MRI与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌放射治疗中剂量学对比研究

目的通过MRI模拟定位技术与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌肿瘤靶区和危及器官(OAR)勾画方面的应用对比,探讨两种定位技术在鼻咽癌放射治疗中的剂量学差异。方法选择蚌埠医学院第一附属医院2022年4月至2023年9月接受鼻咽癌放射治疗的37例患者,其中男性29例,女性8例;年龄29~75岁,平均年龄53.14岁;美国癌症联合委员会(AJCC)分期Ⅱ期24例,Ⅲ期13例。患者在相同体位下行CT模拟定位及MRI模拟定位,在CT定位上通过患者现有影像学资料勾画靶区及OAR,并完成三维适形调强治疗计划;然后进行CT模拟定位及MRI模拟定位融合,再进行靶区勾画及OAR勾画;比较两种计划靶区体积、剂量[近似最大剂量(D_(2%))、近似最小剂量(D_(98%))、中位剂量(D_(50%))和OAR接受的最大点剂量(D_(max))]及适形性指数(CI)和均匀性指数(HI)差异。并比较二者OAR的剂量学差异。结果MRI模拟定位图像上所勾画放疗计划靶区体积小于CT模拟定位(30.54 mm^(3)±18.98 mm^(3)vs 39.56 mm^(3)±19.22 mm^(3)),差异有统计学意义(t=2.004,P=0.049)。CT模拟定位原发病灶放射剂量D_(2%)大于MRI模拟定位[(73.00±1.08)Gy vs(72.23±0.76)Gy],差异有显著统计学意义(t=3.536,P=0.001)。MRI模拟定位在靶区的HI和CI均明显优于CT模拟定位(0.037±0.009 vs 0.049±0.021、0.88±0.02 vs 0.84±0.01。t=3.119、9.951,P<0.01)。OAR,MRI模拟定位的脑干、颞叶、内耳D_(max)明显优于CT定位[脑干:(46.79±5.78)Gy vs(50.87±3.66)Gy;颞叶:(46.39±5.21)Gy vs(49.68±4.72)Gy;内耳:(34.28±5.29)Gy vs(38.71±4.33)Gy。P<0.01]。结论MRI模拟定位下所勾画的鼻咽癌肿瘤靶区体积小于CT定位下的勾画,且MRI定位在剂量的均质性和适形性更好,OAR最高剂量更低。因此在局部晚期鼻咽癌放疗中,MRI模拟定位技术值得更多的关注和应用。

CT模拟定位机在肺部肿瘤穿刺活检技术中的临床应用体会

目的:研究CT模拟定位机在肺部肿瘤穿刺活检技术中的应用。方法:取20例肺内病变患者在CT模拟定位机下进行穿刺活检技术,回顾性总结在CT模拟定位机外置激光灯的帮助下经皮肺穿剌活检的技术要点及优势。结果:穿刺成功率100%,恶性肿瘤诊断率90%,病发症发生率10%,相对于用栅板确定穿刺部位在穿刺时间、平均调针次数有明显优势。结论:使用CT模拟定位机进行肺部肿瘤穿刺定位更准确,并发症少,具有较高的临床应用价值。

儿童体部放疗模拟定位CT扫描参数优化

目的:在满足儿童放疗对模拟定位图像质量要求的前提下,通过模体扫描优化模拟定位CT参数设置,以降低放射辐射剂量。方法:使用Cat Phan700模体模拟儿童体部,使用飞利浦24排大孔径螺旋模拟定位CT,在不同毫安秒(mAs)和不同管电压(kV)下扫描模体获取CT图像。mAs范围设置60~400 mAs,每间隔20 mAs进行1次扫描,kV设置80、100、120 kV。图像评价参数包括图像噪声N_(10)和SD均值、均匀性、低对比度分辨率、高对比度分辨率和Air、Acrylic、50%bone、LDPE、20%bone、Teflon、Polystyrene、Delrin^(TM)、Lung、PMP、Water等物质的HU值稳定性。读取模拟定位CT系统自动计算的CTDIVol和DLP以评价辐射剂量。结果:在100 kV条件下,随着mAs增加,CTDI和DLP均呈上涨趋势,数据拟合均为线性关系,斜率分别为0.0345和0.9324。随mAs增加,图像噪声呈非线性下降趋势,mAs从60增加到140 mAs时,N_(10)和SD分别从0.25%和3.74 HU下降到0.14%和2.54 HU,当mAs≥180 mAs,N_(10)在0.10%~0.12%波动,SD均值在2.0~2.5HU波动,下降趋势明显变缓。当mAs从60 mAs增加到200 mAs时,图像低对比度分辨率迅速从0.53降低到0.29。图像均匀性、高对比度分辨率、不同物质HU值,受mAs影响较小。不同管电压扫描结果相比,100 kV、200 mAs的图像质量与120 kV结果相当,80 kV的图像质量无法达到临床要求。结论:为保证辐射剂量尽可能降低,对于模拟直径20 cm的圆柱体,管电压设置为100 kV时,mAs应选择在200 mAs。在实际儿童放疗模拟定位扫描中,可根据该模体结果和儿童的实际体型特征,微调扫描参数设置,以满足辐射防护最优化原则。

