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: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。

目的:评估基于多深度相机的三维重建技术用于放射治疗患者日常定位的可行性。方法:使用3个Intel RealSense D435i相机，经过感兴趣区域提取、滤波、配准、拼接等过程，实时融合点云，重建患者的真实光学3D表面。重建后的表面与定位CT体表外轮廓配准以完成定位。本文使用多个模体验证系统可行性，以及头颈部患者5例、胸部患者10例、骨盆部患者5例验证临床可行性。采用配对 t检验分析各组数据。 结果:系统运行时间为0.475 s，可达到临床上实时监测要求。模体实验中配准六维误差分别为左右（1.00±0.74）mm、头脚（1.69±0.69）mm、腹背（1.36±0.87）mm、偏转角0.15°±0.14°、俯仰角0.25°±0.20°、翻滚角0.13°±0.13°。在实际患者摆位中平均摆位误差为左右（0.77±0.51）mm、头脚（1.24±0.67）mm、腹背（0.94±0.76）mm、偏转角0.61°±0.41°、俯仰角0.69°±0.55°、翻滚角0.52°±0.35°，平移误差在2.8 mm以内，其中骨盆区域摆位误差最大。结论:多深度相机实时三维重建技术适用于放疗患者定位，该方法定位准确，可检测患者位置的微小移动，满足放疗要求。

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:提出一种基于光学体表监测技术的新型摆位方法，并对比分析其在头部放疗中与传统摆位方法的差异。方法:通过图像引导配准结果回顾性分析2018年5月至2019年4月北京大学肿瘤医院放疗科99例头部肿瘤患者358次摆位数据，其中传统摆位方法130次(41例)，新型摆位方法228次(58例)。对比摆位误差分布情况、异常摆位个数、摆位时间等指标评估新型摆位法的优势。结果:新型摆位方法3个线性方向即升降(Vrt)、头脚(Lng)、左右(Lat)摆位误差绝对化后分别为(0.07±0.07)、(0.08±0.06)、(0.06±0.06)cm，3个旋转方向即偏转角(Rtn)、俯仰角(Pitch)、翻滚角(Roll)摆位误差绝对化后分别为(0.53±0.41)°、(0.59±0.44)°、(0.59±0.46)°。其摆位精度相对于传统方法组均有不同程度的改善，且差异均具有显著的统计学意义( t＝3.24～6.10， P<0.001)。同时，新型摆位方法与传统摆位方法比较，异常摆位次数大幅降低，差异具有显著的统计学意义(χ 2＝60.66， P<0.001)，且摆位时间有所降低，但差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:基于光学体表监测技术的新型摆位方法有效提高了头部肿瘤放疗患者的摆位精度，显著缩小了6自由度床修正范围，大幅度降低了异常摆位概率，提示在头部放疗中具有潜在的临床获益。

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。

光学体表监测技术(surface guided radiation therapy,SGRT)是一种在放射治疗过程中对患者进行连续体位监测的无辐射、无创性技术,通过先进的 3D光学表面定位及追踪技术,快速获取患者的体表轮廓信息,生成高精度的3D体表轮廓,可在放射治疗期间对患者进行实时监测,保证放射治疗的精准性.SGRT已广泛应用于乳腺、颅内、头颈和四肢等不同部位肿瘤的放射治疗中,其优势在于减少初始摆位误差、实时监测治疗过程,并与呼吸门控和深吸气屏气治疗技术相结合.SGRT还可通过减少锥形束CT的使用进而降低辐射剂量,提高患者应用固定装置的舒适性,提升临床工作效率和安全性等.本文阐述SGRT常用系统及其临床应用,并探讨其局限性和未来发展前景.

目的 评估光学体表引导放疗技术(surface guided radiation therapy,SGRT)在乳腺癌保乳放疗患者日常摆位应用的准确性.方法 以ELEKTA infinity加速器行乳腺癌保乳术后放疗的40例患者为研究对象,患者使用光学体表监测系统(optical surface monitoring system,OSMS)摆位,前3次治疗均行锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)验证,后续每周至少1次.记录OSMS摆位、CBCT配准和体表标记线对应的左右(ML)、头脚(SI)、前后(AP)的床值,分析OSMS与CBCT的差值(SG)和体表标记线与CBCT的差值(SM)之间的差异,并统计SG和SM的误差频值、SG摆位的旋转角度;用Bland-Altman法评估SG与CBCT的一致性;根据计划靶区外放公式MPTV=2.5Σ+0.7σ计算SG和SM的外扩边界.结果 SG在ML、SI、AP方向平移误差的中位数(0～0.1 cm)均小于SM(0～0.3 cm),差异有统计学意义(P＜0.05);SG在ML、SI、AP方向平移误差绝对值≤0.3 cm的比例分别比SM高14.8％、16.3％、35.1％,SG摆位的Pitch、Roll、Yaw旋转误差中位数区间为(-0.10～0.10)°;在Bland-Altman散点图中,ML、SI、AP 3个平移方向上,SG与CBCT 的差值均值为 0.03 cm、0.01 cm 和 0.13 cm;SG 和 SM 在 ML、SI、AP 方向的 M 值分别为(0.36 cm、0.38 cm、0.30 cm)、(0.66 cm、0.82 cm、0.93 cm)结论 在乳腺癌保乳放疗中,SGRT引导摆位可以有效地减少摆位误差,降低PTV外扩边界,与CBCT具有较好的一致性.

