光学体表引导放疗技术采用三维体表成像原理实时获取体表图像，通过与参考图像比较，可完成治疗前位置验证、治疗中实时监控和门控治疗等功能。它是一种无创无辐射的技术，其临床应用主要包括颅内、头颈、胸腹部、乳腺、四肢以及儿童肿瘤的治疗，应用研究进展包括更少体表标记、更少束缚固定、更安全碰撞预测和更准确实时追踪方面。

目的:探究人体不同部位的体表轮廓对Catalyst HD体表光学系统引导放疗摆位的影响。方法:采用3D打印技术打印出底角5°~ 45°(步长为5°)的圆模型和椭圆模型，模拟患者不同部位的体表轮廓。使用Catalyst HD进行监测，调节其增益及积分时间。手动移动治疗床(－5 ~ 5 mm，步长为2 mm)，记录所有模型的横纵比，及其在横向和纵向放置下腹背(AP)、头脚(SI)、左右(LR)3个方向的床值误差及Catalyst HD监测的摆位误差。将Catalyst HD增益、积分时间与不同体表轮廓的模型进行关联性分析，比较两种不同放置方式下的摆位误差，分析Catalyst HD监测值与床值的相关性。结果:Catalyst HD监测时所需增益和积分时间对数呈显著线性负相关，斜率为－0.001，截距与模型横纵比存在一定函数关系。相同增益下积分时间随模型底边角度的增大而减小。模型在不同放置条件下Catalyst HD监测精度存在差异( Z ＝ －8.59 ~ －0.02, P < 0.05)，横向放置时LR和AP方向监测精度更高。Catalyst HD监测值与真实床值的相关性，在LR和SI方向随模型底边角度增加而增大，≥25°时呈强相关；AP方向均相关性显著( R >0.9)。 结论:Catalyst HD系统获取最佳表面影像时，增益、积分时间和患者体表轮廓存在关联。Catalyst HD监测在AP方向精度高，当体表轮廓横纵比≤2或底边角度≥25°时在所有方向均存在较高的准确性。

目的:初步探究体表光学引导跟踪系统(OGTS)在肿瘤放射治疗应用中的追踪精度。方法:分为模体验证及临床验证，模体验证采用专用设备，利用OGTS记录光学标记点在反光球平台上从指定位置移动到目标位置的位移值，将该位移值与模体中固定距离比较，以计算系统的准确性与重复性。临床验证通过选取45例放疗患者进行OGTS跟踪准确性和重复性研究，其中头部、乳腺、直肠肿瘤患者各15例。每例患者均获取随机3个治疗分次下图像引导校正摆位前后图像引导定位系统(IGPS)和OGTS的值，分别记录每次误差校正的平移值。治疗前用IGPS修正患者摆位误差并获取相关数据，以IGPS校正平移误差的结果为金标准验证OGTS监测患者位置平移的准确性，计算综合平移偏差。结果:模体测量结果显示，跟踪准确性的综合平移偏差最大值为0.18 mm，跟踪重复性综合平移偏差的标准差为0.03 mm。临床试验结果统计显示，IGPS与OGTS追踪精度仅在头部 z方向上差异有统计学意义( t＝2.21， P<0.05)，而在头部其他方向及乳腺、直肠的3个平移方向差异均无统计学意义( P>0.05)。综合平移偏差分析表明，在头、乳腺、直肠分别为(0.91±0.62)、(1.64±1.30)和(1.52±1.29)mm，符合两者偏差≤2 mm的要求。 结论:OGTS操作简单、追踪精度较好，可辅助IGPS用于治疗中实时呼吸监测。

