基于EPID的长靶区计划验证测量方法研究

目的探讨电子射野影像装置(EPID)板移动之后的数据结果是否存在误差;若存在误差,则进一步探索产生误差的方法,并且探究提出的长靶区计划验证测量方法是否可行。方法选择2021年9月至2022年11月在苏州大学附属第四医院放疗科接受放射治疗(简称放疗)的患者20例,其中男性7例,女性13例;年龄39~79岁,平均年龄57岁;直肠癌11例,宫颈癌9例;冠状位靶区长度17.96~31.86 cm,冠状位靶区平均长度为22.6 cm;靶区体积898.8~2139.2 cm^(3),平均靶区体积1299.5 cm^(3);11例采用容积旋转调强放疗计划,9例采用调强放疗计划;均使用6 MV射线,600 MU/min剂量率;均采用各向异性分析算法和射野剂量(PD)影像预测算法分别计算体剂量和预测图像。设计并开展移动EPID板位置的开放野试验与归零、不归零准直器角度的准直器试验,同步应用MatriXX对计划进行验证,以作为标准验证归零准直器角度对计划通过率的影响,对数据及计划Gamma通过率进行分析。结果研究结果表明,EPID板移位后数据存在较大误差,其修正过程与预测的Profile并不完全一致,但是在曲线趋势上具有一定程度的相似性,并且在关键数据曲线交点上具有高度一致性。针对准直器归零与不归零,执行PD计划验证时二者Gamma通过率具有强相关性(Corr=0.994,P<0.05),差异无统计学意义(t=-1.63,P=0.119)。同时,Bland-Altman一致性分析结果表明无论准直器是否归零,PD计划验证与MatriXX计划验证的计划通过率均具有良好的一致性。结论长靶区计划应用EPID执行计划验证测量时应确保EPID板处于校准零位,若执行计划验证时EPID板移动,得到的结果存在较大误差。在确定执行该计划验证并不会辐照损坏EPID的电路板时,可固定EPID板位置;存在辐照损坏EPID的电路板风险时,可归零准直器角度以执行PD计划验证,所得到的计划通过率可以近似替代不归零准直器角度得到的计划通过率结果。

宫颈癌在CBCT与EPID引导下放射治疗的效果分析

探讨宫颈癌患者基于锥形束CT(Cone beam CT,CBCT)和电子射野影像系统(Electronic portal imaging device,EPID)引导下进行放射治疗的效果。方法 选取2021年1月至2023年10月接收的48例宫颈癌为观察对象,根据患者放射治疗前采取的图像引导方式将其分组(n=24)。参照组在EPID引导下实施放射治疗,实验组在CBCT引导下进行放射治疗,观察宫颈癌患者在EPID和CBCT引导下放疗后X、Y、Z轴摆位误差结果与不良反应。结果 各组在放疗后的不良反应差异对比不明显(P>0.05),实验组在X轴、Y轴与Z轴摆位误差均比参照组小,两组间数据对比差异显著(P<0.05)。结论 与EPID相比,CBCT在验证宫颈癌位置方面更具优势,能清楚看到病灶、靶区、软组织、骨与危及器官,有利于宫颈癌患者精准定位肿瘤后进行放射治疗,可以提升患者的放疗效果。而且,两种图像引导技术下采用放射治疗的不良反应普遍较少,治疗安全性较高。

CBCT、EPID图像引导在肿瘤放疗中的应用研究

目的 研究分析CBCT和EPID两种图像引导技术对肿瘤放疗位置误差验证的差异。方法 将放疗患者根据肿瘤部位分为头颈部和体部2组,利用Varian Vitalbeam机载图像引导系统(OBI)提供的电子射野影像系统(electronic Dortal imaging device,EPID)和千伏级锥形束CT (cone beam computed tomography,CBCT),于患者每次治疗前先采集EPID(KV-MV)图像进行自动配准检测并记录在六维方向(vrt、lng、lat、rtn、roll、pitch)及各阈值区间的位置误差数据。在不纠正KV-MV检测的位置误差的情况下再次采集CBCT图像进行自动配准手动修正检测并记录和KV-MV(EPID)相同项目的位置误差数据。根据两种技术检测到的位置误差数据,分析比较两种图像引导技术在不同部位的肿瘤和六维各方向及误差阈值之间数据的差异性。结果 头颈组CBCT和EPID两种图像引导方式各获取252人次六维方向1512个误差数据。在六维Pitch方向及误差阈值≤1°和>1°之间对放疗位置误差验证具有统计学差异(P<0.05),在六维其它方向及各误差阈值之间,CBCT和EPID两种引导方式对放疗位置误差验证没有统计学差异(P>0.05)。体部组CBCT和EPID两种图像引导方式各获取186人次六维方向1116个误差数据。在六维方向及各误差阈值之间,CBCT和EPID两种图像引导方式对放疗位置误差验证没有统计学差异(P>0.05)。结论 CBCT和EPID两种图像引导技术均能较好满足精准放疗的临床需求,CBCT引导在图像分辨率和六维旋转验证上具有优势。

