医学物理合集iaea430译文1-9章trs430

1、第七章程序在很多放射肿瘤中心，TPS 的过程是一件很重要的事情。因此，要对时的决策过程给予特别的注意。为了在众多 TPS 中选择到一个性价比最高的结果，不仅要考虑也要重视肿瘤中心对 TPS 的特殊要求。限制，25：以下是在和临床实施过需要注意的一些（a） 需求评估。部门必须预先定义自己的特别要求，这需要考虑如下：(i)(ii)(iii)(iv)(v)(vi)(vii)(viii)(ix)(x)(xi)现存系统的状况；将来数年内的患者门诊量；是否要开展特别的技术，例如高剂量率后装治疗（HDR）或立方体定向放疗；所需工作站的数量；治疗计划的复杂程度（例如三维适形放疗或临床研究的特别要求）；是否需要

2、其它类型的影像（如 CT 或 MRI）；是否需要专门的 CT 模拟机；是否需要支持 MLC；是否考虑开展近距离治疗；是否需要 IMRT；对将来技术发展的估计；（b）收集信息。在阶段的早期向各 TPS 提供商索取相关信息是一种很有用的学习方式。可以先向 TPS 提供商取得其产品的技术参数及报价。这些信息可以让对其系统有一个基本的了解，知道它所提供的功能及相应的实现程度，也可以对其价格有一个大致的估计。厂家演示。从厂家提供的基本信息可以得到一个备选的厂家列表。然后，产品演示可以提供关于这些系统的更详细的信息，同时也可以了解这些系统运行时的临床环境。投标。做出一份详细的标书，要求 TPS 厂家说明其

3、产品参数、价格、培训、售后服（c）（d）提供很大帮助。从参考文献 25 可以以得到这些方面的详细信务等情况可以为息。（e）选择。应该分析总结出系统功能及分类以帮助选择，这些分类需要包括：（1）关键功能；（2）重要功能；（3）有用功能；（4）非必需功能。用这些条件来对不同系统性能作比较分析有助于最终作出选择。（f）。一旦定出首选的份明晰的文件列出系统，就要和厂家商议以得到最佳价格，同时要作出一选项、培训和。由于目前的硬件更新都中。很快，制定文件时有必仔细考虑是否将软、硬件的升级包括到一旦过程完成，就可以实施在第 9 和第 10 章中所述的调适和 QA 过程。7.1 需求评估确定肿瘤中心需求的最好

4、办法是组成一个包括物理师、医师及计算机的器材选择委员会。这个将解释在表 21 中所列出。这些问题需要包含类似于如下的一些方面：需要做治疗计划的患者的大体类型、可能用到的治疗技术的复杂程度、肿瘤中心所使用的放疗设备的类型、对于特别计划的需求，例如定向放射外科、高剂量率近距离治疗和超声引导器、逆向计划等。粒子植入和三维适形放疗、多叶准直表 21. 在治疗计划系统的前期需要考虑的（从文献 25，已获）问题及建议现存 TPS 的状况未来 2 到 5 年内可能要做治疗计划的患者数量是否可升级？硬件？包括类型及复杂程度，例如无需影像的 2 维计划，需要影像的 3 维计划的数量及更复杂的计划等。是否需要定向

5、治疗、斗蓬野、全身照射、电子线特殊技术旋转照射、高剂量率后装及其他？依赖于计划数量、平均的计划时间、科研及开发时间、特殊过程的数量、剂量师的数量及系统是否也用于 MU 及治疗时间的计算3 维适形治疗？是否用于科研工作？是否具备网络功能CT？MR？SPECT？PET？超声？联网应用时考虑是否要将 MLC 数据传输到治疗机？TPS 是否能处理治疗机的功能工作站的需求数量治疗计划的复杂程度影像处理能力CT 模拟能力是否在现在或将来需要用 MLC治疗机能否实施三维适形治疗是否需要近距离治疗中用到的特殊技术IMRT 功能如超声引导治疗，超声图像是否可被导入到 TPS？是否在现在或将来需要？是否会需要IM

