第十章 臨床常用放療方案解析

1、第十章 臨床常用放療方案,第一節(jié) 放療臨床對劑量學的要求,放射治療目的：對靶區(qū)實施腫瘤致死劑量，同時把周圍正常組織的受量控制在允許耐受劑量范圍之內(nèi)，從而得到最小并發(fā)癥的理想的治療比。 治療比：正常組織耐受劑量與腫瘤致死劑量之比稱為治療比，當治療比大于、等于1時，腫瘤才有可能被放療治愈。,腫瘤致死劑量：為達到95%腫瘤控制率所需的放射線的劑量。正常組織耐受劑量：最小的損傷劑量（TD5/5）和最大的損傷劑量（TD50/5）TD

2、5/5（TD50/5）是指在所有用標準治療條件的腫瘤患者中，治療后5年因放射治療造成嚴重損傷的患者不超過5%（50%）時的照射劑量。,臨床劑量學四項基本原則：,① 劑量準確：靶區(qū)的準確定義是治療計劃設計的關鍵，靶區(qū)應包括顯見的腫塊、潛在轉(zhuǎn)移的區(qū)域淋巴結(jié)、亞臨床灶以及考慮由于運動和擺位誤差而應外放的范圍。術(shù)后放療應包括手術(shù)范圍，然后嚴格按照放射腫瘤醫(yī)師給出的靶區(qū)劑量予以照射。② 劑量均勻：在治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)劑量變化應小于±5%

3、，在治療計劃設計時，同時還要求90%或以上的劑量線包饒靶區(qū)，以避免少量的腫瘤細胞受到低劑量照射而增加復發(fā)的概率。③ 靶區(qū)內(nèi)劑量要大，同時減少照射區(qū)內(nèi)正常組織的受量。④靶區(qū)外劑量要小，保護腫瘤周圍重要器官，重要臟器受量應控制在允許范圍之內(nèi)。,第二節(jié)　照射技術(shù)和射野設計原理,體外照射技術(shù)有：固定源皮距（SSD）技術(shù)、等中心定角技術(shù)（SAD）和旋轉(zhuǎn)技術(shù)（ROT）。① 固定源皮距照射是將源至皮膚的距離固定，將皮膚距離置于標準源皮距（如10

4、0cm，機器等中心）處。在單野治療表淺腫瘤時通常使用此技術(shù)。② 等中心定角照射是將靶區(qū)中心置于機器等中心處，治療完一個射野后體位保持不變，將機器參數(shù)（如機架和準直器角度以及射野大小等）調(diào)整至另一個射野的狀態(tài)進行照射。其優(yōu)點是擺位簡單準確，照射不同射野時體位保持不變，它是目前最常用的照射技術(shù)。③ 旋轉(zhuǎn)技術(shù)與等中心定角照射一樣將靶區(qū)中心置于機器等中心處，機架在某一弧度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動過程中出束照射靶區(qū)。其劑量學優(yōu)點是提高腫瘤劑量，同時減少正常

5、組織的的受量。,光子束照射的射野安排與劑量特征,1. 單野照射單野照射時，沿線束中心軸方向劑量分布隨深度增加而呈現(xiàn)指數(shù)遞減的變化如圖，這對于較大的靶區(qū)，劑量分布很不均勻。在安排射野時，對于位于淺表且體積較小的靶區(qū)（如頸部淋巴結(jié)）考慮使用單野照射。靶區(qū)位置較深時，靶區(qū)前方的正常組織受量將高于靶區(qū)，這些局限性使得單野照射很少被使用 。,圖： 單野照射劑量分布,2. 兩野對穿照射,當兩射野的交角為180度時，形成了對穿照射。對穿照射常用

6、于姑息治療或較小射野間隔靶區(qū)的照射，其劑量分布優(yōu)于單野照射。后圖兩對穿野劑量權(quán)重相同時劑量歸一點選在靶區(qū)的中心，可以得到一個對稱的劑量分布。靶區(qū)內(nèi)中心軸垂直方向的高值等劑量線內(nèi)凹而使得靶區(qū)劑量不均勻，需要適當擴大照射野使劑量線更好地包括靶區(qū)。而且靶區(qū)內(nèi)正常組織受到了與靶區(qū)相同的劑量照射。為了提高治療增益比，應使每個射野在體位中心處的深度劑量不少于75%。胸腹部腫瘤體厚常在20cm以上，通常使用多野照射，以彌補對穿照射的不足。,圖：

