二維治療計劃系統(tǒng)中的準三維劑量分布的估算與評價

1、二維治療計劃系統(tǒng)中的準三維劑量分布的估算與評價     摘要目的：介紹一種在二維放射治療計劃系統(tǒng)中作準三維劑量分布的估算與評價的方法。方法：用上頜竇癌病例具體說明其作法。照射患者體內劑量分布的計算不但在射野中心的橫斷面進行，而且還在射野中心的矢狀面、冠狀面以及任意關注的橫斷面上同時進行，以得出感興趣區(qū)域的劑量值。結果：該方法應用在上頜竇癌能清楚地了解眼眶內上角、篩竇、蝶竇、對側眼球和上頜竇以及腦組織受量。及時調整計劃減少復發(fā)的可能性，減少正常組織損傷。結論：該方法提供較多劑量分布信息，因此在評價和優(yōu)化治療計劃時比二維計劃優(yōu)越。 關鍵詞二維治療計劃系統(tǒng)上頜

2、竇癌準三維劑量分布Quasi-3D Dose Calculation and Assessment Method in 2D Radiation Treatment Planning SystemAbstract Objective:We present a quasi-3D dose calculation and assessment method in 2D treat-ment planning system.Methods:It was illustrated by some cases with maxillary sinuscancer.The dose distribution

3、 of beams incident on the patient was calculated not only on the centriplane of the field but al-so on the coronal and sagittal section of the field center and any other arbitrary cross sections simultaneous-ly.We provided dose volume on points of interest with acquired dose distribution.Results:Thi

4、s method displayed clear doses in the interior angle of orbit,ethmoid sinus,sphimoid sinus,contralatera eyeball,maxillary sinus and brain tissues in cases of maxillary sinus cancer.Plans can be adjusted in order to re-duce the relapse and the damage of normal tissues.Conclusion:This method can provi

5、de more informa-tion of dosage of beams incident on the patient.It is believed that this quasi-3D method is uperior to the 2D treatment planning. Key Words 2D treatment planning system Quasi3D dose distribution Cancer of maxillary sinus隨著現代放療技術的發(fā)展，治療計劃系統(tǒng)在治療中扮演愈來愈重要的角色?，F代先進的治療計劃系統(tǒng)朝著模擬治療過程的方向發(fā)展1，出現了以C

6、T和MR圖像為基礎的三維圖像顯示系統(tǒng)和“射線軸向視線”、劑量體積直方圖等手段顯示治療過程中人體內劑量分布的情況。但是在發(fā)展中國家很多醫(yī)院卻沒有這樣先進的設備，他們擁有的大多為二維治療計劃系統(tǒng)。臨床工作中射野數目，入射角度，劑量權重的設計和劑量分布的計算都是在射野中心的橫斷面上進行，得出的是一個平面的二維劑量分布圖。由于它給出體內實際受照劑量的信息較少，對客觀指導和評價放療效果有一定的影響。本文介紹一種在普通二維治療計劃系統(tǒng)中作準三維劑量分布估算與評價的方法，提供受照患者體內較多劑量分布信息，以利于全面評估和指導放療計劃。1材料與方法1.1設備 使用的治療計劃系統(tǒng)為西門子公司的EVADOSTPS

7、（二維治療計劃系統(tǒng)）。放射治療機有60Co治療機，直線加速器為原CGR公司的STARNE。 1.2病例資料 從我科自1986年以來收治的上頜竇癌患者的臨床資料中遴選。其中有CT和MR資料的10例患者，明確腫瘤侵犯范圍后，確定照射靶區(qū)，精心設計 治療計劃，分別作準三維劑量分布計算，與原來的二維劑量分布進行比較和評估。 1.3準三維劑量估算方法 根據患者情況確定照射野的方向和大小后，從患者的CT和MR圖像中挑選出射野中心橫斷面、矢狀面、冠狀面以及其他關注橫斷面的圖像輸入計算機，在這些平面上作相應照射方案的劑量計算，得出相應的劑量分布圖，從中得到感興趣區(qū)域的劑量值。2結果與討論 從我科總結上頜竇放療

