肿瘤放疗模拟定位机【优质资料】
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引言MR模拟定位可以弥补CT模拟定位软组织与神经组织成像的不足,在精准放疗定位中的作用越来越重要。
MR 检查不仅可以提供解剖结构信息,同时功能序列扫描可获取肿瘤水分子运动、血流灌注和代谢等功能指标,进行定量及半定量分析,应用于靶区勾画、计划设计与优化,实现个体化放疗[1-2]。
然而MR定位图像在电子密度信息方面的局限性,决定了其不可单独应用于放疗,需与CT定位图像进行融合配准后指导靶区勾画与计划设计。
诊断MR 扫描筛查病变并对其进行定性与分期,而定位扫描图像需清晰显示肿瘤的位置、边界与周围正常组织结构的关系[3-4]。
因此,MR模拟定位的扫描序列、参数设置、固定方式、扫描安全等各个方面需要重新设置与优化[5]。
定位序列的脑肿瘤精确放疗MR模拟定位标准化流程的研究李需,王俪臻,苏亚,尹勇山东第一医科大学附属肿瘤医院(山东省肿瘤防治研究院,山东省肿瘤医院)放射物理技术科,山东济南 250117[摘 要] 目的 研究MR模拟定位标准化流程为脑肿瘤精确放疗提供参考。
方法 根据MR模拟定位与诊断MR的差异确定标准化的MR模拟定位扫描序列,根据定位患者是否有癫痫、躁狂、儿童等特殊情况制定个体化序列,从安全角度建立系统的MR 模拟定位安全管理方案。
结果 确立脑肿瘤MR模拟定位的规范化扫描序列包括:1 mm T1 三维容积平扫序列、3 mm功能扫描序列(如DWI、ASL和DTI等)、3 mm T2序列、1 mm T1 三维容积增强扫描序列、3 mm T2 Flair序列;脑肿瘤MR模拟定位标准化扫描总时间为1461 s左右,对于特殊情况(癫痫、躁狂、儿童等)进行扫描序列优化后,扫描时间减少55%;对于儿童患者在使用标准化流程前配合率65%,使用标准化流程后配合率93%,平均提高28%。
结论 脑肿瘤MR模拟定位标准化流程使用后可以显著提高患者的耐受性,保证了安全的同时提高MR模拟定位的成功率。
[关键词] 脑肿瘤;MR模拟定位;标准化流程Study on Standardization Workflow of MR Simulation Positioning forPrecise Radiotherapy of Brain TumorsLI Xu, WANG Lizhen, SU Ya, YIN YongDepartment of Radiological Physics Technology, Shandong Cancer Hospital & Institute, Shandong Cancer Hospital affiliate toShandong University, Jinan Shandong 250117, ChinaAbstract: Objective To study the standardized workflow of MR simulation for precise radiotherapy of brain tumors. Methods According to the difference between MR simulation and diagnostic MR scan, the standardized MR simulation scanning sequence was determined. The individualized sequence was established according to the special conditions of epilepsy, mania and so on. The systematic safety management scheme of MR simulation positioning was established from the perspective of safety. Results The standardized scanning sequences for establishing MR simulation of brain tumors included: 1 mm T1 three-dimensional volume plain scanning sequence, 3 mm