【導(dǎo)讀】放射治療是腫瘤治療的重要手段之一，也是一門多學(xué)科綜合性較強(qiáng)的專業(yè)。療技術(shù)是放射治療學(xué)的重要組成部分，是實(shí)施放射治療過程中的一種手段。輕的學(xué)科，至今只有百余年歷史，但是卻有著重要的作用。近年來，放射治療領(lǐng)域中的。各種高新技術(shù)日益增多，放射治療技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。設(shè)備治療腫瘤的原理，能夠?qū)Ψ派渲委熂夹g(shù)有個(gè)初步的概念。

　　

【正文】 輸以及治療計(jì)劃系統(tǒng)（ TPS）為治療計(jì)劃設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。隨著醫(yī)療設(shè)備的改善以及治療精度的提高，CT 模擬機(jī)的使用越來越多。 治療計(jì)劃的設(shè)計(jì) 根據(jù)第一階段得到的關(guān)于患者的腫瘤分布狀況，結(jié)合具體的腫瘤的臨床表現(xiàn)，如腫瘤的類型和期別以及所在的部位，放療醫(yī)生勾畫出靶區(qū)和計(jì)劃區(qū)的范圍，并預(yù)計(jì)出 靶的致死劑量和周圍正常組織特別是重要器官的最大允許劑量等，與物理人員一起，進(jìn)行治療計(jì)劃設(shè)計(jì)。 一 、 放射治療計(jì)劃的臨床劑量學(xué)原則 根據(jù)臨床的要求和多年的臨床劑量學(xué)實(shí)踐，一個(gè)較好的治療計(jì)劃應(yīng)該滿足 下列四項(xiàng)條件： 1. 腫瘤劑量要求準(zhǔn)確。靶區(qū)的準(zhǔn)確定義是治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，靶區(qū)應(yīng)該包括顯見的腫塊，潛在轉(zhuǎn)移的區(qū)域淋巴結(jié)，亞臨床病灶以及考慮由于運(yùn)動(dòng)和擺位誤差而應(yīng)外放的范圍。術(shù)后放療應(yīng)該包括手術(shù)范圍，然后嚴(yán)格按照放射腫瘤醫(yī)師給出的靶區(qū)劑量予以照射。 2. 治療的腫瘤區(qū)域里，劑量分布要均勻，劑量變化梯度不能超過正負(fù) 5%。 3. 照射野設(shè) 計(jì)應(yīng)該盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低照射照射區(qū)域正常組織受量范圍。顯然靶上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 21 區(qū)和治療區(qū)是有區(qū)別的。靶區(qū)是根據(jù)患者的腫瘤分布情況利用解剖截面圖來說明，而不能用劑量分布來確定。應(yīng)腫瘤形狀不規(guī)則，靶區(qū)當(dāng)然也不規(guī)則。常規(guī)放療中，由于技術(shù)條件有限，不可能設(shè)計(jì)一個(gè)治療方案，使得 90%的等劑量線按靶區(qū)的形狀的要求分布，只能做到使絕大部分靶區(qū)位于 90%等劑量曲線之內(nèi)。利用適形放療技術(shù)特別是調(diào)強(qiáng)適形放療技術(shù)，可以大大改善治療區(qū)的形狀的三維適合度。 4. 保護(hù)腫瘤周圍的重要器官。如食管癌治療時(shí)保護(hù)脊髓免受照射，至少不能使它接受超過其允許耐 受量的范圍。 以上四點(diǎn)稱為臨床劑量學(xué)四原則。 二 、 靶區(qū)的確定 靶區(qū)也稱目標(biāo)區(qū)域 ，即是治療目標(biāo)所在，包括腫瘤本身及臨近潛在的受侵犯組織以及可能擴(kuò)散 的范圍，靶區(qū)還應(yīng)該包括應(yīng)解剖部位及內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)的臨床不確定性而需要考慮照射的邊緣區(qū)域。目前主要通過以下兩個(gè)方法來確定靶區(qū) ：通過臨床體格檢查確定靶區(qū)的方法，主要有視診和觸診，他是常用的簡單易行的 方法，用于淺表腫瘤，如皮膚癌，口腔內(nèi)惡性腫瘤的靶區(qū)定位。 2. 根據(jù)醫(yī)學(xué)影像確定，如模擬定位機(jī)， CT 片，彩色多普勒， MRI， petct。 