8、療效的文章2得出，常規(guī)放療后局部復發(fā)率高的原因，除了它的解剖部位特殊，就診多屬晚期外，放射劑量分布不合理是一個重要的因素。我們用準三維劑量分布估算的方法，分析各種照射方法的體內劑量分布的情況。 2.1面前野加兩對穿側野的三野照射 如果病變累及上頜竇上壁、后壁和眼眶，用三野照射，射線用高能X線或60Co線，野的上界至眉弓，包括眼球，野的大小為7cm×8cm。若加大病側劑量權重，可使射野中心橫斷面獲得較好的劑量分布。100的高劑量點在上頜竇內，整個上頜竇的內、外側壁和后壁均在90的高劑量區(qū)內，周圍易受侵犯區(qū)域也在80范圍。我們在冠狀面和矢狀面劑量分布的計算和顯示中發(fā)現，健側眼球受照50左

9、右的劑量，健側上頜竇受照量為60左右，腦組織部分處于8090區(qū)域，這對正常組織損傷太大，這一后果僅從一張中心橫斷面的二維劑量分布圖則難以反映出來。 2.2前野加側野二野照射 上頜竇癌常規(guī)用高能X線或線作面前野加一側野照射。如果眼眶有侵犯，野的大小同上，其結果也與上類似。但為了保護對側眼球，將側野上界下移至眼裂水平，射野改為5cm×8cm或6cm×8cm，靶區(qū)中心橫斷面的劑量分布仍然不錯，從Z=2cm橫斷面和冠狀面看，對側整個眼球的劑量都在10以下，腦組織劑量最高處也在50以下，正常組織得到保護，但上頜竇內上角劑量下降，篩竇劑量降低且梯度很大，在1070之間，此兩處引起復發(fā)的

10、可能性較大。2.3楔野照射 用兩野夾90度角加45度。楔形板照射，靶區(qū)內劑量高而且均勻，有較好的劑量分布3，解決了常規(guī)兩野照射上頜竇外方劑量偏高，后內方劑量偏低的問題，療效肯定。但要根據病變范圍注意野的邊界劃定，特別注意篩竇有侵犯時其劑量梯度不能太大，以免出現未控。60Co線作面前野加側野兩野照射若不加楔形板，篩竇和鼻腔的劑量在2080，劑量低且極不均勻，故用60Co線作此方案照射時最好加楔形板。此外為了保護對側眼球，建議側野與前野不采用90度交角，而使兩野夾角稍微減少為好。 2.4半品字野加側野照射 若病變僅侵犯內側壁，眶底未受侵犯，采用面前半品字野和側野照射，側野上界在眼裂水平面，半品字野

11、若用長方體擋塊，從Z=2cm的橫斷面看篩竇和上頜竇內上角的劑量并結合冠狀面和矢狀面看其劑量范圍是4070和550（10mVX線），劑量偏低且極不均勻，達不到劑量學的要求。若根據眼眶解剖形狀設計弧形擋塊，則其劑量分布可得到改善2。 2.5單野混合線束照射 采用直線加速器混合線束單前野照射，劑量權重為電子束:光子束=2:1，眼眶有侵犯則設野的上界在眉弓。此時從射野中心的橫斷面和矢狀面的劑量分布看，整個上頜竇處于90劑量區(qū)，篩竇在80左右，蝶竇在6080，腦組織受量低于前面的情況，健側眼球受量10以下，符合劑量學要求。若眼眶未被侵犯，用弧形擋塊遮擋作半品字野照射可獲得滿意的劑量分布。 從以上資料看出，由于這種方法能較多地提供受照患者體內劑量分布的信息，使那些單憑射野中心橫斷面看劑量分布不錯，而從其它平面看劑量分布不合理的照射計劃能得到及時調整。對全面評估放療計劃，改進照射方法，提高腫瘤局控率，延長患者存活時間有很好的促進作用。 本文介紹的方法旨在充分利用原有的二維治療計劃系統(tǒng)來提供準三維劑量分布。選用多種能量的射線作等劑量分布的顯示，目的在于有多種能量照射結果的比較。在臨床實踐中應根據病情選擇適當能量的射線，并對楔形板和擋