一體化后裝治療系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及在宮頸癌治療中的應(yīng)用

潘春霞，盛修貴，王力平，張小玲，馬志芳，李慶水

(1.山東省腫瘤醫(yī)院 婦瘤科，山東 濟(jì)南250117；2.天津榮力電子有限公司，天津300384)

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課題研究背景：本課題為山東省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2009GG10002010）。放射治療是中晚期宮頸癌的主要治療方式，而腔內(nèi)后裝治療針對(duì)的是宮頸原發(fā)病灶，因此成為放射治療的重要組成部分，但常規(guī)后裝治療腫瘤局部控制率僅為60%～70%，而直腸及膀胱并發(fā)癥發(fā)生率分別達(dá)20%、10%。因此，探討進(jìn)一步提高療效、降低并發(fā)癥的后裝治療新方法是婦科腫瘤放療領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

應(yīng)用要點(diǎn)： ① 一體化后裝治療的實(shí)施。② 實(shí)施“超分割”后裝治療。③實(shí)現(xiàn)后裝治療的精確化、個(gè)體化。④探討“超分割”后裝治療的最大耐受劑量。

偏倚和不足：我們采用的是二維的拍片系統(tǒng)，治療精確性上還存在一定的誤差。

同行評(píng)價(jià)：臨沂市腫瘤醫(yī)院、南京鼓樓醫(yī)院、武漢腫瘤醫(yī)院、寧波市人民醫(yī)院、鄞州人民醫(yī)院均應(yīng)用此一體化后裝治療機(jī)，得到大家的一致好評(píng)。

自20世紀(jì)80年代中期高劑量率后裝治療在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于臨床以來(lái)，大大減少了工作人員的受量，縮短了治療時(shí)間，目前已得到基本普及。但經(jīng)過(guò)20多年的臨床觀察，發(fā)現(xiàn)其難以保證定位靶區(qū)與治療靶區(qū)的一致性，大大影響治療的準(zhǔn)確性，同時(shí)用事先設(shè)計(jì)好的固定計(jì)劃代替模擬定位指導(dǎo)制定的治療計(jì)劃，不能滿足個(gè)體化治療的要求，因此治療效果無(wú)明顯提高，副作用發(fā)生率仍較高，操作過(guò)程也較復(fù)雜。在我院婦科工作人員和天津榮力電子有限公司的共同努力下，通過(guò)對(duì)原有單純后裝機(jī)型加以改良，我們開(kāi)發(fā)出了一體化后裝治療系統(tǒng)，并于2004年3月起開(kāi)始臨床應(yīng)用，介紹如下。

1 一體化后裝治療系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

1.1 基本概念

一體化后裝治療系統(tǒng)是將模擬定位機(jī)、影像傳輸系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)、后裝治療系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使施源器的置放、定位、制訂計(jì)劃及后裝治療一次性完成，并在后裝治療的同時(shí)能適時(shí)監(jiān)控放射源的到位情況。

1.2 治療計(jì)劃系統(tǒng)的要求

⑴ 看能否適合個(gè)體化治療，能否滿足臨床治療的所有需要。

⑵ 看軟件功能是否完善。

⑶ 看能否在盡可能短的時(shí)間內(nèi)制訂出合理的治療計(jì)劃。⑷ 看操作是否簡(jiǎn)單。

⑸ 看是否能跟上計(jì)算機(jī)的發(fā)展，治療計(jì)劃軟件是否應(yīng)用了計(jì)算機(jī)發(fā)展的最新技術(shù)。

1.3 一體化后裝治療系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

⑴ 一體化后裝治療系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，縮短了治療時(shí)間。常規(guī)后裝治療的過(guò)程是：患者置入施源器后，需在模擬機(jī)下定位、拍片，再將定位信息通過(guò)掃描儀輸入治療計(jì)劃系統(tǒng)，制訂出治療計(jì)劃，最后進(jìn)行治療。這個(gè)過(guò)程患者在后裝室等待時(shí)間比較長(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程一般需要1h以上。一體化后裝治療系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)后裝治療的諸多不足,它是將C型定位機(jī)、影像傳輸系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)、后裝機(jī)治療系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使施源器的置放、定位、制定計(jì)劃及后裝治療一次性完成，在整個(gè)操作過(guò)程中，患者不需要移動(dòng)，省去了傳統(tǒng)后裝治療的諸多中間環(huán)節(jié)，從而大大縮短了治療時(shí)間。

⑵ 保證了定位靶區(qū)與治療靶區(qū)的一致性，提高了治療的準(zhǔn)確性。一體化后裝治療由于使用的是特制的后裝治療床（如圖1），整個(gè)治療過(guò)程中患者不需要移動(dòng)，避免了由此造成的施源器移位帶來(lái)的治療誤差。采用C型定位機(jī)直接通過(guò)變角重建獲取定位資料，經(jīng)影像傳輸系統(tǒng)直接傳輸?shù)街委熡?jì)劃系統(tǒng)，即時(shí)制定出治療計(jì)劃，從而保證了定位靶區(qū)與治療靶區(qū)的一致性，提高了治療的準(zhǔn)確性。常規(guī)后裝治療由于定位、制訂治療計(jì)劃、實(shí)施治療計(jì)劃不是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，期間由于患者的移動(dòng)，置入其體內(nèi)的施源器會(huì)發(fā)生不同程度的移位，而且，以X光定位片為基礎(chǔ)制訂治療計(jì)劃，本身就存在著很大偏差。這樣，實(shí)施治療時(shí)的靶區(qū)與定位時(shí)的靶區(qū)誤差就會(huì)相當(dāng)大，直接影響治療質(zhì)量。

