治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)與執(zhí)行

治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)與執(zhí)行治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)步驟體模階段計(jì)劃設(shè)計(jì)計(jì)劃確認(rèn)計(jì)劃執(zhí)行1.體模階段1.體模階段包括：體位確定、體位固定、腫瘤定位體位的確定，需要考慮：布野要求患者的健康條件可重復(fù)性1.體模階段體位固定：確保照射過(guò)程中體位不變，以及擺位重復(fù)性高高分子低溫水解塑料熱壓成型技術(shù)將水解塑料投入75℃~80℃溫?zé)崴?，透明軟化后取出放在治療部位?分鐘后變硬成型。主要用于頭頸部體位的固定U形面膜頭肩膜體膜真空袋成型技術(shù)真空袋由一個(gè)閥門(mén)和一個(gè)裝入塑料或橡膠袋中的塑料微粒球組成，躺在真空袋上的患者得到所要求的體位后，抽真空，塑料微球彼此擠壓成型。常用于胸腹部為和兒童患者腫瘤定位靶區(qū)的相對(duì)范圍、靶區(qū)與周?chē)匾鞴俚年P(guān)系、靶區(qū)與體位固定器的關(guān)系。體位參考標(biāo)記選擇原則：參考標(biāo)記點(diǎn)可以是某一解剖位置，變化小，能顯像，射野內(nèi)（皮膚標(biāo)記、內(nèi)標(biāo)記）；對(duì)皮下脂肪層較薄的部位，體位固定器與身體形成的剛性較好，標(biāo)記點(diǎn)可設(shè)在固定器上；對(duì)皮下脂肪層較厚的部位，務(wù)必選好體罩固定方法標(biāo)記點(diǎn)距離靶中心越近越好治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)確定一個(gè)治療方案的的量化的過(guò)程，包括：CT/MRI/DSA等圖像的輸入及處理；醫(yī)生對(duì)治療方案包括靶區(qū)劑量及其分布、重要器官及其限量、劑量給定方式等的要求及實(shí)現(xiàn)；計(jì)劃確認(rèn)及計(jì)劃執(zhí)行中精度的檢查和誤差分析等。計(jì)劃設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)整個(gè)治療過(guò)程不斷進(jìn)行量化和優(yōu)化的過(guò)程治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則（臨床劑量學(xué)四原則）腫瘤劑量要求準(zhǔn)確治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要均勻照射野設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低照射區(qū)正常組織受量范圍保護(hù)腫瘤周?chē)匾鞴僦委煵课唤馄式Y(jié)構(gòu)的三維描述帶立體定位框架標(biāo)記的MRI/CT等影像射野在三維空間位置的描述、顯示三維劑量計(jì)算體外照射劑量計(jì)算影響因子三維劑量分布及其評(píng)估工具患者治療部位解剖數(shù)據(jù)的獲得與輸入CT/MRI/PET等圖像的登記目的通過(guò)標(biāo)記點(diǎn)建立患者的坐標(biāo)系；在該坐標(biāo)系下重建出治療部位的三維解剖結(jié)構(gòu)，確定靶區(qū)與周?chē)匾M織和器官的關(guān)系；利用已建立的坐標(biāo)系，將不同來(lái)源的圖像進(jìn)行融合、疊加和比較；融合：首先實(shí)現(xiàn)圖像A到圖像B間的坐標(biāo)變換，然后按坐標(biāo)變換格式進(jìn)行圖像相應(yīng)解剖點(diǎn)或組織結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)換等劑量分布在不同圖像中的相互映射CT與MRI圖像融合CT圖像MRI圖像融合后CT圖像輪廓線(xiàn)平行直接疊放輪廓線(xiàn)三角連線(xiàn)式連接患者解剖數(shù)據(jù)的表達(dá)為了計(jì)算劑量體積直方圖患者解剖數(shù)據(jù)的表達(dá)為了劑量計(jì)算CT圖像中，患者數(shù)據(jù)表示成CT值表達(dá)的像素（或體素）單元矩陣，轉(zhuǎn)換成以相對(duì)電子密度表示成的像素（或體素）單元矩陣計(jì)劃設(shè)計(jì)中所使用的工具射野設(shè)計(jì)工具計(jì)劃評(píng)估工具計(jì)劃設(shè)計(jì)中所使用的工具射野設(shè)計(jì)：確定射野方向、形狀——經(jīng)驗(yàn)、逆向設(shè)計(jì)軟件射野方向觀(guān)（BEV）:設(shè)想醫(yī)生或計(jì)劃設(shè)計(jì)者站在放射源的位置，沿射野中心軸方向觀(guān)看射野與患者治療部位之間的相互關(guān)系計(jì)算射野在體內(nèi)的劑量分布——軟件計(jì)劃設(shè)計(jì)中所使用的工具劑量分布顯示等劑量分布興趣點(diǎn)（PointofInterests,POI）：靶區(qū)內(nèi)或重要器官內(nèi)特定點(diǎn)的絕對(duì)劑量截面劑量分布（doseprofile）：劑量顯示平面（橫斷面、冠狀面、矢狀面）內(nèi)沿某一平行主軸方向上駐點(diǎn)劑量的變化（crossline、inline）彩色等劑量面、任意斜切面內(nèi)截面劑量分布、多層面聯(lián)合劑量分布顯示等計(jì)劃設(shè)計(jì)中所使用的工具計(jì)劃評(píng)估工具劑量體積直方圖（DoseVolumeHistogram，DVH）計(jì)算和表示出在某一感興趣的區(qū)域內(nèi)多少體積接受多高劑量水平的照射