目的:建立本单位应用光学表面监测系统(OSMS)门控技术在左侧乳腺癌深吸气屏气(DIBH)放疗的基本流程，比较应用OSMS与CBCT确定左侧乳腺癌DIBH放疗摆位误差的一致性。方法:20例左侧乳腺癌患者采用DIBH方法治疗，OSMS与模拟定位DIBH体表外轮廓配准，CBCT扫描与模拟定位CT配准各记录得到误差数据，数据包括左右( x)、上下( y)、前后( z)方向平移误差和旋转误差 Rx、 Ry、 Rz。采用 Pearson法分析两者相关性， Bland- Altman法检验两者一致性。 结果:两种方法呈正相关， x、 y、 z方向平移误差以及 Rx、 Ry、R z方向旋转误差的相关系数分别为0.84、0.74、0.84、0.65、0.41、0.54( P<0.01)，95% CI值分别为－0.37～0.42 cm、－0.39～0.41 cm、－0.29～0.49cm和－2.9°～1.4°、－2.6°～1.4°、－2.4°～2.5°，均<5mm和3°。20例左侧乳腺癌DIBH放疗患者系统误差<0.18cm，随机误差<0.24cm。 结论:左侧乳腺癌DIBH放疗中应用OSMS与CBCT两种方式确定与模拟定位状态误差具有一致性，CBCT图像引导基础上使用无辐射的OSMS验证位置信息是安全可靠的。

体表光学图像引导放疗系统（SGRT）是一套采用光学跟踪捕获患者的体表信息，记录和纠正患者分次间、分次内的摆位误差，以提高放疗精度的零辐射图像引导系统。为确保患者的治疗安全，必须对体表光学图像引导放疗系统采取必要的质量控制措施，因此，国家癌症中心/国家肿瘤质控中心组织专家制定了本指南。指南内容涉及：SGRT的定义和基本原理；SGRT的配准算法；SGRT的测量方法和类别；SGRT的质控要求；SGRT的放疗规范。

目的:探讨光学体表引导摆位对于颅内转移瘤放射治疗精度的提高作用。方法:收集于中国医学科学院肿瘤医院拟行大分割放疗的颅内转移瘤患者19例，采用头颈肩联合开放式面罩固定。第一次治疗使用体表标记线辅助摆位（简称标记线摆位），行锥形束CT（CBCT）扫描六维位置校正后采集体表轮廓作为后续治疗的参考图像。后续治疗分次随机分为标记线摆位（85分次）和光学体表引导摆位（简称光学摆位，101分次）。每分次治疗时均记录光学体表监测数据并采集CBCT图像进行验证。比较采用两种摆位方法患者的六维误差数据，用 xˉ±s表示。在采用标记线摆位的分次，比较光学体表监测和金标准CBCT两种测量方法的相关性和一致性。使用Pearson相关分析法分析相关性， Bland-Altman法检验两者的一致性。 结果:两种位置验证方式的左右、头脚、腹背3个方向平移误差以及俯仰、翻滚、旋转3个角度的旋转误差相关系数分别为0.91、0.70、0.78、0.75、0.85、0.77（ P<0.01），且两种方法的测量结果呈正相关，六组数值95%一致性限度范围分别为-0.29~0.19 cm（左右）、-0.25~0.25 cm（头脚）、-0.27~0.19 cm（腹背）、-1.76°~1.76°（俯仰）、-1.54°~1.60°（翻滚）、-2.18°~1.69°（旋转），均<3 mm/3°。与标记线摆位相比较，光学摆位三维误差从（0.35±0.16）cm降低到（0.14±0.07）cm。 结论:光学体表监测误差和CBCT误差具有很好的相关性和一致性。光学摆位可减小开放式面罩固定下颅内转移瘤放疗分次间摆位误差。

目的:评估光学体表成像（OSI）系统立体定向放射外科（SRS）算法在单中心非共面治疗多发性脑转移瘤过程中成像的精确性。方法:回顾性分析2022年2—4月在四川大学华西医院行单中心非共面放疗的15例多发性脑转移瘤患者和剂量模体的数据。患者和模体均在非共面角度下，分别采用千/兆伏级系统和OSI系统成像，以千/兆伏级成像为参考图像，分析OSI对模体和患者成像的精确性。将OSI系统与千/兆伏级系统之间的差异定义为精确性，其差异绝对值≤1.00 mm/0.50°的百分比定义为阈值合格率。使用Origin软件绘制雷达图和Bland-Altman图做统计分析。结果:OSI系统对模体成像时，在左右、头脚、腹背、偏转、翻滚、俯仰六维方向上的平均差异分别为0.03 mm、-0.09 mm、-0.27 mm、0.04°、0.17°、-0.19°，最大值分别为-2.20 mm、-2.30 mm、-1.20 mm、0.60°、-1.00°、-1.00°。OSI系统对15例患者成像时，在六维方向上的平均差异分别为0.44 mm、0.16 mm、-0.20 mm、-0.11°、0.10°、-0.12°，最大值分别为-1.80 mm、2.00 mm、0.90 mm、-0.90°、-0.70°、0.80°。其中平移误差均主要出现在左右和头脚方向。OSI系统对模体和患者成像时，左右方向上的阈值合格率分别为77%和75%，在头脚方向上分别为82%和89%，在六维方向上同时满足±1.00 mm和±0.50°阈值条件的占比分别为57%和56%。结论:采用新型SRS算法的OSI系统不能满足多发性脑转移瘤单中心非共面放疗的高精度要求，特别是在左右和头脚方向，不建议将其用于非共面图像引导。