functional MRI scanning sequence (such as DWI, ASL and DTI), 3 mm T2 weighted scanning sequence, 1 mm T1 three-dimensional volume enhanced scanning sequence, 3 mm T2 scanning flair sequence. The total scanning time for standardized MR simulation of brain tumor was about 1461 s. After optimizing the scanning sequence for special cases (epilepsy, mania, children, etc.), the scanning time was reduced by 55%. For children, the cooperation rate was 65% before using the standardized workflow and 93% after using the standardized workflow, with an average increase of 28%. Conclusion The standardized workflow of MR simulation of brain tumors can significantly improve the tolerance of patients, ensure the safety and improve the success rate of MR simulation positioning.Key words: brain tumor; MR simulation positioning; standardized flow[中图分类号] R73 [文献标识码] Adoi:10.3969/j.issn.1674-1633.2021.04.042 [文章编号] 1674-1633(2021)04-0181-05收稿日期:2021-03-12通信作者:尹勇,研究员,主要研究方向为放射物理技术。
放疗模拟定位的原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:放疗模拟定位是放射治疗中非常重要的一个环节,它通过精确的定位和模拟来确保治疗的准确性和有效性。
放疗模拟定位的原理是通过利用影像学技术,比如X线、CT、MRI等,对患者进行扫描和成像,然后根据这些影像数据来确定治疗的具体位置和方向。
放疗模拟定位的过程包括以下几个步骤:首先是影像采集,通过X 线、CT或MRI等成像技术对患者进行扫描,获取身体内部的结构和肿瘤位置等信息;然后是图像重建,将采集到的影像数据通过计算机处理和重建,生成三维的图像,以便医生和放疗师能够更清楚地了解患者的病情和治疗目标;接着是模拟定位,根据重建的图像数据,在放疗模拟治疗机上模拟患者的治疗位置和方向,确定放射束的发射路径和参数;最后是治疗计划,根据模拟定位的结果,制定具体的放疗治疗计划,确定治疗的剂量、次数和方案等。
放疗模拟定位的原理主要是依靠影像学技术和计算机辅助技术来实现的。
首先是影像学技术,通过X线、CT或MRI等成像技术对患者进行扫描和成像,获取身体内部的结构和肿瘤位置等信息。
这些影像数据能够清晰地显示患者的器官和肿瘤的位置、大小和形状,为后续的放疗治疗提供重要的参考。
其次是计算机辅助技术,通过计算机处理和重建影像数据,生成三维的图像,并在放疗模拟治疗机上模拟患者的治疗位置和方向。
医生和放疗师能够直观地观察到患者的病情和治疗目标,确定放射束的发射路径和参数,确保治疗的准确性和有效性。
放疗模拟定位的原理还包括影像引导放疗技术,即根据患者的实时影像数据,在放疗过程中对照影像进行实时调整,以确保放射束的准确性和精准度。
这种技术能够及时发现并纠正患者体位的偏差和呼吸运动等因素,提高放疗的精确性和疗效。
在放射治疗中,放疗模拟定位是至关重要的一个环节,它直接影响到患者的治疗效果和生存质量。
通过精确的定位和模拟,能够确保治疗的准确性和有效性,最大限度地保护患者的健康和生命。
放疗模拟定位的原理和技术不断得到改进和完善,为放射治疗提供更好的服务和保障。