在 進(jìn)行放射治療結(jié)果分析和比對時(shí)，用一個(gè)國際性的規(guī)定來描述靶區(qū)和正常組織的受照體積與劑量是十分重要的。 圖 腫瘤各區(qū)示意圖 三 、 治療計(jì)劃的設(shè)計(jì) 目前放療計(jì)劃設(shè)計(jì)最常用的是川三維 TPS來設(shè)計(jì)一般采用正向設(shè)計(jì)方法、首先設(shè)計(jì)照射野的個(gè)數(shù)、入射角、各照射野的劑量權(quán)重等物理參數(shù) .然后用 TPS計(jì)算照射劑量分布根據(jù)預(yù)定腫瘤照射劑量及正常組織的放射耐受量，通過嘗試失敗內(nèi)嘗試這種途徑，最終獲得比較滿意的放療計(jì)劃。放療計(jì)劃設(shè)計(jì)包括下列幾個(gè)步驟 ： 一般信息是指姓名、病例號等。圖像信自、是指 模擬定位獲得的人體外輪廓或 CT 斷層圖像，和其他影響學(xué)檢查所獲得的圖像 (如核磁、超聲和電子掃描 )CT 圖像能夠提供不均勻組織的密度，這是其他模式圖像不具備的特點(diǎn)因此 3D治療計(jì)劃需要 CT 圖像。但是因?yàn)?CT 分辨軟組織的能力差，只能反映病變組織在形態(tài)學(xué)上的變化。不能反映生物功能狀態(tài)的改變，在許多情況下，需要結(jié)合其他模式圖像，才能準(zhǔn)確定義靶區(qū)。 放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 22 登記圖像是建立一組圖像中層與層的空間關(guān)系過程。當(dāng)輸入的是一組外輪廓圖時(shí)，需要輸人患者的體位、每層在人體縱向的位置和每個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)，才能建立這種空間 位置關(guān)系。當(dāng)輸入一組電子圖像時(shí)，計(jì)劃系統(tǒng)有可能自動(dòng)完成圖像登記，因?yàn)殡娮訄D像通常包括體位和層位等信息。而匹配圖像是建立兩組不同圖像之間的空間位置關(guān)系的過程。當(dāng)兩組圖像輸入時(shí)，只有通過圖像匹配，才能確定它們的空間位置關(guān)系，才能在同一的患者坐標(biāo)系中定義解剖結(jié)構(gòu)、建立患者的 3D 假體。匹配可能在異機(jī)和同機(jī)兩種模式下進(jìn)行。異機(jī)模式是指需匹配的兩組圖像是在不同的機(jī)器上采集的，如 CT 圖像和 MR 圖像。由于在不同的機(jī)器上采集圖像，患者需要兩次擺位，體位變化可能比較大，匹配的準(zhǔn)確度可能受影響，匹配只能人或半自動(dòng)化完成。同機(jī)模式 是指兩組圖像是在一個(gè)機(jī)器上采集的，兩次采集之問患者躺在治療床沒有動(dòng)。比如，在 c。T 機(jī) ，在 PET/CT機(jī)采集 CT 圖像和 PET 圖像。由于采集過程患者體位沒有變化，匹配的準(zhǔn)確度高，匹配可以不需要人工干預(yù)動(dòng)，自動(dòng)完成。 不同的放療技術(shù)需要確定的射野參數(shù)會有所不同。例如，經(jīng)典適形放療需要確定的射野參數(shù)有照射方向、射線能量、射野形狀、射野權(quán)重、楔形板角度和方向 。而 MLC 調(diào)強(qiáng)適形放療需要確定照射方向、射野能量和子野序列 (對靜態(tài)調(diào)強(qiáng) )或葉片的運(yùn)動(dòng)軌跡 (對動(dòng)態(tài) 調(diào)強(qiáng) )。確定參數(shù)有正向和逆向兩種方式。正向方式是指物理師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和治療常規(guī)，手工設(shè)定射野參數(shù)，然后評價(jià)計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算得到的劑量分布。如果評價(jià)滿意，射野參數(shù)就確定不來 。如果評價(jià)不滿意，則調(diào)整射野參數(shù)。如此反復(fù)，直至計(jì)劃滿意。逆向方式是指物理師定義一個(gè)數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化的問題，用問題的目標(biāo)函數(shù)和 (或 )約束條件描述臨床處方劑量要求比如說，用目標(biāo)函數(shù)描述靶區(qū)的處方劑量，用約束條件描述靶區(qū)劑量均勻度要求和正常組織的耐受劑量要求 )。