头颈部肿瘤放射治疗的CT模拟定位技术

发表时间:2017/8/31   来源:《中国医学人文》2017年第6期   作者:王昆龄
[导读] 随着现代计算机技术和医学影像技术的发展,CT应用领域越来越广泛,CT模拟是近几年发展起来的肿瘤治疗前定位的新技术。

青海大学附属医院  青海  西宁  810001
  摘要:目的:探讨头颈部肿瘤放射治疗中CT模拟定位技术(CT Simulation)及其临床应用价值。方法:回顾分析108例头颈部肿瘤的CT模拟定位病例。结果:108例患者均顺利通过CT模拟过程,成功率达100%。其误差为(1.0±0.3)mm,在<8.0mm 误差允许范围内,表明了CT模拟定位在头颈部肿瘤放射治疗中的作用是极其重要的。结论:CT模拟定位在头颈部肿瘤放射治疗中有重要价值。
  关键词:头颈部肿瘤;CT模拟定位;放射治疗
  随着现代计算机技术和医学影像技术的发展,CT应用领域越来越广泛,CT模拟是近几年发展起来的肿瘤治疗前定位的新技术。它充分利用了CT空间分辨上的精确性,通过对CT断层图像三维重建来反映几何信息。CT模拟可以被简单描述成:CT扫描定位+ BEVDRR(虚拟模拟)+ DRR验证[1]。由于它准确且实施简便,仅仅使用CT诊断设备,主要通过软件实现,因而正迅速成为一种标准的放射治疗前模拟方法。本文以我院2010年1月至2011年9月期间108例头颈部肿瘤患者通过CT模拟定位技术进行放射治疗,报道如下。
  1.资料与方法
  1.1一般资料
  CT模拟定位共108例头颈部肿瘤患者,其中男73例,女35例,年龄14~77岁,平均年龄46.4岁。其中鼻咽癌52例,脑膜癌8例,垂体瘤2例,上颌窦癌13例,喉癌28例,口腔癌5例。全部病例为首程接受放射治疗。
  1.2 设备
  头颈肩固定架;EFFCAST型热塑面罩;GE lightspeedRT型医用CT模拟定位机定机;治疗加速器采用Elakta-Precise 5746型医用直线加速器,并配备40对多叶准直器(MLC);Advantage-Sim软件和三维可移动激光定位系统;Elakta View-GT射野影像验证系统(EPID),H型塑料面网和有机玻璃底板及A、B、C、D、E五种型号的固定枕;胶片;数字化仪;VIDAR胶片扫描仪及储存资料的计算机;瑞迪AUTO-CUTTER系统;Masterplan TPS;网络系统。形成集图像诊断、图像传送、肿瘤定位和治疗计划为一体的高精度肿瘤定位计划系统。
  1.3 操作步骤
  根据患者不同的肿瘤,选择合适的治疗体位,并用热塑面罩进行头颈部固定。仰卧CT平面床上,患者戴上面罩,用“魔十字”法在面罩上标记好三维激光十字线。CT扫描:选用螺旋扫描方式,肿瘤靶区层厚为3mm,其余范围层厚为5mm,采用等距扫描,一般有40层CT图像;PITCH1.5,显示视野320mm,暴光条件是150kV 150mA,时间为3s,所有的扫描数据通过网络直接传送到AcQ-Sim工作站。在AcQ-Sim工作站,通过虚拟透视窗口完成照射野的设计和修饰。在Cad-plan工作站完成计量、评价和优化,获得最佳的治疗方案,这项工作主要有放疗医生和物理师合作完成。


验证照射野等中心精度:在X线模拟机上,患者取CT扫描和治疗时的相同体位,面罩固定,根据CT扫描的参考点回复到患者治疗等中心点,并做好标记,同时拍摄各照射野的模拟定位片。在治疗时拍摄Portal film的射野验证片,从而把计划时的DRR片,模拟定位片和射野验证片根据人体解剖标记比较等中心移位,控制精度[2]。
  再将确认的计划通过网络系统传输到三维激光定位系统进行校对,并CT扫描验证,确定误差在正常范围后,再将射野形状输入三维切割机,制作铅挡块并验证,确认无误后方可对位治疗。
  2.结果
  CT模拟过程在CT重建图像上进行,CT扫描能精确确定肿瘤靶区。但要注意CT扫描参数的掌握,数据的精确采集以及CT值的测定能满足放疗的需要。通过对108例头颈部肿瘤患者的CT模拟过程,定位成功率达100%。在治疗过程中头颈部肿瘤误差为(1.0±0.3)mm,在误差允许范围(<8.0mm)内。
  3.讨论
  通过体位固定、激光标记、CT定位扫描、图像传送、射野设定、治疗计划和治疗等中心标记。CT模拟定位可以和X线模拟定位一样完成从定位到做体表标记的全过程。基于图像的计划对于正确治疗各种恶性肿瘤非常重要,而CT定位扫描为制定计划提供清晰图像和所需的原始信息,故CT定位扫描技术直接影响放疗精度。CT定位扫描技术主要受以下几点因素影响。
  3.1摆位和固定
  根据治疗要求选择合适的体位。摆位要求尽可能让患者舒服,不舒适体位患者坚持时间短,其重复性差。固定装置大大改善了摆位重复性及严格性。
  3.2扫描层厚
  CT扫描层厚、间距可根据临床需要选择,CT扫描层厚和间距越薄,三维图像越清晰,靶中心在纵坐标上的精度越高,对小病灶,靶区的扫描层厚最好为3mm。CT扫描的范围比诊断的扫描范围要大。但在较大范围内3mm扫描,所需扫描时间长,病人接受的照射剂量也太大。采用靶区薄层3mm扫描,靶区外5mm扫描可减少病人的照射量。这样也降低了球管热量却保持良好的DRR图象质量[3]。
  3.3采用大扫描野
  为了更好地显示大体型患者及其固定装置和体表定位点这些重要参考标记,我们采用大扫描野(FOV)。本组头颈部FOV采用38cm,能够清晰显示体表放置的铝线参考点,提高了定位的精确性,为制定治疗计划提供便利。
  3.4扫描方式
  螺旋扫描方式是CT定位扫描的首选。螺旋扫描所得是容积数据,不会漏掉细小病灶,其扫描时间短,减少病人因体位或呼吸产生的影响,有效提高了定位准确性。
  3.5扫描床
  CT模拟应采用平板床,与放射治疗仪的床板一致。我们使用带标记刻度的碳素纤维CT模拟床,下沉度小于2mm,床的承重为400磅到450磅与医用加速器匹配,扫描时平板床作同一方向的连续运动。常规CT大都采用弧型床面,如两者床面不同将造成放疗患者体位不一致,严重影响了治疗的精确性,故CT模拟必须使用平板床面。诊断型CT机孔径一般为70cm以下,不能胜任某些患者特殊体位的要求,随之出现了85cm超大孔径的专用CT模拟定位机,其优越定位性能将逐渐取代传统X线模拟定位机。
  参考文献:
  [1]沈兰,黄迪生,管斌.肿瘤放疗CT-Sim定位扫描技术的探讨及临床价值[J].中华现代影像学杂志.2013,15(8):99-100.
  [2]程惠华.PET/CT模拟定位系统在放射治疗中的初步应用[J].全国肿瘤放疗及综合会议.2015,13(2):52-53.
  [3]何晓华,黄继烈,陈立新.头颈肿瘤立体定向分次治疗体位固定技术[J].中国肿瘤.2015,32(14):123-125.

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