目的:提出一种基于光学体表追踪系统AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程，评估摆位时间和重复摆位次数，并对比分析AlignRT与锥形束CT(cone beam CT，CBCT)两者之间摆位误差的差异、相关性和一致性。方法:回顾性分析33例132分次开放式面罩固定头部肿瘤患者摆位误差数据，全疗程放疗使用AlignRT引导无标记线摆位并以治疗计划系统中自动生成的外轮廓(Body)结构作为参考体表，结束摆位后分别获取AlignRT与CBCT两种系统的左右( x轴)、升降( y轴)、进出( z轴)、床旋转(Rtn)、进出倾斜(Pitch)和左右转动(Roll)6维方向摆位误差，并记录摆位时间与重复摆位次数。分别采用Wilcoxon和Spearman法分析两种系统摆位误差的差异和相关性；应用Bland-Altman法评估两者一致性。 结果:6维方向CBCT摆位误差均满足临床要求(线性方向范围－0.30~0.30 cm，旋转方向范围－2.0°~2.0°)，摆位时间为(98±31)s，重复摆位次数占比1.51%(2/132)。两种系统摆位误差除 x( Z＝－3.11， P＝0.002)、 y( Z＝－7.40， P<0.001)和Pitch( Z＝－4.48， P<0.001)外差异均无统计学意义。摆位误差除 z方向外， x( rs＝0.47， P<0.001)、 y( rs＝0.29， P＝0.001)、Rtn( rs＝0.47， P<0.001)、Pitch( rs＝0.28， P＝0.001)和Roll( rs＝0.45， P<0.001)均呈正相关。6维方向摆位误差95%一致性界限(95%LoA)分别为－0.12~0.09 cm、－0.07~0.17 cm、－0.19~0.20 cm、－1.0°~0.9°、－1.0°~1.5°和－0.9°~1.0°，95%一致性界限的95%可信区间(95% CI)分别为－0.14~0.11 cm、－0.09~0.19 cm、－0.23~0.23 cm、－1.2°~1.1°、－1.2°~1.7°和－1.0°~1.1°，均位于临床摆位误差容许范围之内。6维方向摆位误差差值3.41%(27/792<5%)在95% LoA之外。在95% LoA范围内，差值绝对值的最大值分别为0.12、0.16、0.19 cm、0.9°、1.5°和1.0°。 结论:基于AlignRT联合开放式面罩的头部肿瘤无标记线全疗程摆位流程，使AlignRT与CBCT摆位误差具有一定的相关性和一致性，摆位效率尚可，可应用于首次治疗，并实现治疗中实时监测提高安全性，具有临床应用价值。

