(推荐精选)放射治疗计划系统及其应用
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放射治疗中的医学影像的成像系统在放射治疗中,医学影像的成像系统起着至关重要的作用。
它们能够帮助医生准确诊断病情,确定治疗方案,并对治疗过程中的效果进行监测。
本文将介绍放射治疗中常用的医学影像成像系统,包括X射线、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET-CT)。
(正文内容开始)1. X射线成像系统X射线成像系统是放射治疗中最常见的成像工具之一。
通过使用X射线的物理特性,医生可以获取患者内部结构的影像。
在放射治疗中,X射线成像系统主要用于确定治疗区域的准确位置,并帮助医生规划放疗的具体方案。
通过X射线成像系统,医生可以直观地观察肿瘤的大小、位置以及与周围组织的关系,从而制定最佳的放射治疗计划。
2. 计算机断层扫描(CT)成像系统计算机断层扫描(CT)成像系统是一种通过旋转式X射线源和感应器进行扫描的成像系统。
它能够提供更详细的横断面图像,帮助医生更精确地评估肿瘤的形态和大小。
在放射治疗中,CT成像系统可用于定位放疗治疗计划中的激光标记,以确保放疗的定位精度。
此外,CT成像还可以帮助医生评估放疗计划中的剂量分布,以确保给予肿瘤足够的辐射剂量,同时最大限度地减少对正常组织的伤害。
3. 磁共振成像(MRI)系统磁共振成像(MRI)是一种基于磁场和无线电波的成像技术,它可以产生高分辨率的人体内部结构图像。
在放射治疗中,MRI成像系统可以提供更为清晰的肿瘤结构图像,帮助医生确定肿瘤的边界和浸润范围。
此外,MRI成像还可以检测肿瘤的血供情况,辅助医生评估肿瘤的恶性程度。
放射治疗前后的MRI扫描可以用于监测治疗的效果,及时调整治疗计划。
4. 正电子发射断层扫描(PET-CT)系统正电子发射断层扫描(PET)和计算机断层扫描(CT)的结合(PET-CT)成像系统在放射治疗中也被广泛应用。
PET-CT系统通过注射含有放射性示踪剂的药物来检测肿瘤的代谢活性,从而帮助医生评估肿瘤的生物学特性。
不同治疗计划系统在宫颈癌调强放射治疗中的剂量学比较杨健; 刘颖; 王胜利; 张勇; 许新明; 王静; 杨红霞; 董俊峰; 刘丹【期刊名称】《《癌症进展》》【年(卷),期】2019(017)021【总页数】5页(P2561-2564,2596)【关键词】宫颈癌; 调强放射治疗; 剂量分布; 计划靶体积【作者】杨健; 刘颖; 王胜利; 张勇; 许新明; 王静; 杨红霞; 董俊峰; 刘丹【作者单位】沧州市人民医院放疗科河北沧州 061000; 黄骅开发区博爱医院普外科河北沧州 061100; 河北医科大学第四医院放疗科石家庄 050011【正文语种】中文【中图分类】R737.33近年来调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)已逐渐成为宫颈癌放疗的常用方法[1-3]。
与常规放疗及普通三维适形放疗相比,IMRT 技术提高了靶区剂量,同时可以更好地保护正常组织[4-6]。
目前已有多家商用计划系统可以完成IMRT计划的制订,其使用的优化算法、叶片排序算法和剂量计算方法各不相同。
因此,不同的计划系统优化的计划质量之间会有一定的差异,研究其差异对临床使用具有重要的指导意义。
本研究比较了3种治疗计划系统制订宫颈癌IMRT的计划质量,有助于临床确定更加适合的制订宫颈癌治疗计划的商用计划系统,现报道如下。
1 对象与方法1.1 研究对象选择2014年5月在沧州市人民医院放疗科接受IMRT的宫颈癌根治术后患者10例。
年龄60~74岁,中位年龄67岁;国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)分期:ⅠB期7例,ⅡA期3例;术后病理为中-低分化鳞状细胞癌。
