控制扫描法对头颈部肿瘤患者精确CT定位扫描的效果研究

目的:研究控制扫描(CS)法精确确定放疗标记点CT层面的位置对头颈部肿瘤患者放疗的应用效果。方法:基于CS法制作标记点层面位置(MSP)计算程序,用于位置计算的企业微信程序,以及头颈部肿瘤患者(层厚3 mm)的CT定位扫描中。选取2020年10月至2022年3月南京医科大学附属南京医院收治的60例头颈部位肿瘤患者,将使用CS法行CT定位扫描的患者纳入观察组,使用常规方法行CT定位扫描的患者纳入对照组,每组30例。对两组CT定位扫描中3个金属标记点同时显示在同1层面的例数及含标记点CT图像的层数等进行对比分析。结果:观察组和对照组患者3个标记点同时显示在同1层面上的例数分别为26例和13例,观察组比对照组增加了13例(占43.4%),差异有统计学意义(χ^(2)=12.382,P<0.05);观察组和对照组含标记点CT图像仅1层的例数分别为4例和0例,观察组比对照组增加4例(占13.3%),差异有统计学意义(χ^(2)=2.411,P<0.05)。结论:使用CS法辅助头颈部肿瘤患者的放疗CT定位扫描,可精确计算得到CT定位扫描的目标起始位置,从而使放疗患者3个金属标记点的影像尽可能出现在同1个CT层面,具有较好的应用效果。能够有效提高放疗的便捷性和工作效率。

用于确定放疗患者治疗等中心的VB程序设计

目的实现LAP DORADO 3激光定位系统的坐标系和治疗坐标系的自动转换,确定放疗患者的治疗等中心,并保存相关数据。方法应用VB(Visual Basic)编程设计应用程序(TIC-CT3),实现坐标系自动转换,通过对输入数值的计算,获得最终位置数据,指导可移动式激光灯和扫描床的移动,从而确定放疗患者的治疗等中心。结果使用设计的TIC-CT3程序,可快速实现坐标系的转换和数据计算,避免手动计算可能产生的错误。该程序还具有数据保存、报告打印和一定的查错功能,方便工作人员操作系统及分析数据。结论本程序安装操作简单,可移植性好,提高了相关人员的工作效率,具有良好的临床应用价值。

CBCT在盆腔肿瘤调强放疗首次摆位中的应用

目的:利用CBCT对盆腔肿瘤调强放疗患者首次摆位误差进行研究。方法:对接受强调放疗40例盆腔肿瘤,首次摆位后行CBCT扫描,获取X轴、Y轴和Z轴的摆位误差共120个,用SPSS13.0进行统计分析。结果:系统误差±随机误差在X轴为(1.8±1.5)mm,Y轴为(1.1±0.8)mm,Z轴为(4.6±2.9)mm。其中Z轴误差最大,最大值为11mm;Y轴误差最小,最大值3mm;对误差> 5mm给予纠正。结论:应用图像引导放疗(IGRT)的CBCT技术可减少盆腔肿瘤摆位误差,分析摆位误差有助于确定CTV(临床靶区)外放边界,减少治疗副反应。

绝对剂量的变化对鼻咽癌调强放疗计划大野Portal Dosimetry剂量验证的影响

目的 研究加速器绝对剂量的变化对鼻咽癌调强放疗(Intensity Modulated Radiotherapy,IMRT)计划大野Portal Dosimetry(PD)剂量验证结果的影响。方法 选取12例行IMRT计划的鼻咽癌患者进行研究。每例治疗计划中,选择机架角为0°的射野(记为AA0),该射野是大野,由两个分野组成。对AA0野,制作相应的PD剂量验证计划并在一台Clinac iX加速器上执行。通过两个PD分野的矩阵相加,得到大野AA0的PD剂量分布矩阵。通过使用不同的系数与AA0射野的测量剂量分布矩阵相乘,模拟加速器绝对剂量的变化。采用3 mm/3%的Gamma分析参数,使用PD软件模块分析得到不同绝对剂量变化情况下AA0大野的Gamma通过率(G值)。使用dp表示加速器绝对剂量变化的相对百分比。对dp在-5.0%~5.0%范围内以间隔0.5%取值,分析G(dp)的变化。对G(dp)的数据使用四次多项式拟合,由拟合公式计算得到G值的最大值(G_(max))以及G≥95%对应dp值的变化范围(R95)。结果 12个AA0射野的G(0)均>95%(96.91%~99.38%)。当dp向正负方向偏离时,总体上G值呈下降趋势,但是G(0)不是G(dp)的最大值,G值随dp的变化呈拱形形状。G_(max)值的范围为97.08%~99.41%,R95值的范围为6.3%~12.0%。当-1.5%≤dp≤2.3%时,所有12个AA0野的G值均≥95%。平均G_(max)对应的dp为0.6%。结论 加速器绝对剂量的变化对鼻咽癌IMRT计划大野的PD剂量验证结果有一定影响,为了获得较好的PD剂量验证结果,应将加速器绝对剂量的变化控制在合理的范围内。本研究为评估大野的PD剂量验证结果以及测量校准加速器绝对剂量的质控工作,提供了有益的数据参考。