EPID测量盆腔肿瘤真空垫联合热塑膜固定摆位误差分析及质量控制

目的:通过电子射野影像系统(Electronics Portal Image D Device,EPID)测量分析真空垫联合热塑膜固定方式在盆腔肿瘤放疗中的固定效果。方法:回顾性选取2021年9月—2022年12月我院收治的28例盆腔肿瘤患者,应用EPID对每位患者在放疗前和放疗期间进行5次摆位验证,每周拍摄1次,记录左右方向(X轴)、头足方向(Y轴)、腹背方向(Z轴)的误差值(均记录为其绝对值)。若误差值>3mm,则重新摆位。结果:共拍摄正侧位验证片各140张,获得280组摆位误差值,其中左右方向摆位误差为(1.10±0.84) mm,误差值≤3mm占比97.1%(136/140),头足方向摆位误差为(1.50±1.13)mm,误差值≤3mm占比92.1%(129/140),腹背方向摆位误差(1.30±1.06)mm,误差值≤3mm占比93.6%(131/140)。结论:应用EPID测量盆腔肿瘤真空垫联合热塑膜固定摆位误差,可以提高摆位精确度,并采取有效的质控措施,提高治疗效果。

EPID验证在肿瘤放疗的作用研究

探讨EPID验证在放疗中的作用。方法 选择本院40例肿瘤患者,均于2022年6月至2022年12月收治,接受放疗治疗,分组开展研究,所选患者均分至未EPID组和EPID组,对比分析两组放疗中固定精度指标数据。结果 未EPID组摆位精度明显小于EPID组,利用统计软件分析两组数据,差异对比结果显示P<0.05,提示在统计学上有意义。结论 EPID验证在肿瘤放疗中起到关键的作用,肿瘤细胞得到最大有效照射。

电子射野影像系统(EPID)在头颈部肿瘤放射治疗中的摆位误差分析及质量控制

目的:通过电子射野影像系统(Electron PortalImaging Device,EPID)测定和分析三维适形及调强放疗中的摆位误差,并依此计算CTV外扩PTV边界的大小,定期分析误差原因,不断提高科室的质量控制水平。方法:对2007年10月份开始连续四个月月份各12、11、17、16例头颈部肿实行适形或调强放疗的肿瘤患者进行摆位误差测定,体位固定采用头颈肩膜固定,每例患者每周一次于治疗前在加速器上拍摄正、侧位等中心验证片各一张,与治疗计划系统中的DRR(Digital Reconstructed Radiograph)片比较,计算出摆位误差。CTV到PTV外扩边界的大小由公式2.0Σ+0.7σ计算得出,其中Σ为系统误差,σ为随机误差,于每月底计算本月度的CTV到PTV外扩边界数值,分析误差原因,并提出具体质控措施。结果:由公式得出我科头颈部肿瘤外扩PTV的理论边界前1、2、3月份数值呈不断下降,自4月份开始,数值呈稳定状态。结论:通过对摆位误差的分析为我科外扩CTV边界提供了理论依据,确定了CTV到PTV外扩边界的大小,通过不断的改进,使边界外扩数值不断减少,减少患者照射区域,提高治疗水平。

基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究

目的 使用基于电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)的质控系统,在Primus和VenusX加速器上实现光栅位置及剂量验证。方法 通过灰度值最大梯度方法计算光栅位置,评估偏差。使用剂量标定和剂量计算相结合的算法对EPID采集的图像进行剂量重建,将EPID和MapCheck/PTW得到的数据,分别与计划系统剂量进行γ通过率分析。结果 VenusX加速器光栅误差小于1 mm,Primus重新标定后误差明显减小。重建的剂量,在3%/3 mm,阈值10%和2%/2 mm,阈值10%的2种标准下,Primus加速器γ平均通过率分别为98.86%和91.39%;VenusX加速器γ平均通过率分别为98.49%和91.11%。结论 基于EPID的质控系统,可提高加速器质控效率,减轻物理师工作负担。

