治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)與執(zhí)行課件

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.體模階段體位固定：確保照射過程中體位不變，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治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)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)腫瘤周圍重要器官三維劑量計(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)與周圍重要組織和器官的關(guān)系；利用已建立的坐標(biāo)系，將不同來源的圖像進(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圖像輪廓線平行直接疊放輪廓線三角連線式連接患者解剖數(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（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)中所使用的工具計(jì)劃評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）微分DVH圖：縱坐標(biāo)為單位劑量頻率評估同一器官內(nèi)受照體積與劑量間的相對關(guān)系理想的DVH圖靶區(qū)OAROAR的DVH圖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)動有關(guān)的幾何數(shù)據(jù)機(jī)架、準(zhǔn)直器、治療床等運(yùn)動范圍及方向、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)射線束及射野劑量學(xué)數(shù)據(jù)直接測量的劑量學(xué)數(shù)據(jù)：如PDD、OAR、Sc、Sp等由a)類數(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)劑量分布是否滿意機(jī)器和患者要求是否滿足模擬定位機(jī)組成：X射線發(fā)生器；定位床；旋轉(zhuǎn)的C形臂機(jī)架；遠(yuǎn)程控制臺；影像增強(qiáng)器或平板探測器；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)動范圍勾畫射野和定位、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視的優(yōu)質(zhì)的X射線影像，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射線平片無法提供患者解剖結(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)過程稱之為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)證的過程數(shù)字重建的射線影像(digitallyreconstructedradiograph,DRR)：利用治療部位的CT圖像用數(shù)學(xué)方法重建出來圖像。DRR圖像的重建將虛線源射線分成好多條扇形線；每條扇形線所通過的CT體素單元的交點(diǎn)，經(jīng)過插值后獲得它的CT值；將每條扇形線上通過的CT片上的交點(diǎn)的CT值轉(zhuǎn)換成電子密度值并累加，求每條扇形線通過患者體厚后相應(yīng)的有效射線長；將射線長按灰度分級并顯示，形成DRR圖像忽略了散射線的影響在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)算每條扇形線上Rz值之前，可以對待定的組織的相對電子密度進(jìn)行加權(quán)處理，以提高DRR圖像的對比度。此時(shí)每條扇形線上CT體素單元對應(yīng)的射線厚度之和為：CT模擬機(jī)中國醫(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操作臺上模擬定位軟件TumourLOC，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，無須外加標(biāo)志點(diǎn)提供擁有全部的呼吸門控技術(shù)及原廠的呼吸門控設(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)行過程中，需不斷對治療計(jì)劃進(jìn)行檢查和修改：治療過程中，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)體劑量儀和熱釋光劑量儀二維劑量驗(yàn)證膠片劑量儀、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)由射線探測和射線信號的計(jì)算機(jī)處理兩部分組成。依據(jù)射線探測方法的不同，分為：熒光系統(tǒng)液體電離室固體探測器系統(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)探測單元位置固定、均勻分布，不會使圖像發(fā)生幾何失真缺點(diǎn)：射線利用率低；固體探測器系統(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器非晶硒影像陣列探測器固體探測器系統(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(on-line)驗(yàn)證——定性評估利用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(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不用模體治療中—驗(yàn)證治療計(jì)劃的實(shí)施是否準(zhǔn)確測量射線經(jīng)過患者后的射野劑量進(jìn)行驗(yàn)證應(yīng)用E