3种软件在头颈部肿瘤患者脑干结构自动勾画中的应用比较

目的 比较PVMED-iCurve、AccuContour和DeepViewer 3种国产软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构的准确性。方法 选取2021年1月至2022年10月收治的20例头颈部肿瘤患者为研究对象,分别使用PVMED-iCurve、AccuContour以及DeepViewer3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构。以手动勾画作为参考标准,通过对比上述3种自动勾画的体积差异(△V%)、Hausdorff距离(Hausdorff Distance,HD)和Dice相似性系数(Dice Similarity Coefficient,DSC),评估3种软件自动勾画脑干结构的效果。结果 PVMED-iCurve、AccuContour和DeepViewer 3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构的ΔV%分别为6.01%±17.77%、-2.49%±9.33%以及-9.68%±11.17%;HD分别为(7.74±3.05)、(2.83±1.18)、(4.00±2.16)mm;DSC分别为0.81±0.05、0.89±0.05以及0.85±0.06。3种软件两两比较,DSC差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 3种软件自动勾画头颈部肿瘤患者脑干结构,均能达到较好的勾画效果。3种软件比较,AccuContour在自动勾画脑干的体积、位置和形状方面最好。

一种根据标记点结构精确确定放疗原始等中心的方法

目的提出一种根据标记点结构精确确定放疗原始等中心坐标的方法(标记点结构法),分析其与常规方法确定的原始等中心之间的差异。方法选取40例接受放射治疗的胸腹部肿瘤患者,首先使用瓦里安Eclipse治疗计划系统的菜单工具手动勾画患者CT图像左、中、右3个标记点的结构,获取标记点结构的几何中心坐标,然后根据公式计算原始等中心的坐标并将其与常规方法比较,分析左右方向差异ΔX、腹背方向差异ΔY、头脚方向差异ΔZ、总距离差异ΔS与水平倾斜角度θ的值。结果40例患者中,标记点出现在1、2、3层CT图像上的人数分别为11、28、1人。标记点部分出现在2层CT图像的有17例,与常规方法相比,其ΔX、ΔY、ΔZ与ΔS分别为(0.43±0.32)、(0.51±0.29)、(1.16±0.50)、(1.43±0.43)mm;还有11例标记点完整出现在2层CT图像上,其与常规方法相比的ΔZ、ΔS的值分别为(2.18±0.14)、(2.34±0.12)mm,均值超过了2 mm(P<0.05),差异有统计学意义。40例患者的水平倾斜角度θ为0.25°±0.17°。结论标记点结构法能精确确定放疗原始等中心的坐标值,当标记点出现在多层CT图像上时,能够有效弥补常规方法的缺陷。

一种自动确定放疗原始等中心的新方法

目的:提出一种通过勾画标记点结构自动确定放疗原始等中心的方法(以下简称新方法),通过与常规方法作比较分析测试新方法的应用价值。方法:选取40例接受放射治疗的腹部肿瘤患者的定位CT图像,其中标记点出现在1层、2层CT层面各20例。使用常规方法(通过Eclipse计划系统的十字定位工具手动确定原始等中心),然后使用新方法(通过自动勾画标记点结构并进行位置计算自动确定放疗原始等中心),分析两种方法确定的原始等中心之间坐标的差异。此外,还手动勾画了标记点结构。结果:与手动勾画标记点结构相比,自动勾画20例2层CT图像中标记点的Dice相似性指数(DSC)值为(0.79±0.06),40例左右方向(x轴)偏差绝对值、腹背方向(y轴)偏差绝对值的均值分别为0.04、0.05 cm。标记点出现在2层CT图像的20例中,头脚方向(z轴)偏差绝对值的平均值、标准差、最大值、最小值分别为0.22、0.03、0.26、0.16 cm。结论:本文提出的新方法可以快速、精确地计算出放疗原始等中心坐标,特别是当标记点出现在2层CT图像时,可以有效弥补常规方法的缺陷。

