一个基于智能手机的运动监控系统用于表面导向辐射治疗
Dante P I Capaldi1, Emily Hirata1, Alon Witztum1
1Department of Radiation Oncology, University of California San Francisco, San Francisco, California.
一个新的智能手机应用程序iSGRT使用LiDAR进行精确的表面导向辐射疗法 (SGRT) 运动监测. 这种低成本,低复杂度的系统提供了与临床SGRT相比的准确性,提高了可访问性.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 表面导向放射治疗 (SGRT) 在放射治疗期间增强了患者的定位和运动监测,特别是在左侧乳腺癌中进行深呼吸屏蔽 (DIBH).
- 当前SGRT系统的高成本和复杂性限制了它们的采用,特别是在资源有限的环境中.
研究的目的:
- 开发和验证基于智能手机的iOS SGRT应用程序 (iSGRT),利用光检测和测距 (LiDAR) 进行精确,低成本的辐射治疗表面跟踪.
主要方法:
- 该iSGRT应用程序是使用iOS上的Swift和Open3D开发的,用于捕捉6度自由度 (6DoF) 的运动,用于患者定位和呼吸监测.
- 通过使用Varian TrueBeam的静态沙发位移和使用QUASAR幻影的动态运动来评估准确性. 在DIBH期间,还进行了健康志愿者与SDX螺旋计系统的比较.
主要成果:
- iSGRT显示了与静态沙发运动的高相关性 (r2 ≥0.995转换,r2 ≥0.975旋转) 以及与幻影运动的强烈一致性 (r2 ≥0.963).
- 该系统实现了4-5 Hz的时间分辨率,相当于临床SGRT. 志愿者的喘息持续时间在iSGRT和SDX之间几乎相同 (0.03秒的差异).
结论:
- 这项研究证明了iSGRT作为放射治疗的可行,实时呼吸运动监测系统的可行性.
- iSGRT应用程序提供了与临床SGRT系统可比的准确性,成本和复杂性大大降低.
- 这项技术有可能提高SGRT的可访问性,特别是在服务不足,资源有限的环境中.
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