目的:建立光学体表监测系统(OSMS)在乳腺癌术后患者放疗颈胸膜固定中的摆位流程，与传统体表标记线摆位方式的摆位精度及其计划靶区体积(PTV)外放边界进行比较。方法:回顾性分析2019年3月至2019年8月于北京大学肿瘤医院行乳腺癌放疗的20例患者摆位数据，根据摆位方式分为OSMS摆位组和传统体表标记线摆位组，每组10例。通过锥形束CT(CBCT)刚性配准靶区微调后获取床左右( x轴向)、升降( y轴向)、进出( z轴向)、床旋转(Rtn)、进出倾斜(Pitch)、左右转动(Roll)配准误差；采用独立样本 t检验和 χ2检验分别统计误差绝对值和误差分布；最后由PTV外扩公式计算CTV-PTV外扩范围。 结果:OSMS组和传统体表标记线组6维度配准误差取绝对值后平均值依次为0.18和0.18 cm、0.12和0.13 cm、0.13和0.23 cm、0.55°和0.74°、0.63°和0.99°、0.67°和0.68°；标准差依次为0.13和0.12 cm、0.09和0.09 cm、0.11和0.16 cm、0.37°和0.55°、0.53°和0.65°、0.42°和0.55°。两组病例摆位误差在 z和Pitch方向差异均具有统计学意义( t＝3.53、2.98， P<0.05)，两组 z方向误差分布差异具有统计学意义( χ2＝11.090， P<0.05)。OSMS组和传统体表标记线组 x、 y、 z轴向CTV-PTV外放边界分别为0.28和0.26 cm、0.21和0.20 cm、0.24和0.35 cm。 结论:建立和应用OSMS引导乳腺癌术后患者摆位流程，其摆位精度整体优于传统体表标记线摆位方式，且在 z、Pitch方向摆位精度提升显著， z方向PTV外扩边界明显缩小，具有临床应用价值。

目的:探讨光学表面监测系统（OSMS）容积漫游技术（VRT）体表影像在胸部肿瘤调强放疗中的应用价值。方法:回顾性病例系列研究。回顾性分析2021年9月至2022年10月华中科技大学同济医学院附属同济医院收治的65例行调强放疗的胸部肿瘤患者的临床资料。患者首次治疗行锥形束CT（CBCT）扫描并校正后利用OSMS获取VRT体表影像，后续治疗以VRT影像为基准，利用OSMS的六维床自动移动功能摆位，记录六维方向移床值，再行CBCT扫描并记录左右方向（X轴）、头脚方向（Y轴）和腹背方向（Z轴）平移误差和旋转误差。六维自动移床校正后，再记录此时的医学数字成像和通信（DICOM）体表影像实时δ（RTD）值，并获取新的VRT影像。CBCT配准误差值为VRT影像引导摆位误差，CBCT配准误差值与移床移动值之和为体表标记线引导摆位误差，CBCT配准误差值与记录的DICOM影像的RTD值之和为DICOM影像引导摆位的理论误差。对比分析VRT影像与体表标记线、DICOM影像引导摆位的优劣。结果:65例患者包括男性42例，女性23例；年龄[ M（ Q1， Q3）]58岁（51岁，64岁）。VRT影像引导摆位在X、Y、Z轴上的线性误差[ M（ Q1， Q3）]分别为0.6 mm（0.3 mm，1.2 mm）、1.2 mm（0.5 mm，2.4 mm）、1.1 mm（0.5 mm，1.9 mm），旋转误差分别为0.4°（0.1°，0.7°）、0.4°（0.1°，0.6°）、0.4°（0.2°，0.6°）；标记线引导摆位的线性误差分别为1.6 mm（0.9 mm，2.6 mm）、2.2 mm（1.1 mm，3.8 mm）、1.0 mm（0.4 mm，1.8 mm），旋转误差分别为0.7°（0.3°，1.2°）、0.5°（0.2°，0.8°）、0.5°（0.2°，0.8°）；DICOM影像引导摆位的线性误差分别为1.1 mm（0.6 mm，1.9 mm）、2.1 mm（1.0 mm，3.4 mm）、1.3 mm（0.6 mm，3.1 mm），旋转误差分别为0.6°（0.2°，1.1°）、0.7°（0.3°，1.1°）、0.7°（0.2°，1.1°）。与标记线引导摆位相比，除Z轴线性误差（ P＝0.218）外，VRT影像引导摆位其余误差均低（均 P<0.001）；与DICOM影像引导摆位比较，VRT影像引导摆位X、Y、Z轴线性误差和旋转误差均低（均 P<0.01）。 结论:VRT影像引导摆位优于传统的体表标记摆位和DICOM影像摆位，OSMS VRT体表影像可有效提高胸部肿瘤调强放疗的摆位精度和稳定性，减少摆位误差。