一个基于混合双胞胎的个性化瘤kV-IORT导航系统

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 放射治疗技术 放射治疗技术
• 手术导航 手术导航

背景情况:

• 术内放射疗法 (IORT) 需要高精度来准确的剂量输送.
• 低能量的X射线手术内放射疗法 (kV-IORT) 提出了独特的应用器放置挑战,特别是对于经验较少的从业者.
• 现有的导航系统可能缺乏为最佳kV-IORT结果所需的准确性和可用性.

研究的目的:

• 开发和评估一个多维混合双导航系统,以提高kV-IORT中的应用器放置精度.
• 为了提高手术内精度和可用性,特别是对于新手用户.
• 整合增强现实 (AR) 和数字双胞胎技术,以提供先进的放射治疗指导.

主要方法:

• 开发了一个混合双胞胎系统,结合了全息剂量可视化,患者特定的AR应用器定位和机器人虚拟双胞胎控制.
• 幻影实验是使用球形应用器和模拟瘤床进行的.
• 使用根平均平方误差 (RMSE) 和目标注册误差 (TRE) 量化精度.

主要成果:

• 新手用户 (医学学生和缺乏经验的医生) 显示应用器放置精度明显提高 (分别为2.971毫米和2.803毫米).
• 经验丰富的外科医生没有显示出明显的改善,强调了该系统作为培训辅助工具的实用性.
• 报告显示,用户满意度很高,系统可用性量表 (SUS) 的平均得分为83.5.5.

结论:

• 混合双导航系统有效地提高了新手kV-IORT用户的应用器放置精度.
• 该系统显示出作为一个有价值的培训和协助工具的潜力,提高了精度和可用性.
• 毫米以下的精度和高用户满意度表明,在放射治疗中临床转化有很大的潜力.