腫瘤放射治療物理技術(shù)上應(yīng)注意的一些問題

摘要：筆者結(jié)合自身工作內(nèi)容對腫瘤放射治療，特別是三維適形放療、逆向調(diào)強放射治療等放射治療物理技術(shù)上應(yīng)特別注意的一些問題進(jìn)行了探討，希望可以作為綿薄貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：放射治療；CT模擬；放射治療計劃系統(tǒng)

現(xiàn)代放射治療已經(jīng)踏進(jìn)了精準(zhǔn)定位、精準(zhǔn)計劃和精準(zhǔn)治療的\"三精\"階段，其目標(biāo)是達(dá)到一低三高放射治療模式，即低損傷、高精度、高劑量和高療效。隨著醫(yī)學(xué)影像新技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，因此便發(fā)明了三維適形放療、逆向調(diào)強放射治療及立體定向放射治療等放射治療技術(shù)，推進(jìn)一低三高放射治療模式的實現(xiàn)。然而在我們的認(rèn)知中都知道，精確度越高，風(fēng)險亦隨之而加大，在工作的每個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)細(xì)小錯誤，都可能釀成很嚴(yán)峻的后果，所以確保放射治療的每個環(huán)節(jié)準(zhǔn)確無誤，保障整個放射治療過程中的QA、QC工作，避免一些人為差錯的發(fā)生，是我們每一位腫瘤放射醫(yī)技人員工作中的重中之重。

1 激光定位燈質(zhì)量校驗時應(yīng)注意的一些問題

1.1存在的問題 模擬定位室和治療室都均會安裝激光定位燈，在正常放射治療的時候，可以按照激光定位燈的指示將放療患者重復(fù)固定在同一位置上，此外還能夠?qū)⒒颊甙袇^(qū)中心放置到加速器機械中心，即加速器的等中心處。按照放療課本上的要求，很多企業(yè)在檢驗這個項目的時候，都認(rèn)為兩側(cè)和天花板上的三個激光定位燈覆疊在一起，這個重合點和治療機中心重合，準(zhǔn)確度在2mm之間就可以了。但是這具有2個問題：①2mm的標(biāo)準(zhǔn)只是針對常規(guī)放療而言，對于三維適形放療及調(diào)強放射治療來說則有著更高的要求，其準(zhǔn)確度應(yīng)該要求在1mm之內(nèi)，不然不能確保放療的治療準(zhǔn)確度在2mm之間；②不能單單確保三個激光定位燈的重合點和治療機的中心重合，還要關(guān)注激光定位燈的擺放，保持其水平垂直。若激光定位燈出現(xiàn)傾斜或扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即使激光定位燈的重合點和治療機的中心重合，但是其在患者體表或者定位框架的標(biāo)記已經(jīng)與治療時中點位置相偏離了。

1.2應(yīng)對策略 對激光定位燈進(jìn)行檢驗的時候，除了保證激光定位燈的重合性，還要保持其水平垂直。在治療機中心的高度20cm范圍內(nèi)，不僅要檢驗和確保兩邊激光定位燈的水平精確度在1mm之間，還要檢驗和確保天花板的激光定位燈的垂直精確度在1mm之間。

2 診斷CT用于放射治療計劃時可能存在的問題

2.1存在的問題 腫瘤放射治療在近20多年得到快速發(fā)展，但是對于一些基層的放療單位，由于經(jīng)費問題，大多采用醫(yī)院診斷CT加以改造用于CT模擬定位。一般來說，CT檢查床是凹形的，但是加速器治療床卻是水平的。若放療計劃是以診斷CT圖像為參考的，那么在胸腹部腫瘤的治療深度上就會存在較大的差異，就一般而言，深度差異每相差1cm，那么劑量差異達(dá)到3%左右。我們以中下段食管癌患者進(jìn)行放療為例，若2個后斜野深度差異在2～3cm左右，則劑量差異達(dá)到6%～9%；對于頭部腫瘤患者而言，由于CT床面與治療床面不一致，必然導(dǎo)致定位圖像與治療體位不符，姿勢不一樣，深度亦不一樣，照射的大小和形狀隨之而不一樣，此時治療計劃如果依然以診斷CT圖為參考，那么患者體內(nèi)實際劑量分布和計劃劑量一定會存在很大的差異。

2.2應(yīng)對策略 所以筆者認(rèn)為任何放射治療計劃若要以診斷CT圖像為參考，必須要求患者無論CT定位還是放療時都要保持同樣的姿勢，這樣就要求對診斷CT床面進(jìn)行一定的加工改造，以水平床面代替原有的凹形床面，這樣所出的CT圖像可以適用于放射治療計劃。不然放射治療計劃就沒有任何意義，而且還會影響臨床醫(yī)師的判斷。