7、 兩野對穿照射劑量分布,3. 多野照射技術(shù),(1)三野技術(shù)：如膽管癌病例，設置兩水平照射對穿野，射野的后界避開脊髓，再使用一個垂直照射的前野，通常在兩水平對穿野各使用一個楔尖朝下的楔形板，并適當調(diào)節(jié)三個射野的劑量權(quán)重以獲得較好的劑量分布。(2)四野技術(shù)又稱箱式技術(shù)，兩對對穿射野交角照射使得劑量分布更為均勻，治療比約為兩野對穿的兩倍。(3) 共面技術(shù)：如果射野的中心軸位于同一個平面之內(nèi)，稱為共面技術(shù)。對穿技術(shù)的每一個射野的射入部位與

8、射出部位互相重疊，使正常組織體積與靶區(qū)體積相等(4)非共面技術(shù)：治療床旋轉(zhuǎn)一定角度后再設置照射野，它們的中心軸彼此不在同一平面之內(nèi)。,非共面照射圖2,非共面照射圖1,圖：多野照射技術(shù),4. 相鄰野設計,如果兩射野在皮膚表面共線連接，由于射野邊緣射線的發(fā)散而在某一深度引起劑量重疊出現(xiàn)超劑量；如果兩射野在皮膚上留有間隔，在表淺的組織內(nèi)則會出現(xiàn)低劑量。射野相鄰比較常見：如鼻咽癌治療時鼻咽部射野與頸部淋巴引流區(qū)射野相鄰；乳腺癌治療時胸壁切

9、線野與鎖骨上野的相鄰。使用半野鉛擋或獨立準直器消除射線的發(fā)散，但是需要依靠病人位置的固定以及依賴皮膚標記點來較好地重復射野的匹配；當連接乳腺胸壁野和鎖骨上野時，可以使用治療床的旋轉(zhuǎn)來消除射線的發(fā)散；然而通過在皮膚表面兩野間的間隔來匹配射野仍然較為常見，使兩射野邊緣在需要的深度交叉。,5.正交野相鄰,相鄰兩射野中心軸互相垂直但不相交的射野稱為正交野，或正交非共面射野。全腦全脊髓的全腦射野與鄰近脊髓射野的連接、鼻咽癌的鼻咽部射野與頸部

10、淋巴結(jié)引流區(qū)射野的連接以及乳腺癌照射時兩切線野與鎖骨上野的連接等等。射野間隔可由公式S=（L/2）·（d/SSD）求出，其中d為兩射野在體內(nèi)交接處的深度。在實際情況中正交野相鄰有諸多方法可以選擇。在乳腺癌照射時由于胸壁的不規(guī)則或者需避開肺組織而需要使切線野旋轉(zhuǎn)一定的角度，導致計算變得復雜，因此使用半野技術(shù)或1/4野技術(shù)更為方便有效；在頭頸部腫瘤正交相鄰野照射時，由于病變較淺（如淋巴結(jié)）故也主張使用半野技術(shù)照射。,6.不對稱

11、射野,射野中心軸偏離線束中心軸的射野稱為不對稱射野。如獨立準直器構(gòu)成的半野。,7.射線與射野的改造,1. 擋鉛的制作可以使用低熔點擋鉛（LML）將規(guī)則射野變成不規(guī)則射野，使射野得形狀與靶區(qū)形狀的投影一致，并減少危及器官的受量。通常放在治療機頭下端的托盤上，距離皮膚要求在15cm以上。根據(jù)臨床治療要求可以制作成全擋、半擋或1/4擋等。根據(jù)半價層的定義，半擋需要一個半價層（HVLS），有50%的射線穿射；全擋需要使用五個半價層，約有5

12、%的射線穿射。以往擋鉛常使用純鉛來制作，由于純鉛熔點高（327℃）而制作困難。通常使用低熔點鉛來為每位患者制作特定的擋鉛。低熔點鉛為鉍（50%）、鉛（26.7%）、鎘（10.0%）、錫（13.3%）的合金，熔點在70-75℃左右，密度約為9.4g/cm3，為純鉛的83% 。其優(yōu)點是制作方便且能反復利用。,擋鉛制作過程,模擬機射野片 → 擋塊形狀→手動切割機↘TPS → 擋塊文件 → 自動切割機 →泡膜切割→澆鑄擋鉛　　　　　

