前 言
隨著科學的進步，腫瘤放射治療進步非常迅速，并已日趨成熟，目前已發展成為治療惡性腫瘤的三大主要手段（手術、放療、化療）之一，在醫學上占有重要地位。 三維適形放射治療技術利用計算機斷層掃描（Computed Tomography,CT）圖像重建三維的腫瘤結構，通過在不同方向設置一系列不同的照射野，并采用與病灶形狀一致的適形擋鉛，使得高劑量區劑量的分布形狀在三維方向上與靶區形狀一致，同時使得病灶周圍正常組織的受量降低，以提高腫瘤的局部控制率，減少正常組織的放射并發癥。
本文以 10 位 4 野照射的食道癌患者為例， 對其進行放射治療。 對設計好的治療計劃進行可行性分析，即將設計好的治療計劃放到模擬機上進行治療模擬及校對，驗證治療計劃的可行性。 如果可行，則執行該治療計劃；如果不可行，則重新設計治療計劃。 本課題旨在通過對食管癌實例分析， 結合科室的實際情況，理清放射治療的全部過程，重點學會利用模擬機模擬病人放療過程，從中發現問題，解決問題。
1 放療過程
放療患者從就診、治療到放療結束，要經過四個環節：體模階段、計劃設計、計劃確認、計劃執行。 四個環節的有機配合是放射治療取得成功的關鍵。
1.1 實現條件
儀器設備：SIEMENS SOMATOM 雙螺旋 CT 機、北京醫療器械研究所 BJ-6B 型直線加速器、北京醫療器 械 研 究 所 BDM-2 型 模 擬 機 、 三 維 激 光 系 統 、BJRTPS-2001 型三維治療計劃系統 （Treatment Plan-ning System,TPS）及體位固定裝置。
臨床資料： 10 例 4 野照射食管癌患者 （0°， 90°，180°，270°），最小年齡 35 歲，最大年齡 70 歲。
1.2 體模階段
（1）體位固定及設置標記點
對食管癌患者，利用體模制作模形。 體位上采用仰臥位，上肢抱頭。 利用激光定位系統確定擺位點，選擇靠近腫瘤部位且方便標記的部位作體外參考標記。用筆畫出 3 個激光十字叉后，用鉛點標記。
（2）CT 掃描及進行影像傳輸
利用西門子雙螺旋 CT 機進行掃描， 食管癌患者層距選為 5 mm.為了減少呼吸運動的影響，掃描過程中要求平靜呼吸，不能憋氣；還應保證 CT 掃描過程中不遺漏標記點（鉛點）。 掃描完成后，通過網絡系統將 CT 掃描圖象 1:1 傳輸到 TPS 中，進行三維重建。
1.3 計劃設計
（1）勾畫輪廓
常規由醫師勾畫體表外輪廓、 周圍重要器官輪廓及計劃靶區（Planning Target Volume,PTV）輪廓。 當PTV 與危及器官重疊時，為了保護其免受損傷，可以適當修改 PTV.
（2）布置照射野
首先在射束方向觀 BEV 窗口下布野， 食管癌病人的適形照射， 一般情況下設置為 3 個野或 4 個野，本文中選擇的食管癌患者均為 4 野照射 （0°，90°，180°，270°）；其次選擇劑盈權重并進行劑量計算和優化； 最后利用等劑量曲線和劑量體積直方圖（DoseVolume Histograms,DVH）對計劃評估、確認。
1.4 計劃確認
（1）制作擋鉛
計劃完成后，輸入合適的靶區劑量，打印治療計劃，制作擋塊。 注意此過程中靶區劑量的選擇應合適，劑量過高，易造成周圍正常組織的放射并發癥；劑量過低，易造成野內腫瘤復發。
（2）模擬驗證
此過程是適形放療射野位置驗證最重要的內容，是每個病人在治療前必須要做的工作之一。 根據科室的實際情況，無放療專用 CT,因此采用放療科的常規設備 x 光模擬機來確定并標記靶中心位置和做靶中心驗證。
1.5 計劃執行
執行治療計劃，應該注意的是必須保持“三位合一”,即保持計劃設計前的制模體位、掃描體位與計劃設計后的治療體位一致。
2 放療前的治療模擬