目的 探讨在应用主动呼吸控制(Active Breathing Control,ABC)技术的左侧乳腺癌深吸气屏气(Deep Inspiration Breath Hold,DIBH)放疗中,使用光学体表追踪技术监测屏气的有效性和体位的重复性效果,以保证患者在放疗中吸气方式一致和体位不变,提高放射治疗的精确性.方法 选取应用ABC技术放疗的23例左侧乳腺癌患者为研究对象,以Catalyst进行治疗中DIBH体位监测,以分次内锥形束计算机断层扫描(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)为参考标准,分别记录二者误差数据,应用Pearson法和Bland-Altman法分别评估两组误差的相关性和两种系统的一致性.将光学体表监测值与CBCT配准误差值之间的差值定义为Catalyst体表监测精度.结果 Catalyst监测在左右(x轴)方向、头脚(y轴)方向和前后(z轴)方向误差分别为(0.08±1.04)、(1.44±2.15)、(0.45±1.69)mm,CBCT配准误差分别为(0.15±1.15)、(1.51±2.28)、(0.44±1.81)mm.x轴方向和z轴方向相关系数r值分别为0.60、0.77,呈强相关;y轴方向r值为0.82,呈极强相关.二者95%CI值在x、y与z轴方向分别为[-2.01,1.86]、[-2.69,2.57]、[-2.32,2.34]mm,Catalyst监测精度在x、y、z轴方向分别为(-0.08±0.99)、(-0.06±1.34)、(0.01±1.19)mm.结论 Catalyst可有效监测使用ABC进行治疗左侧乳腺癌患者的屏气状态,能准确且实时监测患者位置,提高治疗精确度,具有临床应用价值.

目的 体表光学追踪技术可用于放疗中患者位置监测.本研究探讨体表光学监测技术在头部肿瘤放疗中的临床应用.方法 选取2017-11-06-2018-03-30华中科技大学同济医学院附属同济医院肿瘤科21例头部肿瘤放疗患者,在EDGE直线加速器治疗机上,采用发泡胶个体化头枕和热塑面罩实施体位固定,以激光灯和面罩标线预摆位,再调用医学数字成像和通讯(digital image and communications in medicine,DICOM)影像行体表光学系统精确摆位,采集锥形束CT (cone beam CT,CBCT)影像后行此影像与CT定位影像配准,校正后的误差在设定允许误差范围内后,获取体表参考影像定义为Vision RT影像,作为当次治疗体表光学监测参考影像,在加速器出束治疗过程中,行体表位置光学监测,治疗结束行CBCT影像验证.记录各组数据,数据采用配对t检验.结果 以DICOM影像为参考影像体表光学监测结果在X、Y和Z轴平移方向分别为(0.76士0.48)、(0.71士0.43)和(0.69士0.42)mm,旋转方向分别为(0.98±0.47)°、(0.61±0.38)°和(0.67±0.42)°,治疗前CBCT位置验证结果在X、Y和Z轴平移方向分别为(0.86士0.59)、(1.19±0.90)和(0.61士0.55) mm,旋转方向分别为(0.56±0.44)°、(0.63±0.44)°和(0.50±0.30)°,两者在X轴旋转、Y轴平移、Z轴旋转和平移t值分别为7.05、4.97、2.29和2.13,差异有统计学意义,P值分别为0、0、0.02和0.03,在X轴平移和Y轴旋转￡值分别为1.4和0.72,P＞0.05,差异无统计学意义;治疗过程中以Vision RT影像为参考影像行分次内体表位置光学监测,其结果与CBCT位置验证的结果t值分别为0.04、0.41和0.58,差异无统计学意义,P值分别为0.97、0.68和0.57.结论 体表光学监测性能可靠,无辐射,不增加头部肿瘤患者放疗过程中的辐射剂量,采集Vi-sion RT影像作为参考影像有助于监测头部肿瘤放疗分次内的靶区部位的位置变化.用于指导分次间的摆位有待进一步研究.