6、RT 治疗或电子线治疗或治疗的近距离在未来 3-5 年内的发展趋势当前的计划系统配置是否会成为整个工作流瓶颈？的工作量及系统的效率列出 TPS 的常规应用模式及需要的特殊应用模式并要求厂家来演示如何实现这些模式会对工作提供很大帮助。就可以制定出对所需 TPS 的功能要求、需要的工作站CT 或模拟 CT 的联网要求。基于对以上这些问题的回答，的数量、必需的外部接口以及与7.2 获取信息在过程的决策阶段，肿瘤中心应该从所有 TPS 厂家取得有关其产品的可靠信息。这些信息包括系统指标、选配件、技术支持、升级支持、硬件升级支持和每一个项目的相关报价。收集得到相应产品目前使用机构及联系人的信息也会对决策

7、有帮助。基于对这些信息的分析，可以进一步将目前市场上报价在范围内且满足部门需求的产品按其功能。此时，也可以要求厂家提供一份产品验收测试的草稿。有些厂家可能要求提供可用治疗机的测量数据用以输入计划系统及建模。同时，他们也会告知进行这些工作所需要的时间。7.3 产品演示、介绍及考查可以邀请产品前三、四位的厂家提供更详细的信息以说明他们的产品怎样满足部门的需要。实现这一目标的最好方法是请厂家为部门提供一部临时的计划工作站，如果这难以实现，也可以将部门物理师、剂量师或计划邀请到厂家实践。无论哪种方法，目的都是让对产品有一个直接的体验。参与实践的人要尽可能地动手操作，不仅要对系统界面有直接的体验，也要切

8、实理解系统的工作原理。应该在系统上实验有代表性的临床病例，通过计算来检查系统是怎样处理常规和特殊的治疗技术。这些技术包括标准的乳腺照射、肺及盆腔照射（、妇科、）放疗、头颈部肿瘤、氏淋巴瘤的斗篷野照射、延长源皮距的照射、电子线照射及其它常用的技术。所有可能用到的特殊技术都应该作评估。此外，也应该对数据输入接口进行评估，因为这是系统的一个组成部份之一，而用户一般都是等到要输入自己的数据时才开始接触。在这些与厂商共处的时间里，部门需要研究系统的功能和局限，尤其要注意系统的用户接口、数据输入过程和进行系统实际剂量计算功能调适所需要的数据量。有些系统可能比其它的要求特别多的测量数据。此外，也需要关注厂家

9、未来的升级计划和剂量计算改良计划，应该知道系统的哪些功能是处于研发而还没有被完善的。买方对于自己迫切需要而系统还未完善的功能要对卖方的承诺保持警惕，因为卖方往往将这些问题一带而过。很有必要让卖方对功能发布日期出具一个的许诺。最后，部门必须利用这样一个与厂家交流的机会来评估由于计划系统而对部门造成的工作流程改变。与此相关的两个问题是机器跳数/时间的计算方法及治疗计划的归一方法。除了厂家演示外，者还需要单独联系或拜访正在使用这一系统的临床用情况。，除了获得这些人对系统的评估外，也需要亲自了解系统的临床应7.4 招标过程：系统规格定义一旦部门已经理解了系统规格及大致报价，就可以着手制定详细的标书，对

10、各厂家的详细产品指标、技术支持及保证、软硬件升级约定、选配及价格等提出明确的要求。如下是一份用来招标多工作站 TPS 系统的规格样表。这是由Margaret 医院肿瘤科的招标文件改编的25文件目标定义：1994年安大略湖Prins（i）（ii）（iii）（iv）（v）（vi）基本 3D 单元 独立服务器终端3D 终端2D 终端MU 计算终端3D 靶区勾画终端（c）（d）（e）主要要求总结规则、条款和标准厂商保证：（i）（ii）（iii）（iv）（v）（vi）（vii）（viii）规格保证服务保证第产品性能保证 计算机保护可升级性 赔偿保证价格保证（f） 厂商信息（i）（ii）（iii）（g）厂

