目的:比较开放式面罩联合光学表面监测系统(OSMS)引导摆位与闭合式面罩联合激光灯＋面罩标记引导摆位之间的平移和旋转方向误差，评估开放式面罩联合OSMS引导摆位方式在脑转移瘤大分割立体定向放射治疗(HSRT)的应用优势，并计算脑转移瘤患者在不同固定设备与摆位方式下计划靶区体积(PTV)的外放边界。方法:回顾性分析55例脑转移瘤患者HSRT的摆位数据，根据固定设备和摆位引导方式的不同，分为OSMS联合开放式面罩组(A组)、头颈肩封闭式面罩＋发泡胶组(B1组)和头颈肩封闭式面罩＋头枕组(B2组)。A组利用OSMS自动移床功能引导摆位，B1组和B2组利用激光灯＋面罩标记引导摆位。3组均通过锥形束CT(CBCT)骨性配准得到六维方向( x轴、 y轴、 z轴、 x轴旋转、 y轴旋转、 z轴旋转)摆位误差，并根据van Herk公式计算计划靶区的外放边界。 结果:共采集CBCT配准数据288套，其中A组六维方向摆位误差和3D矢量误差均最小，分别为(0.47±0.33)、(0.49±0.31)、(0.44±0.31)mm，(0.42±0.32)°、(0.48±0.31)°、(0.42±0.22)°和(0.90±0.39)mm；除 z轴旋转方向A组与B1组差异无统计学意义外( P>0.05)，其余方向与B1组和B2组比较，差异均有统计学意义( P<0.05)；且A组无平移方向≥2 mm，旋转方向≥2°的摆位误差。B1组 y轴、 z轴、 z轴旋转方向及3D矢量误差均显著小于B2组，且差异有统计学意义( P<0.05)。A组3个方向PTV外放边界分别为1.32、1.19和1.22 mm，均小于另外两组。 结论:脑转移瘤HSRT中，与头颈肩封闭式面罩联合激光灯＋面罩标记引导摆位相比，应用开放式面罩联合OSMS引导摆位，可明显提高六维方向摆位精度，降低重复摆位率，减小PTV外放边界，具有临床应用价值。

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:建立光学表面监测系统(OSMS)在头部无框架立体定向放射外科(SRS)和立体定向放射治疗(SRT)中应用的基本流程，评价OSMS在头部模体和应用Q-Fix开孔面罩固定的头部SRT患者中，分次内实时监测位置误差的精确性和有效性。方法:通过头部SRS仿真模体OSMS的监测位移与Edge六维床预设位移的偏差，评估OSMS实时监测运动偏差，及在治疗床非零角度和其中一组摄像头被加速器旋转机架遮挡的情况下，OSMS监测头部运动的能力。同时本研究选取10例50分次接受头部无框架SRT治疗的患者，所有患者经Q-Fix开孔面罩固定并整个治疗分次内应用OSMS监控，通过分析离线日志文件获得OSMS实时监测的分次内误差；患者治疗后行锥形束CT(CBCT)扫描，获得六维度误差作为CBCT验证的分次内误差。结果:模体研究中，OSMS监测偏差与预设位移在六维度方向均有较强相关性；治疗床与机架0°时，OSMS探测的平移方向和旋转角度的三维矢量偏差分别为(0.28±0.10) mm和(0.15±0.09)°；有一组摄像头被遮挡的情况下，平移和旋转方向的三维矢量偏差分别为(0.35±0.13) mm和(0.17±0.09)°；床非0°时OSMS监测偏差值均大于床0°偏差值，床270°时三维矢量偏差最大，分别为平移方向(0.69±0.19)mm和旋转角度(0.32±0.12)°。在Q-fix开孔面罩固定的SRT患者中，OSMS与CBCT监测的分次内运动幅度差异较小，平移方向三维矢量偏差分别为(0.40±0.26)mm和(0.29±0.10)mm；旋转方向三维矢量偏差分别为(0.33±0.20)°和(0.26±0.08)°。结论:OSMS是一种有效的光学引导放射治疗工具，OSMS的分次内实时运动监测功能具有亚毫米级精度，可以实现分次内误差的精确监控。为保障无框架头部SRS/SRT治疗精确实施，有必要联合OSMS进行分次内位置监控。

