Optical Surface Monitoring系统跟踪运动靶区的位置精度和剂量精度验证

靳怀志，石俊田，戴振晖，王学涛

1.广州中医药大学第二附属医院放射治疗区，广东广州510006；2.中山大学孙逸仙纪念医院放疗专科，广东广州510120

前言

随着放射治疗［1-2］技术的发展，调强放疗（Intensity-Modulated Radiation Therapy,IMRT）［3］和立体定向放疗（Stereotactia Body Radiotherapy,SBRT）［4］应用越来越广泛，治疗的精度要求也就越来越高。图像引导放射治疗（Image Guide Radiation Therapy,IGRT）可以大大提高摆位和治疗的精度，从而减小病人肿瘤靶区的边界，降低副反应［5-6］。虽然MV或kV[包括锥形束CT（Cone Beam Computed Tomography,CBCT）]影像可以在治疗前确认患者摆位，但在治疗过程中肿瘤并非静态，会受到呼吸或脏器运动的影响产生移动，有时患者感觉体位不舒服或因治疗时间较长无法坚持不动以及咳嗽等原因会产生一些移动。针对当前这些问题，瓦里安公司推出一种基于光学原理的肿瘤运动管理技术，即体表监视系统（Optical Surface Monitoring System,OSMS）光学体表监视系统，该系统可以在放疗过程实时监测体表运动信息。

本研究测试了广州中医药大学第二附属医院引进的EDGE 直线加速器［7］搭载的OSMS 系统［8-10］，分析OSMS 系统对运动靶区的几何测量精度和对运动靶区跟踪照射的剂量获益，为放射治疗提供质量保证（Quality Assurance,QA）［11］、质量控制（Quality Control,QC）的依据，为精确开展光学表面跟踪放疗提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

美国瓦里安医疗系统公司的Edge直线加速器配备OSMS、CBCT、Perfect Pitch 六维治疗床。OSMS系统在治疗床周围天花板上安装了3台摄像机，共计6 个摄像头，如图1所示。利用光学成像技术和上万个几何节点重建出感兴趣区附近的3D体表图像，体表每个点都有相对于治疗等中心点的位置数据，通过实时获取治疗中的体表图像，并与CT模拟生成的参考体表图像进行配准，从而获得实时位置误差信息。……