11、商信息模型信息发展潜力过程（i）（ii）（iii）（iv）场所准备交付安装验收（h） 付款约定（i）规格（i）（ii）（iii）（iv）（v）（vi）（vii）硬件系统管理 网络及接口计划文档及培训服务及备件环境要求电源工作环境要求（j）其它信息招标方法有诸多优点：（1）它迫使用户思考和组织所需要的指标；（2）它迫使厂商提供对于这些指标的关于系统功能和局限的回复；（3）它提供了合法的竟标合同；（4）由于它针对于不同的厂商，就使用厂家认识到他们在与其它厂家竞争，因此他们会报出具有竞争力的价格。7.5 入选条件应该在向厂家提供标书之前准备好入选条件。首先，部门要按需求将各功能进行分类，包括必需的功

12、能、重要但不是必需的功能、有用功能、不需要的功能。这个分类中也应该包含部门可能会进一步考虑的选配件。表 22 给出了一个典型的功能列表。没有完美的系统。因而部门需要将客观的系统功能与感觉结合来确定各个的重要性，例如代码的质量、用户接口的友、数据输入的易用性、系统稳定性。7.6在与首选厂商确定之前，部门应该再次与其商议有关系统配置及最终价格等问题。此时也有可能商议有关选配件。此时商议的内容还应该包括软、硬件及价格。也应该检查升级费用是否包含在合同内，这样可使部门的更有预期性。虽然对于硬件也有同样的内容要关注，不过很少有厂家会提供硬件升级服务。这是由于硬件的更新换代很快，厂家往往不愿意以固定的价格

13、确定长期的合同合同应该包括及硬件指标、培训标准、文档内容、从影像设备（CT、MRI 等）传输数据时的兼容性、TPS 数据传输到其它设备（模拟机、切割机等）的接口。验收测试协议也必须包含在了解对方对自己的期望。表 22. 入选条件及分类举例样表合同中，这样可以保证双方明确验收协议的内容，也使双方（表中概念由多伦多 Prins Margaret 医院所做的一个类似的表改编而来，从文件 25，已获。）项目关键重要但不必须有用不需要输入输出 数字化输入胶片扫描仪激光照相机绘图仪（矢量）（激光黑白）（彩色）网络功能键盘影像传输软盘磁带 磁带机网络功能光盘CT 扫描数据（指定厂商） MR 扫描数据（指定厂

14、商）模拟机影像（指定厂商）射野影像（指定厂商）用户接口鼠标键盘可定义接口YYYYY YYYYYYYYYYYYYYY7.7 厂商及用户职责7.7.1. 厂商职责厂商在 TPS 方面对用户负有如下职责：（a） 提供表述系统大体功能的精确指标（b） 提供已的关于此系统算能及局限方面的文献概要。文献71 中详细列出了各种算法在这方面的内容，所提供的文档至少要给出在一组预定义条件下的计算剂量相对于测量剂量的准确性。详尽的、包括以下各方面的系统文档：系统整体设计、算法理论、算法性能及局限、在计划设计的每一分阶段系统实际在进行何种工作的详细的用户文档。也要包括确切描述剂量归一及 MU 计算方式的内容。用户培

15、训，包括：（1）TPS 的基本应用；（2）详尽的测量要求及调适过程；（3）系统管理培训；（4）针对复杂计划的高级培训；（5）QA 程序的培训。详细的系统升级信息，包括程序改变及功能加强的细节。在关于程序缺陷、错误及时的技术支持。及补救措施方面与用户清楚勾通。（h） 因为全面防范非的网络接入十分，厂商应该采取措施降低这种可能。也应该告知用户相应的应对方法71。自动化的 QA 工具目前还未面世，不过如果有厂商能提供这种可以引导系统进行一序列的测试过程并自动评估这些测试是否符合系统指标，这将会对用户非常的有用。这对于测试系统升级尤其有用，当然也可以用来检查是否有数据文件被不经意地改变了。7.7.2

16、用户职责以下是对用户职责的总结：（a）（b）（c）（d）（e）指定一个物理师监督和管理所有 TPS 安装、验收、调适及 QA 过程。验收、调适和 QA 过程的实施。详细有关验收、调适及 QA 过程。处理关于 TPS 临床应用所有实际问题所有与 TPS 输出数据相关的员工的培训。这包括对放疗医师、放疗和其它可能不直接使用系统但需要理解及解释治疗计划的员工的培训。这包括首次TPS 应用时的培训及定期的复习式培训。升级的实施、调适及 QA，包括详细的相关文档。（f）（g）（h）在缺陷及补救方面与厂家保持联系。在系统缺陷及局限方面与用到 TPS 输出数据的人保持联系，例如括放疗医师和放疗。8验收测试8