13、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ↓應用于治療 ← 拍證實片 ← 裝入托架←擋鉛修正與驗證,8. 多葉準直器的應用,MLC一般由20~60對葉片組成，呈相對兩側(cè)排列。通過計算機控制多個微型電機（少數(shù)由手動控制）獨立驅(qū)動每個葉片單獨運動達到射野動態(tài)或靜態(tài)成形的目的。每對葉片寬度在等中心處的投影寬度為10mm左右，一般由鎢或鎢合金制成，葉片高度按5個半價層設計。為了減少葉片間的漏射線，葉片間采用凹凸槽連接技術(shù)。葉片的橫截

14、面與端面均聚焦于放射源，以減少半影的影響。為了防止葉片端面間隙以及相鄰葉片間隙的漏射線，MLC通常與常規(guī)準直器配合使用，常規(guī)準直器根據(jù)MLC的位置，調(diào)至一個相對有效射野的最小外接矩形。MLC的控制文件直接由TPS在射野時生成，或由計算機控制的數(shù)字化儀接受模擬機射野定位片射野的形狀，通過網(wǎng)絡傳輸至MLC的控制計算機，計算機通過傳來的控制文件確定每個葉片的位置，并驅(qū)動相應的電機來完成葉片的走位。,9. 楔形過濾板的應用,在射野過程中，某

15、些情況如體表輪廓的不規(guī)則或組織密度的不均勻性都會影響靶區(qū)劑量的分布。通常在射野中插入楔形過濾板改變線束的分布，以獲得較為均勻的劑量分布。角度可變的楔形板是現(xiàn)代直線加速器完整的組成部分，臨床使用的有固定角度楔形板，通常分為15、30、45、60度幾種，治療時需要手動插入治療機；而一楔合成楔形板則用一固定角度楔形板（如60度）照射一定的劑量與平野照射一部分劑量相配比，得到0至60度范圍任一楔形角相同的效果。目前還有虛擬楔形板，它通過準直

16、器在垂直于射野方向運動一定時間改變靶區(qū)不同照射時間來改變劑量分布。,10. 體表曲面和不均勻組織的校正,用計算法或查表得出的百分深度量都是在以平整體表及實體組織的標準條件下得出的，在對于不平整的體表（曲面）或不均勻組織進行劑量計算時應予以校正，以求減少誤差。體表曲面校正主要有組織空氣比法、有效源皮距和等劑量曲線移動法三種校正方法。,11. 等效組織填充物（bolus）,在射野時有兩種情況需要使用等效組織填充物，一是改善因體表輪廓不規(guī)則

17、而導致劑量分布的不均勻性；二是提高皮膚劑量。組織等效物的電子密度、物理密度以及原子序數(shù)應近似于組織或水，而且應柔韌易彎曲以符合皮膚表面輪廓的形狀。,12. 組織補償器,體表輪廓的不規(guī)則、靶區(qū)深度的變化、射線的斜入射以及組織不均勻的照射等情況，除了可以作劑量校正或者使用等效組織填充物以外，還可以使用組織補償器。用于補償體表輪廓的不規(guī)則，我們稱之為缺損組織補償器；而用于補償密度不均勻組織引起的劑量不均勻性，稱為劑量補償器。原則上任何材

18、料都可以用作補償器，只要它能提供與缺損組織近似的X衰減數(shù)（從這個意義上來說，等效組織填充物也是補償器的一種），但通常選擇使用鋁合金，因為它輕便便于手拿。不像等效組織填充物使用時緊貼在皮膚上，組織補償器使用時應皮膚保持足夠的距離（不少于15cm）以避免次級電子的污染。補償器的制作包括用鉛或銅的小方塊疊成的ELLIS補償器，還有使用鉛皮粘貼的方法。隨著計算機控制的三維銑割技術(shù)的開發(fā)，三維補償器的制作成為可能。,第三節(jié) 臨床常見腫瘤放療方

