颈部放疗患者均分为两组：A组采用红外线小球摆位后行ExacTracX线拍摄双斜位片，与计划DRR配准后得到左右、上下、前后方向的平移误差和旋转误差，六维放疗床调整误差并记录摆位配准时间；B组采用人工摆位后行CBCT获取图像，与定位cT图像配准得到上述方向平移误差和绕上下方向误差，四维方向上调整误差并记录摆位配准时间。采用配对t检验比较两组差异。结果A组与B组左右、上下、前后方向平移误差分别为（0．59±0．25）、（0．62±0．25）（1．56±0．28）mm与（0．52±0．31）、（0．74±0．17）、（1．58±0．34）mm（P=0．43、0．21、0．90）；旋转误差中A组左右、上下、前后方向分别为（0．54±0．17）°、（0．72±0．27）°、（0．44±0．22）°，B组绕上下方向为（1．26±0．33）。（P=0．01）。摆位配准时间A组小于B组（108．0s：165．8s，P=0．00）。结论两种图像引导系统在头颈部肿瘤放疗是可行的。误差均在可接受范围。ExacTracX线比CBCT的上下方向旋转误差和摆位配准时间均小，但图像分辨率不如CBCT。