3 患者影像數(shù)據(jù)的傳輸與轉(zhuǎn)換中的問題

3.1存在的問題 目前將患者最初的影像數(shù)據(jù)傳送到放療計劃系統(tǒng)主要有三種方式，其分別是：互聯(lián)網(wǎng)、光碟/光盤、膠片掃描儀。這三種傳送方式中誤差小的是互聯(lián)網(wǎng)和光碟/光盤，其是以數(shù)字×數(shù)字的1：1方式傳送的，膠片掃描儀是將圖像拍成膠片，再以掃描儀將膠片數(shù)據(jù)傳送到放療計劃系統(tǒng)中重建三維，其是以數(shù)字×模擬×數(shù)字的方式傳送的。在這個過程中，不可避免膠片圖像會受到內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致其失真和缺損。在重建CT圖像的時候，對多層CT圖像進(jìn)行人工平整對中，這樣工序繁瑣，也易造成錯層現(xiàn)象，重建完的CT圖像表面呈階梯形。所以第三種數(shù)據(jù)傳送方式，容易造成照射野位置和靶區(qū)中心定位出現(xiàn)偏差。

3.2 應(yīng)對策略 依據(jù)學(xué)者的研究，就512×512方陣來說，一個像素范圍在0.75～1mm之間，加上掃描的綜合偏差可達(dá)1.5～2mm之間，多層CT圖像平整對中出現(xiàn)的錯層現(xiàn)象導(dǎo)致原數(shù)據(jù)上位置偏差很大。所以在適形放療的時候，使用互聯(lián)網(wǎng)或光碟/光盤傳送患者數(shù)據(jù)，可以降低定位/擺位位置的偏差，而且現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)速度快，提高醫(yī)生的工作效率。醫(yī)院購買適形放射治療、調(diào)強放射治療及立體定向放射治療系統(tǒng)的時候要對設(shè)備信息清晰了然。

4 放射物理技術(shù)上一些待研究完善的問題

在不同的組織界面中劑量分布十分復(fù)雜，具有畸變特性，稱之為界面效應(yīng)，其是一個典型的問題，特別是肺、骨界面以及氣腔、軟組織等多種情況。目前沒有一個數(shù)學(xué)模型能準(zhǔn)確的計算這個現(xiàn)象。醫(yī)生跟物理師對于這個現(xiàn)象要有足夠的認(rèn)知，比如鼻咽癌放療，在鼻腔、內(nèi)外耳道、口咽等處一定存在氣腔反應(yīng)，因為界面效應(yīng)，在氣腔界面附近會出現(xiàn)一個低劑量區(qū)域，根據(jù)學(xué)者的研究得出，照射野范圍的大小直接影響氣腔反應(yīng)的強弱，因此在患者身體條件允許的情況下可以使用較大范圍的照射野，降低氣腔反應(yīng)的影響。然而在調(diào)強放射治療及立體定向放療中，所使用的照射野范圍是集中型的，因此氣腔反應(yīng)不容忽視，由此而衍生了2個問題：①對于界面效應(yīng)引發(fā)的劑量異變?nèi)绾巫龀鰷?zhǔn)確的計算，此要一個精準(zhǔn)度高的數(shù)學(xué)模型配合；②準(zhǔn)確計算臨界面低劑量區(qū)域的時候，如何在此區(qū)域增加劑量。

此外，放射治療能夠飛躍進(jìn)步的主要原因是計劃系統(tǒng)TPS的出現(xiàn)和應(yīng)用，然而我們要清楚了解，TPS計算的劑量分布只是一個理想狀態(tài)，患者體內(nèi)的劑量分布需要進(jìn)行驗證才能知道實際情況，這些可以通過相關(guān)設(shè)備進(jìn)行二維劑量甚至三維劑量分布的驗證，從而將物理學(xué)的劑量分布向生物學(xué)劑量分布的轉(zhuǎn)變提供了有力保證[1，2]，保障了放療安全。但由于擺位誤差、機械誤差的存在，照射靶區(qū)的實時變化和器官運動以及人體的動態(tài)變化過程，物理學(xué)的劑量分布與生物學(xué)劑量分布永遠(yuǎn)存在一定的差距，如何盡可能的縮小這個誤差，使腫瘤患者得到一個更可能完美的放射治療，這將是一個值得我們深思的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷銑之，殷蔚伯，劉泰福，等.腫瘤放射治療學(xué)[M].北京：北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1993.264-265.

[2]邱學(xué)軍，史榮，馮寧遠(yuǎn)，等.立體定向適形放療的幾個重要技術(shù)問題[J].中華腫瘤雜志，2012，22（5）：420-421.編輯/哈濤