技术员独立应用EPID对盆腔摆位误差监测的可行性

背景与目的:电子实时定位检验成像系统(EPID)是目前应用较多的用于分析放疗质控的工具。本研究比较技术员和医师应用EPID对摆位误差图像分析的差异,探讨技术员独立应用EPID进行摆位误差监测的可行性。方法:2005年5月—2005年8月,接受盆腔放疗12例患者。应用EPID拍摄每天前/后野,两侧野,共得到244组图像,数据由医师和技术员分别分析得到。结果:244组图像分析结果,医师和技术员在左右、前后和头脚3个方向数据分析的差异平均值分别为:(1.0±0.9)mm,(1.0±0.9)mm和(0.8±0.8)mm。两者间差异无显著性。结论:技术员可以应用EPID独立完成对盆腔摆位图像分析,进行误差的监测,为进一步进行自适应性放疗的开展积累经验。

从毒理学与流行病学的融合看因果推断和暴露风险评估研究

毒理学与流行病学在探讨环境暴露与健康和疾病的关系中发挥着关键作用。然而,它们都存在固有的局限性。毒理学与流行病学相互融合,可以更全面地探索暴露与健康效应的因果关系,定量评估暴露所致的风险。本研究回顾性分析了毒理学与流行病学各自的优势和局限性,以及既往研究中两学科结合的模式,并对未来的发展方向提出思考,旨在为相关研究提供理论依据和方法学框架。

电子射野影像系统(EPIDs)图像质量控制方法的探索

目的:拍摄模体边界图像,获得模体图像的对比度,信号噪声比和调制传输函数,通过获得的这些指标来寻找一个操作方便又能够量化的EPIDs图像质量控制的方法;材料和方法:Elekta iViewGT非晶硅阵列电子影像系统,Elekata Precise加速器(光子8MV),4mm厚度平板铅体模,测量边界垂直于模体表面,同时模体边界处在照射野中心轴,模体表面垂直于射线束;在SSD=100cm处使用8兆光子线和100MU获得模体边界图像;使用基于matlab图像分析软件处理获得的图像,计算射线穿透模体和空气后的图像灰度信号关系,获得模体图像的对比度和信号噪声比,同时通过换算,获得探测器效率函数;根据模体的边界图像,得到边界函数,对边界函数进行微分获得线扩展函数,对线扩展函数进行傅里叶变换得到图像的调制传输函数(MTF),通过空间分辨率的方式从另一个角度描述图像的对比度;通过对比度(CNR),信噪比(SNR),调制传输函数(MTF)和探测效率等指标定量的评价EPIDs成像质量。结果:获得了模体图像的CNR、SNR、MTF(50)和探测效率的测量值,同时测量值在随时间推移而下降;结论:此种方法可行,可以长期观测EPIDs系统的成像质量,根据拍摄模体获得的数据对EPIDs系统的图像质量作监测,根据监测的结果决定对EPIDs的维护内容和频次,进而完成对EPIDs影像系统的质量控制和质量保证工作。

Varian EPID和PTW Detector 729在容积旋转调强剂量验证中的比较分析

对Varian EPID和PTW Detector 729在容积旋转调强剂量验证中的结果进行比较,分析两种方法的通过率是否存在差异。选取30例不同部位的Rapid Arc计划分别生成两种验证计划,一种为瓦里安Rapid Arc系统自带的EPID验证计划,另一种为PTW电离室矩阵的验证计划,以3 mm和3%标准进行?通过率分析。两种方法 7组验证结果的?通过率(靶区内、有效探测面积内及靶区外扩5 mm、10 mm、20 mm、30 mm、50mm)行单因素F检验分析。结果发现靶区外扩30 mm区域内的γ通过率无统计学差异(F=0.395,p>0.05),其余6组结果均有统计学差异(p<0.05)。两种剂量验证方式各有利弊,对其结论进行比较分析可更全面保障调强放疗计划验证的准确性。

EPID对鼻咽癌IMRT随机摆位误差的监测

目的研究电子射野影像装置在鼻咽癌调强放射治疗(IMRT)过程中进行随机摆位误差监测的可行性。方法2006年3月～2007年12月随机抽取鼻咽癌IMRT患者96例,应用EPID在放疗过程中每周拍摄正侧位一次,共拍摄1016张。放疗前先采集CT定位后治疗计划系统中的数字重建射野图像片为参考图像,与治疗过程中实时采集的验证图像配准,测量随机摆位误差。结果在左右、头脚、腹背方向的摆位误差分别是(1.34±1.30)mm,(1.35±1.38)mm,(1.44±1.20)mm。结论EPID的应用可以及时发现放疗随机摆位误差,针对性提高技术员摆位的准确性,是质量控制和质量保证的有力工具。