本研究经医院伦理委员会审批通过,所有患者均对本研究知情并签署知情同意书。
1.2 体位固定及CT 模拟定位患者于计算机断层扫描(CT)定位前1.5 h饮水500 ml,以保证膀胱充盈。
磁共振引导放射治疗系统原理磁共振引导放射治疗系统(MRI-Guided Radiation Therapy)是一种新兴的放射治疗技术,它采用了磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging, MRI)来定位和引导放射线的治疗剂量。
下面我们将深入解析MRI-Guided Radiation Therapy系统的原理。
一、MRI-Guided Radiation Therapy系统的组成结构MRI-Guided Radiation Therapy系统主要由磁共振成像设备(MRI)和线性加速器(Linear Accelerator)组成。
其中,MRI主要用于对肿瘤和周围组织进行精确的成像,以确保严格的定位和病变的准确定位;而线性加速器则是用于精确的放射治疗剂量的投送。
二、MRI对肿瘤的成像方法MRI成像技术利用了人体组织对强磁场和特定频率的电磁波的响应,产生了高清晰度、高分辨率的图像,可以清晰地显示出肿瘤、正常组织、器官等各种人体组织的内部结构和分布。
同时,MRI成像还可以提供3D立体的图像,因此在放疗的治疗计划和治疗过程中有着重要的作用。
三、MRI-Guided Radiation Therapy系统的工作原理1.磁共振成像设备对患者进行成像,获取患者的3D图像。
2.图像传输到辐射治疗计划系统上进行计算,自动匹配出适合肿瘤的放射剂量分布。
3.将计算出来的治疗计划传输到线性加速器上,以确保放疗的准确性。
4.在放疗治疗开始前,利用磁共振成像技术,定位肿瘤位置,精确定位放疗剂量的投送,保证达到治疗的效果。
四、MRI-Guided Radiation Therapy系统的优势1.治疗剂量精准。
利用MRI成像来确定肿瘤的位置,可以精确地投送放疗剂量,减少对周围组织的损伤,同时减少了剂量错误的风险。
2.组织对比度高。
MRI成像采用了不同参数之间的比较技术,能够准确地区分出不同组织,看到肿瘤的轮廓,以便将放疗剂量正确地投放到肿瘤组织上,实现病变区域的控制,减少放疗期间的损伤。
放射治疗专业《放射治疗设备》试题集1一、名词解释1、放射治疗:放射治疗是由一种或多种电离辐射的治疗方式组成的医学治疗。
通俗的讲,放射治疗就是利用放射源或各种医疗设备产生的高能射线对肿瘤进行治疗的技术,简称“放疗”。
2、放疗设备:利用原子核或人工装置产生射线治疗肿瘤的设备。
3、射线特性:4、以钴-60做放射源,用γ射线杀伤癌细胞,对肿瘤实施治疗的装置。
5、医用电子直线加速器:医用电子直线加速器是利用微波电场,沿直线加速电子到较高的能量应用于医学临床的装置。
6、放射治疗计划系统:7、剂量监测系统:指的是加速器本身具备的剂量测量及监控系统。
8、医用电子加速器进行放射治疗的等中心原理:只要将患者的肿瘤中心置于等中心点上,无论旋转机架、辐射头和治疗床处于什么角度,或作任何旋转,辐射野中心始终与肿瘤中心重合。
9、加速管特性:电子刚注入到加速管中时,动能约为10-40KeV,电子速度约为v=0.17-0.37c;当加速到1-2MeV时,电子速度就达到v=0.94-0.98c,其后能量再增加,电子速度也不再增加多少了。
10、外照射(teletheraphy):位于体外一定距离,集中照射人体某一部位11、近距离照射(brachytherapy):将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内进行照射。
12、射线中心轴:13、照射野(A):14、源皮距(SSD):15、源瘤距(STD):16、放射源(radioactive source):活度与比活度都在规定水平上一定量的放射性核素物质。
17、辐射源(radiation source):放射治疗装置中能发射电离辐射的部件或放射源的统称。
