用于確定放療患者治療等中心的VB程序設(shè)計

韓晶晶，時飛躍，蔣紅兵，陳成，陳麗麗，沈恩龍，茹正興，劉瑩

南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006

用于確定放療患者治療等中心的VB程序設(shè)計

韓晶晶a，時飛躍b，蔣紅兵a，陳成b，陳麗麗b，沈恩龍b，茹正興b，劉瑩b

南京醫(yī)科大學附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006

0 前言

可移動式激光定位系統(tǒng)一般安裝在CT模擬機房里，其不同方向的激光燈可通過移動或配合掃描床的移動，來確定放療患者的治療等中心[1-4]。我院使用的是LAP DORADO-CT3激光定位系統(tǒng)，激光燈可在兩個方向上移動，通過配合CT掃描床的移動，可確定治療等中心[1-2]。Visual Basic是Microsoft公司推出的功能強大的可視化程序設(shè)計語言，是一種易于學習、功能強且效率高的編程工具。它不僅具有良好的圖形用戶界面，而且可以面向Word編程，自動生成報告[5]。在前期工作中，我們已使用Excel編程實現(xiàn)了坐標系的轉(zhuǎn)換和治療等中心位置數(shù)據(jù)的計算[2]。為了使工作人員能更快速簡便地計算移床信息，我們使用開發(fā)工具Visual Basic 6.0，設(shè)計了界面美觀、更加人性化的應用程序TIC-CT3，用于指導工作人員確定和標記放療患者的治療等中心。

1 儀器和方法

1.1 儀器

LAP DORADO-CT3型激光定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)由3支激光燈組成（圖1）：安裝在CT機架兩側(cè)的激光燈A和B沿與CT床相垂直方向移動，投射冠狀位激光線；機架上方天花板上的激光燈C沿CT床左右方向運動，投射矢狀位激光線。各激光燈由軟件控制移動。

CT模擬機：西門子公司生產(chǎn)的82 cm孔徑的SOMATOM Sensation Open CT模擬機[6]，配備了Med-Tec全碳素平板床。

治療計劃系統(tǒng)（TPS）：Varian公司生產(chǎn)的Eclipse 8.6治療計劃系統(tǒng)，采用Varian IEC Scale（標尺協(xié)議）。

開發(fā)環(huán)境：Visual Basic 6.0（VB 6.0），微軟公司開發(fā)的包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動編程語言[7]。

圖1 激光定位系統(tǒng)和L、T兩個坐標系示意圖

1.2 程序功能設(shè)計

本程序基本功能包含：患者基本資料輸入、T（CT模擬機及加速器所采用的坐標系）與L（CT模擬機及加速器所采用的坐標系）坐標系的轉(zhuǎn)換、治療等中心點位置數(shù)據(jù)的計算、計算結(jié)果的顯示、軟件糾錯和生成報告等[8]。

1.2.1 程序糾錯

在相應文本框輸入坐標系位置數(shù)值后，程序首先判斷輸入是否為數(shù)值，如果輸入的不是數(shù)值，界面會彈出警示窗口，提示操作人員重新輸入，關(guān)鍵代碼如下：

同時，作為本地醫(yī)療服務(wù)市場領(lǐng)頭羊，寧波一院還必須順應醫(yī)改大局，帶動本地基層全科醫(yī)療服務(wù)同步發(fā)展，滿足患者全生命周期的健康需求。

If IsNumeric(Me.Text) = False Then &&若文本框輸入不是數(shù)值

MsgBox "輸入的不是數(shù)值，請重新輸入", vbOKOnly, "提示" &&彈出提示窗口Exit Sub

End If

1.2.2 坐標轉(zhuǎn)換

如圖1所示，L坐標系為DORADO 3激光定位系統(tǒng)的坐標系，T坐標系為CT模擬機及加速器所采用的坐標系。設(shè)M點為原始等中心點，N點為治療等中心點。x(L,M)表示在L坐標系中，原始等中心點M在x軸方向的坐標值。x(L,N)表示在L坐標系中，治療等中心點N在x軸方向的坐標值。y(Couch,M)表示在y軸方向（進出機架方向）M點對應CT掃描床的位置。Δx(L)、Δy(L)和Δz(L)表示在L坐標系中，N點和M點在各軸方向上的相對位置差值。Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)代表在T坐標系上，N點和M點在各軸方向上的差值，在TPS和打印的計劃報告單上用X、Y和Z三個符號分別代表Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)。T坐標系與L坐標系位置偏差的轉(zhuǎn)換公式如下：

1.2.3 等中心坐標計算

LAP DORADO 3激光定位系統(tǒng)只可驅(qū)動激光燈在x和z方向移動，y方向由CT掃描床進出機架的運動來實現(xiàn)。實現(xiàn)了x、y和z 3個方向的移動后，激光燈投射3個十字線到患者體表，從而確定放療患者的治療等中心。治療等中心點的計算公式如下：