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 探讨光学表面成像(OSI) CatalystTM系统与锥形束CT(CBCT)相结合用于引导头颈部肿瘤精确放疗的临床价值.方法 82名患者均来自四川大学华西医院2015年2月至2018年1月收治的需要进行头颈部肿瘤放射治疗的患者,其中45名患者使用OSI-CBCT综合引导放射治疗,37名患者CBCT独立引导治疗.每组患者在治疗疗程中均获得208次有效分次治疗;对综合引导治疗组与独立引导治疗组CBCT所得到的摆位误差数据进行统计学分析.结果 独立引导组CBCT扫描得出的分次间摆位误差平移方向x、y、z和旋转方向rx、ry、rz的结果(均值±标准差)分别为(0.19±1.01)mm、(0.29±1.36)mm、(-0.05±1.23)mm,(-0.05±0.65)°、(0.18±0.83)°、(-0.12±0.59)°;综合引导组OSI-CBCT得出的分次间摆位误差的结果分别为(0±1)mm、(0.01±0.98) mm、(-0.4±1.08)mm,(-0.03±0.72)°、(-0.19±0.82)°、(-0.37±0.85)°.两系统的相关性系数分别为:0.17、0.07、0.03、0.1、-0.06、0.01.两系统进行配对样本t检验,结果分别为(0.19±1.3) mm,P＜0.05;(0.28±1.62) mm,P＜0.05;(0.35±1.62)mm,P＜0.05;(-0.03±0.92)°,P＞0.05;(0.37±1.2)°,P＜0.05、(0.25±1.03)°,P＜0.05.结论 OSI-CBCT系统综合引导模式在保证放疗精确性的同时可以减少CBCT扫描次数,能有效降低CBCT带来的额外辐射量,在头颈部肿瘤放疗中优于传统的单一的CBCT引导模式.

图像引导放疗技术是目前实现精准放疗的先进技术,目前常用的图像引导技术有锥形束CT、光学表面成像、超声等.锥形束CT因额外辐射、软组织分辨率低、缺乏实时监测等缺点而受到限制.光学表面成像只能获取体表信息,缺乏内部器官信息.超声无创、无辐射、软组织分辨率高,从二维超声发展至四维超声引导技术,其在测量靶区体积,实时监测靶区分次间和分次内运动等方面有独特的优势.本文就此技术发展及其在外照射放疗中的应用作简要综述.

目的 探讨胸腹部肿瘤放射治疗中两种摆位方式的误差.方法 选取2017年1月至2019年3月间湖南省湘南学院附属医院收治的80例胸腹部肿瘤患者,根据摆位方法的不同分为两组,采用体膜和激光灯加体部皮肤及膜表面辅助线配合的摆位方式的40例患者纳入试验组.采用体膜和激光灯无体部辅助线的摆位方式的40例患者纳入对照组.两组患者均采用常规增强扫描定位及行锥形束CT图像引导得到各次治疗的摆位误差(前后、左右和头脚)并进行比较.结果 试验组前后方向(1.25 ±0.63)mm,左右方向(1.83 ±0.97) mm,上下方向(0.86 ±0.34)mm;对照组后方向(2.64±1.14)mm,左右方向(3.56±1.74) mm,上下方向(1.91 ±0.87)mm.试验组在前后和左右方向上摆位误差数值均优于对照组,差异均有统计学意义(均P ＜0.05).结论 用热塑膜加画相关辅助线进行胸腹部放射治疗体位固定及摆位的方法,通过研究发现能够很好的提高体位的重复性和降低摆位误差,起到精确放疗的目的从而提高放疗的疗效.

目的 探讨采用双面膜(Double Shell Positioning System,DSPS)固定头部肿瘤放射治疗患者,利用光学表面成像系统Catalyst HD引导放疗摆位方法的精度和可行性分析.方法 回顾性分析2020年2月至10月60例在我院行头部肿瘤放疗病例,均采用DSPS固定,按照本中心临床实践经验,采用Catalyst HD引导放疗摆位和治疗中位置监测,以治疗中间隔采集的锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)配准误差为参考,评价本中心摆位方法的可行性.结果 CBCT和Catalyst HD校位方法六个维度误差呈弱相关,且除z和Rtn方向外,差异均具有统计学意义(P<0.001);CBCT和非CBCT引导分次的Catalyst HD摆位误差数据之间,仅Rtn方向差异具有统计学意义(P<0.001).结论 Catalyst HD引导摆位相对于传统的CBCT校位方式,具有较高精度且一致性较好,可在治疗周期内非CBCT校位的分次治疗内应用,可有效保证摆位精度进而保证治疗效果.

目的 探究乳腺癌患者行放疗时乳房发生畸形的程度以及治疗计划中额外边界设置的必要性.方法 选择156例接受放疗及锥形束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT)图像引导的乳腺癌患者为研究对象.其中,9例仅行保乳手术治疗,96例与此同时行前哨淋巴结活检,51例则行彻底腋窝淋巴结清扫.治疗区域为整个乳房和胸壁(52.6％)或还包括腋窝淋巴结(47.4％).对CBCT图像和相应的计划CT图像之间进行3D配准以评估乳房表面畸形扩张的差异.结果 乳房表面扩张的最大值(maximum breast surface expansion,MBSE)为15 mm,平均为2.8 mm;480个分割(16.5％)中MBSE≥5 mm;需要≥8 mm的外部边缘来覆盖整个乳腺95％的治疗分割;MBSE与体质量指数之间存在相关性(r=0.36,P<0.01),与计划靶体积(planning target volume,PTV)显示出较弱的相关性(r=0.24,P=0.05).结论 在乳腺癌放疗过程中,乳腺可发生明显畸形改变,在治疗计划中应予以考虑.见此解剖学结构上的改变,需要在乳房表面增加≥8 mm的额外边界.