然后對計(jì)劃系統(tǒng)求解最優(yōu)化問題，給出一組最優(yōu)的射野參數(shù)和相應(yīng)的劑量分布。如果物理師評價(jià)滿意，射野 參數(shù)就確定下來 。如果不滿意，則調(diào)整優(yōu)化問題的參數(shù) (如正常組織的最大劑量限值和劑量體積限值以及相應(yīng)的重要性系數(shù) )。如此反復(fù)，直至計(jì)劃滿意。兩相比較，逆向方式的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為計(jì)劃質(zhì)量的提高，因?yàn)槟嫦蚍绞绞菑囊粋€(gè)大的多解的空間搜索到最優(yōu)解 (即最優(yōu)的一組射野參數(shù) )。但需要指出的是，逆向方式不一定能縮短時(shí)間。物理師仍然需要做許多手工調(diào)整，只是調(diào)整的參數(shù)發(fā)生了變化。 同一患者的數(shù)據(jù)可設(shè)計(jì)幾種放療計(jì)劃，常用定量指標(biāo)排出優(yōu)劣次序，通過改變照射野位里、入射角、射線能量、每個(gè)照射野的劑量權(quán)重?cái)?shù)來優(yōu)化治療計(jì)劃 .、楔形濾片及其他射線修飾濾片、光闌角等參數(shù)來優(yōu)化治療計(jì)劃。 放療計(jì)劃的評價(jià)工具可分為物理學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)兩大類物理學(xué)指標(biāo)有平面劑量分布顯示、劑量一體積直方圖和適形指數(shù)等 。生物學(xué)指標(biāo)有腫瘤控制概率 (Tumor Control Probability,TCP)、正常組織并發(fā)癥概率 (Normal Tissue Cornplication Probability, NTCP)、等效均勻劑量 (Equivalent Uniform Dose, EUD)或有效劑量 (Effective Dose)和有效體積 (effective volume)等。物理學(xué)指標(biāo)是現(xiàn)代 TPS和醫(yī)生用于評價(jià)的主要指標(biāo)，它是目前評估計(jì)劃治療方案的最有力工具，它可明確顯示靶區(qū)和正常組織的劑量與體積的關(guān)系。根據(jù) DVH 可以直接評估高劑量區(qū)與靶區(qū)的適形度，再依據(jù)適形度挑選較好的治療計(jì)劃。 到目前為止生物學(xué)指標(biāo)在臨床上應(yīng)用較少。 三 、 治療計(jì)劃的驗(yàn)證與確認(rèn) 一個(gè)設(shè)汁好的治療計(jì)劃，應(yīng)該放到模擬機(jī)或 CT 模擬機(jī)上進(jìn)行照射野模擬和核對，看能否在實(shí)際的治療機(jī)上執(zhí)行。核對時(shí)患者的擺位條件如頭枕、墊肩及固定體悅等應(yīng)該與定位和照射時(shí)的體位條件 完全相同。即使治療計(jì)劃的劑量分布設(shè)計(jì)得很滿念、若因種種原因計(jì)劃不能執(zhí)行。例如與治療機(jī)碰撞或患者不能保持定位時(shí)的體位，也必須返回治療計(jì)化系統(tǒng)進(jìn)行修改，以適應(yīng)治療機(jī)和患者的上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 23 要求。有條件的話，應(yīng)將治療計(jì)劃患者實(shí)際接受的治療方案進(jìn)行劑量驗(yàn)證。一旦驗(yàn)證可以執(zhí)行治療計(jì)劃，則應(yīng)在患者體表作相應(yīng)的擺位標(biāo)記 (等中心激光定位器標(biāo)志、照射野邊界等 )，填好治療單，做好擋野鉛塊和組織補(bǔ)償塊等，醫(yī)生和物理師簽字以確定最后的治療計(jì)劃。 四 、 治療計(jì)劃的執(zhí)行 治療計(jì)劃執(zhí)行包括 3 個(gè)方面的內(nèi)容：治療機(jī)物理及幾何參數(shù)的設(shè)置、治療擺位和治療體位的固定。治療計(jì)劃的執(zhí)行是整個(gè)治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與執(zhí)行過程中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。