1.2.4 界面設(shè)計

用戶界面是操作者的主要使用平臺，基本內(nèi)容包含：操作日期、操作人員、病人的基本信息和等中心點坐標的計算，同時還可以生成Word報表進行打印。用戶界面圖，見圖2。為了方便使用，減少操作者的失誤，相應的文本框中以不同的背景顏色代表輸入和輸出。淺藍色表示需要輸入，黃色表示不需輸入，白色表示最終計算結(jié)果。對于不需輸入的文本框有鎖定功能，禁止進行輸入，可以減少手動失誤。

圖2 VB界面

1.3 程序使用流程

放療工作者主要通過軟件的用戶界面進行操作。放療技師或物理師在相應的文本框內(nèi)輸入相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，程序計算出LAP激光燈和CT掃描床的最終位置數(shù)據(jù)。放療人員根據(jù)計算結(jié)果移動激光燈和CT掃描床，確定放療患者的治療等中心。復位后，對患者等中心進行驗證。具體流程示意圖，見圖3。

圖3 程序流程示意圖

1.3.1 勾畫靶區(qū)確定治療等中心

CT模擬機上，放療技師和醫(yī)師用鉛粒標記出腫瘤患者原始等中心M點后進行CT掃描，放療醫(yī)師根據(jù)CT圖像對患者進行腫瘤靶區(qū)和關(guān)鍵的正常組織、器官的勾畫，并給出處方劑量及分次方案。物理師根據(jù)靶區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)等因素，在TPS系統(tǒng)中確定射野等中心點N，獲得Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值。

1.3.2 VB程序確定治療等中心

先在程序中填寫患者基本信息和T坐標系的Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)值。確定好M點和N點后，患者重新固定在CT掃描床上，體位和CT掃描時一致。將激光系統(tǒng)的3個激光燈均調(diào)至M點位置，使得患者體表3個原始“十”字線與激光燈投射的3個“十”字線對準后，從軟件中獲得此時的x(L,M)和z(L,M)值，記錄掃描床y(Couch,M)值，把數(shù)值輸入程序?qū)恢茫c擊計算控件，程序自動計算出x(L,N)、y(Couch,N)和z(L,N)的值，并輸出結(jié)果。將患者相應數(shù)據(jù)導入Word文檔中，進行保存和打印。利用計算結(jié)果，使用LAP導航儀或者電腦上的控制軟件移動激光燈，CT機架面板上的按鈕移動掃描床，等激光燈和掃描床移動到位后，在患者體表重新畫出3個“十”字線，貼上鉛粒，獲得患者的治療等中心。

1.3.3 等中心的驗證

重新貼上鉛粒后，工作人員獲取包含3個鉛粒的若干層患者CT圖像，與TPS中含治療等中心的CT圖像進行比較，觀察位置是否一致。對病人進行放射治療前，患者以與CT定位復位相同的體位躺在加速器治療床上，激光燈對準患者體表的“十”字線。先采集患者的CBCT圖像，與定位CT圖像進行位置匹配后，再對患者進行治療。

2 程序特點

（1）操作簡單，可移植性好。本程序可在Windows系統(tǒng)平臺運行，且運行時不需要在計算機中進行安裝。在Win7系統(tǒng)中所占內(nèi)存只有18 MB，使用方便，直接打開就可進行操作。為了更好地對患者進行治療，降低出錯率，放療工作者需要了解公式的原理，但是操作者不需要手動進行公式計算，只需輸入患者原始等中心點M在L坐標系的值和T坐標系上Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值（在程序操作界面使用X、Y和Z表示），就可以直接得出治療等中心的位置數(shù)據(jù)。減輕了放療工作人員的負擔，防止了手動計算出錯，提高了工作人員的工作效率和數(shù)據(jù)計算精度。

（2）糾錯功能及生成報表。為了避免工作人員運行程序過程中遇到無法預知的問題導致程序錯誤，進而終止運行或?qū)е掠嬎沐e誤，程序中設(shè)定輸入的坐標系值只能為數(shù)值類型，否則會終止計算并彈出提示窗口。糾錯示意圖，見圖4。

圖4 糾錯示意圖

本程序?qū)崿F(xiàn)了VB與Word相結(jié)合，可以在Word文件的任意指定位置插入用戶界面中的有用信息，保存結(jié)果，使程序更具實用性。軟件中把用戶界面中原始數(shù)據(jù)和最終治療中心點的坐標數(shù)值導入“放療患者治療等中心數(shù)據(jù)記錄表”中。記錄報表示意圖，見圖5。工作人員可以根據(jù)需要對患者信息進行存檔。