利用EPIDs进行直线加速器剂量对称性测量的研究

目的:利用带电子射野影像装置(electronicportalimagingdevice,EPIDs)对射线野的对称性和均匀度进行测量,以替代常规的测量手段,更可以达到节省人力物力和时间。方法:在加速器的能量为4MV、8MV、15MV光子线,在治疗模式下。分别以EPIDs和剂量胶片法跟踪测量每个不同剂量的射线野的对称性和均匀度的改变。记录每个剂量点的数据,分析射线野的对称性和均匀度的变化和比较二种方法之间的误差程度。结果:EPIDs得出的数据和剂量胶片法分析取得的射线野的对称性和均匀度的参数之间误差比较大,没有那一条件下的EPIDs影像可以用来替代常规的胶片图像以作分析。结论:不可直接以利用EPIDs对设备的射线野的对称性和均匀度测量,可能需要把每个探头的响应参数情况了解,一切有待进一步探讨研究,才能替代传统的测量手段。

EPID在调强验证中的应用

目的：验证EPID在调强验证中的可行性。方法：在Eclipse计划系统里把要验证的调强计划生成一个验证计划,然后再把验证计划在加速器上执行,通过EPID采集数据,再用Portal Dosimetry分析数据。另外我们通过Matrixx采集调强计划在加速器上执行的数据,通过OmniPro ImRT进行数据分析。结果：在EPID上采集的数据通过Portal Dosimetry分析,在gamma误差限定条件为3mm 3%时,小于1的r值为91~99。同样用Matrixx采集的数据用OmniPro ImRT软件分析,在gamma误差限定条件为3mm 3%时,小于1的r值为95~99。结论：通过比较分析,用加速器自带的EPID做调强验证和第三方调强验证软件Matrixx在调强验证的结果误差在±1.5%之间。由于用EPID更加方便简捷,不要重新连接设备,而且测量数据跟随计划数据一起保存,我们认为在日常计划验证中,EPID可以作为一种验证工具。

EPID、CR及屏(铜)-片成像在放射治疗射野影像验证中的比较研究(ROC曲线分析)

目的评价电子射野影像装置(EPID)、计算机X线摄影(CR)及屏(铜)-片成像在放射治疗射野影像验证中的效果。材料与方法将98颗直径为6mm的塑料小球作为信号源分别置于丙烯树脂板和仿人体头颅模型上,分别用EPID、CR成像和屏(铜)-片成像方式获取图像。由3名放射科医师用5等级判别法各自独立阅片,用Rockit软件对观察结果进行ROC分析。结果当信号置于丙烯树脂板上时,EPID、CR及屏(铜)-片成像的曲线下面积(Az)值分别为0.9923、0.9901及0.9862,两两比较t检验,其P值分别为0.5841、0.3743及0.4236均>0.05,差异均无统计学意义。当信号置于人体头颅模型上时,EPID、CR及屏(铜)-片成像的Az值分别为0.8237、0.8089及0.7075,两两比较t检验,EPID与CR成像,P=0.4358>0.05,差异无统计学意义;EPID与屏(铜)-片成像,P=0.0007<0.01,差异有统计学意义;CR与屏(铜)-片成像,P=0.0002<0.01,差异有统计学意义。结论在具备EPID或CR摄影装置的前提下,尽量不使用屏(铜)-片摄影方式。

利用EPID图像金球位置自动跟踪算法研究

目的:建立一种全新的算法,并利用EPID(Electronic Portal Imaging Device)图像实时读取预埋于体内金球的投影位置,自动重建金球在体内的投影位置坐标。方法:利用所编算法和Matlab软件进行EPID图像读取和处理金球投影位置并自动重建金球在体内的位置坐标。即取通过图像处理和圆曲率识别各自获得的金球投影位置坐标集合的交集为真实的2D坐标,并依此反推到病人体内获得金球位于靶区当中真实的3D重建坐标。结果:本研究共进行了三组实验,每组为两个交角拍摄的EPID片。每组所有EPID片上的金球投影位置探测成功率分别为94.44%,93.75%,94.44%。算法重建的和利用CT扫描在TPS中重建的金球位置的三维坐标最大偏差为2.2 mm,最小偏差为0.1 mm。该算法于所使用的PC上完成一组(两张交角EPID图像)图像处理和重建的运行时间<1s。结论:对于多组相交角度拍摄的含金球投影位置的EPID图像,所编算法金球探测成功率比较高,平均为94%,算法重建出的靶区周围金球三维坐标同CT扫描重建出的坐标相比较,偏差在可以接受的范围内。但是该程序参数调节较复杂,而且EPID板接缝处剂量会影响探测成功率,还需要进一步开发自动参数计算程序和消除EPID板接缝处剂量影响。