劑量體積直方圖基本形式：某一劑量區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的體積單元數(shù)（頻率）積分DVH圖（直接DVH）：位于某一劑量水平以上的矩陣單元數(shù)或體積的相對(duì)數(shù)評(píng)估不同器官間的劑量分布微分DVH圖：縱坐標(biāo)為單位劑量頻率評(píng)估同一器官內(nèi)受照體積與劑量間的相對(duì)關(guān)系理想的DVH圖靶區(qū)OAROAR的DVH圖靶區(qū)內(nèi)DVH相同OAR內(nèi)DVH相同并型組織or串型組織？DVH圖應(yīng)與下列工具結(jié)合評(píng)估相應(yīng)計(jì)劃的等劑量分布圖腫瘤控制概率（TumourControlProbability,TCP）正常組織合并癥概率（NormalTissueComplicationProbability,NTCP）物理和劑量學(xué)數(shù)據(jù)的獲得與輸入射野及機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)的幾何數(shù)據(jù)機(jī)架、準(zhǔn)直器、治療床等運(yùn)動(dòng)范圍及方向、放射源幾何直徑、SAD、SSD、楔形板規(guī)格及方向、楔形野大小等表述治療機(jī)的物理特征的參數(shù)射線(xiàn)束及射野劑量學(xué)數(shù)據(jù)直接測(cè)量的劑量學(xué)數(shù)據(jù)：如PDD、OAR、Sc、Sp等由a)類(lèi)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的劑量學(xué)數(shù)據(jù)：如TAR、TMR、SAR等劑量計(jì)算模型所需要的一些參量和系數(shù)Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——計(jì)劃選擇窗口PatientnamePatientIDPhysiciannameImagedPlanstatusLastchangedNomos計(jì)劃系統(tǒng)——圖像顯示Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——圖像顯示Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——圖像融合Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——靶區(qū)及危及器官的勾畫(huà)Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——解剖結(jié)構(gòu)顯示設(shè)置Nomos計(jì)劃系統(tǒng)3D顯示Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——處方劑量Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——設(shè)置照射

床角、機(jī)架角、MLC等Nomos計(jì)劃系統(tǒng)——結(jié)果顯示Nomos計(jì)劃系統(tǒng)

——DVH治療計(jì)劃確認(rèn)治療計(jì)劃確認(rèn)劑量分布是否滿(mǎn)意機(jī)器和患者要求是否滿(mǎn)足模擬定位機(jī)組成：X射線(xiàn)發(fā)生器；定位床；旋轉(zhuǎn)的C形臂機(jī)架；遠(yuǎn)程控制臺(tái)；影像增強(qiáng)器或平板探測(cè)器；其他輔助的設(shè)備（激光等中心定位器、視頻顯示器部件等）

模擬定位機(jī)基本功能靶區(qū)及重要器官的定位確定靶區(qū)（或危及器官）的運(yùn)動(dòng)范圍勾畫(huà)射野和定位、擺位參考標(biāo)記治療方案的確認(rèn)（治療前模擬）拍攝射野定位片或證實(shí)片檢查射野擋塊的形狀及位置設(shè)計(jì)前的定位設(shè)計(jì)后模擬與驗(yàn)證

模擬定位機(jī)能夠精確的給出射野方向觀(guān)視的優(yōu)質(zhì)的X射線(xiàn)影像，可用作射野設(shè)計(jì)的定位影像，也可用作模擬驗(yàn)證影像。用作定位影像時(shí)，X射線(xiàn)平片無(wú)法提供患者解剖結(jié)構(gòu)的三維信息，故不能用于三維治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)，必須借助CT斷層的功能。模擬定位機(jī)CT模擬(CTsimulator)CT模擬機(jī)與虛擬模擬構(gòu)成的整個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為CT模擬