本章重點介紹放療的計劃確認階段，這些工作都是利用常規放療模擬機及擋鉛托架完成的，但前提是模擬機有良好的質量保證。 放射治療的 QA 是指經過周密計劃而采取的一系列必要的措施，保證放射治療的整個服務過程中的各個環節按國家標準準確安全地執行。
2.1 常規放療模擬機的質量保證（QA）
為保證模擬機模擬過程的準確，模擬過程中模擬機的質量保證和質量控制（QA/QC）是關鍵，它包括三維激光定位系統的校正、模擬機及 TPS 參數的修正、治療機等中心及輸出盈的核準以及鉛擋塊的驗證等。此外，鉛擋塊的厚度決定了漏射線的大小，關系到正常組織的受照劑量，必須嚴格按照射線的能量制做相應厚度的鉛擋塊。
現重點介紹等中心精度的檢驗和光野射野的一致性。
（1）尋找等中心的位置和檢驗等中心的位置精度
模擬機大機壁的旋轉軸（XX），小機頭（準直器）的旋轉（YY）與治療床的旋轉軸（ZZ）應相交于一點，此交點稱為模擬機的等中心。 無論是固定源皮距照射還是等中心照射，等中心的位置和精度的確定是非常重要的， 它不僅代表了模擬機的機械運動精度， 而且是確定射野及射野特性的基本出發點。
方法： 利用水平儀確定機頭和機架的 0°位置，治療床面大約置于標稱源皮距（100 cm）處，射野設置為10 cm×10 cm,將等中心檢驗裝置（坐標紙 ）放在床面上，打開燈光野，用鉛筆在紙上標記機頭0°時井字線的位置，兩連線的交叉點處為十字線目標點，旋轉準直器一周，使燈光十字精確位于目標點，然后對床面高度處于±10 cm 的情況下重做上述檢查，確認燈光十字與準直器轉軸的重合。 再將床面恢復到標稱源皮距處，固定準直器于 0°位置，轉機臂于不同位置，重復上述類似的操作，驗證等中心位置精度。
（2）驗證光野與射野重合性
X 線野光野的一致性，同樣是模擬照射的關鍵。
方法：采用膠片法，利用等中心檢測裝置，該裝置配備一個專用高能 X 射線照相暗盒，使用普通醫用 X射線感光膠片。曝光前，將機架及準直器設置為 0°，驗證板放置在等中心處， 射野設置為 10 cm×10 cm,照射大約 100 cGy, 在膠片上蓋一層建成厚度的固體模體材料，用大頭針記錄光野（井字框交叉點）的位置。曝光后膠片上留下黑點表示的射野及光野的大小及位置，可直接讀出光野與射野的符合情況和偏離方向及程度。
2.2 模擬過程
依次對 10 位患者重復上述步驟， 并記錄結果及出現的問題。
（1）尋找射野中心并做體表標記
在模擬機床上，根據體模標記定位，再根據治療計劃計算出的射野中心點與定位時所標記的十字叉參考點相對應的參考坐標數值，利用擺位體架刻度標尺在激光燈下移動治療床，然后利用激光線標記中心點。 這個過程很重要，需要物理師、主管醫師和治療師共同參與。
（2）射野驗證
通過比較來自計劃系統下的 BEV 射野照片（DRR,Digitally Reconstructed Radiography,數 字重建圖像）與來自治療機的射野驗證片，可驗證射野是否正確以及射野誤差。
a.射野中心 X 光模擬驗證
實施治療之前，應當驗證在患者體表標記的射野中心與計劃設計中所設置的中心是否相符，其誤差是否在正常范圍內。
方法：通過 TPS 系統攝等中心正、側位 DRR 片。將患者在模擬機上進行擺位，激光線對準中心體表標記線，然后按與 DRR 片相同源片距攝正、側位 X 光片。 比較 X 光片與 DRR 片上等中心所在解剖位置，得到中心偏移誤差。
b.射野影像檢查
射野影像檢查是放療計劃實施質量的最終驗證。射野影像檢查在第一次放療實施前進行一次，放療中根據情況抽查，大約每 1~2 周一次。 修改計劃后新計劃實施前要檢查一次。
方法： 將射野與 CT 模擬系統輸出的 DRR 片進行比較， 可得到實施治療與計劃間存在的射野偏差，看劑量分布是否符合臨床要求。
（3）計算深度驗證
