胸、腹部器官的呼吸运动是影响放射治疗精确性的一个重要因素m。实际靶区因受到呼吸运动、心脏搏动、消化道蠕动等生理运动的影响,手术无影灯分析编辑与计划靶区的位置存在较大差异231。近年来发展起来的四维CT ( Four-Dimensional Computed Tomography, 4D-CT )模拟定位技术,也可称为呼吸运动门控技术,通过红外摄像头追踪患者呼吸运动的标记模块,获得与患者呼吸波形相匹配的四维CT影像。基金项目:国家自然科学基金面上项目(81773240) ;江苏省自然科学基金面上项目( BK20181118 )通信作者:时飞跃,副研究员,主要研究方向为肿瘤放射物理。 通信作者邮箱: shifeiyue2013@ 126.com4D-CT较常规CT增加了时间维度,可依据患者的呼吸周期重建一组不同呼吸时相的CT图像,手术无影灯编辑由此得到放疗靶区随呼吸起伏的运动幅度及范围,减少靶区漏照几率,提高肿瘤局部控制率,改善患者的生存率(7-8。目前,4D-CT多应用于肺癌与肝癌患者的立体定向放射治疗的精确模拟定位19-10]。然而,由于4D-CT的相关设备和技术较复杂,在放疗模拟定位的具体应用中存在诸多问题,如标记模块摆 放、标记点抓取等,阻碍了该技术的进一步推广 应用,无影灯分析编辑但是关于上述问题及相应解决方案的相关报道较少。本文针 对使用西门子CT模拟机联合瓦里安实时位置管理( Real- time Position Management, RPM)进行4D-CT放疗模拟定位中存在的问题,参照本部门的经验,介绍了具体的解决方案,供相关放疗工作人员参考。1无影灯分析仪器设备①西门子CT模拟机:型号为SOMATOM Sensation Open,机架孔径为82 cm,配备平板床、主机、辅机以及 Vsim工作站;②呼吸]控系统:瓦里安RPM呼吸i J控系统,配备红外线摄像机、标记模块(含有两个荧光标记点)及RPM工作站(RPM软件版本为1.7)等;③LAP无影灯编辑激光定位系统:型号为DORADOCT3;④治疗计划系统:瓦里安 Eclipse治疗计划系统( Treatment Planning System, TPS),版本为8.6。2模拟定位流程和图像重建放疗4D-CT定位的一般流程包括体模制作、患者摆位、CT扫描和图像重建四个部分。首先制模前,与病人充分沟通,根据医生要求确定合适的体位,使用热塑膜或真空垫固定患者体位,待病人完全放松后开始制模;接着,在CT扫描床上,无影灯厂家分析编辑将患者按治疗时的体位进行摆位和体位固定,并设立参考标记点,在患者胸腹部的合适位置上放置标记模块;然后,操作CT主机工作站上的程序配合RPM工作站上的软件,使用4D-CT相关的扫描协议进行4D-CT图像扫描,并采集患者的呼吸曲线;最后,将患者呼吸运动曲线导人CT主机工作站,一般重建10套不同呼吸时相的CT图像序列,传输至治疗计划系统供医生进行靶区勾画。在图像重建时,首先要注意导人正确的患者呼吸曲线文件,导入错误的曲线文件虽然会重建但得到的是错误的CT图像;其次,在CT工作站Syngo系统的Trigger界面,选择“%Pi”的重建模式然后再选择重建某个呼吸时相的CT图像序列,在Trigger界面可以看到呼吸曲线及选择的呼吸时相在曲线中的位置;一般以10%为时相间隔,无影灯厂家分析将每 个呼吸周期分为10呼吸时相,即0%、10%、 20%、.....90%,并重建各个时相的CT图像,若要重建其他呼吸时相(例如25%、75%等,可参阅相关文献后选择重建;最后,在Recon界面,重建任务最多有8个,重建满8个后,删除最后两个重建任务,再增加余下的两个时相的重建任务进行重建,删除重建任务不会删除相应重建好的CT图像序列。