18、辐射束(radiation beam):当辐射源可以看作点源时,由辐射源发出的、通过一个立体角内空间范围的电离辐射通量,泄漏辐射和散射辐射不构成辐射束。
19、辐射束轴(radiation beam axis):对于一个对称的辐射束,通过辐射源中心以及限束装置两对有效边缘中分线交点的直线。
核通放疗计划系统临床应用总结及问题对策唐祖婕;莫莉;廖福锡;徐子海【摘要】本文简要介绍核通放射治疗计划系统Oncentra MasterPlan3.3的临床应用,分析该TPS在实际应用中的优缺点,并针对系统速度慢、易死机以及剂量稳定性差等相关问题提出合理实用的解决方案.【期刊名称】《现代仪器与医疗》【年(卷),期】2013(019)005【总页数】3页(P72-74)【关键词】计划系统;剂量参考点;计算矩阵;数据备份【作者】唐祖婕;莫莉;廖福锡;徐子海【作者单位】解放军303医院放疗中心南宁530021;解放军303医院放疗中心南宁530021;解放军303医院放疗中心南宁530021;解放军303医院放疗中心南宁530021【正文语种】中文【中图分类】R815医学影像数字化及医用加速器的广泛应用,为精确放疗技术提供了新的发展空间,而放射治疗计划系统(TPS)在其中发挥着至关重要的作用[1]。
所谓TPS是指在放疗前将患者的CT、MRI或其他资料输入计算机,计算机根据这些资料和治疗要求对放疗的剂量分布进行计算,并对放疗方案进行优选的系统[2]。
我院从2009年末安装使用2台西门子直线加速器Primus M和Oncor,并同时引进核通公司的放疗计划系统Oncentra MasterPlan3.3,以配合我科室开展适形调强放射治疗的需求。
本文介绍该计划系统的临床应用,总结近年工作中遇到的常见问题,提出相应解决办法。
Oncentra MasterPlan3.3是一个功能较为强大的治疗计划系统,具体应用大致包括患者图像扫描与导入——定义勾画解剖结构——射野设计及优化——计划评估——输出治疗计划报告和传输射野数据等[3,4]。
1.1 系统优点该TPS操作界面简单,功能全面,可以实现CT与CT、MRI、PET等多种图像的融合、三维显示患者轮廓和器官、多个计划对比及融合等功能。
特别是在解剖结构勾画方面提供多种勾画手段,方便医生和物理师选择合适方法快速勾画靶区和重要器官;在调强计划优化阶段提供直接子野优化模式(Direct step and shot, DSS),该模式能根据预先设定的最多子野数,直接优化每个子野的形状和权重,一步确定子野序列,最后进行精确计算,通过多次修改约束条件之后能够能到一个最为满意的剂量分布[3]。
TOMOTOMOTOMO是TOMOtherapy(螺旋断层放射治疗系统)的中⽂译名,此设备还有其它的简称为:拓拇⼑、螺旋导航光⼦⼑、TOMO 等。
TOMO是集IMRT (调强适形放疗)、IGRT(影像引导调强适形放疗)、DGRT(剂量引导调强适形放疗)于⼀体,是当今世界上最先进的肿瘤放射治疗设备,其独创性的设计使直线加速器与螺旋CT完美结合,突破了传统加速器的诸多限制,在CT引导下360度聚焦断层照射肿瘤,对恶性肿瘤患者进⾏⾼效、精确的治疗。
简述TOMO是以CT扫描的⽅式⽤扇形射野进⾏螺旋照射实现调强放疗的设备。
螺旋TOMO的床和机架类似螺旋CT式连续运动的,滑环机架结构使TOMO可以轻易采集患者治疗摆位的CT图像,并⽤这⼀信息实现图像引导。
TOMO的发展史同样也是⼀个先进科技从学术研究到⼤学产业合作,最终商业化并⼤规模应⽤于临床的故事。
因为TOMO是在每次治疗前都进⾏MVCT图像扫描,依据GTV变化重新制定计划,所以可明显减少正常组织⾼剂量照射体积。
并且有办法、有能⼒对付⼤范围、全⾝多发转移、中晚期、奇形怪状、极其复杂的肿瘤,甚⾄可以改变以前“姑息治疗”为“根治性治疗”。
全军肿瘤放疗中⼼主任夏廷毅教授曾介绍说,放疗主要分为四⼤部分,即现代放疗“四部曲”:定位、锁定、计算、实施。