放疗科考试题库及答案491、关于模拟定位机功能描述错误的是A、放疗靶区及附近重要器官的定位B、不能确定放疗靶区的运动范围C、勾画射野和定位、摆位参考标记D、拍摄射野定位片和验证片E、检查治疗射野挡块的形状及位置正确答案:B模拟定位机在放疗过程中具有以下功能:放疗靶区及附近重要器官的定位;确定放疗靶区(或危及器官)的运动范围;治疗方案的确认(治疗前模拟);勾画射野和定位、摆位参考标记;拍摄射野定位片和验证片;检查治疗射野挡块的形状及位置。
492、不属于模拟定位机结构的是A、放射源与准直器系统B、影像增强器C、速调管D、模拟定位床E、高压发生器正确答案:C模拟定位机是一台安装在可以等中心旋转的机架上的诊断级X射线机。
其主要构成为放射源与准直器系统、影像增强器、模拟定位床、其他部件(如立座,高压发生器)。
速调管则是加速器中用来产生微波的一个器件。
493、以下关于模拟定位机描述错误的是A、提供患者肿瘤靶区和周围组织的影像B、可以进行治疗方案的模拟与验证C、其影像是与治疗射线束几何条件一致的射影方向观D、可以用于2D治疗计划设计E、可以完成非共面的计划设计正确答案:E模拟定位机主要有两个作用:提供患者肿瘤靶区和周围组织的影像;可以进行治疗方案的模拟与验证。
模拟定位机精确给出射野方向观X射线影像,其模拟验证优胜于治疗机的验证片。
但是它对射野设计仅可用于2D治疗计划设计,不能进行3D治疗计划设计,也难以设计非共面的计划。
494、以下关于治疗计划系统描述正确的是A、可以理解为计算机根据输入的患者治疗部位的解剖资料,放置合适的射野或合理的布源进行剂量计算,得到所需的剂量分布B、可以理解为是治疗计划的量化工具C、医生对治疗方案的要求及实现D、计划评估、计划确认及计划执行中的精度的检查和误差分析E、A+B+C+D正确答案:E治疗计划系统(RTPS)就是通过计算机对放疗计划进行模拟设计和计算,得到患者体内模拟剂量分布的计算机系统。
常规模拟定位机的日常质量保证和质量控制模拟定位机诞生于上世纪60年代,是用X射线球管代替射线源,安装在模拟治疗机的等中心旋转机架的一端;影像增强器安装于相当治疗机的平衡锤位置,所有几何数据等同治疗机参数的设备。
用于真实模拟治疗机的几何位置和运动。
组成包括:一台带与放射治疗机器一致的平面床板的X光设备,以及病人体外标记和定位用的三点式定位激光系统。
模拟定位机具有:靶区及重要器官的定位,确定靶区(或危及器官)的运动范围,治疗方案的确认(治疗前模拟),勾画射野和定位、摆位参考标记,拍摄射野定位片或验证片,检查射野挡块的形状及位置等重要功能,提供有关肿瘤和重要器官的影像信息,提供放疗计划所需要的图象准确数据,用于治疗方案的验证与模拟;已经成为医生进行治疗计划设计、肿瘤靶区定位必不可少的工具。
由于是放射治疗计划设计的质量保证,必须由放射治疗物理师对其进行专门的验证和作定期的质保和质控(Quality Assurance and Quality Control,QA & QC)检验.模拟机的QA、QC标准兼顾放射设备的质控要求,确保临床放射治疗的质量。
如下是主要质保和质控检验项目、方法、检查的频率。
1 射线的质量:X线束的性能模拟机基本上是个X线诊断机,可用参考X线机类似的QA质保措施检测.A.X线的半价层(Half Value Layer):按定位的常规条件对应的HVL应逐一测定,并为年检项目校验。
测量HVL不仅是检查X线的质量是否发生改变,更主要目的是为了检测X线发生器的工作稳定性.B.kVp的精度:用仪表对控制台kVp指示值逐档进行校对,仪表与kVp值差值不得高于5kVp,并为年检项目校验。
C.mA的线性:X线的出光强度应与毫安的增长呈正比,在固定kVp和时间的前提下用透射电离室测量出光率与mA的关系曲线,该函数曲线应该是一条过原点的直线,并为年检项目校验。
D.计时钟精度:用QA仪表测量X线照射时间间隔,误差应小于±5%并为年检项目校验。
放射治疗模拟定位技术放射治疗模拟定位技术是一种常用的医学影像诊断技术,用于确定放射治疗的目标区域和定位病变部位。
这种技术结合了放射学、计算机科学和医学图像处理等领域的知识,可提供准确的放疗目标定位和计划制定。
技术原理放射治疗模拟定位技术主要基于医学影像学的原理,通过使用射线或其他电磁辐射源对人体进行成像,生成包括CT、MRI、PET等多种影像。