齿形,虽然曲线具有很好的周期性,但病人呼吸幅度小、频率高,呼吸曲线不合格,无影灯厂家编辑导入CT主机工作站后不能正确重建不同时相的CT图像序列。对于此类患者,若呼吸训练效果仍然不佳则无法进行4D-CT模拟定位;图4d显示的呼吸曲线前半部分还比较规律,后半部分可能由患者突然咳嗽导致呼吸曲线的无规律变化,此外患者深呼吸也会导致呼吸曲线变差。因此,在CT扫描过程中应密切关注患者的呼吸曲线,若患者呼吸曲线不佳且训练后没有改善,则不适宜采用4D-CT扫描;LED无影灯分析编辑应告知患者在4D-CT扫描时尽量避免咳嗽等影响呼吸曲线的行为;若扫描时遇到患者咳嗽等突发情况应立即停止扫描,待患者平静之后,再考虑重新采集呼吸曲线并行CT扫描。4.6放疗4D- CT扫描协议的制作为方便操作,我们制作了放疗4D-CT扫描协议模 板,如图5所示,模板命名为RT _Resp_C, 包括定位像 ( Topogram)、平扫(Throax)和呼吸门控扫描( Resp)三部分。依据该模板,首先采集患者平静呼吸状态下的平扫像,然后采集记录患者呼吸曲线后的4D-CT图像,扫描参数设图6a和6bLED无影灯编辑所示分别为标记模块放置在热塑膜上和热塑膜方形开口处的皮肤上的呼吸运动曲线。由图可见,标记模块放置在热塑膜上几乎看不出呼吸运动曲线,而对热塑膜进行方形开口后,患者的呼吸运动曲线能够清楚显示出来。在实际应用中,使用了泡沫楔形块后,能有效克服皮肤斜坡对标记模块的不利影响,使红外摄像头能准确抓取荧光标记点。针对由于呼吸运动不规律等原因导致的红外摄像头无法抓取标记模块上荧光标记点的问题,通过对患者进行训练,大部分患者呼吸运动的规律性有所改善;移动红外摄像头,-般横向缓慢移动,可以解决大部分无法抓取荧光标记点的问题。对图3所示患者,去除了患者金属饰物(实际那个点是患者眼镜上的金属所致)后,4D-CT放疗模拟定位可以正常进行。现在,每次做4D-CT模拟定位前,我们都对患者的呼吸运动曲线进行评估,曲线有问题的及时与医师沟通,LED无影灯编辑讨论解决方法或替代方案,避免了不能或错误重建4D-CT图像的问题。师不熟悉操作、手动修改参数时出以及重建时相错误等问题。6讨论、研究表明,采用4D-CT定位的肺癌患者在治疗时靶区的移动度明显较采用非门控增强扫描定位的患者更小1-131。目前,使用外部替代物监测腹部或胸壁表面呼吸运动的系 统包括RPM、C-RAD, GateCT 等[4,此外还有使用腹带 压力传感器的呼吸运动监测系统,包括ANZAI, Bellows 等05。除回顾性4D-CT扫描,RPM 手术无影灯分析 还可用于呼吸门控放射治疗[16。门控技术通过监测呼吸运动使得射线束的放射 周期与呼吸周期同步,只在呼吸过程的某一特定时 相内出束进行放疗1-1),进一步提升均次大剂量放疗计划执行的精确性。为保证4D-CT计划执行与模拟定位的重复性,加速器机载4D-CBCT应运而生。相关研究表明,4D-CBCT能够减少自由呼吸状态下CBCT图像存在的运动伪影,降低不同观察者之间的不确定性,有-定提升靶区位置准确性的作用[9-20。但是考虑到使用该技术所需的大量时间成本及部分患者的有限获益,目前尚未普及。本文介绍了使用西门子CT模拟机联合瓦里安RPM系统对放疗患者进行4D-CT模拟定位中存在的六个问题及解决方案,济宁华诺医疗分析对4D-CT的临床应用有一-定的参考价值。当然本工作也有不足之处,受限于本单位的设备条件,本文仅针对西门子CT模拟机联合RPM系统的应用经验进行了表述,没有涉及其他厂家的CT模拟机联合RPM系统的应用。信随着新技术的不断发展,放疗4D-CT模拟定位的应用会越来越普及,将会有更多肿瘤放疗患者因此受益。
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