第11卷第2期 Vol.11 No.2 . 9 技术 Thematic Forum(Radiation Therapy) 1.2 登记和配准图像 登记图像是建立一组图像中层与层之间的空间位 置关系的过程,而配准图像是建立两组不同图像之间 的空间位置关系的过程。配准可能在异机和同机两种 模式下进行。 异机模式是指需匹配(融合)的两组图像是 在不同的机器上采集的,如 CT 图像和 MR 图像。由于 在不同的机器上采集图像, 患者需要两次摆位, 体位的 变化可能比较大, 配准只能人工或半自动完成, 配准的 准确度可能受影响。同机模式是指两组图像是在一个 机器上采集的,两次采集之间患者躺上治疗床上没有 动。比如,在 CT 机上采集增强和未增强的两组图像, 在 PET/CT 机采集 CT 图像和 PET 图像。由于采集过程 患者体位没有发生变化, 配准可以在自动完成, 匹配的 准确度高。 1.3 定义解剖结构和给定临床处方剂量要求 需要定义的解剖结构一般有人体外轮廊、 靶区、 危 及器官。根据 ICRU 50 号报告和 62 号报告,需要定义 的靶区有大体肿瘤(GTV)、临床靶区(CTV)和计划靶区 (PTV) [2,3] 。GTV 和 CTV 由医师勾画。医师根据输入到 计划系统的患者图像和其它检查诊断材料,结合特定 肿瘤的临床表现,完成这项任务。PTV 一般是通过设 定一个间距(Margin), 由计算机根据临床靶区自动扩展 产生。间距的大小取决于摆位误差大小和器官运动幅 度。 危及器官可由医师和(或)物理师勾画。 医师给定处 方剂量要求,包括靶区的处方剂量和危及器官的耐受 剂量。 1.4 采用正向或逆向方式确定射野参数 不同的放疗技术需要确定的射野参数会有所不同。 例如,经典适形放疗需要确定的射野参数有照射方向、 射线能量、 射野形状、 射野权重、 楔形板角度和方向;而 MLC 调强适形放疗需要确定照射方向、射线能量和子野 序列(对静态调强)或叶片的运动轨迹(对动态调强)。 确定 参数有正向和逆向两种方式。 正向方式是指物理师根据 经验和治疗常规,手工设定射野参数,然后评价计划系 统计算得到的剂量分布。如果评价满意,射野参数就确 定下来了;如果不满意, 则调整射野参数。 如此反复, 直 至计划满意。 逆向方式是指物理师定义一个数学上的最 优化问题, 用问题的目标函数和(或)约束条件描述临床 . 10 《中国医疗器械信息》 2005年第11卷第2期 Vol.11 No.2 处方剂量要求(比如说,用目标函数描述靶区的处方剂 量, 用约束条件描述靶区剂量均匀度要求和正常组织的 耐受剂量要求)。 然后由计划系统求解最优化问题, 给出 一组最优的射野参数和相应的剂量分布。 如果物理师评 价满意,射野参数就确定下来了;如果不满意,则调整 优化问题的参数(如正常组织的最大剂量限值或剂量体积 限值以及相应的重要性系数)。 如此反复, 直至计划满意。 两相比较, 逆向方式的优点主要表现为计划质量的提高, 因为逆向方式是从一个大得多的解空间搜索到最优解(即 最优的一组射野参数)。 但需要指出的是, 逆向方式不一 定能缩短时间。