特点⼀、TOMO相⽐于传统疗法,最⼤的特点就是:肿瘤剂量适形度更⾼,肿瘤剂量强度调节更准,肿瘤周围正常组织剂量调节更细。
具体体现为:1、360度旋转,51个弧度,全⽅位断层扫描照射。
在线成像系统确定或精确调整肿瘤位置,数以千计的放射⼦野以螺旋⽅式围绕病⼈实施精确照射。
从⽽可以使⾼度适形的处⽅剂量送达靶区,敏感器官的受量⼤⼤降低或避免。
2、卓越的图像引导功能。
TOMO的成像和治疗采⽤同⼀放射源——兆伏级射线,在放疗的同时即可采集CT数据,使放射治疗和螺旋CT流畅结合。
3、⾃适应放疗,动态跟踪定位。
CT成像探测器会在放疗的同时收集穿透病⼈⾝体后的X线,从⽽推算出肿瘤实际吸收的射线能量,为以后的放疗剂量提供科学准确的参考数据。
放射治疗的机制及应用物电学院10级摘要:放射治疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等治疗恶性肿瘤的一种方法。
放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史.在伦琴发现X线、居里夫人发现镭之后,很快就分别用于临床治疗恶性肿瘤。
随着计算机技术广泛应用,影像学及仪器设备的进步,放射治疗得到了迅速发展。
放射治疗在治疗肿瘤方面的疗效和作用也赿来赿大。
关键词:放射治疗肿瘤治疗射线放射治疗已有一百多年的历史, 是恶性肿瘤的三大治疗手段之一。
据国内外文献统计, 约50%~70%的恶性肿瘤患者需要接受放射治疗。
按治疗目的, 分为根治性放疗、辅助性放疗和姑息性放疗。
近代肿瘤放射治疗的发展是建立在放射物理学、临床放射肿瘤学及放射生物学基础上的。
最近十多年, 随着计算机技术广泛应用, 影像学及仪器设备的进步,放射治疗得了迅速发展。
一、概述(一)放射治疗的分类如按射线源类型分类,放射治疗使用的放射源主要有三类:①放射性核素产生的α、β、γ射线;②电子加速器产生的不同能量的 X 射线和电子束;③重离子加速器产生的质子束、中子束、π-介子束和其它重粒子束等。
如按照射方式不同分类,放射源以三种基本照射方式进行治疗:①体外远距离照射(简称体外照射)(External Irradiation),放射源位于患者体外一定距离,集中照射身体某一部位;②近距离照射(Brachytherapy),包括腔内照射、组织间照射等。
将放射源密封后直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内,如舌、鼻、咽、食管、宫颈等部位进行照射;③内照射(Internal Irradiation),是用液态放射性核素经口服或静脉注射进入患者体内,这些核素被病变组织选择性吸收,对特定组织进行照射,如用碘-131治疗甲状腺癌、磷-32 治疗癌性胸水等。
(二)放射治疗的历史1895年物理学家伦琴发现了X线及1896年居里夫妇发现了镭,使放射线的生物学效应很快得到了认识。
2025年卫生专业技术资格考试肿瘤放射治疗技术(中级388)专业知识复习试题及答案指导一、A1型单项选择题(本大题有30小题,每小题1分,共30分)1、肿瘤放射治疗技术中,下列哪项不是放射源?A、钴-60B、铯-137C、氩-133D、钴-57答案:D解析:钴-57不是用于肿瘤放射治疗的放射源。
钴-60、铯-137和氩-133都是常用的放射源,用于产生γ射线进行放射治疗。
钴-57主要用于核反应堆和工业探伤。
2、在放射治疗计划设计中,以下哪个参数是用来描述肿瘤与周围正常组织剂量分布差异的?A、剂量均匀度B、剂量适形度C、剂量梯度D、剂量分布答案:B解析:剂量适形度是用来描述肿瘤与周围正常组织剂量分布差异的参数。
剂量适形度是指放射治疗计划中,高剂量区与靶区形状的吻合程度。
剂量均匀度是指靶区内剂量分布的均匀性。
剂量梯度是指靶区内外剂量变化的陡峭程度。
剂量分布是指放射治疗区域内各点的剂量分布情况。
