二維治療計(jì)劃系統(tǒng)中的準(zhǔn)三維劑量分布的估算與評(píng)價(jià)

1、二維治療計(jì)劃系統(tǒng)中的準(zhǔn)三維劑量分布的估算與評(píng)價(jià)     摘要目的：介紹一種在二維放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中作準(zhǔn)三維劑量分布的估算與評(píng)價(jià)的方法。方法：用上頜竇癌病例具體說(shuō)明其作法。照射患者體內(nèi)劑量分布的計(jì)算不但在射野中心的橫斷面進(jìn)行，而且還在射野中心的矢狀面、冠狀面以及任意關(guān)注的橫斷面上同時(shí)進(jìn)行，以得出感興趣區(qū)域的劑量值。結(jié)果：該方法應(yīng)用在上頜竇癌能清楚地了解眼眶內(nèi)上角、篩竇、蝶竇、對(duì)側(cè)眼球和上頜竇以及腦組織受量。及時(shí)調(diào)整計(jì)劃減少?gòu)?fù)發(fā)的可能性，減少正常組織損傷。結(jié)論：該方法提供較多劑量分布信息，因此在評(píng)價(jià)和優(yōu)化治療計(jì)劃時(shí)比二維計(jì)劃優(yōu)越。 關(guān)鍵詞二維治療計(jì)劃系統(tǒng)上頜

2、竇癌準(zhǔn)三維劑量分布Quasi-3D Dose Calculation and Assessment Method in 2D Radiation Treatment Planning SystemAbstract Objective:We present a quasi-3D dose calculation and assessment method in 2D treat-ment planning system.Methods:It was illustrated by some cases with maxillary sinuscancer.The dose distribution

3、 of beams incident on the patient was calculated not only on the centriplane of the field but al-so on the coronal and sagittal section of the field center and any other arbitrary cross sections simultaneous-ly.We provided dose volume on points of interest with acquired dose distribution.Results:Thi

4、s method displayed clear doses in the interior angle of orbit,ethmoid sinus,sphimoid sinus,contralatera eyeball,maxillary sinus and brain tissues in cases of maxillary sinus cancer.Plans can be adjusted in order to re-duce the relapse and the damage of normal tissues.Conclusion:This method can provi

5、de more informa-tion of dosage of beams incident on the patient.It is believed that this quasi-3D method is uperior to the 2D treatment planning. Key Words 2D treatment planning system Quasi3D dose distribution Cancer of maxillary sinus隨著現(xiàn)代放療技術(shù)的發(fā)展，治療計(jì)劃系統(tǒng)在治療中扮演愈來(lái)愈重要的角色?，F(xiàn)代先進(jìn)的治療計(jì)劃系統(tǒng)朝著模擬治療過(guò)程的方向發(fā)展1，出現(xiàn)了以C

6、T和MR圖像為基礎(chǔ)的三維圖像顯示系統(tǒng)和“射線軸向視線”、劑量體積直方圖等手段顯示治療過(guò)程中人體內(nèi)劑量分布的情況。但是在發(fā)展中國(guó)家很多醫(yī)院卻沒(méi)有這樣先進(jìn)的設(shè)備，他們擁有的大多為二維治療計(jì)劃系統(tǒng)。臨床工作中射野數(shù)目，入射角度，劑量權(quán)重的設(shè)計(jì)和劑量分布的計(jì)算都是在射野中心的橫斷面上進(jìn)行，得出的是一個(gè)平面的二維劑量分布圖。由于它給出體內(nèi)實(shí)際受照劑量的信息較少，對(duì)客觀指導(dǎo)和評(píng)價(jià)放療效果有一定的影響。本文介紹一種在普通二維治療計(jì)劃系統(tǒng)中作準(zhǔn)三維劑量分布估算與評(píng)價(jià)的方法，提供受照患者體內(nèi)較多劑量分布信息，以利于全面評(píng)估和指導(dǎo)放療計(jì)劃。1材料與方法1.1設(shè)備 使用的治療計(jì)劃系統(tǒng)為西門子公司的EVADOSTPS

7、（二維治療計(jì)劃系統(tǒng)）。放射治療機(jī)有60Co治療機(jī)，直線加速器為原CGR公司的STARNE。 1.2病例資料 從我科自1986年以來(lái)收治的上頜竇癌患者的臨床資料中遴選。其中有CT和MR資料的10例患者，明確腫瘤侵犯范圍后，確定照射靶區(qū)，精心設(shè)計(jì) 治療計(jì)劃，分別作準(zhǔn)三維劑量分布計(jì)算，與原來(lái)的二維劑量分布進(jìn)行比較和評(píng)估。 1.3準(zhǔn)三維劑量估算方法 根據(jù)患者情況確定照射野的方向和大小后，從患者的CT和MR圖像中挑選出射野中心橫斷面、矢狀面、冠狀面以及其他關(guān)注橫斷面的圖像輸入計(jì)算機(jī)，在這些平面上作相應(yīng)照射方案的劑量計(jì)算，得出相應(yīng)的劑量分布圖，從中得到感興趣區(qū)域的劑量值。2結(jié)果與討論 從我科總結(jié)上頜竇放療