19、案,鼻咽癌肺癌食管癌,第十一章 放射治療計劃的設計和實施,外照射靶區(qū)劑量學的規(guī)定在進行放射治療結(jié)果的分析和比對時，用一個國際性的規(guī)定來描述靶區(qū)和正常組織的受照體積與劑量是十分重要的。目前國際輻射單位與測量委員會（ICRU）第50號和第62號報告的規(guī)定已被廣泛用來進行對照射體積和劑量的描述，這將有利于放射腫瘤學工作者更好地按照規(guī)定執(zhí)行治療方針，并能與國內(nèi)外放療中心直接進行經(jīng)驗交流。,1. ICRU靶區(qū)體積的規(guī)定,⑴腫瘤區(qū)（G

20、TV）：指用一般診斷手段能診斷出的、肉眼可見的腫瘤病灶，包括轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)或其它轉(zhuǎn)移病灶。⑵臨床靶區(qū)（CTV）：根據(jù)腫瘤生物學知識，在腫瘤病灶周圍可能存在的亞臨床灶或腫瘤潛在的向周圍侵犯的范圍，在GTV周邊增加一個間隙來包括這個潛在的腫瘤范圍而確定的一個體積稱為CTV。CTV的確定依賴于放射腫瘤醫(yī)師對腫瘤生物行為的了解和臨床經(jīng)驗。⑶內(nèi)靶區(qū)（ITV）：在患者體內(nèi)，不同的器官都存在生理性的運動包括我們所定義的GTV與CTV，而在定義G

21、TV（CTV）時是在靜態(tài)影像上進行的，當考慮了這一運動的范圍后，在CTV周邊外放一個間隙，形成一個新的體積就被稱為ITV，它使得運動著的CTV在此體積內(nèi)出現(xiàn)的概率最大。ITV的確定使得CTV受到最大的處方劑量照射。ITV一旦確定，它與患者坐標系的參考物內(nèi)外標記應保持不變。,⑷計劃靶區(qū)（PTV）：在勾畫靶區(qū)時，我們不僅需要考慮器官的生理性運動，而且還要考慮日常擺位時患者體位重復性的不確定性。因此在ITV周邊再外放一個間隙形成PTV，間隙的

22、大小由靶體積運動的范圍（Scv）和治療擺位誤差（Si）的綜合誤差（St）確定。 因此PTV的范圍包括了CTV本身，還有因CTV生理性運動以及擺位誤差而需擴大的范圍。PTV是決定照射野大小的最終概念，是聯(lián)系患者坐標系和機器坐標系的幾何概念，專用于治療計劃的設計和執(zhí)行。⑸治療區(qū)（TV）：由若干個照射野形成的由90%等劑量線所包括的范圍，評價包圍的情況可以使用“靶區(qū)適形度”來說明。,⑹照射區(qū)（IV）：由若干個照射野形成的、需要考慮正常組織

23、受量的一個照射范圍，由50%劑量線規(guī)定。照射區(qū)的范圍直接反映了正常組織所受劑量的大小。⑺危及器官（OAR）：指可能卷入射野內(nèi)的重要組織或器官，它們的耐受劑量將影響靶區(qū)處方劑量的大小。與計劃靶區(qū)的定義一樣，在確定危及器官時，應考慮器官本身的運動和治療擺位誤差的影響，擴大后的范圍稱為計劃危及器官區(qū)（PORV）。在確定危及器官的受量時，應考慮其放射生物學類型“并型組織”或“串型組織”。前者主要受照射體積和平均劑量的影響，后者的并發(fā)癥概率主要

24、決定于所接受的最大劑量。,2. 靶劑量的規(guī)定,靶劑量是指使腫瘤得到控制或治愈的的腫瘤致死劑量，腫瘤的局部控制取決于靶劑量的選擇。在治療計劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織的劑量分布均表示成以靶區(qū)內(nèi)某一點劑量歸一的相對劑量分布的形式，該點稱為劑量規(guī)定點（劑量歸一點）。靶劑量應針對具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量分布，只有一個計劃靶區(qū)時，靶劑量規(guī)定點選在靶區(qū)中心或中心附近。對于多個計劃靶區(qū)的第二、三個計劃靶區(qū)的靶劑量規(guī)定點應是解剖部位或劑量分布的