治療開始前，醫(yī)師、物理師應(yīng)指導(dǎo)技術(shù)員充分理解治療過程，如正確的體位固定方法、射野的方向性等。確保各項(xiàng)治療參數(shù)的正確輸人和準(zhǔn)確執(zhí)行。物理師和主管醫(yī)師參與第一次治療，向治療技師說明擺位技巧和擺位質(zhì)量控制方法，交代擺位和治療過程的基本要求。 技術(shù)員是治療計(jì)劃的最終執(zhí)行者，其職業(yè)道德和技術(shù)素質(zhì)對保證治療精度和提高療效極為重要。由于每天工作量大，同時(shí)照射技術(shù)日趨復(fù)雜和精細(xì)，技術(shù)員在治療計(jì)劃執(zhí)行過程中有時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，所以必須采取措施，避免差錯(cuò)的發(fā) 生。除必須使用體位固定裝置和激光定位器外，有條件的可以攝照射野驗(yàn)證片。照射野影像驗(yàn)證系統(tǒng) (EPID)是拍攝照射野驗(yàn)證片的擴(kuò)展 .它能觀察、記錄和再現(xiàn)照射過程的患者體位、照射野與靶區(qū)的關(guān)系等動(dòng)態(tài)情況。 隨著治療的一步步進(jìn)行，腫瘤的范圍在不斷縮小和變化，患者的身體健康條件也在變化，醫(yī)生和物理師應(yīng)隨之修改治療計(jì)劃，以適應(yīng)腫瘤和患者的身體條件變化等情況。 技術(shù)員應(yīng)詳細(xì)填寫治療記錄單，內(nèi)容包括治療日期、照射野名稱、每次治療時(shí)間、每次劑量累計(jì)劑量及治療角度、特殊擺位等。醫(yī)生要定期檢查記錄單，并根據(jù)治療情況 不斷修正。 放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 24 第 5 章 結(jié)論 近年來，隨著污染 ，輻射 及各種客觀環(huán)境因素，癌癥患者的數(shù)量每年都在不斷的上漲。因此，醫(yī)療手段也必須要不斷的發(fā)展。放射治療是治療癌癥的主要手段之一，近些年來，放射治療領(lǐng)域里，各種高新技術(shù)的應(yīng)用日益增多。放射治療技術(shù)也在不斷的發(fā)展，如立體定向放射外科，調(diào)強(qiáng)放射治療和圖像引導(dǎo)放療技術(shù)。 這些新進(jìn)手段的應(yīng)用，一方面提高了放射治療技術(shù)的科技含量，另一方面也提高了放射治療的風(fēng)險(xiǎn)，即在應(yīng)用這些新技術(shù)時(shí)，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，對病人的損害可能會更大，引起的后果可 能會更嚴(yán)重。 因此，對于放射治療技術(shù)的應(yīng)用就要有很高的要求。操作放療設(shè)備的技術(shù)員需要有很高的素質(zhì)和能力。目前，我國的放射治療技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外的水平和時(shí)代的需要。本論文的編寫就是希望能夠?qū)Ψ暖熂夹g(shù)有個(gè)涵蓋，包括放射治療基礎(chǔ)理論和基本知識。希望能夠在日后成為治療臨床人員的參考。 最后要說明的是，由于本人理論知識不足，缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，懇請老師們批評指正，本人不勝感激。 上海醫(yī)療器械高 等專科學(xué)校畢業(yè)論文 25 謝 辭 感謝 陳正龍老師，給予了我許多建議 。使 我能夠如期順利完成畢業(yè)論文。陳正龍老師工 作十分繁忙，仍以精益求精的治學(xué)態(tài)度，不厭其煩地指導(dǎo)我的論文寫作，并提出寶貴的意見，為此耗費(fèi)許多時(shí)間和精力，在我的論文中凝聚著他的心血。在此，謹(jǐn)向陳正龍老師致 以 最衷心的感謝。 放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 26 參考文獻(xiàn) [1] 許昌韻主編 高等教育材料 腫瘤放射治療學(xué) 第二版 2020 [2] 胡逸民主編 腫瘤放射物理學(xué) 第四版 2020 [3] 楊偉志 史榮主編 LQ 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