CN107693958B - 放射治疗全程位置验证的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种放射治疗全程位置验证的方法，其特征在于：治疗位置验证首次采用手动方法配准，此后每次治疗采用自动配准；首先是利用放射治疗机机载影像验证装置，使用拍片功能中的单次曝光成像技术，辐射野大小不超过25cm×25cm；机架中心和束流中心轴允许精度均为±2mm，激光定位灯指示的允许精度是±2mm，所采集的位置验证片为不同呼吸时段影像。本发明采用单次曝光成像技术，用于拍摄放疗位置验证片操作方便、缩短验证时间、减少肿瘤患者由于位置验证所受辐射剂量；方便对患者放疗全程进行位置验证，保证每次治疗的准确性，减少人为误差。

Description

放射治疗全程位置验证的方法
技术领域
本发明涉及放射治疗领域，更具体的说是涉及放射治疗全程位置验证的方法。
背景技术
肿瘤放射治疗（简称放疗）就是用放射线治疗癌症。放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史．在伦琴发现X线、居里夫人发现镭之后，很快就分别用于临床治疗恶性肿瘤，直到目前放射治疗仍是恶性肿瘤重要的局部治疗方法。大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40%的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出。放射治疗已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。放射疗法仅有几十年的历史，但发展较快。由于超高压治疗机的使用，辅助工具的改进和经验的积累，治疗效果得到显著提高，目前已成为癌症治疗中的最重要手段之一。中国约有70%以上的癌症需用放射治疗，美国统计也有50%以上的癌症需用放射治疗。放射治疗几乎可用于所有的癌症治疗，对许多癌症病人而言，放射治疗是唯一必须用的治疗方法。
随着医学影像技术和计算机技术的发展，20世纪90年代后期，数字平板出现，它能够与胶片和CR同样的应用范围，仅需要几秒钟的数据采集，就可以观察到图像； X射线数字成像技术逐步在放射治疗中应用，电子射野影像系统（ electronic portal imagingdevice ，EPID ）和锥形束计算机断层扫描(Cone-beam computed tomography，CBCT)使放疗位置验证日趋方便，根据采用放射线能量的不同分为两种， (1)kV-CBCT：平板探测器的读数装置和探测器结合在一起，本身就具有提高空间分辨率的优势，患者接受的射线剂量少，使它可以作为一种实时监测手段；(2)MV-CBCT:MV-CBCT的x线源和治疗束同源是其优点。CBCT具有在治疗位置进行x线透视、摄片和容积成像的多重功能，对在线复位很有价值，成为目前IGRT开发和应用的热点。随着三维适形放疗(three-dimensionalconformalRadiation therapy,3DCRT)以及调强放射治疗(inten-sity modulatedradiation therapy,IMRT)等精确放射治疗技术的广泛应用，通常在整个治疗疗程，多次治疗前要进行CBCT扫描，验证治疗位置的精度。
肿瘤放射治疗中一般采用双曝光成像技术拍摄射野位置验证片,可以确认照射野的形状、照射范围及与射野外正常组织的比邻关系，同时与计划DRR片对比确定二者的符合程度，纠正患者治疗体位。受早期成像设备的成像质量及计算机成像技术的影响，拍摄条件多为2～3MU，一般采取首次、治疗中、末次或对第一周的五次治疗连续拍摄验证片与治疗计划的DRR片比对，确定治疗位置的误差来诠释整个疗程治疗位置的重复性和准确性。然而EPID拍片、CBCT扫描类似诊断CT扫描,都是利用X射线的穿透原理进行成像，因此在治疗中CBCT扫描会产生一定的电离辐射剂量和一定的扫描时间，会增加肿瘤患者一定的辐射剂量，相对延长在治疗室的滞留时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种能减少拍摄次数，且误差小，减少肿瘤患者辐射和痛苦的放射治疗全程位置验证的方法，该方法主要为方便肿瘤患者在接受放射治疗时，进行放疗全程位置验证，保证每次治疗位置的准确度，使治疗摆位误差控制在规定的误差阈值范围内，保证放射治疗计划准确的执行，提高放疗效果。
为实现上述发明目的，本发明采用如下方式实现的：
放射治疗全程位置验证的方法，其特征在于：治疗位置验证首次采用手动方法配准，此后每次治疗采用自动配准；
首先是利用放射治疗机机载影像验证装置，使用拍片功能中的单次曝光成像技术，拍摄肿瘤患者的冠状面和矢状面影像，与治疗计划的数字重建图像（ digitalreconstructedly radiograph ,DRR ）或首次治疗位置验证片比对，辐射野大小不超过25cm×25cm；
拍摄条件：MV级X线为0.6MU/次，剂量率50/分；KV级X线根据拍摄部位及患者体厚决定所需电压70-120kv、电流2.0-10mA及曝光时间2-20mS。