8、療效的文章2得出，常規(guī)放療后局部復(fù)發(fā)率高的原因，除了它的解剖部位特殊，就診多屬晚期外，放射劑量分布不合理是一個(gè)重要的因素。我們用準(zhǔn)三維劑量分布估算的方法，分析各種照射方法的體內(nèi)劑量分布的情況。 2.1面前野加兩對(duì)穿側(cè)野的三野照射 如果病變累及上頜竇上壁、后壁和眼眶，用三野照射，射線用高能X線或60Co線，野的上界至眉弓，包括眼球，野的大小為7cm×8cm。若加大病側(cè)劑量權(quán)重，可使射野中心橫斷面獲得較好的劑量分布。100的高劑量點(diǎn)在上頜竇內(nèi)，整個(gè)上頜竇的內(nèi)、外側(cè)壁和后壁均在90的高劑量區(qū)內(nèi)，周圍易受侵犯區(qū)域也在80范圍。我們?cè)诠跔蠲婧褪笭蠲鎰┝糠植嫉挠?jì)算和顯示中發(fā)現(xiàn)，健側(cè)眼球受照50左

9、右的劑量，健側(cè)上頜竇受照量為60左右，腦組織部分處于8090區(qū)域，這對(duì)正常組織損傷太大，這一后果僅從一張中心橫斷面的二維劑量分布圖則難以反映出來(lái)。 2.2前野加側(cè)野二野照射 上頜竇癌常規(guī)用高能X線或線作面前野加一側(cè)野照射。如果眼眶有侵犯，野的大小同上，其結(jié)果也與上類似。但為了保護(hù)對(duì)側(cè)眼球，將側(cè)野上界下移至眼裂水平，射野改為5cm×8cm或6cm×8cm，靶區(qū)中心橫斷面的劑量分布仍然不錯(cuò)，從Z=2cm橫斷面和冠狀面看，對(duì)側(cè)整個(gè)眼球的劑量都在10以下，腦組織劑量最高處也在50以下，正常組織得到保護(hù)，但上頜竇內(nèi)上角劑量下降，篩竇劑量降低且梯度很大，在1070之間，此兩處引起復(fù)發(fā)的

10、可能性較大。2.3楔野照射 用兩野夾90度角加45度。楔形板照射，靶區(qū)內(nèi)劑量高而且均勻，有較好的劑量分布3，解決了常規(guī)兩野照射上頜竇外方劑量偏高，后內(nèi)方劑量偏低的問(wèn)題，療效肯定。但要根據(jù)病變范圍注意野的邊界劃定，特別注意篩竇有侵犯時(shí)其劑量梯度不能太大，以免出現(xiàn)未控。60Co線作面前野加側(cè)野兩野照射若不加楔形板，篩竇和鼻腔的劑量在2080，劑量低且極不均勻，故用60Co線作此方案照射時(shí)最好加楔形板。此外為了保護(hù)對(duì)側(cè)眼球，建議側(cè)野與前野不采用90度交角，而使兩野夾角稍微減少為好。 2.4半品字野加側(cè)野照射 若病變僅侵犯內(nèi)側(cè)壁，眶底未受侵犯，采用面前半品字野和側(cè)野照射，側(cè)野上界在眼裂水平面，半品字野

11、若用長(zhǎng)方體擋塊，從Z=2cm的橫斷面看篩竇和上頜竇內(nèi)上角的劑量并結(jié)合冠狀面和矢狀面看其劑量范圍是4070和550（10mVX線），劑量偏低且極不均勻，達(dá)不到劑量學(xué)的要求。若根據(jù)眼眶解剖形狀設(shè)計(jì)弧形擋塊，則其劑量分布可得到改善2。 2.5單野混合線束照射 采用直線加速器混合線束單前野照射，劑量權(quán)重為電子束:光子束=2:1，眼眶有侵犯則設(shè)野的上界在眉弓。此時(shí)從射野中心的橫斷面和矢狀面的劑量分布看，整個(gè)上頜竇處于90劑量區(qū)，篩竇在80左右，蝶竇在6080，腦組織受量低于前面的情況，健側(cè)眼球受量10以下，符合劑量學(xué)要求。若眼眶未被侵犯，用弧形擋塊遮擋作半品字野照射可獲得滿意的劑量分布。 從以上資料看出，由于這種方法能較多地提供受照患者體內(nèi)劑量分布的信息，使那些單憑射野中心橫斷面看劑量分布不錯(cuò)，而從其它平面看劑量分布不合理的照射計(jì)劃能得到及時(shí)調(diào)整。對(duì)全面評(píng)估放療計(jì)劃，改進(jìn)照射方法，提高腫瘤局控率，延長(zhǎng)患者存活時(shí)間有很好的促進(jìn)作用。 本文介紹的方法旨在充分利用原有的二維治療計(jì)劃系統(tǒng)來(lái)提供準(zhǔn)三維劑量分布。選用多種能量的射線作等劑量分布的顯示，目的在于有多種能量照射結(jié)果的比較。在臨床實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)病情選擇適當(dāng)能量的射線，并對(duì)楔形板和擋