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光学表面成像系统实时运动监测精度研究

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中国医学物理学杂志 2021年第9期38卷 1053-1056页

作者：陈黎白龙李光俊全红柏森四川大学华西医院肿瘤中心放疗科四川成都610041 武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉430072

目的:探究光学表面成像系统实时运动监测的精度。方法:将30例患者的呼吸曲线输入到模体中模拟呼吸运动,同时利用Catalyst系统对模体进行实时运动监测,比较系统监测的呼吸曲线与参考曲线,从而得到光学表面成像系统实时运动监测的精度。结... 详细信息

目的:探究光学表面成像系统实时运动监测的精度。方法:将30例患者的呼吸曲线输入到模体中模拟呼吸运动,同时利用Catalyst系统对模体进行实时运动监测,比较系统监测的呼吸曲线与参考曲线,从而得到光学表面成像系统实时运动监测的精度。结果:光学表面成像系统监测的呼吸曲线与参考曲线具有较高的一致性,相关系数均大于0.99,显著相关。监测误差的平均值为(0.24±0.04)mm,并且随着呼吸信号频率的增加而减小。结论:光学表面成像系统的实时运动监测精度较高,可用于对患者呼吸运动的监测。在进行呼吸门控治疗时,应考虑呼吸监测系统引入的误差。

关键词：光学表面成像系统呼吸运动监测精度

光学表面成像引导热塑模固定盆腔肿瘤放射治疗的临床可行性研究

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华西医学 2021年第3期36卷 391-395页

作者：王海涛周继丹曾露叶程伟钟仁明四川大学华西医院放疗科/放射物理技术中心成都610041

目的探讨光学表面成像(optical surface imaging,OSI)系统用于引导热塑模固定盆腔肿瘤放射治疗摆位的临床可行性。方法选取2019年1月—5月用热塑模固定盆腔肿瘤的患者20例,首次治疗的患者摆位后进行锥形束CT(cone beam CT,CBCT)验证并... 详细信息

目的探讨光学表面成像(optical surface imaging,OSI)系统用于引导热塑模固定盆腔肿瘤放射治疗摆位的临床可行性。方法选取2019年1月—5月用热塑模固定盆腔肿瘤的患者20例,首次治疗的患者摆位后进行锥形束CT(cone beam CT,CBCT)验证并纠正摆位误差,用OSI采集患者图像信息作为后期治疗摆位时的参考影像。后期治疗先以传统三点式标记摆位、OSI记录摆位误差数据,CBCT扫描纠正误差后再以OSI监测。以CBCT扫描结果为标准,计算三点式摆位、OSI摆位的系统误差(Σ)、随机误差(σ)与外扩边界。CBCT扫描的结果定义为三点式摆位误差。结果 OSI在左右、头脚、前后方向的系统误差分别为0.14、0.37、0.14 cm,随机误差分别为0.20、0.57、0.23 cm,相应的外扩边界为0.49、1.32、0.51 cm。三点式摆位在左右、头脚、前后方向的系统误差分别为0.13、0.39、0.12 cm,随机误差分别为0.15、0.43、0.13 cm,相应的外扩边界分别为0.43、1.28、0.39 cm。如果以0.8 cm外扩边界进行靶区覆盖率统计,三点式摆位与OSI摆位在左右、头脚及前后方向所占比例分别为100.00%、80.65%、100.00%和100.00%、95.48%、99.35%。经Pearson法分析OSI与CBCT摆位误差相关性,两者在左右、头脚方向呈弱相关(P0.05)。结论相比传统三点式摆位,OSI并不能提高热塑模固定盆腔肿瘤放射治疗的摆位精度;OSI获取的是热塑模的影像,热塑模与患者实际靶区位置存在较大差异,应在临床运用中改进其使用方法。

关键词：光学表面成像系统盆腔肿瘤热塑体模锥形束CT

光学表面成像在胸部肿瘤放射治疗中的实用性研究

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生物医学工程与临床 2018年第3期22卷 281-285页

作者：叶程伟苏鲁商强杜斌吴艳龙柏森钟仁明四川大学华西医院肿瘤中心-生物治疗国家重点实验室-放射物理技术中心四川成都610041

目的评估光学表面成像(OSI)系统在胸部肿瘤放射治疗中纠正摆位误差的临床价值。方法选择2015年2月至10月四川大学华西医院胸部肿瘤放射治疗病人11例(113例次放射治疗),其中男性8例(89例次有效照射),女性3例(24例次有效照射);年龄46~77岁... 详细信息

目的评估光学表面成像(OSI)系统在胸部肿瘤放射治疗中纠正摆位误差的临床价值。方法选择2015年2月至10月四川大学华西医院胸部肿瘤放射治疗病人11例(113例次放射治疗),其中男性8例(89例次有效照射),女性3例(24例次有效照射);年龄46~77岁,平均年龄59岁。原发性肺癌6例,转移性肺癌3例,食管癌2例。均采用仰卧位热塑体膜固定,双手抱肘交叉放于前额。病人首次治疗前行锥形束CT(CBCT)扫描纠正摆位误差后,用OSI系统获取体表图像作为参考图像。从第二次治疗开始以参考图像为准用OSI系统进行预摆位,然后行CBCT扫描验证。记录两个系统每次扫描配准得出的误差数据并进行分析。结果 CBCT配准的分次间摆位误差平移方向x(左右)、y(头脚)、z(前后)和旋转方向rx(PIT)、ry(ROL)、rz(ROT)的结果分别为(-0.83±3.15)mm、(-1.40±3.89)mm、(0.71±2.08)mm和(0.29±0.76)°、(0.36±0.81)°、(0.10±1.00)°;OSI系统配准的分次间摆位误差分别为(0.01±1.34)mm、(-0.12±1.26)mm、(-0.26±1.19)mm和(-0.14±0.57)°、(0.10±0.60)°、(-0.25±0.69)°。两系统相减得出的平移方向x(左右)、y(头脚)、z(前后)和旋转方向rx(PIT)、ry(ROL)、rz(ROT)的结果分别为(-0.85±3.42)mm、(-1.29±3.80)mm、(0.98±2.38)mm和(0.42±0.98)°、(0.26±1.16)°、(0.36±1.24)°(P系统在旋转上的差异很小,标准差近1°。Catalyst^(TM)系统c-motion检测到的分次内误差,放射治疗过程中平移方向x、y、z方向分别为(-0.17±1.25)mm、(0.47±1.42)mm、(-0.17±1.96)mm,旋转方向rx、ry、rz分别为(-0.04±0.51)°、(0.13±0.42)°、(-0.19±0.76)°,各个方向最大偏离值(DEV)为(2.54±1.10)mm。结论 OSI系统与CBCT系统在探测与纠正胸部肿瘤放疗摆位误差上具有一定的差异性。OSI系统可以实时监测放疗分次内误差,由于胸部放射治疗摆位误差受多种因素影响,OSI系统与CBCT系统相结合的综合使用策略还需进一步研究。

关键词：光学表面成像系统锥形束CT(CBCT) 胸部肿瘤放射治疗摆位误差