CT模拟定位三维适形放射治疗直肠癌患者的临床观察

分析直肠癌患者接受CT模拟定位三维适形放射治疗的相关意义。方法 样本收集时间划定为2022.05~2023.05期间,研究基数资料包含30例直肠癌患者,随机分组处理(n=15),对照组利用X线模拟定位,实验组采用CT模拟定位,均实施三维适形放射治疗措施,对比两组患者的(1)治疗有效率;(2)治疗安全性;(3)生存率。结果 在比对照组的情况下,实验组患者经过CT模拟定位三维适形放射治疗后,各项研究数据呈现显著积极的改善趋势(P<0.05)。结论 直肠癌患者接受CT模拟定位三维适形放射治疗后,具有卓越的疗效,能有效改善患者的症状,稳定病情的进展,并极大提高患者的生存率。此外,该疗法还能有效避免严重并发症的发生,为广大患者带来希望与康复。因此,在临床上推广这一治疗方法具有重要的意义和价值。

浅析三维模拟定位CT系统的性能水平测试

目的:为了保证放疗定位的精准性以及准确性,对南方医科大学珠江医院放疗科的三维模拟定位CT系统进行性能水平的检测。方法:根据WS 519-2019《X射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》,对X射线计算机体层摄影装置的CT值(水)、噪声、均匀性,低对比度可探测能力、高对比分辨力、重建层厚偏差以及CT剂量指数进行了检测,同时也对定位激光灯的精度和诊断床的到位精度进行了检测。结果:CT值(水)为1.59HU,均匀性为0.44HU,噪声为0.339%;低对比度可探测能力为2.63mm,高对比分辨力为7lp/cm,CT剂量指数为40.37mGy。定位光精度共面性小于1mm,诊断床到位误差为0。结论:所有检测结果均符合WS 519-2019《X射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》相应指标的要求。应做好对三维模拟定位CT的日常维护,保证放疗定位的精确性。

GE三维模拟定位CT的扫描床故障案例及维护

三维模拟定位CT能够为放射治疗医师及物理师提供患者的三维影像,可更全面地了解患者肿瘤位置、大小、形状及受呼吸等运动影响的微小动度,实现放射治疗的精准定位[1]。我院放射治疗科于2018年配置的GE三维模拟定位CT,可进行放射治疗患者模拟定位,开展三维适形、调强放射治疗等工作。由于放射治疗定位患者人数逐渐增加,设备日常使用频率较高,且设备机械运动会发生磨损老化,三维模拟定位CT难免出现故障。尤其是CT扫描床的运动故障较为常见,可导致设备停机维修,影响定位工作。为缩短停机时间及时开展放射治疗定位工作,本研究对我院GE三维模拟定位CT出现的常见故障及原因进行总结分析,以期为医工同行提供参考。

CT模拟定位三维适形调强放疗对晚期食管癌患者血清肿瘤标志物及生存质量的影响

目的:探讨CT模拟定位三维适形放疗在晚期食管癌患者中的效果。方法:选取2020年3月至2021年3月该院诊治的72例晚期食管癌患者,按随机数字表法分为两组,各36例。对照组给予常规模拟定位放射治疗,观察组则给予CT模拟定位三维适形调强放疗,5d为1个周期,共放疗5个周期。对比两组临床疗效、血清肿瘤标志物、生存质量。结果:观察组治疗总有效率较对照组高,有统计学差异(P<0.05);治疗后,观察组癌胚抗原(CEA)、人细胞角蛋白21-1片段(CYFRA21-1)、糖类抗原199(CA199)较对照组低,世界卫生组织生存质量测定量表简表(WHOQOL-BREF)内各维度评分较对照组高,有统计学差异(P<0.05)。结论:CT模拟定位三维适形调强放疗在晚期食管癌患者诊治内作用明显,能够下调肿瘤标志物表达,提高其生存质量。