25、代表點。靶劑量規(guī)定點不能選擇在劑量變化梯度大的地方，并至少離開射野邊緣2cm。如果靶區(qū)劑量分布按照前面規(guī)定的劑量規(guī)定點（100%）歸一時，100%等劑量線就代表著靶劑量。,橫斷面劑量曲線分布圖,三、治療計劃設計步驟,一個完整的治療計劃貫穿了放射治療的整個過程，它包括體模及影像采集、計劃的設計、計劃的確認和計劃的驗證與執(zhí)行等四個主要步驟。,1. 體模及影像采集階段,患者決定接受放射治療以后，便可以初步根據(jù)腫瘤的部位和患者的一般全身情況

26、等來確定患者的治療體位，用熱塑膜或真空墊等固定體位，患者采取治療體位在常規(guī)模擬機或CT模擬機定位。三維適形放射治療腫瘤定位主要使用CT模擬機，讓患者處于治療體位（通常使用體位固定裝置）進行CT掃描，采集腫瘤以及正常組織的影像資料并通過網(wǎng)絡傳輸至治療計劃系統(tǒng)（TPS）為治療計劃設計作好準備。而傳統(tǒng)的二維治療計劃患者解剖資料主要通過手工脫?；蚴褂糜邢薜膸讓覥T圖像來獲取，在劑量計算時存在很大的局限性。,2. 計劃的設計,當CT掃描的影像

27、數(shù)據(jù)傳輸至計劃系統(tǒng)后，由放射腫瘤醫(yī)師和放射物理師勾畫出患者身體外輪廓、靶區(qū)、危及器官或者某些感興趣區(qū)域。計劃設計者根據(jù)一些物理因素，如：靶區(qū)位置、性質(zhì)、大小、形狀以及與周圍正常組織的毗鄰關系來合理地選擇射線的種類和能量、選擇照射技術(shù)以及對于射野的安排，還有生物因素如靶劑量以及給予方式的選擇使得靶區(qū)和正常組織受到符合要求的劑量照射。在用TPS評價一個治療計劃是否符合臨床劑量學原則時，可以使用劑量分布的三維顯示以及劑量體積直方圖（DVH

28、），觀察靶區(qū)劑量的均勻性、靶劑量與靶體積的關系以及靶劑量與正常組織受量的關系。,3. 計劃的確認,治療計劃由放射腫瘤醫(yī)師認可后，打印并輸出計劃文件，在常規(guī)模擬機或模擬機CT進行計劃的核對?；颊咭灾委燇w位睡于定位床上，按照治療計劃調(diào)節(jié)好升床、機架準直器轉(zhuǎn)角等機械參數(shù)，觀察機架轉(zhuǎn)角過程中是否會與體位固定裝置發(fā)生碰撞；若設計后斜野照射時射線是否穿過床板或床邊金屬桿或者是固定裝置。評估計劃的可執(zhí)行性，若計劃不可執(zhí)行，應修改計劃直至被證實可以

29、執(zhí)行。,4. 計劃的執(zhí)行與驗證,計劃確認以后，由醫(yī)師填寫治療單（放療處方），其內(nèi)容包括詳細地描寫患者的治療體位和體表參考點的位置，說明固定裝置的名稱、頭枕型號或者是膀胱的充盈狀態(tài)等，首天治療應在醫(yī)師的觀察下進行。計劃的執(zhí)行由技術(shù)員來進行，要求技術(shù)員不僅要掌握正確的治療理論和熟練的操作技術(shù)，還應具有高度的工作責任感，以保證治療計劃的安全、準確地執(zhí)行。治療計劃的驗證可分為幾何擺位驗證以及等劑量分布驗證兩大方面。,(1) 幾何擺位的驗證：,

30、在擺位過程中會存在一些誤差（系統(tǒng)誤差和隨機誤差），甚至是嚴重的錯誤，因此位置的驗證非常有必要。傳統(tǒng)的方法是拍攝射野證實片，使用慢感光膠片，用攝片架固定在身體后方照射前預照射1-3MU來拍攝射野影像，與計劃的BEV圖像比較。由于拍攝射野證實片需要經(jīng)過膠片的安裝和沖洗等過程而較為費時，且照片對比度也較為有限。近年來發(fā)展了電子射野影像系統(tǒng)（EPID）可以在每次治療時動態(tài)地觀察射野的影像與變化，EPID的位置驗證主要有治療前校正射野、離線評

