目的建立光学表面监测系统（OSMS）在无框架头部立体定向放射外科（SRS）和立体定向放射治疗（Aristole）中应用的基本流程，并评估OSMS在头部模型和Aristole固定的q-fix穿孔面罩患者中多次实时监测位置误差的准确性和有效性。方法通过模拟模体OSMS监测位移与Edge六维床预设位移头部SRS之间的偏差，评估OSMS实时监测运动偏差，评估OSMS在治疗床和一组摄像头被加速器旋转框架阻挡的情况下监测头部运动的能力。同时，本研究选择了10名患者，他们接受了50次无框架SRT治疗。所有患者均使用q-fix穿孔面罩固定，并在整个治疗过程中应用OSMS监测。通过分析离线日志文件，得出OSMS实时监控的次内部错误。治疗后，患者接受锥束CT（CBCT）扫描，得到的六维误差为经CBCT验证的分数内部误差。结果在模体的研究中，OSMS监测偏差与六维方向的预设位移之间存在很强的相关性。什么时候治疗床和框架为0，OSMS检测到的平移方向和旋转角度的三维向量偏差分别为（0.5%）280。10） mm和mm（0.150.09）。当一组摄像机被遮挡时，平移和旋转方向上的三维矢量偏差分别为（0.350.13）和（0.170.09）。当床层不为0时，OSMS监测偏差值大于床层0偏差值。当床层为270时，三维矢量偏差最大，分别为平移方向（0.690.19）和旋转角度（0.320.12）。在SRT接受q-fix面罩固定的患者中，OSMS和CBCT之间几乎没有差异。平移方向的三维向量偏差分别为（0.400.26）mm和（0.290.10）mm。旋转方向的三维矢量偏差分别为（0.330.20）和（0.260.08）。结论OSMS是一种有效的光学引导放射治疗工具。OSM的实时运动监控功能具有亚毫米精度，可以实现亚毫米误差的精确监控。为了确保SRT对无框架头部治疗的准确实施，有必要与OSMS一起进行亚内部位置监测。