ExacTrac X射线图像引导系统在儿童颅内神经肿瘤立体定向放射外科治疗中的应用研究

目的:研究ExacTrac X射线图像引导系统在3~14岁儿童颅内神经肿瘤无框架立体定向放射外科(SRS)治疗中的摆位精度及其影响因素。方法:选取医院收治的37例3~14岁颅内神经肿瘤患儿,经红外线标记自动摆位后,采用ExacTrac X射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,得到左右方向(X轴方向)、头脚方向(Y轴方向)及腹背方向(Z轴方向)的平移精度误差及相应的3个旋转精度误差的平均值和标准差,并对其数据进行扩展分析。结果:37例3~14岁患儿经ExacTrac X射线图像引导系统配合六维床摆位修正后测得X轴、Y轴和Z轴3个方向的平移精度误差和3个旋转精度误差,平移精度误差分别为0.26±0.13)mm、(0.17±0.13)mm和(0.15±0.11)mm,旋转精度分别为(0.21±0.15)°、(0.18±0.15)°和(0.18±0.14)°,平移精度误差均<0.5 mm,旋转精度误差均<0.5°,可满足SRS治疗要求。结论:Exac TracX射线图像引导系统配合六维床摆位修正后可明显提高3~14岁颅内神经肿瘤患儿SRS治疗精度,是一种值得应用在儿童颅内神经肿瘤诊疗中的技术。

基于ExacTrac X射线图像引导系统的无创颅脑SRS精确性研究

目的:探讨无创颅脑立体定向放射外科(stereotactic radiotherapy surgery,SRS)中ExacTrac X射线图像引导系统纠正摆位误差的精确性。方法:选择30例颅脑肿瘤患者,在SRS治疗前用ExacTrac X射线图像引导系统验证,利用六维床校正Lat(左右)、Long(头脚)、Vert(前后)3个平移误差和Lat Ang、Long Ang、Vert Ang 3个旋转误差,并在校正后的位置上再拍一组X射线片与数字重建放射影像(digitally reconstructured radiograph,DRR)匹配,记录6个方向的误差值,分析校正前后6个方向的均值和标准差。匹配完成后进行锥形束CT(cone beam CT,CBCT)扫描,医生在线匹配CBCT图像与定位CT图像,得到Lat、Long、Vert 3个平移误差,将其与经ExacTrac X射线图像引导系统校正后的3个平移误差进行比较,分析2个系统的设置差异。结果:校正前Lat、Long、Vert 3个平移误差平均值/标准差分别为-0.42/1.15 mm、0.72/1.29 mm、-0.49/1.13 mm,Lat Ang、Long Ang、Vert Ang 3个旋转误差均值/标准差分别为-0.34/0.83°、-0.11/1.01°、0.30/1.33°。校正后6个方向的误差明显缩小,3个平移方向的误差均≤0.5 mm,3个旋转方向的误差均<0.5°。3个平移方向和Lat Ang旋转方向误差差异具有统计学意义(P<0.05),在Long Ang、Vert Ang 2个旋转方向误差差异不具有统计学意义(P>0.05)。CBCT与ExacTracX射线图像引导系统2个系统3个平移方向误差的差值均≤2 mm。结论:应用ExacTrac X射线图像引导系统配合六维床可明显减小误差值,说明在颅脑SRS治疗中应用ExacTrac X射线图像引导系统是很有必要的。