31、價患者擺位、治療間校正患者擺位和治療前校正患者擺位等幾種形式。,(2) 劑量驗證：,確認患者所接受的劑量是否等于計劃所給予的劑量，最直接的方法是使用熱釋光（TLD）和半導體劑量計進行體外劑量測量，但只能測量數(shù)量有限的幾個點的劑量且測量時間較長。EPID除了能應用于幾何位置的驗證以外，經(jīng)過適當?shù)目潭冗€可以測量平面的劑量分布。在治療計劃系統(tǒng)中，可以把某一個治療計劃移植至QA模體中，計算出在模體中的劑量分布，使用MAPCHECK等劑量儀矩

32、陣驗證兩維平面的劑量分布。,四、治療體位及體位固定技術(shù),放射治療的目的是使腫瘤組織接受最大劑量的照射并且使周圍正常組織的受量最小，達到這一目的的一個重要方法是減少PTV外放的范圍。雖然內(nèi)部器官的運動較難以控制，但可以通過外部的固定來減少治療中擺位的誤差以及患者的移動。擺位誤差可以分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差。隨機誤差是指由于患者體位重復性的變化以及治療過程中體位的運動而引起的誤差，可以通過改善擺位技術(shù)來使得誤差最小化；系統(tǒng)誤差是由于擺位

33、過程中機器方面如等中心、光學源皮距指示器等的誤差而引起的，可以通過日常的機器質(zhì)量保證程序來消除。,1. 治療體位的選擇,患者的治療體位必須是舒適的、可重復的而且能夠便于模擬定位與治療的實施。對于患者來說，越是簡單的、舒適的體位越是容易保持和重復，如仰臥體位明顯優(yōu)于俯臥體位。特別是隨著等中心技術(shù)的廣泛使用，多數(shù)的腫瘤治療患者都可采用仰臥體位，或者采用同一體位進行多靶區(qū)的照射，其優(yōu)點是擺位簡單又精確，而且能使相鄰射野能夠更好地連接。如鼻咽

34、癌照射時，患者取仰臥體位頭戴固定面罩，分別照射鼻咽部以及頸部淋巴灶兩個靶區(qū)。而有些情況患者需要采取俯臥位，如全腦全脊髓照射，這對體位的固定提出了更高的要求。,2. 體位固定技術(shù),(1) 高分子低溫水解塑料熱壓成型技術(shù)：用于頭頸部的頭頸膜和用于體部的體膜置于75℃左右水中3-4分鐘，透明軟化后取出按壓在患者治療部位冷卻成型即可，且對劑量的影響一般小于2-3‰。(2) 真空袋成型技術(shù)：在封閉的塑料或橡膠袋中充滿了許多微小的塑料顆粒，患者

35、睡于真空袋上擺好治療體位，通過塑料袋上的抽氣口抽真空，使塑料顆粒積壓變硬而達到固定的目的。真空袋可用于局部（如腿和手臂）的固定也可以用于全身的固定，可以單獨使用也可以與其它固定裝置（如體架）組合使用。在設計射野時，當射線需要穿過真空袋到達靶區(qū)時應注意射線的衰減和皮膚的反應。(3) 立體定向系統(tǒng)：用于X或γ線立體定向放射治療的體位固定。它分為定位框架和治療框架，并通過基礎環(huán)和各自的適配器與CT、MRI等影像設備的診斷床和加速器的治療床連

36、接，以達到精確固定的目的。,五、體位參考標記,體位及體位固定以后，使用常規(guī)模擬機或CT模擬機等影像設備，利用TPS確定靶區(qū)中心，得到了以靶區(qū)中心為原點的靶區(qū)坐標系。利用兩側(cè)墻和天花板上的激光燈描繪出靶中心的體位參考點。在治療時，通過體位參考點將靶區(qū)坐標系對準治療機坐標系，使靶中心位于治療機等中心處。體位參考點通常是皮膚標記或文身，是代表靶坐標系的位置符號。由于器官的運動，它們的對應關系將發(fā)生變化。頭頸部變化較小，而對于胸腹部由于呼吸

37、等運動而使變化相對較大。合理地選擇參考標記點應遵循下列的原則：① 可選擇相對固定的解剖位置，如食管癌照射時可選在氣管隆突處。② 頭頸部腫瘤照射時，因皮下脂肪較薄標記點可設在固定面罩上。③ 腹部因皮下脂肪較厚，皮膚標記點應設在皮膚位移最小處。④ 內(nèi)標記定位的精度要高于外標記，因此立體定向治療時使用內(nèi)標記如在腫瘤周圍預埋金點的方法。,六、模擬機與CT的應用,在靶區(qū)定位時，使患者處于治療體位定出靶區(qū)中心，并作出相應的參考標記。當前常用的靶區(qū)