治疗机的机械和几何性能的要求：机架中心和束流中心轴允许精度均为±2mm，激光定位灯指示的允许精度是±2mm，所采集的位置验证片为不同呼吸时段影像。
根据《医用电子加速器辐射源》计量检定规程：吸收剂量的检定结果与实际使用的数值的偏差不应超过±3%，辐射野的平坦度和对称性的变化不应超过±3%；再者治疗计划的设计要求靶区剂量的总不确定度不超过±5%。对于恶性肿瘤的致死剂量而言微乎其微，对肿瘤患者正常组织耐受剂量的最小器官损伤剂量（TD5/5）影响小。
本发明采用单次曝光成像技术，用于拍摄放疗位置验证片操作方便、缩短验证时间、减少肿瘤患者由于位置验证所受辐射剂量；方便对患者放疗全程进行位置验证，保证每次治疗的准确性，减少人为误差。
附图说明
图1为利用放射治疗机机载影像验证装置采用单次曝光成像技术拍摄的肿瘤患者冠状面影像。
图2为利用放射治疗机机载影像验证装置采用单次曝光成像技术拍摄的肿瘤患者矢状面影像。
图3为利用放射治疗机机载影像验证装置的对比软件进行同源影像自动配准验证。
具体实施方式
下面结合附图说明，对本发明做进一步的阐述。
放射治疗全程位置验证的方法，其特征在于：治疗位置验证首次采用手动方法配准，此后每次治疗采用自动配准；
首先是利用放射治疗机机载影像验证装置，获取病人治疗摆位及首次位置验证片，摆位按照计划系统给出的三维坐标值由皮肤表面标记点，按激光线指示移动治疗床找到靶区中心到等中心位置；打开放射治疗机机载影像验证装置，拍片功能，辐射野大小不超过25cm×25cm，采用单次曝光成像技术、图像单幅采集模式,拍摄病人正、侧位（冠状面、矢状面）的位置验证片，经医师、物理师、技师三者共同与计划DRR片对比，使用影像验证软件选择明显骨性标识为配准点，采取手动+自动配准方法确定治疗位置误差；符合要求后添加到该病人基准图像库备用。
每次治疗摆位验证：病人左右和头脚方向依据激光线指示按体表标记摆位、前后方向，按首次摆位验证后记录的治疗床升床数值为准；拍摄正、侧位（冠状面、矢状面）位置验证片，选择明显骨性标识为配准基准，自动配准方法，每次治疗前拍摄位置验证片与首次位置验证片比对，误差超出限值则纠正后经再次拍片确认位置误差在限值内再进行治疗。
立体定向放射治疗的患者，大剂量分割模式，每次治疗前需进行位置验证。
拍摄条件：MV级X线为0.6MU/次，剂量率50/分；KV级X线根据拍摄部位及患者体厚决定所需电压70-120kv、电流2.0-10mA及曝光时间2-20mS。
治疗机的机械和几何性能的要求：机架中心和束流中心轴允许精度均为±2mm，激光定位灯指示的允许精度是±2mm，所采集的位置验证片为不同呼吸时段影像。
根据《医用电子加速器辐射源》计量检定规程：吸收剂量的检定结果与实际使用的数值的偏差不应超过±3%，辐射野的平坦度和对称性的变化不应超过±3%；再者治疗计划的设计要求靶区剂量的总不确定度不超过±5%。对于恶性肿瘤的致死剂量而言微乎其微，对肿瘤患者正常组织耐受剂量的最小器官损伤剂量（TD5/5）影响小。
该方法一般用于胸、腹部肿瘤患者，由于胸、腹部受呼吸、器官运动的影响较大，故对体形特殊或体位固定效果不明显得患者需进行治疗全程位置验证。头颈部患者采用U形或头颈肩板加热塑膜固定，固定效果明显，可采取首次治疗、治疗中、末次治疗验证模式。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.放射治疗全程位置验证的方法，其特征在于：治疗位置验证首次采用手动方法配准，此后每次治疗采用自动配准；首先是利用放射治疗机机载影像验证装置，获取病人治疗摆位及首次位置验证片，摆位按照计划系统给出的三维坐标值由皮肤表面标记点，按激光线指示移动治疗床找到靶区中心到等中心位置；打开放射治疗机机载影像验证装置，拍片功能，辐射野大小不超过25cm×25cm，采用单次曝光成像技术、图像单幅采集模式,拍摄病人正、侧位的位置验证片，经医师、物理师、技师三者共同与计划DRR片对比，使用影像验证软件选择明显骨性标识为配准点，采取手动+自动配准方法确定治疗位置误差；符合要求后添加到该病人基准图像库备用；每次治疗摆位验证：病人左右和头脚方向依据激光线指示按体表标记摆位、前后方向，按首次摆位验证后记录的治疗床升床数值为准；拍摄正、侧位位置验证片，选择明显骨性标识为配准基准，自动配准方法，每次治疗前拍摄位置验证片与首次位置验证片比对，误差超出限值则纠正后经再次拍片确认位置误差在限值内再进行治疗；立体定向放射治疗的患者，大剂量分割模式，每次治疗前需进行位置验证；拍摄条件：MV级X线为0.6MU/次，剂量率50/分；KV级X线根据拍摄部位及患者体厚决定所需电压70-120kv、电流2.0-10mA及曝光时间2-20mS；治疗机的机械和几何性能的要求：机架中心和束流中心轴允许精度均为±2mm，激光定位灯指示的允许精度是±2mm，所采集的位置验证片为不同呼吸时段影像。
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