基于标记点结构体积比确定原始等中心纵向位置的方法研究

目的 针对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,提出一种基于标记点结构体积比(Volume Ratio,VR)确定标记点中心纵向位置,进而确定放疗原始等中心纵向位置的方法,并进行测试和初步应用。方法 使用一台西门子CT模拟机,选取放疗盆腔扫描协议RT_Pelvis,扫描水模体及其上的一个金属标记点,层厚和层间距均为5 mm。根据不同的重建初始位置偏移(ΔBegin),以间隔0.1 mm重建50套不同的CT图像序列,对应标记点中心的50个标称纵向位置偏差(ΔLNGm)。对标记点出现在2层图像上的CT序列,通过勾画得到2个标记点结构并计算出标记点VR,研究VR随标记点中心ΔLNGm的变化规律。最后,选取20例盆腔肿瘤患者,应用上述变化规律,计算得到ΔLNGm值,进而得到相应的原始等中心纵向位置数据。结果 ΔBegin的值从1.9 mm到3.7 mm的19个CT图像序列,标记点出现在两层CT图像上。随着ΔLNGm从1.6 mm逐渐增加到2.5 mm,VR的值也从接近0逐渐增加到1。使用公式:VR=a+b×ΔLNGm+c×ΔLNGm2进行拟合,得到a、b和c的数值分别为0.7334、-1.4277 mm-1和0.6129 mm-2。对选取的20例盆腔肿瘤患者通过勾画标记点结构计算得到VR的值,分别通过手工查表和使用公式求解方程两种方式,计算得到ΔLNGm,两种方式的结果一致。结论 对放疗标记点出现在两层CT图像的情形,标记点结构VR随标记点中心的ΔLNG有一定的变化规律,利用该规律可以计算出标记点中心的纵向位置,进而计算出放疗原始等中心的纵向位置,为物理师确定放疗原始等中心的精确位置提供了有益的参考。

基于企业微信的肿瘤放疗患者移床计算程序的设计与实现

目的:解决肿瘤放疗患者移床计算中工作人员手动计算治疗床位置时存在的耗时、计算错误等问题。方法:通过企业微信号和移动互联网技术相结合,创建肿瘤放疗患者移床计算程序。结果:实现患者首次治疗前,使用加速器复位时治疗床位置的自动计算、结果存储和报表推送。结论:提高信息化服务水平,为医院其他应用系统的建设提供了有益的参考。

基于企业微信的放疗质控记录查询系统的设计与实现

目的 针对放疗部门质控管理中存在质控记录不易查找、不方便统计等问题,探索开发移动端和桌面端的放疗质控记录查询系统(Record and Query Application,RAQ)。方法 调研目前我院放疗部门实际工作中面临的具体问题,基于Spring Boot和Vue技术,设计开发放疗质控RAQ。结果 RAQ实现了对放疗质控的及时记录、快速查询、详细统计、在线报表及智能提醒等功能,实现了台账统计由过去30 min左右缩短至2 min内。结论 RAQ实现了质控记录电子化,有效提高了放疗工作人员对放疗质控管理的工作质量和效率,具有一定的推广价值。

宫颈癌调强计划Portal Dosimetry剂量验证中拼接野的应用分析

目的提出一种生成Portal Dosimetry(以下简称PD)分野的拼接野(以下简称PD拼接野)方法,并对宫颈癌计划的PD拼接野进行分析研究。方法选取20例宫颈癌患者的七野调强治疗计划进行研究,治疗计划中每个大野分成1对分野。首先制作仅含分野的PD剂量验证计划,然后使用直线加速器出束执行。通过矩阵拼接和矩阵叠加,分别得到每对PD分野对应的PD拼接野和PD大野。使用PD软件模块,得到PD拼接野和PD大野的伽玛通过率,分别记为Gp和Gd。使用Gm表示每对PD分野的平均伽玛通过率值。对Gp、Gd和Gm进行统计分析和比较研究。结果所有140个射野的Gp、Gd和Gm的值分别为98.78%±0.70%、97.34%±1.25%和98.87%±0.51%。两两比较结果显示,Gp和Gd差异具有统计学意义(P<0.05);Gp和Gm的数据差异较小。对每个PD验证计划,计算所有同一类射野对应的计划验证通过率(Gplan)。对Gplan数据进行统计分析显示,PD拼接野和PD大野差异具有统计学意义(P<0.05),PD拼接野和PD分野的数据差异较小。结论本文提出的PD拼接野概念为评价PD剂量验证结果提供了有益的参考信息。