17、.1 介绍验收测试是一个设计用来验证 TPS 是否满足招标文件（如果有招标的话）中所列出的指标或厂商定义指标要求的过程。验收测试必须在系统用于临床工作之前进试内容必须包括基本的硬件及功能。由于验收工作要在较短时间内完成，用户只能测试系统的基本功能，也只能在特定条件下进行部份测试并将这些测试条件在验收文档中注明，最终的验收将会作为系统调适的一部份在后面的工作中完成。除了对 TPS 系统进另一个好处是用户可以学习到 TPS 系统许多方面的内容。试外，这一过程的验收测试过程必须经厂商和用户双方同意并清楚在文档中。要准备好详细描述验收过程的文档。所有测试都必须符合预定义误差，如果有例外，需要在验收文档

18、中详细说明情况。由于以后对系统进行升级可能还会用到这些验收文档作参考，所以只要部还在使用 TPS 系统，就要仔细保管这些文档。8.2 硬件通常验收测试的方法都是先测试系统硬件。硬件测试确保计算机及其外设都符合指标要求。以下设备的功能及精度也需要进（a） CPU、内存及硬盘功能。大多系统有测试 CPU、内存及硬盘的试：程序可供利用。也有（b） 输入设备：的 CPU、内存及硬盘功能测试包。（i）（ii）（iii）数字化仪，检查其线性。胶片数字化仪，检查数据传输通道。影像数据（CT、MRI、超声等）：检查输入接口（iv）（c） 输出（i）（ii）模拟机控制系统或虚拟模拟工作站：检查数据传输通道硬拷贝

19、输出（绘图仪或）：检查其输出精度生成 DRR 和治疗辅助物的图形显示单元（挡块、MLC 等）：检查功能及影像畸变。数据存档设备（磁带机、光盘等）：检查其功能。（iii）8.3 网络集成TPS 系统可能是放疗科集成的网络影像及数据系统的一部分。CT 是治疗计划用到的主要影像，也可能有 MRI、核医学影像、超声影像。此外，也可能从 TPS 输出数据到患者数据管理系统、与验证系统、切割机等。网络性也是验收工作的一部分。通信端口，可能按照标准的协议将数据今天的大多数扫描设备都配置有一个标准的传输到 TPS 系统。-3 是目前的标准，但不同的厂家对虽然方。新的的实现之间也会有一些不对应的地-RT 标准中

20、包括有数量巨大的选项。TPS 可能不支持其中的一些选项，或者，某些选项可能要额外。只有当 TPS 和其它系统都包含一个共同的通信协议时不管是可能的。、 FTP（文件传协议）、厂家自己的协议或其它标准，它们之间的互联才是8.4 数据传输验收工作的重要部份之一是评估数据兼容性，为此要进行如下测试（适用情况可能有所不同）：（a）（b）（c）（d）影像数据从 CT、MRI 或超声传输到 TPS 及传输时的网络情况。CT 数据准确性。从 TPS 传输到治疗机或其验证系统时，位置及剂量学数据的一致性。在将计划 MLC 射野转换到叶片坐标位置时，从 TPS 到 MLC 处方准备系统的数据传输。DRR 影像的

21、传输。从 TPS 到辅助设备（如计算机控制切割机、补偿器加工设备）的数据传输。在 TPS 和模拟机、虚拟模拟机之间的数据传输，与模拟机之间的数字化影像传输。将数据传输到肿瘤放射治疗数据管理系统。（e）（f）（g）（h）（i）通过网络联接或磁介质将三维据文件格式。测量数据传输到 TPS。检查 TPS 兼容的测量数 验证系统性能在有限的验收工作时间内，用户常常只能测试基本的系统功能。验收测试程序需要检查所有的系统模块都已经具备并且工作正常。AAPM 的 TG 53 号18包含各测试内容的指导方针。表 23 由改编而来。表 23. 验收测试特性（已获，由文献 18 改编）测试CT 影