2000~2020年27省市精神分裂症时点患病率系统回顾与荟萃分析

目的回顾并系统评价近20 a中国精神分裂症时点患病率状况与发展变化趋势。方法利用中、英文数据库(中国生物医学数据库、中国国家知识基础设施数据库、万方数据知识服务平台、维普中文期刊服务平台、Pubmed、Embase、Web of Science)对2000~2020年中国精神分裂症患病情况进行文献检索。收集相关研究的样本量、性别、年龄、样本所在地等资料,根据乔安娜·布里格斯研究所的横断面研究标准,采用Revman 5.2分析精神分裂症患病率及其亚组患病率,运用Begg's检验和Egger's检验进行发表偏倚评估,并通过消除其中任何一篇文章的影响进行敏感性分析。结果最终纳入27篇文章,总样本量为76273839人涉及27个省市,精神分裂症的时点患病率为3.72‰(95%CI:3.30‰~4.22‰)。亚组分析显示,不同性别、年代、年龄段及农村与城市精神分裂症患病率存在统计学差异(P<0.05或0.01)。结论27个省市精神分裂症的患病率与国际大多数研究基本相同。要重视对精神分裂症的早期诊断、治疗、康复和个体化管理。

CBCT和EPID在体部肿瘤放疗摆位的对比研究

目的:研究千伏级锥形束CT(conebeamcomputedtomography,CBCT)和兆伏级电子射野影像系统:研究千伏级锥形束(electronicportalimagingdevice,EPID)在体部肿瘤放疗摆位的对比情况。方法:将我院于2016年6月—2017年7月间收治的30例肺癌、30例宫颈癌患者,患者均采用真空垫体位固定摆位模型,在CBCT、EPID两种影像模式指导下进行放射治疗,其中30例患者应用CBCT进行摆位,纳入研究组;结果 :所有患者均完成放疗,无出现真空垫漏气事件发生,研究组患者左右(X)、上下(Y值)、前后(Z)偏差值、摆位时间与常规组有差异,结果比较有统计学意义。结论:两种配准方法均可以满足临床应用,但在肺癌和宫颈癌为代表的体部肿瘤,CBCT图像引导放射治疗能从三维分析图像误差,相比于二维的EPID能更全面准确的分析摆位误差,增加了发现摆位误差的能力,为临床分析PTV的外放提供重要依据,而且可以自动在线移床修正误差,建议有条件的单位选择CBCT进行体部肿瘤患者的影像引导放疗或摆位误差分析。

应用EPID对头、胸部肿瘤放疗摆位误差的比较与分析

目的比较分析头颈部与胸部肿瘤放射治疗时的摆位误差为临床靶区勾画提供依据。方法使用电子射野影像装置(EPID)对21例头颈部肿瘤患者与23例胸部肿瘤患者放射治疗时进行前野与侧野摄片,与数字重建图像(DRR)比较,分别记录三个方向的摆位误差,对其进行统计学比较。结果头颈部肿瘤摆位的平均平移误差分别为左右(0.97±0.72)mm,头足(1.22±0.77)mm,前后(0.80±0.68)mm,胸部肿瘤分别为左右(2.10±1.38)mm,头足(1.93±1.31)mm,前后(2.40±1.64)mm。两者在三个方向上的摆位误差都存在差异(P<0.05)。结论胸部肿瘤患者的摆位误差要比头颈部肿瘤的大,故而在放疗计划PTV的设定中胸部肿瘤要比头颈部肿瘤外放范围大,而在实际投照中对腹部肿瘤患者的摆位要采用多种方法和技术来提高其摆位精确性。

一种基于EPID的安全OA系统

文章对OA系统中存在的安全问题进行了讨论,引人了一种新的基于远程匿名身份认证EPID模式,它能通过保存设备拥有者私密信息的硬件设施进行身份鉴定。一个嵌入EPID私密的硬件设备可以向远程机构证实它的有效性,而不必暴露自己的身份和其他私密信息。可以撤消一个签名的EPID私钥,即使不知道密钥的身份。同时,把EPID和其它的一些方法进行了对比。