[1]吕懂霞,王文化,秦伟,等.基于标记点验证治疗等中心位置的初步研究[J].中国医学物理学杂志,2025,42(1):1-6.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2025.01.001]
　L?Dongxia,WANG Wenhua,QIN Wei,et al.Preliminary study for automatically verifying treatment isocenter based on markers[J].Chinese Journal of Medical Physics,2025,42(1):1-6.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2025.01.001]
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基于标记点验证治疗等中心位置的初步研究()
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《中国医学物理学杂志》[ISSN:1005-202X/CN:44-1351/R]

卷:
42
期数:
2025年第1期
页码:
1-6
栏目:
医学放射物理
出版日期:
2025-01-19

文章信息/Info

Title:
Preliminary study for automatically verifying treatment isocenter based on markers
文章编号:
1005-202X（2025）01-0001-06
作者:
吕懂霞1; 王文化2; 秦伟3; 王敏3; 魏晓为3; 时飞跃3; 蒋红兵1; 4
1.南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院）临床医学工程处， 江苏 南京 210006； 2.上海大图医疗科技有限公司， 上海 200062； 3.南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院）肿瘤放疗中心， 江苏 南京 210006； 4.南京市急救中心， 江苏 南京 210003
Author(s):
L?Dongxia1;  WANG Wenhua2;  QIN Wei3;  WANG Min3;  WEI Xiaowei3;  SHI Feiyue3;  JIANG Hongbing1;  4
1. Department of Clinical Medical Equipment, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210006, China 2. Shanghai Datu Medical?echnology, Shanghai 200062, China 3. Tumor Radiotherapy Center, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 210006, China 4. Nanjing Emergency Medical Center, Nanjing 210003, China
关键词:
放射治疗; 金属标记点; 治疗等中心; CT模拟机
Keywords:
Keywords: radiotherapy metal marker treatment isocenter CT simulator
分类号:
R318；R815.6
DOI:
DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2025.01.001
文献标志码:
A
摘要:
目的：提出一种基于标记点实现放疗患者治疗等中心位置验证的新方法，并进行初步测试。方法：首先，使用木箱模体进行放疗复位的可行性实验。随机产生15组位移数据，对应放疗计划中治疗等中心相对于原始等中心的位置偏移。根据位移数据，借助可移动式激光灯和CT扫描床，在木箱模体上贴两套（每套3只）标记点，分别对应原始等中心和治疗等中心，进行CT扫描。在Eclipse治疗计划系统中，手动确认两个等中心点并得到对应的坐标数据，计算坐标数据之差得到实际位移值。通过比较实际位移实现治疗等中心位置确认。除此之外，尝试使用阈值分割算法实现在患者定位CT图像上自动检测金属标记点，并获取等中心点的坐标值。在木箱实验中，实际位移值与计划位移值的差的绝对值（记为?），用于表示治疗等中心的位置精度。使用阈值分割算法检测等中心时得到的偏差值记为?。结果：在X（左右）、Y（头脚）和Z（腹背）方向?值分别为（0.83±0.37） mm、0（0, 0.5） mm和（0.45±0.29） mm；在X、Y、Z方向?分别为（0.46±0.22） mm、0（0, 0.5） mm、（0.33±0.29） mm；?在3个方向上均值均小于2 mm，在临床摆位误差允许范围内。结论：基于标记点验证治疗等中心位置的方法是可行的，本研究为在CT模拟机下进行放疗复位工作提供参考。
Abstract:
Abstract: Objective To propose a novel method for verifying the isocenter in radiotherapy based on markers and conduct a preliminary test. Methods A feasibility experiment was conducted on wooden box phantom for radiotherapy resetting. Fifteen groups of displacement data were randomly generated, corresponding to the position deviations of the isocenter in the radiotherapy plan relative to the original isocenter. According to each set of displacement data, with the aid of movable lasers and a CT scanning couch, CT scanning was performed with two sets of markers (3 per set) affixed to the phantom which were corresponding to the original and treatment isocenters, respectively. In the Eclipse treatment planning system, the coordinate data of the original and treatment isocenters were manually verified, and the difference of coordinate data was calculated to obtain the actual displacement value. The treatment isocenter position was finally confirmed by comparing with the actual displacement. In addition, the study attempts to use threshold segmentation algorithm to automatically detect metal markers and obtain coordinate values of the original isocenter on patient-positioned CT images. In the wooden box experiment, the absolute value of the difference between the actual displacement value and the planned displacement value (?) was used to represent the position accuracy of treatment isocenter, and the deviation value obtained with threshold segmentation algorithm for isocenter detection was ?. Results The ? in the X (left-right), Y (superior-inferior) and Z (anterior-superior) directions was (0.83±0.37) mm, 0 (0, 0.5) mm and (0.45±0.29) mm, respectively. The ? in the X, Y and Z directions was (0.46±0.22) mm, 0 (0, 0.5) mm and (0.33±0.29) mm, respectively. The mean values of ? in 3 directions were all lower than 2 mm, within the range of permissible clinical positioning error. Conclusion The method of automatically verifying treatment isocenter position based on markers is feasible, and the study provides a useful reference for radiotherapy resetting using CT simulator.

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备注/Memo

备注/Memo:
【收稿日期】2024-07-20 【基金项目】国家自然科学基金（81773240）；南京市医学科技发展资金“青年工程”人才培养专项经费资助项目（QRX11033） 【作者简介】吕懂霞，硕士研究生，研究方向：肿瘤放射物理，E-mail: lvdongxia2022@126.com 【通信作者】时飞跃，博士，副研究员，研究方向：肿瘤放射物理，E-mail: shifeiyue2013@126.com；蒋红兵，高级工程师，研究方向：生物医学工程，E-mail: cmdjhb@126.com
更新日期/Last Update: 2025-01-19