⑶ 劑量分布更趨于合理，充分體現(xiàn)了后裝的個(gè)體化治療。一體化后裝治療是采用C型定位機(jī)通過(guò)變角重建獲取定位資料，經(jīng)影像傳輸系統(tǒng)直接傳輸?shù)街委熡?jì)劃系統(tǒng)，即時(shí)制定出治療計(jì)劃?；颊呙看沃委煻家匦露ㄎ?，重新制訂治療計(jì)劃。但是常規(guī)后裝治療因每次均重新定位、重新制訂治療計(jì)劃步驟比較繁瑣，整個(gè)過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)，所以目前在國(guó)內(nèi)諸多開(kāi)展后裝治療的單位，均是根據(jù)以往積累的經(jīng)驗(yàn)，采取用固定計(jì)劃代替定位過(guò)程的方法來(lái)克服上述不足，這就使得治療的準(zhǔn)確性較差，不能做到治療的個(gè)體化。一體化后裝治療克服了傳統(tǒng)后裝治療用相似的固定計(jì)劃代替定位過(guò)程，充分體現(xiàn)了治療的個(gè)體化，保證了治療的質(zhì)量。

1.4 一體化后裝治療系統(tǒng)的主要配置

該系統(tǒng)包括：① 模擬定位機(jī)系統(tǒng)：包括C型臂和附屬設(shè)備；② 影像傳輸系統(tǒng)：及時(shí)將模擬定位系統(tǒng)采集到的信息傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)；③ 治療計(jì)劃系統(tǒng)：為我院和天津榮力電子有限公司共同開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)；④ 后裝治療系統(tǒng)：包括天津榮力電子有限公司生產(chǎn)的192Ir后裝機(jī)和附屬設(shè)備，實(shí)施對(duì)患者的治療；⑤ 各類(lèi)施源器：包括宮腔管和陰道施源器兩種。

1.5 一體化后裝治療的基本程序

患者在特制治療床上固定好體位→消毒外陰、鋪無(wú)菌洞巾→消毒陰道及宮頸、置放施源器→模擬定位機(jī)下定位→影像系統(tǒng)將定位影像及相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給治療計(jì)劃系統(tǒng)→制訂治療計(jì)劃→控制后裝機(jī)實(shí)施治療。在整個(gè)治療過(guò)程中，患者不需要移動(dòng)，省去了制訂治療計(jì)劃的諸多中間環(huán)節(jié)，保證了治療靶區(qū)與定位靶區(qū)的一致性，大大縮短了治療時(shí)間，提高了治療的準(zhǔn)確性。

治療程序需要配置性能完善、效率高的治療計(jì)劃系統(tǒng)，它要求治療計(jì)劃系統(tǒng)的使用范圍要廣、時(shí)性要好，能適應(yīng)各種病例的治療需要。

1.6 一體化后裝治療計(jì)劃具體操作步驟實(shí)施要點(diǎn)

操作步驟：① 擺位、置放施源器；② 啟動(dòng)一體化后裝治療系統(tǒng)程序；③ 選擇變角重建方式進(jìn)行模擬定位（如圖2、圖3）；④ 個(gè)體化治療計(jì)劃的制訂。

將模擬定位拍片的結(jié)果，輸入治療計(jì)劃系統(tǒng)，選擇放射源運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)，根據(jù)置放施源器情況，設(shè)置治療管道數(shù)，設(shè)置參考點(diǎn)，根據(jù)輸入?yún)⒖紕┝窟M(jìn)行時(shí)間、劑量的計(jì)算，反復(fù)優(yōu)化，從而得到最佳劑量曲線。最后，用假源模擬本次治療計(jì)劃，無(wú)誤后用真源實(shí)施治療。

2 總結(jié)

放射治療在宮頸癌的治療中占有重要的地位，包括腔內(nèi)后裝放療和體外放療兩部分。其中腔內(nèi)后裝放療在宮頸癌及子宮內(nèi)膜癌的治療中占有舉足輕重的地位，常規(guī)的后裝治療治療時(shí)間長(zhǎng)，定位靶區(qū)和治療靶區(qū)往往不一致，影響治療質(zhì)量。用相似的固定計(jì)劃代替定位過(guò)程，背離了個(gè)體化治療方針，不能保證治療質(zhì)量。故尋求一種能解決上述不足的治療計(jì)劃系統(tǒng)刻不容緩。經(jīng)過(guò)我科及天津榮力公司幾年的共同努力開(kāi)發(fā)出的一體化后裝治療系統(tǒng)解決了上述不足，關(guān)鍵是適應(yīng)了個(gè)體化治療的需求。很大程度上提高了治療的準(zhǔn)確性。通過(guò)5年的臨床實(shí)踐證明：降低了治療的近期并發(fā)癥、提高了近期療效、有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值、值得臨床推廣應(yīng)用。

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