計算深度即射野中心軸在體表的入射點到射野等中心的距離，等于（SAD-SSD）。
方法：在體表可見射野投影的射如 AP 野，在擺位完畢后讀出 SSD 即可驗證該野的計算深度是否與虛擬模擬的計算深度想否。 但 PA 野無法直接讀出SSD, 這種情況可在擺位完成后令患者坐起， 讀出 0位源 - 體模距 （臂架 0 度時， 源到真空墊表面的距離），0 位源 - 體模距減去 SAD 即為 PA 野的計算深度。
（4）治療計劃各項參數的可行性驗證。
放療計劃所設計的各項治療參數是否可行，需在治療前進行驗證。 特別是非共面照射設計，常?？赡艹霈F臂架與治療床或病人身體相撞的情況。 故治療前計劃的可行性驗證是必要的。
方法：依次對各位患者進行放療模擬，看通過各種治療計劃顯示參數（擋塊、楔形、組織補償等）的調整及修飾后，參數的選擇是否正確，臂架是否出現與病人身體相撞的情況等。
3 結果與討論
本章給出第三章的實驗結果， 并進行分析與總結。
（1）模擬機的質量保證與質量控制
a.等中心精度的檢驗 :經檢測 ,等中心位置偏差為 0.6 mm,符合國家標準。
b.光野與射野的重合性 :曝光后 ,將洗出的膠片用黑度儀讀出射野的 50%等劑量邊緣，并畫出其四條邊；再根據大頭針做的標記畫出光野的四條邊。 可發現， 射野的 50%等劑量曲線與燈光野邊緣線的距離重合度在 l mm 以內。
（2）模擬過程
記錄結果如表 1 所示，從表 1 中可以看出：
a.通過在常規 X 線模擬機下對照射野位置進行驗證。
大部分患者的模擬計劃與臨床要求基本吻合，其劑量分布符合臨床要求，只有 7 號患者沒有通過放療前的模擬過程，通過率為 90%.
分析：經檢查，7 號患者擋鉛塊制作出現錯誤，應重新制作擋鉛。
b.射野中心偏移誤差最大為 3.5 mm,最小為 0.5mm.
分析：可產生中心偏移的原因較多，常見的如擺位誤差、CT 模擬激光系統誤差、 中心體表標記誤差、X 光模擬系統誤差等，進行放療前模擬過程時，應盡量減少人為誤差，提高治療的精確性。
c.3 號和 5 號患者在治療過程中出現與床相撞的情況?！颈?】
分析： 患者治療模擬過程中出現與床相撞的情況，產生此原因的可能因素為：①病人的體型；②照射野的設計；③靶區及重要器官的輪廓勾畫。 應具體問題具體分析。 可通過調整床與體模的位置來解決，實在解決不了的，需修改治療計劃。
設計好的治療計劃并不一定就能執行，要進行驗證及校對。 方法有很多，包括加速器自身配置的 EPID系統，常規放療模擬機，CT 模擬機，加速器治療野攝片等，我們利用傳統的模擬機來進行。 驗證通過的患者直接在治療機上進行治療；沒有通過的患者根據具體情況，重新修改治療方案，采集模擬機圖像，拍攝校準片，調整擺位標記，直至符合要求才送加速器進行治療。
利用模擬機進行驗證，加速器進行治療增加了系統誤差的概率。 為了減小誤差，應該加強模擬機的質量控制措施，保證射野大小及位置，光野射野一致性，激光燈系統，等中心等物理指標準確可靠。 雖然如此，離線校正并不能縮小隨機誤差，影像引導放射治療（I-GRT） 是一種四維的放射治療技術的實時成像系統，它可以克服上述缺點， 在治療過程中進行射野照片，通過影像的引導可以減少由于擺位或器官移動造成的腫瘤位置變化后帶來的放療誤差，雖然設備比較昂貴，但它必將代表主流技術和發展方向。
總而言之，放療模擬是放療患者接受放射治療的重要步驟，是保證在治療過程中照射野位置和劑量準確性的極重要的一步。 經過計劃評估后的治療方案在形成最后治療方案前必須經過驗證與模擬，用于驗證治療計劃的可行性， 從而保證治療計劃精確執行，提高放射治療療效。
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