38、定位方法包括常規(guī)模擬機、CT模擬機和模擬機CT。,1. 模擬定位機,模擬定位機作為診斷與定位的工具，是一個模擬治療機功能的等中心機組合了診斷X線機而成，具有動態(tài)透視、攝片、診斷和定位的功能。由X線球管、準直器、機架、影象增強器、定位床以及控制臺等幾部分組成。X線球管和準直器安裝于機架的一端相當于治療機的機頭，X線球管代替了60Co源或者加速器的靶位置，準直器由限束裝置和“井”形射野界定線組成。限束裝置用來調(diào)節(jié)X線束范圍（透視視野范

39、圍），射野井形界定線用來指示射野的位置和范圍，幫助醫(yī)生觀察病變與周圍組織的關系，準直器的運動功能應與治療機相同。機架的另一端是影像增強器，將X線影像信號放大，通過電視系統(tǒng)顯示在監(jiān)視屏上。影像增強器可以向前后、左右以及上下運動，定位時用于移動透視的視野范圍。機架除了與治療機一樣能作等中心旋轉(zhuǎn)外，還能調(diào)節(jié)源軸距以適應不同的治療機。模擬機定位床的運動和承重應與治療機相同，一般由透射線的碳纖維材料組成。,模擬定位機的作用：,在治療計劃過程中

40、，它主要包括：① 靶區(qū)及重要器官的定位。模擬機提供了患者治療狀態(tài)的影象資料，可以動態(tài)觀察射野方向靶區(qū)或正常組織的運動、靶區(qū)和正常組織的毗鄰關系，并拍攝射野方向的X線平片用于射野擋塊的設計。② 用于治療計劃的模擬與驗證。在治療機治療之前，設計好的計劃必須經(jīng)過模擬機確認，評估可執(zhí)行性；將制作好的擋塊插入托架，觀察擋塊的形狀與位置，并拍攝驗證片。,2. CT模擬機,CT模擬技術(shù)是20世紀70年代末發(fā)展起來的一種新的腫瘤定位技術(shù)，并在近10

41、年來成為三維適形放射治療不可缺少的手段。研究表明有30%～80%接受放療的病人可以得益于CT計劃，因為較常規(guī)模擬機而言，CT的信息增加了定義靶區(qū)的準確性。據(jù)估計，使用CT可大致提高約3.5%的五年生存率，特別是對腦、喉部、盆腔和腹部等小野治療時產(chǎn)生較大的影響。一套完整的CT模擬系統(tǒng)是由CT掃描機、治療計劃系統(tǒng)和激光射野定位儀組成。CT在治療計劃設計中的應用主要指：① 治療計劃要求CT床面必須是平坦的，以使掃描體位與治療體位能保持一

42、致。同時掃描孔徑應該足夠大（應在70cm以上），以適合放射治療的各種體位。② 腫瘤和正常組織的確定：CT具有較高的密度分辨率，相對于常規(guī)X線機大大提高了定義靶區(qū)和危及器官的精確性。③ CT值提供了非均勻組織的密度信息，使用矯正曲線將CT矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對電子密度來提供劑量計算所需要的密度數(shù)據(jù)。,CT模擬的過程分為以下幾個步驟，,① 讓患者按治療體位睡于CT掃描床，并使用體位固定裝置固定體位，確定掃描范圍并在體表標上定位參考點標記（通常是

43、三個鉛點）。進行CT掃描以獲得治療部位的CT影像資料。② CT影像資料通過網(wǎng)絡傳輸至治療計劃系統(tǒng)，重建出患者治療部位的“三維假體”，并在“三維假體”上進行治療方案的設計與驗證（虛擬模擬）。③ 將模擬定位的結(jié)果主要是照射野的等中心點，相對于CT掃描時定位參考點的位移，傳輸給激光照射野定位儀并通過其兩側(cè)墻和天花板上的激光燈完成位移，在患者皮膚或固定裝置上做好照射野等中心標記，再次行CT掃描，以檢驗等中心點是否準確。確認無誤后，才算完成了

