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。

目的:评价视觉反馈呼吸训练模块在左侧乳腺癌深吸气屏气放射治疗中的应用。方法:30例左侧乳腺癌保乳术后拟行全乳放疗患者经宣教培训后全部符合深吸气屏气要求，使用主动呼吸控制设备控制屏气状态行CT定位。将其随机分为使用(A组)和未使用(B组)视觉反馈呼吸训练方法两组各15例。A组使用光学体表监测系统的视觉反馈呼吸训练模块实现，B组使用音频互动方法指导患者屏气。通过分析光学体表实时治疗数据，比较两组患者不同治疗分次间呼吸的可重复性以及一个分次内多次屏气的稳定性，两组患者完成治疗所需屏气次数以及治疗时间。使用GraphPad Prism 6.0软件进行数据处理和作图，使用SPSS 21.0软件进行均值分析和正态性检验。结果:视觉反馈呼吸训练方法使患者的可重复性从1.5　mm降至0.7 mm ( P<0.05)，稳定性从1.1 mm降至0.8 mm ( P<0.05)，治疗所需屏气次数平均从4.6次降至2.4次( P<0.05)，平均出束时间和总治疗时间分别从336　s和847　s降至235　s和602　s ( P<0.05)。 结论:基于视觉反馈的呼吸训练模块可以提高左侧乳腺癌深吸气屏气放疗的可重复性和稳定性，有效减少憋气次数和治疗时间。

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: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: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。

目的:对光学体表监测下的左侧乳腺癌深吸气屏气门控放疗(DIBH-SGRT)患者进行三维在体剂量验证，研究靶区剂量学差异以及影响通过率指标的相关因素。方法:选取浙江大学医学院附属妇产科医院放疗科行DIBH-SGRT的20例左侧乳腺癌患者，记录光学体表监测下患者DIBH过程中的分次内位移偏差，同时所有患者在治疗过程中均进行基于电子射野影像装置的三维在体剂量(EIVD)验证，统计2 mm/2%、3 mm/3%与3 mm/5%的3类γ通过率。以剂量体积直方图(DVH)参数，评估肿瘤靶区与危及器官的剂量学差异。采用Pearson相关性分析，计算3类γ通过率与剂量学差异、位移偏差间的相关性。结果:2 mm/2%、3 mm/3%和3 mm/5%的平均γ通过率分别为73.43%、86.00%和92.96%，EIVD测量剂量与计划剂量在计划瘤床靶区体积(PTV_TB)和计划靶区体积(PTV) Dmean的平均剂量偏差为0.23%和0.59%( P>0.05)。Pearson分析显示，γ通过率与肿瘤靶区的剂量学差异相关性较弱( R<0.7)，与分次内DIBH的左右(Lat)方向和升降(Vert)方向位移偏差相关性较强( R>0.7)。 结论:三维EIVD验证能够有效保证左侧乳腺癌DIBH-SGRT过程中肿瘤靶区剂量传递的精准性，同时EIVD系统能够潜在发现患者屏气过程中的位移偏差。

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。

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.