Comparison of the Precision of Cone Beam CT and Electronic Portal Image Device in Guiding the Radiation Therapy for Thorax Tumor_West China Medical Journal

Authors：

LI Xiaoyu , ZHONG Renming , AN Weijun , HE Yinbo , LUO Caiyi

Department of Radiation Oncology, Cancer Center, West China Hospital and West China School of Medicine, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610041, P. R. China;

Corresponding author：

Keywords：

锥形束CT; 电子射野影像系统; MOSAIQ系统; 图像配准

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Abstract Full text Figures/Tables Video References Cited by

目的　分析比较锥形束CT(CBCT)与MOSAIQ两系统用于测量胸部放射治疗(放疗)摆位误差情况。方法　2011年2月－9月,随机选择21例用热塑模固定的胸部调强治疗患者，进行同次摆位的CBCT图像采集和电子射野影像(EPID)正侧位图像采集。将CBCT图像与定位CT图像进行匹配，图像经iViewGT系统传输至MOSAIQ系统图像处理模块中与计划生成的数字重建图像(DRR)正侧位片进行匹配，分别记录两套系统图像匹配结果在X(左右)方向、Y(头脚)方向、Z(前后)方向的平移误差及CBCT的旋转误差值，计算其均值、标准差，进行统计学处理。结果　本研究共获取图像106组，每组内包含一次CBCT图像和EPID图像。CBCT和MOSAIQ系统下EPID匹配结果平移误差在X、Y、Z方向分别为(−0.103 ± 0.240)cm、(−0.086 ± 0.342)cm、(0.017 ± 0184)cm和(0.005 ± 0.214)cm、(−0.004 ± 0.0.315)cm、(−0.113 ± 0.239)cm；旋转误差在X、Y、Z方向分别为(0.792 ± 1.173)°、(−0.130 ± 1.407)°、(0.793 ± 0.960)°，其中≤3°的概率分别为98.2%、97.2%、99.1%，最大绝对值分别为5°、3.4°、3.3°。两套系统在X、Y、Z三个方向的平移误差经配对样本检验，在Y方向P＞0.05，在X和Z方向上P值均＜0.05，两系统的测量差值有直线负相关关系。结论　CBCT和EPID在测量胸部放疗靶区中心的平移误差中差异有统计学意义，因此建议在做胸部放疗时有CBCT的情况下应优先使用。

Citation： LI Xiaoyu,ZHONG Renming,AN Weijun,HE Yinbo,LUO Caiyi. Comparison of the Precision of Cone Beam CT and Electronic Portal Image Device in Guiding the Radiation Therapy for Thorax Tumor. West China Medical Journal, 2012, 27(11): 1645-1648. doi: Copy

1.	Wang J, Bai S, Chen NY, et al. Preminary study on the clinical feasibility and effect of online cone beam computer tomography-guided intensity-modulated radiotherapy of nasopharyngeal carcinoma[J]. Radio and Oncol, 2009, 90(2): 221-227.
2.	Xu F, Wang J, Bai S, et al. Detection of intrafractionl tumor position error in radiotherapy utilizing cone beam computed tomography[J]. Radio Oncol, 2008, 89(3):311-319.
3.	Zhong RM, Wang J, Jiang XQ, et al. Hypofraction radiotherapy of liver tumor using cone beam computed tomography guidance combined with active breath control by long breath-holding[J]. Radio Oncol , 2012(3), 104：379-385.
4.	Wu WC, Leung WS, Kay SS, et al. A comparison between electronic portal imaging device and cone beam CT in radiotherapy verification of nasopharyngeal carcinoma[J]. Med Dosim, 2011, 36(1): 109-112.
5.	Borst GR, Sonke JJ, Betgen A, et al. Kilo-voltage cone-beam computed tomography setup measurements for lung cancer patients; first clinical results and comparison with electronic portal-imaging device[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007, 68(2): 555-561.
6.	王军良, 周振山, 薛娴, 等. 锥形束CT图像与计划CT图像配准方法分析[J]. 中国医学物理学杂志, 2011, 28(1): 2386-2388.
7.	王艳阳, 傅小龙, 夏冰, 等. 肺癌影像引导放疗人工图像配准方法分析[J]. 生物医学工程学进展, 2008, 29(3): 156-160.
8.	钟仁明, 何垠波, 张英杰, 等. 图像引导下鼻咽癌放射治疗中颈部变形旋转误差研究[J]. 华西医学, 2010, 25(12): 2147-2150.
9.	马广栋, 李承军, 付敬国, 等. 不同解剖区域配准方法对鼻Ca体位误差的影响[J].医疗卫生装备, 2011, 32 (7): 63-64.
10.	Guckenberger M, Meyer J, Vordermark D, et al. Magnitude and clinical relevance of translational and rotational patient setup errors a cone-beam CT study [J]. Int Radiat Oncol Biol Phys, 2006, 65(3): 934-942.
11.	李建成, 潘建基, 胡彩容, 等. 食管癌锥形束CT配准标志和配准方法探讨[J].中华放射肿瘤学杂志, 2010, 19(5): 426-428.
12.	程光惠, 武宁, 韩东海, 等. 不同体位固定技术在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用比较[J]. 中国肿瘤, 2010, 19(10): 702-704.
13.	沈海英, 沈琰琦, 李永春, 等. 电子射野影像装置用于监控放射治疗中初次摆位误差的研究[J]. 生物医学工程与临床, 2010, 14(4): 303-305.
14.	沈婕, 张福泉, 邱杰, 等. 应用EPID对放射治疗摆位误差的研究[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2006, 6(3): 308.
15.	上官小玲, 张克强, 徐建国, 等. 胸部肿瘤调强放疗中摆位误差的原因与控制[J].中国医学物理学杂志, 2010, 28(4): 800-802.
16.	胡健, 徐利明, 姚姬, 等. KV-KV、KV-MV和CBCT在头颈部调强放疗位置验证中的对比研究[J]. 中国医学物理学杂志, 2010, 27(4): 1988-1992.
17.	Ding GX, Coffey CW. Radiation dose from kilovoltage cone beam computed tomography in an image-guided radiotherapy procedure[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2009, 73(2): 610-617.
18.	谢志原, 王捷忠, 瞿宜艳, 等. 食管Ca图形引导的放射治疗6个自由度摆位误差研究[J]. 中国癌症防治杂志, 2009, 1(2): 127-129.