四维CT技术在放疗中的应用

介绍了四维CT技术在国内肿瘤放疗中的应用现状,阐述了四维CT图像采集的软件参数设置方法和具体操作步骤,以及使用四维CT图像勾画肿瘤靶区的应用方法,以期提高诊断的准确率,更好地为临床服务。

智能放疗云平台自动勾画食管癌患者心脏结构的应用

目的:测试和评估智能放疗云平台(RAIC.OIS)在食管癌患者心脏结构自动勾画中的应用。方法:选取2018年2月~11月收治的20例食管癌患者进行研究。首先,将20例患者的放疗定位CT图像从Eclipse治疗计划系统传输至连心医疗的智能放疗云平台(RAIC.OIS);然后,使用RAIC.OIS的自动勾画工具,对CT图像中的心脏结构进行自动勾画;最后,将勾画好的结构文件传输并导入Eclipse。通过比较自动勾画和手工勾画的体积差异、位置差异、形状一致性和勾画时间,评估该软件的自动勾画工具应用于心脏结构自动勾画的可行性。结果:根据测量的数据结果,发现有1例患者的心脏形状和位置比较特殊,排除该患者的数据,对余下19例患者的数据进行统计分析。自动和手工两种方式勾画食管癌患者心脏结构的体积差异为(-17.08±8.66)%,相似性指数值为0.87±0.05。x、y和z这3个方向的位置差异分别为(0.12±0.09)、(0.11±0.08)和(0.22±0.16)cm,总位置差异为(0.31±0.14)cm。19例患者的自动勾画时间为(83±12)s,手工勾画时间为(284±58)s。结论:智能放疗云平台的自动勾画工具,对绝大部分食管癌患者的心脏勾画能够达到满意的结果。使用该工具可缩短心脏结构的勾画时间,提高放疗工作效率。

智能放疗云平台自动勾画宫颈癌患者膀胱结构的应用研究

目的:测试并评估自动轮廓勾画软件智能放疗云平台(RAIC.OIS)在宫颈癌患者膀胱结构自动勾画中的应用。方法:选取2017年7月至2019年7月收治的30例宫颈癌患者进行研究。通过比较自动勾画和手工勾画膀胱结构的体积差异(△V%)、位置差异(DC)、形状一致性(DSC,SI,IncI)和勾画时间,评估RAIC.OIS自动勾画工具应用于膀胱自动勾画的可行性和准确性。结果:根据测试结果,自动和手工两种方式勾画宫颈癌患者膀胱结构的体积差异为(3.00±8.31)%,质心偏差为(0.30±0.07)cm,DSC值为0.91±0.03,SI为0.92±0.02,Inc I为0.90±0.06,自动勾画平均时间约为4.4s。结论:RAIC.OIS的自动勾画工具,对宫颈癌患者的膀胱结构能达到满意的自动勾画结果,可大大缩短临床医师用于膀胱结构的手工勾画时间,提高放疗工作效率。

用Excel工作表确定患者治疗等中心的应用方法

根据LAP DORADO 3激光系统坐标系和治疗坐标系的转换关系,使用Excel的公式编辑功能制作了专用的Excel工作表。在工作表中输入相关原始数据,可自动得到LAP激光灯和CT扫描床的最终位置数据。然后根据最终位置数据驱动激光灯和CT扫描床移动,从而确定放疗患者的治疗等中心。本文介绍了使用上述专用Excel工作表确定放疗患者治疗等中心的具体应用方法。使用上述工作表,可减少手动计算工作量,避免手动计算错误的发生,有效提高工作效率。