22、像输入以用户将要使用的方式，利用厂商提供的标准的 CT 扫描数据生成一份患数据。解剖描述基于以上 CT 生成一个患者模型，在模型上画出外轮廓及部份官。生成三维对象并显示利用由厂商提供射野数据，验证系统支持所有的照射技术。器射野描述光子剂量计算计算一组标准射野的剂量。包括平野、不同 SSD 照射、挡块野、MLC形成的不规则野、不均匀组织测试、多射野计划、不对称射野、楔形野及其它。计算所有种类的单源、有选择性的几个多源的剂量。包括妇科插植照射使用的标准前后双源、卵形双源、双平面乳腺插植等技术。显示剂量计算的结果。用厂商提供的标准剂量分布验证 DVH 计算结果与描述的一致。用户也可生成额外的剂量分布

23、作补充测试。输出一序列计划的所有硬拷贝文档，确认所有方案及图形信息都已正确输出。近距离照射剂量计算剂量显示硬拷贝输出8.5.2 验证剂量计算功能需要对进试，以评估其剂量计算模块的功能和精度是否与验收标准一致。在测试过需要的基本机器数据及射线数据可以采用文献的基准数据、也可以采用厂家提供的一般数据、也可以测量买方机器数据得到。对于厂家提供的一般数据，如果是钴-60 治疗机的话，在机器类型一致、源大小都与用户所用机器相同的情况下，它们的特性可能相差很小，不过还是需要作测试来进行验证。随着直线性能变得更加稳定，特性更加一致，厂家正趋向于随一起为用户提供一组所谓的标准参考数据。这组数据被认为是可以代表

24、用户临床使用的机器特性，而在安装过，工程师将会将机器数据调节到尽量与标准数据一致，二者的差别会在厂家所的误差范围内。此外，如果厂家同时也是 TPS 厂家的话，他们就会调节 TPS 系统中的样本机器参数以使其与标准数据匹配。这样，标准数据就可以用作评估 TPS 算法的一般数据，但目前还是所有用户使用他们自己的机器测量数据作建模和调适。 基准数据计算目的：（a）（b）（c）测试基本的计算功能；检查由算法引入的错误；检查算法的精度。过程：可以应用参考文献 72 中的基准数据作算法评估。这套基准数据包含有两个机器（4MV和 8MV 直线）的数据及一系列的测试及结果。这些测试选择了一组标准的射野（对称野

25、及偏中心野、斜入射、不规则的“L”形射野和一个不均匀组织）。最近有测试了一组包括现代治疗机特有功能特性的数据73。这组测试包括组织缺损、不对称准直器及 MLC 形成的射野。研究电子合作小组（National Cancer Institute Electron Collaborative Work Group 简称ECWG）提供的电子线数据可以用来做一系列验证 TPS 的电子线三维笔形束卷积算法精度的测试。 一般数据计算目的：(a) 检查 TPS在用户硬件环境中整体实现情况；(b) 测试基本的计算功能。过程：由于线束数据由厂家（或其它人）提供，所以叫做一般剂量分布数据，这对于检查软件一致性很有用

26、。用户可以验证系统功能是否正常。预期的由厂家提供。这包括剂量计算结果、图形显示结果及硬拷贝结果。一般测试数据绝不可以用来做剂量计算验证。只有在特定机器上测量得到并经过调适的数据才可以（用来做剂量计算验证）。计算买方数据目的：检查测量数据在 TPS 中的建模是否正确；测试基本计算功能。过程：在相对较短的验收时间内很难对系统进行综合性评估。测量买方治疗机上所有光子和电子线物理数据可能要耗费几个周甚至几个月时间，这些工作需要在验收完成后的调适过程中完成。不过在验收阶段还是可以采用一小部分的数据来进行这样的测试。8.5.3应用测试需要对如下的基本应用进试：(a)(b)(c)(d)将当前不用的患者数据存

27、档。备份患者数据库。用打印或绘图方式输出等剂量分布。将测量的吸收剂量数据及治疗机参数输入系统。确认 TPS 系统能够正确理解计算机控制的在数据测量摆位时的几何结构及三维坐标系统。(e)(f)(g)输入近距离治疗使用的放射性同位素数据。检查及打印剂量数据、治疗机数据和原始数据。如果系统应用了校验和或其它的安全措施来保护的可执行文件和射野数据文件，测试这些措施的正确性。8.6文档应该可以得到关于 TPS 系统如何工作的大量文档，包括关于系统设计的总体描述，剂量计算理论、系统局限及对于治疗计划设计的每一阶段所发生的事情的详细信息。在之前用户应该就可以得到系统要求的与治疗要相关的线束数据、近距离治疗源

