Comparison of the Motion Accuracy of a Six Degrees of Freedom Radiotherapy Couch with and without Weights

In this study, we compared the motion accuracy of six degrees of freedom (6D) couch for precision radiotherapy with or without weights attached to the couch. Two digital cameras were focused on the iso-center of a linear accelerator. Images of a needle which had been fixed to the 6D couch were obtained using the cameras when the couch moved in translation and rotation around each axis. The three-dimensional (3D) coordinates of the needle were calculated from coordinate values in the images. A coordinate error of the needle position relative to the theoretical position was calculated. The errors were obtained with or without a 60 kg weight attached to the 6D couch, and these errors were compared with each other. The mean distance of the 3D error vectors for the weighted test was 0.21 ± 0.11 mm, and >0.16 ± 0.09 mm for the non-weighted test (p

医用电子直线加速器硬件系统的研究进展和临床应用

医用电子直线加速器(LINAC)是肿瘤放射治疗中应用最广泛的设备。近年来关于提高肿瘤治疗精度的多叶准直器、图像引导、六维床技术以及加快治疗速度的容积旋转调强放疗和无均整技术的研究取得一系列的突破和发展。本文主要介绍上述技术发展的特点和临床应用情况,并展望LINAC未来发展趋势。

ExacTrac X线图像引导系统在颅内肿瘤无框架SRS中的应用

目的:研究颅内肿瘤无框架立体定向放射外科(stereotactic radiosurgery,SRS)治疗在ExacTrac X线图像引导系统应用下的摆位精度及其影响因素。方法:选取2014年8月至2016年2月119例颅内肿瘤患者,经红外线标记自动摆位后,采用Exac Trac X线图像引导系统拍摄双侧斜位交叉射野照片,并与计划系统数字重建的射野图像进行比对配准修正后,得到LAT(X方向)、LNG(Y方向)、VRT(Z方向)3个方向的平移精度误差及相应的旋转精度误差,并对这些数据进行扩展分析。结果:119例患者经Exac Trac X线图像引导系统配合六维床摆位后测得LAT、LNG、VRT 3个方向的精度误差绝对值分别为(0.16±0.13)、(0.17±0.14)、(0.15±0.11)mm,其对应的3个旋转精度分别为(0.21±0.15)、(0.18±0.15)、(0.18±0.14)°,空间矢量误差为(0.32±0.16)mm。平移精度误差均小于0.5 mm,旋转精度误差均小于0.5°,均小于SRS治疗精度要求。结论:应用Exac Trac X线图像引导系统配合六维床修正后可明显提高颅内肿瘤SRS治疗精度,是一种值得推广的新技术。

锥形束CT引导下盆腔肿瘤在六维床上不同固定体位的摆位误差及靶区外放边界

目的探讨锥形束CT(CBCT)引导下盆腔肿瘤在六维床上不同固定体位的摆位误差及靶区外放边界。方法选取2018年9月至2019年6月医院收治的20例盆腔肿瘤患者作为研究对象,按不同固定体位分为试验组和对照组,各10例,试验组采取仰卧位,利用定位板与真空负压袋进行固定,对照组采取俯卧位,利用腹盆固定器进行固定,获取CBCT图像后与计划CT图像进行配准,获得左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)平移方向和旋转冠状位(Rx)、矢状位(Ry)、横断位(Rz)6个方向的误差数据,按Van Herk公式MPTV=2.5∑+0.7σ计算平移方向的相应外放边界值(MPTV)。结果与对照组比较,试验组在X方向的摆位误差大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);试验组在Y、Z、Rx、Ry、Rz方向的摆位误差均小于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。试验组与对照组平移方向(X、Y、Z)的MPTV分别为0.58、0.33、0.60 cm和0.36、0.79、0.81 cm。结论 CBCT引导下盆腔肿瘤在六维床上的仰卧位与俯卧位摆位误差存在差异,临床上选择患者固定体位时应当综合考虑体位对误差的影响。

6D治疗床联合锥形束CT引导下妇科肿瘤摆位误差及计划靶区外放边界研究

目的 探究6D治疗床联合锥形束CT（CBCT）容积旋转调强（VMAT）治疗妇科肿瘤患者的摆位误差,以及其靶区外放边界的变化趋势.方法 妇科肿瘤术后患者20例,采用HexaPODTM evo RT 6D治疗床和kV级CBCT影像引导的容积调强放射治疗.所有患者常规摆位后均行校正前CBCT扫描,利用6D治疗床在线校正后,再次行CBCT扫描,治疗后第3次行CBCT扫描,分别获得校正前、校正后、治疗后X射线容积影像,所有容积图像与计划CT图像采用自动骨性标记和手动微调的配准方式,获得三维平移（x、y、z）和旋转方向（Rx、Ry、Rz）的摆位误差,分析其摆位误差及计划靶区外放边界.结果 患者共行CBCT扫描594次,6D治疗床在线校正后,分次间摆位误差在y、z、Rx、Ry、Rz轴方向上明显缩小（t=6.21、-8.60、2.13、-8.51、-3.48,P＜0.05）.外扩边界MPTV在x轴、y轴、z轴方向上分别为2.20、3.43、2.00 mm,校正前后减少幅度为4.46～6.05 mm.结论 6D治疗床联合CBCT可明显提高妇科肿瘤盆腔放疗患者的摆位精度,同时可为精确设定计划靶区外放边界提供可靠依据.

ExacTrac X-射线图像引导系统在体部肿瘤放疗中的摆位误差和残余误差分析

目的通过对体部肿瘤放射治疗的ExacTrac X-射线图像的回顾性分析,了解患者群体的摆位误差和残余误差分布情况,研究六维放射治疗床修正摆位误差的必要性和有效性。方法通过配准数字重建图像(DRR)和ExacTrac图像引导系统拍摄的正交kV级验证像的骨性解剖结构,计算患者3个方向的平移误差和旋转误差以及对应的残余误差。结果平移摆位误差为x(左右方向):(2.27±2.02)mm,y(头脚方向):(4.49±2.52)mm,z(腹背方向):(2.27±1.37)mm;旋转摆位误差为Rx(矢状面):(1.02±0.73)°,Ry(横断面):(0.67±0.68)°,Rz(冠状面):(0.76±0.84)°。残余平移误差x(r):(0.27±0.48)mm,y(r):(0.37±0.45)mm,z(r):(0.22±0.30)mm;残余旋转误差为Rx(r):(0.17±0.33)°,Ry(r):(0.14±0.34)°,Rz(r):(0.16±0.28)°。结论对于体部放射治疗的患者,旋转误差和平移误差是同时存在的,不仅需要校准平移误差,旋转误差也不容忽视。ExacTracX-射线图像引导系统能够有效纠正六自由度的摆位误差,并保证残余误差在较小的范围内,保证了体部肿瘤放疗的治疗精度。