醫(yī)科達precise plan治療計劃系統(tǒng)使用技巧的探討

蘇小強，馬飛龍，王興艷，張 力，張圣林，何瑞龍

（承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院，河北承德 067000）

技術方法

醫(yī)科達precise plan治療計劃系統(tǒng)使用技巧的探討

蘇小強，馬飛龍，王興艷，張 力，張圣林，何瑞龍

（承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院，河北承德 067000）

醫(yī)科達治療計劃系統(tǒng)；放射治療；全方位楔形板；正向調強

放射治療通常是根據(jù)患者的腫瘤分布情況，結合腫瘤具體的臨床表現(xiàn)，放療醫(yī)生在CT定位片圖像勾畫出靶區(qū)，給出靶劑量與周圍正常組織特別是危及器官的最大允許劑量等，由物理師借助計劃系統(tǒng)(TPS)進行治療計劃設計。簡單的說治療計劃系統(tǒng)是一個代替人工劑量計算的劑量計算器。它利用計算機把直線加速器的機器參數(shù)和劑量參數(shù)進行數(shù)學建模，模擬計算得到實際所需要的劑量分布。治療計劃的好壞對患者的治療效果起著至關重要的作用。如何才能設計出既滿足靶區(qū)劑量分布要求，又使正常器官的受照射量盡可能小，醫(yī)科達precise plan治療計劃系統(tǒng)為我們提供了幾種非常方便的工具。

1 確定照射野方向

在開始設計治療計劃之前，系統(tǒng)給我們提供了治療室觀REV(room’s eye view)和射野方向視觀BEV(beam’s eye view)兩個射野設計工具；治療室觀是觀察者在治療室或檢查室觀察射野與患者治療部位間的相對空間關系和射野間相對關系，特別方便對非共面射野觀察，通過REV可以大概了解腫瘤和正常組織的相對位置關系，幫助我們布置射野。射野方向視觀是從放射源沿射束中心軸方向觀看射野與治療部位間的關系它是射野設計中最有用的工具[1]。在安排射野的方向時，應使射野與相鄰的射野中心軸的夾角盡量大，亦即射野方向盡可能地分開。這樣安排射野使得射野在靶區(qū)鄰近的正常組織和器官上的重疊區(qū)域最小。從而使得靶區(qū)邊界處的劑量梯度最大。靶區(qū)鄰近的正常組織和器官卷入高劑量區(qū)的體積最小。在選擇射野方向時，盡量選擇那些使正常組織和器官卷入射野體積最小的方向。這兩個原則經常會發(fā)生沖突，此時就需要在兩個原則間作折衷，以得到最好的結果[2]。在選擇射野方向過程中，射野方向視觀發(fā)揮了非常重要的作用，它能非常直觀地看到射束將照射到的區(qū)域。使用BEV幫助確定射野方向，大小和形狀，加上合適的擋塊，或通過調整多葉準直器改變射野形狀，可以把正常組織和器官盡可能多地排除在射野之外。

2 調整等劑量線的分布

在確定好照射野方向后，我們把多葉光柵按照腫瘤的形狀適形，選擇好射線的種類和能量。一般情況下設置好各個射野的權重，腫瘤區(qū)域就能達到很好的分布效果，但是由于射線束的斜入射，人體表面的彎曲，組織的不均勻性等因素的影響，劑量會出現(xiàn)高和低分布不均勻，這時可以通過加楔形板來改善劑量分布。醫(yī)科達治療計劃系統(tǒng)提供了一楔合成楔形板和全方位楔形板。一楔合成楔形板可以按一定的劑量比例與平野輪流照射，合成0°到60°間任意楔形角的楔形板，但是作為一種特殊的射線濾過器，一楔合成楔形板對射線質產生一定的影響，同時射野的輸出劑量率會減低，照射時間會加長[1]。同時因為楔形板與多葉準直器為固定的方向，導致有些靶區(qū)加上楔形板后多葉光柵的適形度降低。全方位楔形板是利用獨立準直器的運動配合物理楔形板實現(xiàn)的。尤其是在準直器運動方向即治療機頭90°和270°方向上，它完全通過控制準直器在各個位置上的停留時間，來達到形成類似一楔合成楔形板形成的楔形照射野。因此該楔形板相對于一楔合成楔形板不但對射野的輸出劑量率影響小，而且照射時間也相對縮短。同時克服了一楔合成楔形板因為加楔板而影響對靶區(qū)適形的缺點，既可以滿足不同方向楔形板的需要又保證了多葉光柵對靶區(qū)的適形度。