模拟定位CT扫描参数的改变对放射治疗吸收剂量的影响

目的:探讨模拟定位CT的扫描参数对放射治疗吸收剂量的影响,为在模拟定位工作中选择扫描协议提供参考。方法:在不同扫描条件下,将植入电离室的模体在同一模拟定位CT上扫描,获取多套同一坐标系下的CT定位图像,利用每套图像制定多个放疗计划,并在直线加速器上执行,同时利用剂量仪测量等中心位置的点剂量,将测量的剂量数值与放射治疗计划系统计算的点剂量进行比较。结果:扫描层厚、管电流对吸收剂量无影响,管电压对吸收剂量有影响;当管电压为120 kVp或135 kVp时,7个放疗计划的计算值与测量值差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在临床放射治疗时,建议使用能量为120~140 kVp的X射线进行模拟定位扫描。

基于模拟并行蚁群算法的无线传感器网络异常节点自适应定位方法

由于无线传感器网络自身节点数量庞大,导致在异常节点自适应定位过程中,定位到的异常节点个数较少的问题.针对上述问题,提出基于模拟并行蚁群算法的无线传感器网络异常节点自适应定位方法.从网络中提取出异常节点的原始数据,并对异常节点数据属性进行详细的解析,根据解析后的数据属性,利用蚁群算法的优化搜索特性,结合并行计算的思想,建立并行蚁群算法模型,模拟蚂蚁在寻找食物过程中的协作和寻优行为,运行并行蚁群算法,获取异常节点的估计坐标值,实现节点的自适应定位.实验结果表明,该方法在面对复杂网络环境和多种异常类型时能够定位到多个异常节点,增强了定位方法的鲁棒性和自适应性.

CT模拟定位机在调强放疗位置验证中的应用

目的 探讨CT模拟定位机在调强放疗位置验证中的应用。方法 选取新疆医科大学第一附属医院准备实施调强放射治疗患者60例,使用CT模拟定位机对其放疗位置进行验证,并将患者随机分配至瓦里安和医科达加速器,分别使用电子射野影像系统(Electronic Portal Imaging Device,EPID)和锥形束CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)重新进行位置验证,分析位置验证结果。结果 使用CT模拟定位机位置验证在左右(Lateral,Lat)、前后(Vertical,Vrt)和头脚(Longitudinal,Lng)3个方向的位置偏差分别为(1.5333±0.6456)、(1.2600±0.5063)、(1.0333±0.3676)mm。在Lat方向和Vrt方向上,EPID和CBCT位置验证结果与CT模拟机位置验证比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。在Lng方向,CT模拟定位机平均位移显著小于EPID和CBCT(P<0.05)。结论 使用CT模拟定位机可以获取软组织分辨率更好的位置验证影像,方便医生观察靶区和危及器官的相对关系,可以很好地完成放疗前位置验证。

风机安装船动力定位数值模拟和模型试验研究

以某典型风机安装船为例,在GeniE软件中对该型船舶主船体和桩腿进行结构建模,运用软件HydroD进行频域运动响应计算,再将计算结果作为输入参数运用OrcaFlex软件对船舶进行动力定位定点作业数值仿真分析。数值计算结果表明,在150~180°环境力方向下船舶定位效果最理想,一组推进器失效的工况下船舶仍能保持动力定位效果。因此针对船舶装载三套风机设备时处于150°和165°环境力方向的工况开展水池模型试验,并将实验结果和数值结果进行对比,为实际海上工程作业提供理论指导。

鼻咽癌CT模拟定位增强扫描时间优化研究

目的:探讨鼻咽癌CT模拟定位增强扫描最优延迟时间,并分析其影响因素。方法:15例患者造影剂注射30 s开始每隔5 s对蝶骨顶壁至第二颈椎范围重复10次CT扫描。2位及以上副高级放疗医生分别测量增强图像肿瘤最大层面中心的CT值(CT1)及健侧头长肌中心的CT值(CT2),分辨能力指标μ和稳定性指标σ用来描述增强质量,μ最大值(μ_(max))对应时间T为最优增强延迟时间。分析T、μ_(max)、σ值与患者年龄、BMI值、是否高血压、定位前是否行诱导化疗的相关性。结果:最优延迟时间T、最大分辨能力μ_(max)、分辨稳定性指标σ值与患者年龄、BMI值相关性,除σ与年龄相关外(r_(s)=0.52,P=0.047),其他均不相关(P>0.05)。患者是否高血压和定位前是否行诱导化疗对最优延迟时间T有影响,组间比较(U=8.5,P=0.026;U=3.0,P=0.011)。患者是否高血压和定位前是否行诱导化疗与μ_(max)和σ差异无统计学意义(P>0.05)。结论:患者是否高血压和CT模拟定位前是否诱导化疗对延迟时间有一定影响,患者年龄越大增强效果稳定性越差。