1. 　Wang J, Bai S, Chen NY, et al. Preminary study on the clinical feasibility and effect of online cone beam computer tomography-guided intensity-modulated radiotherapy of nasopharyngeal carcinoma[J]. Radio and Oncol, 2009, 90(2): 221-227.
2. 　Xu F, Wang J, Bai S, et al. Detection of intrafractionl tumor position error in radiotherapy utilizing cone beam computed tomography[J]. Radio Oncol, 2008, 89(3):311-319.
3. 　Zhong RM, Wang J, Jiang XQ, et al. Hypofraction radiotherapy of liver tumor using cone beam computed tomography guidance combined with active breath control by long breath-holding[J]. Radio Oncol , 2012(3), 104：379-385.
4. 　Wu WC, Leung WS, Kay SS, et al. A comparison between electronic portal imaging device and cone beam CT in radiotherapy verification of nasopharyngeal carcinoma[J]. Med Dosim, 2011, 36(1): 109-112.
5. 　Borst GR, Sonke JJ, Betgen A, et al. Kilo-voltage cone-beam computed tomography setup measurements for lung cancer patients; first clinical results and comparison with electronic portal-imaging device[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2007, 68(2): 555-561.
6. 　王军良, 周振山, 薛娴, 等. 锥形束CT图像与计划CT图像配准方法分析[J]. 中国医学物理学杂志, 2011, 28(1): 2386-2388.
7. 　王艳阳, 傅小龙, 夏冰, 等. 肺癌影像引导放疗人工图像配准方法分析[J]. 生物医学工程学进展, 2008, 29(3): 156-160.
8. 　钟仁明, 何垠波, 张英杰, 等. 图像引导下鼻咽癌放射治疗中颈部变形旋转误差研究[J]. 华西医学, 2010, 25(12): 2147-2150.
9. 　马广栋, 李承军, 付敬国, 等. 不同解剖区域配准方法对鼻Ca体位误差的影响[J].医疗卫生装备, 2011, 32 (7): 63-64.
10. 　Guckenberger M, Meyer J, Vordermark D, et al. Magnitude and clinical relevance of translational and rotational patient setup errors a cone-beam CT study [J]. Int Radiat Oncol Biol Phys, 2006, 65(3): 934-942.
11. 　李建成, 潘建基, 胡彩容, 等. 食管癌锥形束CT配准标志和配准方法探讨[J].中华放射肿瘤学杂志, 2010, 19(5): 426-428.
12. 　程光惠, 武宁, 韩东海, 等. 不同体位固定技术在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用比较[J]. 中国肿瘤, 2010, 19(10): 702-704.
13. 　沈海英, 沈琰琦, 李永春, 等. 电子射野影像装置用于监控放射治疗中初次摆位误差的研究[J]. 生物医学工程与临床, 2010, 14(4): 303-305.
14. 　沈婕, 张福泉, 邱杰, 等. 应用EPID对放射治疗摆位误差的研究[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2006, 6(3): 308.
15. 　上官小玲, 张克强, 徐建国, 等. 胸部肿瘤调强放疗中摆位误差的原因与控制[J].中国医学物理学杂志, 2010, 28(4): 800-802.
16. 　胡健, 徐利明, 姚姬, 等. KV-KV、KV-MV和CBCT在头颈部调强放疗位置验证中的对比研究[J]. 中国医学物理学杂志, 2010, 27(4): 1988-1992.
17. 　Ding GX, Coffey CW. Radiation dose from kilovoltage cone beam computed tomography in an image-guided radiotherapy procedure[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2009, 73(2): 610-617.
18. 　谢志原, 王捷忠, 瞿宜艳, 等. 食管Ca图形引导的放射治疗6个自由度摆位误差研究[J]. 中国癌症防治杂志, 2009, 1(2): 127-129.

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