3、在肿瘤放射治疗中,下列哪种射线由于其物理特性常用于深部肿瘤的治疗?A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线E. 质子束答案:E. 质子束解析:在放射治疗中,质子束因其布拉格峰特性能够集中能量沉积于肿瘤处,减少对周围健康组织的影响,因此特别适用于深部肿瘤的治疗。
而γ射线和X射线虽然也能达到一定深度,但是它们的能量沉积较为均匀,不像质子束那样可以精准控制能量释放的位置。
4、关于剂量体积直方图(DVH)在放射治疗计划中的作用,以下哪一项描述是正确的?A. 它显示了肿瘤的体积大小。
B. 它表明了肿瘤的位置与器官的关系。
C. 它用于评估某一特定剂量水平下接受该剂量的靶区或正常器官的体积比例。
D. 它用于确定放疗设备的机械精度。
E. 它反映了放疗过程中使用的射线种类。
答案:C. 它用于评估某一特定剂量水平下接受该剂量的靶区或正常器官的体积比例。
解析:剂量体积直方图(DVH)是一种图形化工具,用于表示接受特定剂量范围照射的靶区或正常器官的体积分布情况。
放射医学的放射治疗计算放射治疗是一种重要的医学技术,广泛应用于癌症等疾病的治疗中。
其中,放射治疗计算是保证治疗效果与安全性的重要环节。
本文将介绍放射医学中放射治疗计算的原理、方法以及在实际应用中的相关问题和挑战。
一、放射治疗计算的原理放射治疗计算是根据病人的解剖学信息、肿瘤特征及放射学相关参数来确定放射剂量分布的过程。
其目标是按照预定的治疗计划,将放射剂量精确地发送到肿瘤组织中,最大限度地杀灭癌细胞并减少对正常组织的损伤。
在放射治疗计算中,常用的方法包括电子计算机治疗计划系统和射线剂量测量系统。
二、放射治疗计算的方法1. 电子计算机治疗计划系统电子计算机治疗计划系统是计算机辅助的放射治疗计算工具,通过将病人的CT扫描图像与剂量计划进行配准,计算并生成剂量分布。
该系统能够模拟射线在人体组织中的传播过程,根据射线吸收系数、组织密度和几何形状等参数进行计算,并生成剂量分布图。
医生可以根据剂量分布图进行调整和优化,以达到最佳的治疗效果。
2. 射线剂量测量系统射线剂量测量系统是用于测量放射剂量的仪器设备。
通过将测量系统放置在病人身上或照射区域,可以准确地测量到放射剂量的分布情况。
这些测量结果可以与计算机计算的剂量分布进行比较,以验证计算的准确性并及时调整治疗计划。
三、放射治疗计算的相关问题和挑战1. 剂量计算的准确性放射剂量计算的准确性对保证治疗效果至关重要。
射线传播的复杂性、组织变化以及剂量计算模型的精细程度均会对计算结果产生影响。
因此,放射治疗计算需要进行不断的验证和校准,确保计算结果的准确性和可靠性。
2. 剂量分布的优化放射治疗计算不仅要确保治疗区域的剂量达到预期的水平,还要尽量减少对正常组织的损伤。
因此,在治疗计划中需要进行剂量分布的优化,以平衡肿瘤控制和正常组织保护的需求。
这需要医生和放疗师密切合作,根据患者的具体情况进行个体化的治疗计划。
3. 放射剂量的监测和调整在放射治疗过程中,放射剂量的监测和调整非常重要。
放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System, TPS)曲桂红PhD2006/10/21放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System, TPS)1、定义IEC 60601-2-48,Medical electrical equipment, Part 2: Particular requirement for the safety of radiation therapy treatment planning system.A RADIA TION THERAPY TREA TMENT PLANNING SYSTEM is a medical device that simulates a proposed RADIOTHERAPY treatment through a process of modeling both a source of radiation and a PA TINT. It also often produces estimations of ABSORBED DOSE distribution in the PA TIENT using a specific algorithm or algorithms.放疗计划系统是一种通过对放射源及患者建模过程来模拟一个推荐的放射治疗的设备。