基于改进模拟退火算法的工业机器人绝对定位精度提高

工业机器人在抛光大口径光学元件时由于其较低的绝对定位精度,使得加工元件较难达到较高的面形精度.本文提出一种通过考虑测量坐标系与机器人基坐标系之间的转换误差、机器人的运动学误差以及机器人法兰端到工具坐标系的测量误差等多误差源构建工业机器人综合误差模型的校准方法.通过仿真实验与PSO、AFSA、SA算法进行对比,证明改进后的Be-SA算法在辨识误差参数时具有更快的收敛速度和更高的精度.实验结果表明通过Be-SA算法辨识后的KUKA KR 120 R3900的平均绝对定位误差由2.497 mm降低为0.321 mm,最大绝对定位精度由3.358 mm降低为0.961 mm,构建的综合误差模型在辨识运动学误差参数时具有良好的适用性,改进后的Be-SA算法能有效提高机器人的绝对定位精度,对于磨抛大口径光学元件的性能提升具有重要参考价值.

MR模拟定位机的验收测试-依据指南的实践与结果分析

目的:磁共振模拟定位机(MR Sim)是新类型的放疗模拟定位机。验收测试是MR Sim投入使用前的重要质量保证工作。该文报告一台MR Sim的验收测试实施细节和结果分析。方法:依据新近发布的AAPM TG284报告和NCC/T-RT 002-2023指南,制定验收测试方案。针对MR Sim的磁场屏蔽、成像系统基础功能、图像质量指标、射频线圈验收、图像几何精度、放疗外置激光灯、定位平面床及图像传输等,使用ACR(American College of Radiology)大号模体、几何畸变测量模体等质控设备进行测试。结果:MR Sim验收指标中的屏蔽测试在150 MHz的频率下,屏蔽效能均值为105 dB;8项图像质量指标:几何精度、层位置精度、层厚精度、图像均匀性、伪影比、信噪比、高对比空间分辨率和低对比分辨率,均在容许误差范围内;图像几何精度测量在25 cm感兴趣范围内,最大几何畸变<2 mm;激光灯及床的误差均<1 mm,床水平度<1°;射频线圈测试及图像传输测试满足要求。结论:MR Sim是高精度的复杂设备,为确保其在放疗中的精准应用,投入使用前需结合本单位MR Sim的具体特点,遵循指南规范,进行验收测试具体方案的详细设计和执行。

磁共振成像精准模拟定位在局部晚期鼻咽癌调强放疗中的临床价值

探讨磁共振成像精准模拟定位在局部晚期鼻咽癌调强放疗中的临床价值。方法 选取本院自2021年6月~2023年6月所收治的局部晚期鼻咽癌患者80例为研究对象,依照检查方式的不同将其分为常规组与定位组两组,每组各40例。定位组采用MRI精准模拟定位技术,常规组采用传统CT模拟定位技术,对比两组患者的临床诊断情况、诊断有效性以及对治疗的满意度。结果 定位组患者在靶区体积、均匀性指数(HI)和适形度指数(CI)上均好于常规组患者,且照射剂量少于常规组,P<0.05;定位组患者的诊断有效性高于常规组患者,P<0.05;定位组患者的治疗满意度高于常规组患者,P<0.05。结论 通过提高靶区勾画的精准度、优化剂量分布以及降低正常组织损伤,MRI精准模拟定位有助于提高NPC患者的治疗效果和生活质量,临床应用效果显著,可采纳、运用。

常规模拟定位和CT模拟定位的比较

目的:对比食管癌放射治疗中CT模拟定位和常规模拟定位的优劣。方法:对60例食管中、下段癌患者,同时行CT扫描和常规模拟定位;用三维计划系统制定治疗方案,比较分析这两种定位方法所描述靶区肿瘤的最大直径和等剂量分布情况。结果:两种定位方法肿瘤最大直径对比差别前后、右后、和左后分别为:2.0±0.5、4.3±1.2、1.4±0.35、4.0±1.1、1.5±0.4、3.6±1.2;等剂量曲线分布为60例和31例,差异有统计学意义。结论:CT模拟定位较常规模拟定位能更充分显示肿瘤外侵范围并反映其非对称性生长。