28、数据及其它参数。参考文献71详细列出厂家应该提供的文档，这些文档是技术信息和使用手册的一部份：(a)(b)厂家需要提供对于系统所用算法的描述及提供算法的精度。厂家需要提供系统软硬件设计、开发、测试、制作文档及系统发布过序的信息。的质量保证程(c)厂家需要提供用于数据输入及输出时的数据文件的格式和内容的详细信息，还要提供正确的文件例子。有可能的话，应该尽量使用通用的协议。检查用户文档是否齐全是验收工作的一部份。9. 调适9.1 介绍调适是 TPS 和计划设计过程最重要的质量保证工作之一。它包括测试系统功能、的功能特性、验证剂量算法重现测量剂量的能力。系统9.1.1 目的调适的目的是用以下的几种方

29、法强化对 TPS 和计划设计过程的质量保证工作：（a）（b）（c）（d）（e）在 TPS 上实现各种计划设计过程，提供用户对于 TPS 的经验及培训。对于计算的测试提供了对于剂量计算及其它算法的功能及局限性的认识。各种不同的测试提供了对于系统性能和功能的资料。成功设计的测试方案可以为用户提供对于系统在临床应用范围内的整体功能认识。调适测试内容的一部份可以成为后续质量控制测试的参考数据。这一部份详细许多不同的测试方法及程序，这可以帮助用户制定自己的调适程序。9.1.2对于 QA 测试和 QA 过程的其它方面的恰当的是整个 QA 过程很重要的一部份。不同国只介绍一般类型的文档，它适合于法医学家对于

30、文档的要求可能会有很大不同，及其它原因的保存要求。贯穿于整个的建议：之中，提出一些生成和保存某些特定的建议。下面列出一些一般性(a) 可以用纸面的或电子化的文件来保存文档；但不论用哪种方式，对于文档内容的要求都是一样的。(b) 所有文档上都要注明日期。所有批准过程之一部份的文档（即使得 TPS 可被临床应用的文档）都要同时包含日期和批准人的签名（或电子签名）。(c)(d)对于所有文档修改都要包含修改日期、及修改目的。对于有关计算验证测试、摘要和其它与数据强烈相关的文档中应该包含足够多的细节信息，以保证可以从中得到数据、计算及其它重要的信息。(e)要保存（硬拷贝或电子）支配系统运行（包括剂量计算

31、）的 TPS 系统参数的完整文档。还要在 TPS 所在地之外保存另一份备份。用于 TPS 输入、计算测试及其它方面的数据也要认真存档，中应(f)摆位及所用探测器、测量及分析技术、测量、日期及其它相关参数。(g)包含 QA 文档的电子文件或纸面文件要有相应的安全保障，以防不当的更改或删除。9.1.3 大体结构本章介绍计划系统调适过程，其大体结构与计算设计过程类似（见第二章）。在这一过程的每一部份，都将重点放在一些更重要的 QA 内容上，描述一些用户调适 TPS 的过程中可能会用到的测试和其它工作。表 24 给出了本章的内容组织。9.1.4 如何应用第 9 章第 9 章包含了对于很多 TPS 的功

32、能及技巧的测试方法及过程。为帮助读者理解及应用本章内容，应用表 25 中列出的基本计划设计功能来显示怎样为特定的部门选择适当的测试。表 25 列出了需要测试的 TPS 功能，第 9 章中的每一部份都用一个表列出了与某能相关的一个测试子集。对于其 TPS 只具有基本计划设计功能的部门，只需要完成用来举例的表中所列出的测试子集即可。对于具有不同功能计划系统的部门，就需要完成不同子集的测试。此外，读者也可以在附录的表中找到对于调适过所需完成的测试的总结。这个总结也是一个帮助测试者进行检查的，另一个更重要的应用是它可以帮助测试者建立对于系统特性的全面认识。本章中的表分为基本测试和全面测试两个部份，全面