44、模擬定位工作。CT模擬機和虛擬模擬構(gòu)成的整個過程稱為CT模擬。,七、治療計劃系統(tǒng)（TPS）,治療計劃的設計是整個放射治療過程中非常重要的一個步驟。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及計算機技術(shù)在放射治療中的應用，發(fā)展了以高速計算機作為操作平臺的三維適形放射治療計劃系統(tǒng)。它不僅改進和充實了早期計劃系統(tǒng)劑量計算和顯示功能，并可與影像定位設備如CT、MRI、以及治療機連成網(wǎng)絡系統(tǒng)。,1. 二維與三維計劃系統(tǒng),利用計算機進行二維治療計劃的設計始于上世紀

45、50年代末。二維計劃系統(tǒng)具有許多的局限性，主要表現(xiàn)為：患者治療部位的解剖資料主要通過手工脫模和拍攝X線平片獲得，靶區(qū)及正常組織定位不精確，提供的密度數(shù)據(jù)也較為有限。二維的計算模型忽略了射線的擴散，不考慮相鄰層面對計算點劑量的影響，具有局限性。,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，一些三維顯示軟件以及三維計算模型相繼得到開發(fā)。使得放射治療計劃的三維劑量顯示和三維劑量計算成為可能。解剖結(jié)構(gòu)的三維描述；照射野有三維空間位置的描述；三維劑量計算在三

46、維劑量網(wǎng)格上進行；三維劑量分布的顯示；,2. 患者治療部位解剖數(shù)據(jù)的獲得與表達,目前用于治療計劃設計的解剖數(shù)據(jù)主要通過CT掃描獲得，必要時使用“影像融合”技術(shù)將MRI或PET等影像疊加于CT影像上，有助于放射腫瘤醫(yī)師更為精確地勾畫出腫瘤及周圍正常組織。在三維治療計劃中，患者解剖結(jié)構(gòu)是用橫斷面影像（大于10層）來表示的；在傳統(tǒng)的三維治療計劃中以三維輪廓圖表示；而在現(xiàn)代三維治療計劃中解剖結(jié)構(gòu)是以CT值的三維矩陣轉(zhuǎn)換成三維電子密度的形

47、式來表示。,3. 圖像登記,治療計劃系統(tǒng)對輸入的以圖像表示的解剖數(shù)據(jù)進行圖像登記。圖像登記的目的是：① 通過預置的CT掃描中心建立患者坐標系；② 在患者坐標系中重建出治療部位的三維解剖結(jié)構(gòu)；③ 將不同種類的圖像進行融合；④ 等劑量分布在不同圖像中相互映射。,4. 治療方案的評估,結(jié)構(gòu)評估和定量評估它主要包括等劑量顯示和劑量體積直方圖兩種。等劑量顯示又分為：① 二維劑量分布顯示包括多層面（橫斷位、矢狀位、冠狀位等）的劑量分布，

48、以及任一截面劑量的分布（profile）；② 三維劑量分布顯示使用等劑量線面或不同顏色體積來三維地顯示等劑量分布。等劑量的顯示可以直觀地觀察到靶區(qū)內(nèi)劑量分布的均勻性，劑量和與靶區(qū)的適形度，以及靶區(qū)周圍劑量變化梯度以及與周圍正常組織的關系。,劑量體積直方圖（DVH）,劑量體積直方圖（DVH）是治療計劃目前最常用的評估工具，它以二維圖形的方式定量地表達了靶區(qū)或重要器官多少體積受到多高劑量的照射。一個理想的治療計劃應為靶區(qū)內(nèi)100%的體

49、積接受到劑量規(guī)定點的劑量（100%），而危及器官內(nèi)100%體積接受零劑量的照射。但這在實際的治療計劃設計過程中一般難以達到。DVH的基本形式是某一劑量區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的體積單元數(shù)。若是使用單位劑量體積則為微分DVH，用于了解同一器官內(nèi)受照體積與劑量間的相對關系。除了可以通過DVH提供如靶區(qū)（或危及器官）的總體積、受到的最大劑量、最小劑量、平均劑量以及某一劑量線（如90%）所包饒的體積等統(tǒng)計數(shù)據(jù)來評價計劃的優(yōu)劣外，還可以根據(jù)曲線的形狀顯示