系统采用一个或几个专门的算法计算患者体内吸收剂量分布。
放射治疗计划系统是放射治疗QA必不可少的工具。
2、基本概念2.1 分类(1)按照维数(计算模型+显示)二维(2D)三维(3D)(2)按照治疗技术外照射(External Radiotherapy)内照射(Brachy Radiotherapy)(3)按治疗模式常规(Normal Radiotherapy)适形(Conformal Radiotherapy)调强(IMRT)3、系统组成3.1硬件系统(1)主机专用工作站(SSGI, HP, DEC, SUN, Apple)PC机笔记本电脑(IBM,DELL)(2)外围设备打印机(幅面:A4以上)扫描仪(透射,用于胶片扫描)备份系统(每个患者的图像大小约50M)磁带机刻录机磁盘阵列(3)UPS(1500~2000W)(4)网络适配器3.2软件系统(1)操作系统Microsoft DOSMicrosoft WINDOWSIRIXSolarisHP-UXDEC UNIXMAC(2)数据库Microsoft ACESSInfomaxOracleSQL(3)治疗计划系统软件T reatment Planning Systems ExchangeFormat T reatment ModalityVendor System Version *3DCRT IMRT Seed Brachy HDR Brachy ProtonsCMS Focus/XiO 3.1 RElektaRenderPlan 3D RPrecisePlan2.01 DNomos Corvus R++NucletronHelax TMS RTheraPlan Plus R PLA TO RTS2.62DPLA TO BPS 14.2.6DPhilipsPinnacle 3 RAcqPlan4.9 RRossesMedical Strata SuiteCTPlan 4.0 R RT ek PIPER 2.1.2 RVarianBrachyVision 6.5(Build 7.1.67)DEclipse 7.1 DV ariSeed7.1DSTAR-1000(北京大恒医疗设备有限公司)V enus (拓能, TOPSLANE)BJRTPS2001(北京医疗器械研究所)(4)其它应用软件4、系统功能4.1图像获取CT(MRI、Ultrasound)4.2 轮廓编辑4.3 束流编辑4.4BEVDRR4.5 图像处理4.5.1窗位/窗宽4.5.2对比度4.5.3放大/缩小4.5.4面积/长度测量4.5.5矢/冠状面显示4.6 三维显示4.6.1轮廓线4.6.2表面/实体4.6.3透明4.7 剂量计算4.8QA4.9 治疗机数据输入相关数据TMR(TPR)PDDOAR(OCR)W fO f(Scp, Sp)相关报告AAPM TG45 加速器应用AAPM TG53 TPS治疗保证AAPM TG67 光子数据库4.10 打印输出4.11 网络4,12,1 DVH4.12.2计划对比4.13 图像融合4.14 DICOM接口DICOM RT1994年北美放射协会(Radiological Society of North America,RSNA)会议上,关于设备间放射治疗数据(内照射和外照射计划、剂量、图像等)传输的标准问题被明确提了出来,这个标准的重要性是显而易见的,但是采用DICOM标准并不能彻底解决这些问题。