碳纤维材料对鼻咽癌放疗计划剂量验证的影响

目的使用瓦里安Portal Dosimetry(PD)系统对鼻咽癌放射治疗计划进行剂量验证,探讨碳纤维材料对剂量验证结果的影响。方法使用鼻咽癌患者的CT图像和结构数据,制作放射治疗计划和相应的PD剂量验证计划。使用瓦里安Clinac IX直线加速器,分别执行以下3种情形下的剂量验证计划:A.加速器机头和非晶硅平板探测器之间没有碳纤维材料;B.加速器机头和探测器之间有Varian IGRT碳纤维治疗床板;C.加速器机头和探测器之间有碳纤维治疗床板和ORFIT AIO碳纤维固定底板。使用PD软件模块,分析每个射野的二维剂量分布,共获得3组数据,每组包含18个Gamma通过率值。对3组Gamma通过率数据进行统计分析。结果 A组平均Gamma通过率为(94.31%±1.75%),B组平均Gamma通过率为(94.35%±1.81%),C组平均Gamma通过率为(91.58%±2.91%)。A组和B组数据比较差异无统计学意义(P>0.05),A组和C组数据比较差异有统计学意义(P=0.001)。结论对于鼻咽癌放疗计划,单独的碳纤维治疗床板对PD剂量验证结果的影响较小;而碳纤维治疗床板和固定底板联合对剂量验证结果的影响较大,会导致Gamma通过率明显下降。

两种激光定位系统确定治疗等中心的程序设计

目的探讨DORADO1和DORADO4两种激光定位系统确定放射治疗患者治疗等中心的方法。方法应用激光定位系统坐标系和治疗坐标系的转换公式,基于VB软件设计TIC-CT1和TIC-CT4程序,实现最终位置的自动计算,从而确定放射治疗患者的治疗等中心。结果设计的2套程序均能实现安全登陆、坐标值自动转换、查错和生成报告等功能。方便放射治疗工作人员快速精确地确定患者治疗等中心,并保存相关的患者治疗信息。结论该程序具有良好的临床应用价值,可节约工作人员的计算时间,提高工作效率。

智能放疗云平台在肝脏结构自动勾画中的应用

目的测试并定量评估智能放疗云平台(RAIC.OIS)软件自动勾画腹部肿瘤患者肝脏结构的可行性。方法选取我院2018年2月至11月收治的20例腹部肿瘤患者的定位CT图像进行回顾性研究。使用连心医疗的RAIC.OIS软件,对CT图像中的肝脏结构行自动勾画,所得结果与手工勾画肝脏结构进行比较。通过体积偏差(ΔV%)、质心偏差(Deviation of Centroid,DC)、Dice相似性指数(Dice Similarity Coefficient,DSC)和勾画时间,比较自动与手工勾画在体积、位置、形状、用时等方面的差异。使用敏感性指数(Sensitivity Index,SI)、包容性指数(Inclusiveness Index,IncI)和Jaccard系数(Jaccard Index,JAC)对自动勾画软件的准确性和效率进行定量化评估。结果比较自动和手工两种方式勾画肝脏结构,ΔV%为(2.16±3.59)%,DSC为0.92±0.02,DC为(0.38±0.35)cm,SI为0.93±0.02,IncI为0.91±0.03,JAC为0.85±0.04。自动勾画时间为(4.4±0.4)s,手工勾画时间为(507±74)s。结论使用RAIC.OIS软件对腹部肿瘤放疗患者的肝脏结构进行自动勾画,能够达到较好的准确性,且能够有效节约勾画时间,提高放疗工作效率。

患者身份验证系统在放疗工作中的应用

患者身份的验证,是保证放射治疗工作质量的重要环节。本文详细介绍了我部门的患者身份验证系统及其具体应用情况。该系统包含摄像头,数码相机、条码打印机、条码扫描枪、Patient Manager软件模块等。通过患者照片及含有患者ID号信息的条码的使用,有效提高了识别和验证患者身份的工作效率,优化了放疗工作流程。

应用四维CT进行放疗模拟定位的问题及解决方案

四维CT(Four-Dimensional Computed Tomography,4D-CT)技术将时间与空间因素相结合,能够显示患者体内肿瘤靶区的运动范围,在放疗工作中的应用日益广泛。然而,由于4D-CT的相关设备和技术较复杂,在放疗模拟定位的具体应用中存在诸多问题,阻碍了该技术的进一步推广应用。对于使用西门子CT模拟机联合瓦里安实时位置管理系统进行4D-CT扫描,本文首先介绍了应用上述设备对放疗患者进行4D-CT模拟定位过程中存在的诸多问题;然后针对上述问题,参照本部门的经验,介绍了相应的具体解决方案,包括对热塑膜做方形开口、制作泡沫楔形块、调节红外摄像头、去除金属饰品、评估患者呼吸曲线、制作放疗4D-CT扫描协议模板等;最后介绍了上述解决方案的具体应用效果,为工作人员更好地应用4D-CT对患者进行放疗模拟定位,提供了有益的参考。