《放射治疗物理学》培训教材讲义教案-13章治疗计划系统和治疗计划评估

《《放射治疗物理学》培训教材讲义教案-13章治疗计划系统和治疗计划评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第十三章治疗计划系统和治疗计划评估本章叙述治疗系统的基本概念，丿力史发展，治疗计划的剂量学原则及靶区剂量规定，外照射靶区剂量学规定，TPS屮的图像和图像处理技术，治疗计划设计过程，近距离放射治疗剂量算法，外照射剂量计算算法，治疗计划系统的设计和体系结构，治疗计划系统的验证,治疗计划系统的质量保证。第一节治疗计划系统概念和历史简介对治疗计划系统的概念和发展有正确的认识，是了解治疗计划系统和治疗计划评估过程的基础。一、治疗计划系统概念从广义上说放射治疗计划包括肿瘤诊断、分期、影像获得、靶区定位和勾呦、正常纟H.织勾画、治疗计划设

2、计模拟优化、治疗实施等步骤。这些步骤完成放疗患者从就诊，治疗到治疗结束的整个过程。这个过程可简单的分为体模阶段、计划设计、计划确认和计划执行四个环节。体模阶段包括治疗体位的确定，体位的固定措施和肿瘤的定位。主要内容确定肿瘤的位置和范围，以及与周围纟R织、重要器官间的关系，从而为的计划设计提供必要的解剖材料。医牛在此基础上为患者治疗制订合适的治疗方针。治疗计划的设计是医牛根据体模阶段获得的患者的肿瘤分布情况，结合貝体肿瘤的临床表现（如肿瘤的类型和期别及期所在部位），勾画出靶区和计划区的范围，并预计出靶的致死剂量和周围正常组织特

3、别是重要器官的最大允许剂量，按射野设计原理进行治疗计划的设计。治疗计划的确认是将设计好的治疗计划放到模拟机或CT模拟机上进行射野模拟和核对，看是否可在具体的治疗机上执行；以及校对患者的摆位条件，如垫肩、加固定器等是否与定位和照射时的休位条件相同。一旦发现设计好的治疗计划在具体治疗机上或因患者的貝体要求（身体条件）不能执行，那么即使剂量分布非常满意，也要重新设计，以适应该机器和患者的要求。当治疗计划被证实为可以执行后,可在患者体表上作出相应的射野标记（射野等中心、射野边界等），填好治疗单，做好挡野铅块和组织补偿块等，确定最后的

4、治疗计划。治疗计划执行包括三方面内容：治疗机物理、儿何参数的设置，治疗摆位和治疗体位的固定。为确保治疗精度和捉高疗效极治疗计划执行时除了要使用体位固定器和激光定位器外，射野验证片和数字化射野影像系统也要经常使用，也确保患者的治疗位置的准确性。射野验证片是一种的较经济的措施。而射野影像系统是对射野证实片的扩展，它能数字化记录照射过程中的体位、射野与靶区的关系，能方便观察和再现的它们Z间的关系。治疗摆位的提示、检查和记录系统是保证摆位精度、减少差错的微机检査和控制系统。它包括两方而的内容：治疗文件（即治疗单）的牛:成和更新以及治

5、疗计划的执行。在整个治疗过程中，随着治疗计划的进行，肿瘤的范围不断缩小和变化,应不断修改治疗计划，适应肿瘤变化的悄况；判断所设计的和被模拟机证实了的治疗计划是否与患者实际接受的治疗剂最相符合。治疗计划系统（TreatmentPlanningSystem,TPS）狭义上的概念是指物理师在工作站上利用治疗计划软件设计患者治疗计划的过程。这个过程是在医帅勾画好患者的GTV、CTV、PTV和待保护的正常组织的结构后，在患者的CT图像上完成的。它主要包括三个方而的内容：计划设计，放射剂量的显示和治疗计划的优化。本章节我们将详细介绍狭义

6、概念上的治疗系统。二、治疗计划系统的发展历史治疗计划系统的发展是伴随着精确放疗的发展而发展的。随着科学技术、计算机的发展，尤其是多叶光栅（MLC）在放疗中的应用，放疗系统从粗放简单的普通放疗，发展到三维适形、调强放、图像引导下和剂量引导下的放疗。同时治疗计划系统也从单纯的手工计算到两位平而计算、三维适形、逆向调强设计。三维放疗的雏形最早是美国麻省理工学院在上世纪五十年代末，设计的一个不对■称铅挡装置来完成的。1965年于由H本的高桥比较明确的提ill?3DCRT概念。同年英国皇家北方医院在60Co治疗机上设计了一个放疗计划设

7、计系统。在1970年，计算机进入适形放射治疗领域3DCRT,萌芽了现代3DCRT和IMRT的基木方法。而现代MLC的发明和控制放疗机器计算机系统的问世是使放射治疗进入真正意义上的精确放疗时代。治疗计划系统伴随着粕确放疗的发展，而它的发展也使梢确放疗进入了现在的境界。最早在模拟计算机编写剂量计算软件，用来计算两维剂量分布，以此来减轻计算剂量的劳动量和捉高计算精度。Tsien等在纽约纪念医院首先编写了这个软件，可以将数个射野的等剂量线通过计算机上的治疗计划系统頁接叠加在一起得到较为粗糙的患者两维等剂最线分布。同样在纽约纪念医院的

8、Nelson编写了近距离后装治疗的计算软件。Aspin使用数字化计算机用手Clarkson的算法编写了治疗计划系统。以后，许多物理学家在微型计算机、图形工作站和现在的个人电脑上开发了不同的两维治疗计划系统。上世纪六十年代美国华盛顿大学生物医学计算机实验室（BCL）首次开发了二维商业化的放疗