这些影像将用于放疗计划的制定,确定病变区域和周围组织结构,从而确定治疗目标和确定最佳放疗计划。
在放射治疗过程中,医生需要将放疗目标精确定位,以确保放疗辐射的准确性和治疗效果。
放射治疗模拟定位技术通过使用特定的成像设备,如CT扫描仪、MRI等,生成高分辨率的图像。
这些图像可用于精确定位病变区域,同时还可以检测和评估周围组织结构、血管、神经等的位置和状态。
技术应用放射治疗模拟定位技术在肿瘤放疗领域得到广泛应用,特别是对于较为复杂的病例。
它可以帮助医生确定放疗目标区域的位置、大小和形状,提供放疗计划制定的基础。
此外,该技术还可以用于放疗后的评估和监测,以确保治疗的有效性和准确性。
在放射治疗模拟定位技术中,医生通常需要将多个成像技术结合使用,以提高放疗目标的准确性。
例如,结合MRI和CT扫描可提供更准确、详细的图像信息,有助于确定肿瘤的形状、大小和位置。
此外,放射治疗模拟定位技术还可以使用PET扫描技术,以评估肿瘤的代谢活性和组织特性。
技术优势放射治疗模拟定位技术具有以下优势:1.准确性:通过使用高分辨率的医学影像技术,能够提供精确的放疗目标定位和计划制定。
2.安全性:可以在放疗前分析和评估患者的病情,以确保放疗的安全性和有效性。
3.非侵入性:通过使用成像技术进行放疗目标定位时,无需进一步进行创伤性手术或检查。
4.个性化治疗:放射治疗模拟定位技术可根据每个患者的特定情况进行个性化的治疗计划制定,提高治疗的成功率。
技术发展前景随着医学影像技术的不断进步和放射治疗技术的发展,放射治疗模拟定位技术也将不断演进。
SL-IE型放射治疗模拟定位机简介SL-IE型放射治疗模拟定位机放射治疗模拟机是肿瘤患者在放疗前检查、制定、确认治疗计划的必备设备,其影像清晰度、技术性能、等中心精度为该设备的重要指标。
SL-IE型放射治疗模拟机是公司最新推出的数字化模拟机,将定位图像与设备定位数据关联在一起,支持DI COMRT标准接口,可将模拟机定位数据通过网络直接传输给放疗设备,提高工作效率。
技术参数■源轴距(SAD):700mm~1200mm连续可调■机架旋转范围:360°(SAD≤1000mm)±135°(SAD>1000mm)■等中心精度:≤1mm■界定辐射野:1)对称野:SAD=1000mm,20×20mm2~400×400mm22)非对称野:SAD=1000mm,单边-100mm~200mm■准直器旋转范围:±100°■诊断床纵向移动范围:≥900mm横向移动范围:±200mm垂直升降范围:750mm~1300mm床面公转范围:±100°■透视:40kV~125kV,0.5mA~6mA■照像:40kV~125kV,25mA~500mA性能特点■具有非对称野模拟技术,可满足不同肿瘤病人的定位要求■采用精确治疗床,运行平稳、可靠■计算机与控制台两种控制模式,可互相切换,实现主要运动部件低速启动、高速运转、减速停止控制方案■多功能图像处理系统,窗宽、窗位调节功能■模板化的病档管理系统■具有自动亮度控制系统■具有增强透视功能■具有数字点片功能■具有多显示器支持功能SL-IE型放射治疗模拟定位机特点>>具有非对称野模拟技术,可满足不同肿瘤病人的定位要求SL-IE型放射治疗模拟定位机应用>>SL-IE型放射治疗模拟定位机,广泛应用于医院、疾病防控中心等卫生医疗保健机构, SL-IE型放射治疗模拟定位机的厂家很多,应用广泛,各种产品之间的差别也比较大。
常规模拟定位机
定义
模拟定位机是模拟放射治疗机(如医用加速器、钴一60治疗机)治疗的几何条件而定出照射部位的放射治疗辅助设备,实际上是一台特殊的X线机。
当病人被诊断患有肿瘤并决定施行放射治疗时,在放射治疗前要制定周密的放疗计划,然后在定位机上定出要照射的部位,并做好标记后才能到医用加速器或钴一60治疗机上去执行放疗。
模拟定位机的作用正在于此。
作用
模拟机的机架旋转、机头转动、限束器开闭、距离指示、照射野指示、治疗床各部分运动,都与医用加速器、钴机一样,因此它能准确地模拟加速器、钴机的一切机械运动。
并通过模拟定位机的X线影像系统准确定出肿瘤的照射位置、照射面积、肿瘤深度、等中心位置等几何参数,以及机架旋转、机头旋转角度、源瘤距、源皮距、限束器开度、升床高度等机械参数,为治疗摆位提供了有力的依据,确保放射治疗的正确实施。
这就是模拟定位机的作用。
