射波刀Xsight患者六维方向数据分析

目的:分析30例Xsight追踪方式的患者治疗过程中所有曝光点生成的六维方向数据。方法:随机选择30例Xsight追踪方式的患者,在真空垫固定、CT-SIM定位,使用G3射波刀进行治疗,共采集1 358个曝光点图像,得到1 358组需要机械臂校准六维方向数据,其中包括患者移动超出射波刀机械臂校准范围的337个曝光点的数据,进行各个方向的平均值、标准差的比较。结果:在患者6个方向上的左右平移LET(+)/RIG(-)、前后平移ANT(+)/POS(-)、头脚平移NIF(+)/SUP(-)、左右旋转R(+)/L(-)、头高低Head-up(+)/Head-up(-)、逆顺时针CCW(+)/CW(-)上的最大值为2.3 mm、2.0 mm、1.7 mm、2.5°、1.6°、2.1°,最小值为-2.8 mm、-2.1 mm、-1.2 mm、-2.1°、-1.3°、-1.5°,中位值为-0.4 mm、0.3 mm、0.1 mm、0.6°、0.2°、0.4°,变化范围为5.1 mm、4.1 mm、2.9 mm、4.6°、2.9°、3.6°。结论:在射波刀立体定向精确放疗中,患者本身的运动呈现出对称运动,幅度相当,中位值接近于0,但是患者本身的运动变化范围超出了射波刀Xsight系统所要求的总误差不超过0.95 mm的要求,尤其是左右平移LET(+)/RIG(-)及左右旋转R(+)/L(-)(°),这充分说明了射波刀系统在出射束前进行机械臂校准的必要性和重要性。

两种千伏级立体平面图像引导放射治疗系统临床一致性研究

目的:对比研究千伏(kV)级iScout图像引导放射治疗定位系统和射波刀Xsight脊柱追踪系统基于骨骼二维-三维(2D-3D)图像配准算法的临床一致性。方法:选取医院收治的30例行第四代射波刀Xsight脊柱追踪系统治疗的患者临床数据资料,采用配置i Scout系统成像几何参数,生成数字重组透视图像作为配准参考图像,加载Xsight系统影像板投影图像,应用i Scout系统骨骼定位方法实现2D-3D图像配准,计算患者病灶位置偏移。参照Xsight系统定位配准数据,选取3个平移头脚(S/I)、左右(L/R)和前后(A/P),以及3个转角绕头脚(Roll)、绕左右(Pitch)和绕前后(Yaw)3个方向共6个自由度作为评价参数,记录并对比两个系统的配准结果。结果:获取30例患者数据资料生成的分别由A、B投影图像构成564组投影图像,分析记录Xsight系统和iScout系统配准结果的差值,S/I、L/R和A/P的3个平移结果的差值分别为(0.100.24)mm、(-0.060.32)mm和(0.110.21)mm;Roll、Pitch和Yaw的3个转角结果的差值分别为(-0.010.35)、(0.070.23)和(0.010.24)。散点分布图显示两个系统6个自由度定位配准结果差值集中分布在0.5之间。结论:iScout系统与Xsight系统均基于kV级X射线2D-3D图像配准立体定位引导技术,临床比对结果一致性好。

射波刀脊柱追踪系统治疗精度与感兴趣区的相关性研究

目的:研究不同感兴趣区节点的分布对射波刀脊柱追踪系统治疗精度的影响。方法:通过对Lucy头颈部仿真模体设定10种不同情况分别制定各自端到端验证计划。每个计划分别在ROI Height为40 mm、60 mm、80 mm的条件下进行摆位并投照,投照后对球方内胶片进行扫描分析。评估三种ROI分布下系统分析处理正交影像数据的时间、错误节点数(False Node)、X轴目标配对公差阈值(dxAB)、r轴目标配对公差阈值(drAB)以及照射在左右(left)、头脚(superior)、前后[ant(A/L)、ant(A/S)、anterior]方向的误差和总体误差(total)。结果:摆位阶段ROI范围越大,系统处理分析影像数据的时间越长,False Node的数量也随之增加(P<0.05),dxAB和drAB的差异无统计学意义。投照误差方面,40 mm组与60 mm组在最终的整体照射精度上无显著差异;80 mm组在ant(A/L)、ant(A/S)、anterior和total上的投照误差高于60 mm组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:使用射波刀脊柱追踪系统时,应选择合适的ROI以覆盖脊柱区域。对于侧弯、驼背及动物实验的脊柱模型,放大ROI范围后脊柱追踪系统同样可以取得亚毫米级别的治疗精度。

射波刀治疗中追踪肿瘤边界缩放对肺追踪定位参数的影响

目的:探讨射波刀肺追踪放疗中追踪肿瘤边界缩放对肺追踪定位参数的影响,以提高肺追踪定位成功率。方法:使用肺追踪动态模体,以模拟肿瘤作为追踪肿瘤制订肺追踪放疗计划,然后依次间隔1 mm缩放模拟肿瘤边界至5 mm,制订不同模拟肿瘤肺追踪放疗计划,最后对放疗计划进行肺追踪定位,观察肺追踪定位参数dxAB(追踪肿瘤成像中心在实时影像A、B上下平移方向距离差)、Conference(实时影像追踪肿瘤的可信度)、Coverage(呼吸模型对模拟肿瘤运动范围的覆盖程度)值的变化。结果:模拟肿瘤边界未缩放时,dxAB、Conference、Coverage值分别为0.39 mm、100%、76.14%;随着模拟肿瘤边界顺序缩放,dxAB值呈不规则波动增大趋势,模拟肿瘤边界内收时更为明显,模拟肿瘤边界内收与外放时dxAB总平均值分别为0.67、0.53 mm;Conference值始终保持不变(100%);Coverage值呈平稳波动趋势,平均值为70%,波动幅度不超过9%。结论:追踪肿瘤靶区(gross tumor volume,GTV)边界缩放可引起肺追踪定位参数的不同改变,制订射波刀肺追踪放疗计划时,追踪肿瘤应以肿瘤GTV边界为标准。