當射野加楔形板后劑量分布仍然呈明顯的高低劑量區(qū)時，可以通過show PTV DVH和等劑量面功能在射野中心軸與高低劑量分界一致的方向上加射野的方法把劑量調均勻。將所加射野的權重置為零，然后通過show PTV DVH顯示出高低劑量區(qū)，按照劑量分布區(qū)域，將射野的多葉光柵按照低劑量區(qū)的范圍進行適形，在把該射野的權重值調整到適當?shù)闹导纯?。等劑量面是比show PTV DVH功能更加精確的方法，它通過計算靶區(qū)內的等劑量線，輸入想要調整的低劑量或高劑量的數(shù)值，按照顯示的劑量值范圍設置新加射野。等劑量面方法在降低靶區(qū)內劑量熱點方面的優(yōu)勢明顯。

3 正向調強

醫(yī)科達precise plan治療計劃系統(tǒng)具有正向調強的功能，該系統(tǒng)對乳腺癌，鼻咽癌和前列腺癌分別給出了計劃模板。在選擇好模板后，檢查靶區(qū)和正常組織及器官，確定照射野的數(shù)量和方向。應用孔徑設計(Aperture Design）功能根據(jù)靶區(qū)和危及器官的相對位置關系進行射野子野的創(chuàng)建，利用優(yōu)化算法，將靶區(qū)要達到的劑量值范圍和正常組織及器官要控制的劑量值范圍填寫完整，系統(tǒng)自動進行優(yōu)化計算。對形狀不規(guī)則且緊鄰危及器官的靶區(qū)而言正向調強能夠在計劃靶區(qū)邊緣形成非常陡的劑量梯度，使靶區(qū)周圍的正常組織受高劑量輻射的體積顯著減少，而且保證高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與靶區(qū)的實際形狀相一致。與逆向計劃系統(tǒng)不同，醫(yī)科達的正向調強治療計劃系統(tǒng)在計劃優(yōu)化過程中的可調節(jié)環(huán)節(jié)不僅僅局限于參數(shù)設置的改變和勾畫輔助器官進行劑量限制。它能人為增加子野，或者通過改變原有子野的形狀來實現(xiàn)劑量分布要求。該系統(tǒng)設計的調強計劃列一個特點是子野數(shù)量少，機器跳數(shù)少，因此，他的治療時間比逆向計劃系統(tǒng)設計的計劃縮短很多。但是，由于子野數(shù)量不多導致劑量分布比逆向計劃差一些，尤其是在梯度變化大的地方。

總之，醫(yī)科達precise plan治療計劃系統(tǒng)具有操作界面簡單，功能全面，可調節(jié)參數(shù)多等特點。它提供四種劑量計算模式：Weight Point，F(xiàn)luence，MU和Isodose Line，當射野中心在靶區(qū)內時四種劑量計算模式都可以使用，無需設置劑量計算點。但是在計算偏心野和調強計劃時只有MU模式無需設置劑量計算點，從而減少了因為劑量計算點設置過多而發(fā)生的錯誤。在常規(guī)、三維適形治療計劃中，該計劃系統(tǒng)計算速度快，射野方向改變時參數(shù)修改方便；在調強計劃中，由于調強子野數(shù)量少，機器出束少，既節(jié)省了治療時間又減少機器的損耗，因此非常適合工作量大的單位使用。

[1]胡逸民.腫瘤放射物理學[M].北京：原子能出版社，1999. 184-191，436-452.

[2]王闖，戴建榮，胡逸民.射野方向優(yōu)化方法[J].中華放射腫瘤學雜志，2004，13(2)：104-106.

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1004-6879(2011）02-0177-02

2010-12-29）