因为加速器的X线、电子线和钴一60治疗机的X线能量很高,对组织密度和人体组织原子序数的分辨率很低,因此不能对人体骨、肺、肌肉等不同解剖部位起到透视作用.普通X线机又不具备加速器的机械功能和几何参数,所以加速器和普通X线机都不能代替模拟定位机。
模拟定位机在整个放射治疗计划设计过程中有着重要作用:
1)靶区及重要器官的定位
2)确定靶区(或危及器官)的运动范围
3)治疗方案的确认
4)勾画射野和定位、摆位参考标记
5)拍射野定位片和证实片
6)检查射野挡块的形状及位置
组成
组成
主机、支臂、机柜、诊断床、操作台、X射线高频高压发生装置、X射线球管影像增强系统、专用图像处理系统、多功能数字化工作站
参数
基本参数
治疗床等中心旋转范围:±105°
界定器旋转范围:±105°
辐射野尺寸:在SAD=1000mm时,20mm×20mm~400mm×400mm
非对称野:在SAD=1000mm时,单边-100mm~+200mm
检查参数
X射线检查参数
50KW的高频高压发生器具有正、侧位选择多项摄像条件,IBS控制、mA优先、KV控制、自动亮度调节、故障自动诊断
透视管电压:40kV~125kV
管电流:25mA~630mA
摄像曝光时间:0.0035s~6s
X-TV系统
500mA进口X射线球管
双焦点:0.3mm~1.0mm
X射线摄像增强系统
高清晰度CCD TV系统
图像分辨率:≥1.4LP/mm
CT模拟定位机
概况
随着计算机技术和医学影像技术的发展,肿瘤的放射治疗进入了“精确定位、精确计划、精确治疗”的“三精”时代;三维适形放疗(3DIntensityConformal Radiation Therapy,3DCRT)技术的兴起和发展,特别是三维适形调强放疗(Intensity-modulated radiation therapy,IMRT)渐渐成为放射治疗技术的主流,大大地改善和提高放射治疗质量。
但是在三维适形调强放疗中,要求高剂量区分布的形状在三维方向上与肿瘤靶区的形状高度一致,这需要有复杂而精确的放疗计划,而精确的放疗计划必须要求精确的三维图像进行空间定位,而常规的X线常规模拟机只能提供两维的信息,因此集放射诊断、放疗计划、模拟定位和模拟治疗于一体的CT模拟定位系统
(CT-Simulation Localization System)在放射治疗中的作用与地位也就越来越重要,近年来国内外在这一领域也做了大量的研究工作,取得了重大进展,不少国外大公司(如Varian、Siemens、GE、Philips等)先后将其商品化。
回顾CT模拟的发展历程,CT进入放疗科大致经历了以下三个阶段:第一阶段,就是放疗科的工作人员带上病人、平床以及固定装置到放射科的诊断CT上作定位扫描(治疗体位下的CT扫描),这显然有诸多的不便。
第二阶段,放疗科发展到独立购买一台诊断型CT(通常70厘米孔径)进行定位和扫描。
放疗医生拥有了CT完全的使用和管理权,大大方便了定位工作。
但常规CT的70厘米孔径和以诊断为设计目的的诸多功能,制约了放疗的定位扫描的适应症类型。
这就使CT在放疗科的应用进入了第三个阶段:即放疗科在购买CT时开始选择专为放疗设计的大孔径CT模拟机。
在中国,由于地区经济差异以及医院的发展阶段的制约,各个医院有着不同的情况,使得以上三种CT模拟设备的形态在中国都同时存在。
但从总的发展趋势上讲,放疗科最终运用CT的形式大致都会走向采用大孔径CT模拟机的方式,因为其为放疗服务的特点和设计适应了放疗科发展的需要。
组成
CT模拟就是以CT为基础的模拟定位系统,CT 模拟定位系统由一台CT 扫描机、一套虚拟定位及计划系统和一套三维(或四维)移动激光射野模拟系统三部分组成。
三大部分通过数据传输系统在线连接。
其中,CT扫描机又分为两种,即专用型和普通型。
1)、放疗专用定位CT即CT模拟机
定位CT基本同于诊断用CT。
不同之处:
①扫描床为平面型。
②大孔径(≥80cm)
l 机架孔径:飞利浦85cm;西门子82cm;GE公司80cm
l 扫描FOV:西门子65cm;飞利浦60cm;GE公司50cm
③扫描层厚3-5mm。
临床上大孔径也可以更好地覆盖体部肿瘤病人及定位装置。
2)、普通CT定位机
①普通螺旋CT孔径70cm左右(如沈阳东软)
②需要在CT床面上加装碳纤维平面床板
③基本能够满足亚洲人的定位要求,某些特殊体位如蹬位、乳腺、肥胖病人、全身淋巴瘤等不能进行定位计划。
同样,CT作为模拟设备,与作为诊断设备,两者在QA要求上是不一样的,见下表:。