ExacTrac X射线图像引导系统在颅内肿瘤无框架立体定向放射治疗中的价值研究

目的:探讨ExacTrac X射线(ETX)图像引导系统在颅内肿瘤的无创立体定向放射治疗(FSRT)中的临床应用价值。方法:选择在医院就诊的30例胶质瘤患者及肺癌脑转移患者,在FSRT治疗前,采用ETX图像引导系统获取六维治疗床校正前的预摆位误差、校正后的残余误差以及利用锥形束CT(CBCT)获取的验证误差,共计3组误差,采用配对t检验、差值占比分析等方法对X方向(左右)的平移误差(X_(t))、Y方向(头脚)的平移误差(Y_(t))、Z方向(前后)的平移误差(Z_(t))及围绕X、Y及Z方向的旋转角度X_(r)、Y_(r)和Z_(r)方向的误差进行数据分析。结果:ExacTrac X图像引导系统校正前各方向上的误差值相对较大,其中X_(t)范围为-4.63~5.11 mm,Y_(t)范围为-6.68~5.43 mm,Z_(t)范围为-5.03~4.88 mm,X_(r)范围为-2.14°~1.91°,Yr范围为-2.34°~2.25°,Zr范围为-2.36°~2.78°;校正后各方向上的误差值明显减小,校正后平移误差≤0.5 mm,旋转方向误差均<0.5°,其中X_(t)范围为-0.48~0.47 mm,Y_(t)范围为-0.48~0.49 mm,Z_(t)范围为-0.48~0.47 mm,X_(r)范围为-0.48°~0.47°,Y_(r)范围为-0.48°~0.48°,Z_(r)范围为-0.42°~0.48°。校正后的摆位误差明显小于校正前,其中X_(t)、Y_(t)、Z_(t)及X_(r)方向上的摆位误差比较差异有统计学意义(t=2.31,t=3.16,t=-2.45,t=-2.48;P<0.05)。ETX残余误差与CBCT所获的验证误差之间的差别很小,且差值占比绝大多数(>91%)在0~1 mm误差的区间上。结论:对于颅内肿瘤FSRT治疗,ETX图像引导系统可以显著减少平移误差和旋转误差,其误差精度与CBCT相差无几,满足高精度的治疗要求。

ETX线图像引导系统在中上腹部肿瘤SBRT中的临床应用

目的利用ExacTrac X射线图像引导系统(ExacTrac X-ray,ETX),对中上腹部肿瘤的立体定向放射治疗(ster-eotactic radiation therapy,SRT)中的摆位误差进行分析研究,探讨ETX在中上腹部肿瘤中临床应用价值及注意事项.方法选择24例接受SBRT治疗的中上腹部肿瘤患者,并将其分A、B两组,其中A组为肝癌、肾癌及胰腺癌患者,B组为椎骨转移瘤患者.首先用ETX获取六维治疗床校正前的预摆位误差和校正后的残余误差,再利用锥形束CT(cone beam CT,CBCT)进行二次验证并获取验证误差,并对获取的上述三组误差值进行数据分析.结果(1)ETX校正后残余误差比ETX校正前预摆位误差明显减少(P<0.05);(2)ETX校正后,A组患者误差值大于B组患者;(3)CBCT验证平移误差中,A组患者明显大于B组患者;(4)A组患者的CBCT验证误差与ETX校正后残余误差之间差值较大,而B组患者的CBCT验证误差与ETX校正后残余误差之间差值较小.结论对于中上腹部肿瘤SBRT而言,与骨性结构位置密切的椎骨转移瘤,ETX误差精确度媲美CBCT,完全可以代替CBCT进行误差纠正.而对于肝癌、肾癌及胰腺癌等与骨性结构距离较远的肿瘤,ETX误差纠正精度不如CBCT.

ExacTrac X射线图像引导系统在食管癌调强放疗中摆位误差分析

目的:探讨ExacTracX射线图像引导系统在食管癌调强放疗全程验证中应用可行性。方法:收集2019年2月~2020年9月在本院接受调强放疗的20例食管癌患者为观察对象,采用ExacTracX射线图像引导系统全程实施图像引导放疗,分析3个平移方向误差及相对应的3个旋转方向上的误差。结果:采用Wilcoxon检验分析比较校正前后的摆位误差,20例食管癌患者获得校正前后各600组6D误差值。校正前后左右、腹背、头脚方向的平移误差分别为(1.978±1.945)mm、(0.289±0.344)mm、(2.515±2.449)mm和(0.332±0.453)mm、(2.892±2.782)mm、(0.381±0.463)mm。左右、腹背、头脚方向旋转摆位误差分别为(0.736±1.053)°、(0.149±0.308)°、(0.794±1.062)°和(0.221±0.366)°、(0.691±1.136)°和(0.241±0.393)°,各方向校正前后摆位误差的差异均有统计学意义。结论:ExacTracX射线图像引导系统能够有效校正摆位误差,可以明显地提高调强放疗的精度。

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。

我国实现亚毫米级肿瘤定位技术突破

日前，中科院核能安全技术研究所FDS团队，成功研发出用于肿瘤跟踪定位的多模式图像引导精准放射治疗系统（ARTS．IGRT）。该系统发展了x射线影像配准、基于红外信号的实时定位跟踪等方法技术，肿瘤跟踪定位精度与国际先进商用产品处于同等水平，相关成果在国际权威期刊《红外物理学与技术》上发表，获国家发明专利授权两项。