圖5 記錄報表示例

（3）提高工作效率。相對于傳統(tǒng)手動計算，本程序簡化了放療工作人員手動計算時的繁瑣過程，可以快捷準確地得到坐標系轉(zhuǎn)換差值，對患者進行復位。確定治療等中心后，對患者掃描若干層CT圖像，與計劃系統(tǒng)中打印的等中心圖像相比較，判斷等中心位置的準確性，在治療前比較患者的CBCT圖像與定位CT圖像的位置匹配程度，進一步驗證復位結(jié)果。

3 結(jié)論

本程序利用VB軟件的簡單易學、效率高、功能強大等特點，可非常方便地計算出治療等中心的坐標系數(shù)值，簡化了放療工作人員繁瑣的手動計算過程。與使用Excel工作表來計算患者等中心位置的方法相比，不僅界面得到了很好的改善，而且后期保存處理更加方便。本程序只適用于LAP DORADO 3系統(tǒng)，當激光燈定位系統(tǒng)和加速器的坐標系發(fā)生改變，就需要對程序進行改動，所以還有很大的拓展空間。

[1] 時飛躍,陳飛,秦偉,等．DORADO 3定位系統(tǒng)確定患者治療等中心的應用方法[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(12):130-132．

[2] 時飛躍,韓晶晶,秦偉,等．用Excel工作表確定患者治療等中心的應用方法[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28(12):12-14．

[3] 楊超鳳,付慶國,吳建益．三維移動激光定位系統(tǒng)在腫瘤精確放療中的應用[J]．醫(yī)療裝備,2009,22(8):13-14．

[4] 李小波,徐本華,陳遠貴,等．三維可移動式激光定位系統(tǒng)在CT模擬過程中的應用[J]．中國腫瘤,2008,17(8):676-678．

[5] 高春艷,劉彬彬,宋坤,等．Visual Basic開發(fā)實戰(zhàn)寶典[M]．北京:清華大學出版社,2010．

[6] 甘曉根,徐子海,廖福錫,等．西門子SOMATOM OPEN CT簡介及在放射治療中的優(yōu)勢[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(3):100-101．

[7] 田玉兔,王慶宏,李曉康．"軍衛(wèi)一號"住院醫(yī)療保險管理系統(tǒng)的設(shè)計[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(2):47-48．

[8] 劉向華．放療病人信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．電腦知識與技術(shù),2010,11(6):2817-2818．

VB Program Design for Determining Treatment Isocenters of Patients in Radiotherapy

HAN Jing-jinga, SHI Fei-yueb, JIANG Hong-binga, CHEN Chengb, CHEN Li-lib, SHEN En-longb,RU Zheng-xingb, LIU Yingb

a.Department of Medical Equipment; b. Radiation Therapy Center, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210006, China

目的 實現(xiàn) LAP DORADO 3 激光定位系統(tǒng)的坐標系和治療坐標系的自動轉(zhuǎn)換，確定放療患者的治療等中心，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)。方法 應用VB（Visual Basic）編程設(shè)計應用程序（TIC-CT3），實現(xiàn)坐標系自動轉(zhuǎn)換，通過對輸入數(shù)值的計算，獲得最終位置數(shù)據(jù)，指導可移動式激光燈和掃描床的移動，從而確定放療患者的治療等中心。結(jié)果 使用設(shè)計的TIC-CT3程序，可快速實現(xiàn)坐標系的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計算，避免手動計算可能產(chǎn)生的錯誤。該程序還具有數(shù)據(jù)保存、報告打印和一定的查錯功能，方便工作人員操作系統(tǒng)及分析數(shù)據(jù)。結(jié)論 本程序安裝操作簡單，可移植性好，提高了相關(guān)人員的工作效率，具有良好的臨床應用價值。

放射治療；治療等中心；激光定位系統(tǒng)；Visual Basic 6.0

Objective To implement the automatic conversion between treatment coordinates and the coordinates of LAP DORADO 3 laser positioning system to determine the treatment isocenters of patients in radiotherapy and save relevant data. Methods The Visual Basic programming was used to design a program called TIC-CT3, which can achieve the automatic coordinate conversion. With the application of TIC-CT3 program, the input position data was calculated to obtain the fnal position data which can guide the shifts of laser lights and CT scanning table. Thus the treatment isocenters can be determined. Results With the application of TIC-CT3 program, the coordinate conversion and data calculation can be implemented quickly and manual calculation errors can be avoided. TIC-CT3 program which has various functions including data storage, report printing and error correction can facilitate the staff to operate the system and analyze relevant data. Conclusion The application of TIC-CT3 program with simple operating methods, good transportability and favourable application value can improve the work effciency of relevant staff.

radiotherapy; treatment isocenter; laser positioning system; Visual Basic 6.0

TH774

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.05.006

1674-1633(2014)05-0020-03

2013-12-05

2014-03-14基金項目：南京市醫(yī)學科技發(fā)展資金“青年工程”人才培養(yǎng)專項(QRX11033)。

蔣紅兵，高級工程師。

通訊作者郵箱：jiang_hongbing@aliyun．com