乳腺癌保乳术后放疗X线模拟机与CT模拟定位的临床应用

目的探讨乳腺癌保乳术后放疗CT模拟定位的应用价值。方法选取110例乳腺癌保乳术后患者,行X线模拟机定位与螺旋CT模拟定位,观察两种定位方式下所有患者验证误差情况以及图像情况。结果CT定位所需时间、扫描平均时间均短于X线模拟机,且等中心平均误差小于X线,差异有统计学意义(P<0.05),CT空气密度分辨率更高,且体位稳定性更好,床位移动误差与验证片误差更小。16排螺旋CT定位机在定位后扫描期间体位更加舒适,患者耐受,体位固定更加牢固具有良好的重复性,图像时间、空间和密度分辨率较高,定位与治疗期间体位能够长时间保持,能够防止由于身体受限造成的体位位移。传统X线模拟定位机能够减少移动床期间出现的误差。CT定位后不同方向误差情况均小于X线定位,差异有统计学意义(P<0.05)。结论乳腺癌保乳术根治性放疗期间,通过16排螺旋CT下实施模拟定位,能够使得放疗定位更加精准,验证误差较小。

CT模拟定位三维适形放射治疗食管癌的临床研究

目的探讨CT模拟定位三维适形放射治疗食管癌的疗效。方法1997年4月～2002年7月,经病理证实的食管鳞状细胞癌87例患者,其中男性56例,女性31例,年龄42～75岁,平均年龄62.5岁,随机分为2组,两组患者一般情况、性别、年龄及病变部位构成经统计学检验无统计学意义,一组为采用CT模拟定位进行三维适形放射治疗,另一组为常规模拟定位放射治疗,两组的剂量都为64～66Gy/32～33次/6.4～6.6周。结果采用Kaplan-Meier法计算生存率,并用Log-Rank检验其差异性。治疗计划各指标分析采用kolmogorowSmirnov法行正态分布检验,继而行t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。CT模拟定位三维适形放射治疗组和常规模拟定位放射治疗组1、2、3、4年生存率分别为70.1%、55.6%、40.4%、36.3%和65.4%、50.6%、30.6%、20.9%(P>0.05)。但是对Ⅰ～Ⅱ期患者,CT模拟定位三维适形放射治疗组和常规模拟定位放射治疗组的生存率分别为81.2%、75.5%、67.3%、61.5%和80.1%、65.7%、54.9%、29.7%(P<0.05),局部控制率分别为75.6%、71.7%、65.5%、59.0%和65.4%、50.6%、33.3%、25.6%(P<0.05)。而对于Ⅲ～Ⅳ期的患者,两组之间的生存率和局部控制率差异无统计学意义。结论CT模拟定位三维适形放射治疗的疗效明显好于常规模拟定位放射治疗组。特别对Ⅰ～Ⅱ期早期食管癌患者两组之间差异有统计学意义,而对晚期患者差异无统计学意义。

基于粒子群与模拟退火算法的改进矿井克里金定位方法

位置信息对于矿井作业中的人员管理和灾后救援至关重要,指纹定位可显著提高矿井定位精度,但费时费力的指纹库构建过程阻碍了其大规模应用。为此,提出了一种基于粒子群与模拟退火的克里金插值算法(PSOSA-Kriging),初始阶段只需采集部分指纹采样点的数据,以这些采样点数据为依据,通过克里金模型插值获得全部指纹数据集,并利用粒子群与模拟退火算法对克里金理论模型进行优化,使得构建出的指纹库更贴合实际矿井环境。算法利用粒子群收敛速度快的优势,解决了指纹库快速构建难题。同时,利用模拟退火克服粒子群可能陷入局部最优的缺陷,使得模型拟合更准确、插值结果更精确。在上述分析的基础上,通过在矿井环境下采集指纹数据,建立全部采样数据库、半采样与插值混合数据库,并选用最近邻算法(KNN)进行了定位验证。结果表明:POS-SA-Kriging算法不但大幅降低了指纹构建工作量,而且显著提高了定位精度,实现了指纹库构建速度与目标定位精度的联合优化。