33、测试是指基于 CT 影像的测试或对于三维适形计划设计的测试。表 24.第九章的内容组织章节描述9.79.8介绍TPS 系统安装 患者解剖数据 外照射数据调适近距离治疗数据调适计划评估计划输出及传输整体临床测试介绍方法及内容的组织配置 TPS 系统参数、机器及治疗源数据患者，将数据传输到 TPS 并检查患者解剖模型定义外照射技术、剂量计算、MU 计算及计划归一问题定义外照射治疗源、剂量计算及绝对、相对剂量问题 DVH 和剂量显示，计划归一及生物学效应模型硬拷贝及电子计划数据输出型计划的例子（外照射及近距治疗）来测试整个计划设计过程9.2系统安装配置及机器、治疗

34、源配置多数 TPS 在安装过都会要求用户作出很多决策，系统常常会提供多个选项或多个参数选择来让用户决定系统的工作方式。这个决定过程常被称为系统定制或配置。表 25. 基本计算功能的例子（定义这个基本（在的测试工作）范围内）功能是为了说明在这个基本计划设计的层次上所需要功能患者解剖结构 射野尺寸及适形射野摆位手动勾画靶区，CT 图像导入准直器、挡块等中心及源皮距摆位治疗技术、机架及准直器角度旋转，但不包括治疗床旋转物理楔形板充许设计计划时在横断面上显示射野容积密度校正方法二维等剂量线硬拷贝输出。不包括电子化传输手动粒子植入。自动粒子植入（妇科的 HDR 或 LDR 治疗）附件射野显示不均匀组织校

35、正计划评估文档及计划传输近距离治疗不同类型 TPS 的选项类型和范围相差很大。表 26 列出了很宽范围内的各种系统安装问题、可定制特性及配置问题。其中的一些细节会在后面的内容中。9.2.1 一般性评论许多 TPS 的定制及配置都是在安装及验收过进行的。不过作为调适工作的一部份，使用者需要结合临床使用计划来重新考虑所有的这些决定。也应该准备好一个所有决策的表，而所使用的选项也应该用相应文档，用户应当思考这些选项及决定所包含的意义。一个参数或决定有可能戏剧性地改变 TPS 的很大一部分形为，而作出这样一个决定也可能使很大一部份的调适工作失效。作出任何改变参数的决定之前，都需要仔细考虑（并确信已经理

36、解）这样的改变所暗含的意义，同时，要对由此带来的相关问题进试。表 26. 治疗计划系统安装、定制及系统配置章节描述.2一般问题计算机硬件适用于所有系统设定问题的描述计算机硬件配置、外设（如数字化仪及 CT 扫描机）及绘图仪）、与外部设备（如计算机9.2.3文档、可执行文件、逻辑符号、日志文件、命令文件、患者数据文件、系统配置文件、机器数据文件等各自所在的位置选择需要的功能、选择算法及 TPS 坐标系统患者数据库中所包含的文件及布局，数据备份方法及备份位置TPS 配置 患者数据库 TPS显示配置计划设计协议..79.2.8数据输入输出时的屏幕布局

37、及打印输出格式（格式转换）计划设计相关协议，如患者等剂量线列表等CT 值到相对电子密度的转换结构列表、预定义的射野布局、CT 值转换 机器数据库 治疗源数据库剂量算法..12机器参数、测量数据时的射野参数、楔形板等源的定义、保存，源的数据库等确定算法的参数：基本算法的配置、机器射野参数9.2.2. 计算机硬件当代 TPS 系统使用的计算机硬件包含一个很宽的范围，可以是简单的一个工作站和一个打印机和一个数据化仪，也可以是多工作站或聚丛式系统通过复杂的网络与无数的外设相联。TPS 系统的配置，包括它所使用的硬件系统的配置，都是通过不同的系统参数来实现的。对于系