CT模擬機(jī)：CT掃描機(jī)+激光射野模擬器CT模擬(CTsimulator)虛擬模擬：利用體位固定器和DRR進(jìn)行射野模擬與驗(yàn)證的過(guò)程數(shù)字重建的射線(xiàn)影像(digitallyreconstructedradiograph,DRR)：利用治療部位的CT圖像用數(shù)學(xué)方法重建出來(lái)圖像。DRR圖像的重建將虛線(xiàn)源射線(xiàn)分成好多條扇形線(xiàn)；每條扇形線(xiàn)所通過(guò)的CT體素單元的交點(diǎn)，經(jīng)過(guò)插值后獲得它的CT值；將每條扇形線(xiàn)上通過(guò)的CT片上的交點(diǎn)的CT值轉(zhuǎn)換成電子密度值并累加，求每條扇形線(xiàn)通過(guò)患者體厚后相應(yīng)的有效射線(xiàn)長(zhǎng)；將射線(xiàn)長(zhǎng)按灰度分級(jí)并顯示，形成DRR圖像忽略了散射線(xiàn)的影響在CT掃描所使用的kV條件下，主要受光電效應(yīng)和康普頓散射的影響。因此在計(jì)算每條扇形線(xiàn)上Rz值之前，可以對(duì)待定的組織的相對(duì)電子密度進(jìn)行加權(quán)處理，以提高DRR圖像的對(duì)比度。此時(shí)每條扇形線(xiàn)上CT體素單元對(duì)應(yīng)的射線(xiàn)厚度之和為：CT模擬機(jī)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院螺旋CT模擬機(jī)4DCT模擬機(jī)-BrillianceCTBigBore85厘米的孔徑60厘米的真實(shí)掃描視野采用CT操作臺(tái)上模擬定位軟件TumourLOC，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，無(wú)須外加標(biāo)志點(diǎn)提供擁有全部的呼吸門(mén)控技術(shù)及原廠(chǎng)的呼吸門(mén)控設(shè)備－Bellows提供具有4D功能的治療計(jì)劃系統(tǒng)。

治療計(jì)劃的執(zhí)行治療計(jì)劃的執(zhí)行內(nèi)容治療機(jī)物理、幾何參數(shù)的設(shè)置治療擺位治療體位的固定治療計(jì)劃的執(zhí)行

執(zhí)行過(guò)程中，需不斷對(duì)治療計(jì)劃進(jìn)行檢查和修改：治療過(guò)程中，腫瘤的范圍不斷縮小和變化；體內(nèi)實(shí)際接受的治療劑量=治療計(jì)劃劑量？？點(diǎn)劑量驗(yàn)證空腔電離室、半導(dǎo)體劑量?jī)x和熱釋光劑量?jī)x二維劑量驗(yàn)證膠片劑量?jī)x、電子射野影像系統(tǒng)（EPID）電子射野影像系統(tǒng)

(electronicportalimagingdevice,EPID)

電子射野影像系統(tǒng)由射線(xiàn)探測(cè)和射線(xiàn)信號(hào)的計(jì)算機(jī)處理兩部分組成。依據(jù)射線(xiàn)探測(cè)方法的不同，分為：熒光系統(tǒng)液體電離室固體探測(cè)器系統(tǒng)熒光系統(tǒng)(videobasedsystem)由一個(gè)覆蓋金屬板的熒光屏、45°角傾斜的反射鏡、透鏡和攝像機(jī)組成。優(yōu)點(diǎn)：熒光屏大（FOV大）熒光屏越厚，空間分辨率越高成像速度快（30幀/秒）缺點(diǎn)：系統(tǒng)體積大、光子收集效率低（0.1%~0.01%）。掃描液體電離室

(scanningliquidionizationchamber,SLIC)掃描液體電離室優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、輕便各個(gè)探測(cè)單元位置固定、均勻分布，不會(huì)使圖像發(fā)生幾何失真缺點(diǎn)：射線(xiàn)利用率低；固體探測(cè)器系統(tǒng)非晶硅——間接方式（AmorphousSilicon）非晶硒——直接方式（AmorphousSelenium）非晶硅影像陣列探測(cè)器非晶硒影像陣列探測(cè)器固體探測(cè)器系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：大面積、高分辨率的影像系統(tǒng)缺點(diǎn)：射線(xiàn)利用率低；EPID臨床應(yīng)用位置驗(yàn)證和劑量驗(yàn)證（一）位置驗(yàn)證幾何位置不準(zhǔn)確的影響因素：患者擺位誤差患者移動(dòng)照射野設(shè)置不正確用于擺位的患者體表標(biāo)記有位移治療機(jī)的機(jī)械誤差位置驗(yàn)證在線(xiàn)(on-line)驗(yàn)證——定性評(píng)估利用EPID系統(tǒng)所提供的軟件工具，比較照射野圖像和參考圖像（模擬機(jī)下拍攝的定位片或DRR圖像）位置驗(yàn)證離線(xiàn)(off-line)驗(yàn)證——定量分析利用EPID系統(tǒng)提供的圖像配準(zhǔn)算法，確定出誤差數(shù)值，為下一次治療擺位校正提供依據(jù)劑量驗(yàn)證劑量驗(yàn)證是確認(rèn)患者實(shí)際受到的照射劑量是否等于計(jì)劃給予劑量的過(guò)程治療前—檢驗(yàn)參與執(zhí)行放療的硬件軟件是否準(zhǔn)確應(yīng)用模體or不用模體治