38、统参数的存档工作。而理解对这些参数的改变所隐含的意义则更加重要，这样用户才不会错误地修改一些对系统形为来说很关键的参数。9.2.3. 计算机与 TPS 硬件系统的配置一样，系统的配置也至关紧要。这通常是一份将操作系统参数（文件位置、逻辑符号、命令）与 TPS 配置信息相结合的过程。通常，这其中的很多参数都决定于用户所用系统的细节或者是系统应用的方式。因此，系统的参数配置、及对于配置参数的文档将会对系统的正常运行有决定性的作用。合适的性的质量保证程序也包括确保系统及其配置情况的安全、适当的备份（以防硬件出现故障）及其它在第 10 章中将要深入讲解的内容。9.2.4. 治疗计划系统配置对计划系统的

39、配置通常会包括定义哪些功能和算法可以被用户使用。因为充分测试并发布的算法在临床应用可能带来，所以定义对于用户可用的算法是很重要的工作。每个系统都具有与其系统设计相伴而生的额外目标、关系及坐标系统，这些对于 TPS的使用方式及其输出结果的解释方式都会有影响。系统用户必须对这些问题有足够多的了解才能够了解系统的工作方式。以坐标系统为例：在 TPS有很多坐标系统，它们被CT 扫描及其它影像数据、解剖结构、患者在治疗床的位置、射野相对于机架的位置等。必须要研究 TPS 文档及厂家的指导文档才可能确实理解这些不同的系统如何相互作用，另外还要用各种测试来确认这些理解的正确性。这些研究及测试可以帮助用户避免

40、对 TPS 的误用。不同坐标系统的一个例子是由国际电工技术系统75和由 ICRU 所定义的坐标系统37。（IEC）所定义的坐标9.2.5. 患者数据库患者数据库及其中所包含的描述性信息对任何临床应用系统来说都是很重要的。额外的患者相关系统在不同的 TPS 中可能会不一样，许多 TPS 可以对这些信息进行定制以符合使用者的需要。此外，TPS 系统也常常有必要与医院的信息系统进行数据信息交换。最后，在患者完成治疗后，患者数据必须要被存档，而为了以后还能查询及恢复患者数据，患者信息文件的原始位置及患者相关系统必须包含在存档信息文件中。考虑到所有这些，在系统安装或升级完成后，需要确认数据库布局、数据备

41、份、数据库使用及与其它系统的联接必须已经过仔细规划。患者数据库使用及相应的使用方法也应该成为 TPS 质量保证的一部份。9.2.6. 治疗计划系统需要认真测试数据输入及输出治疗计划系统的功能。其中一个显而易见的例子是 CT 影像的应用，第 9.3 节中描述了对这能的测试。但其它任何数据输入及输出功能都经过仔细的配置、及测试。这包括将扫描数据输入计划系统、将计划信息传输到验收系统以帮助治疗或其它电子程。所有这些都必须要经过正规的测试并要有操作规9.2.7. 显示配置有些 TPS 允许改变图表显示及硬拷贝输出的格式。由于这两种显示将治疗治疗计划的主要信息传达给用户，它们的显示方式将会对用户如何解释

42、及应用计划数据有重要作用。这些信息的格式常常是在系统安装时确定的，只有在系统需要使用新的信息格式时，才应该考虑的计划地重新配置它们。9.2.8. 计划设计协议如何进行不同类型的计划设计是整个计划过程质量保证的一个重要部份。每个部门都可以通过制定详细的计划协议来建立一个兼容性好的计划设计过程：如何使用 TPS，在计划设计过如何决策、如何设计特定类型的治疗计划。计划设计协议在不同 TPS 中有以不同的方式实现，其中可能包括如下内容：定义标准的三维结构、预定义的射野布局、标准的等剂量线显示、的计划设计程序等。只用所有细节都经过确认后，这些计划设计协议才有可能实现提高计划质量的目的。9.2.9. CT

43、 转换MV 级的光子与组织主要通过效应相互作用，因此患者剂量计算需要使用相对电子密度。CT 扫描技术的一个最大的优点是可以从扫描信息中得到组织的相对电子密度。典型的CT 值由如下的等式定义：TPS 配置的一个重要方面是生成机器数据库，用于保存机器描述、射线束、楔形板、线束调整装置以及其它用于实施治疗的设备。每个 TPS 都会要求输入一组名字、参数及其它信息，这些将用于生成执行治疗计划的治疗机的几何及机械信息。这些参数了治疗机数据库的，其它也可能包含一些指向剂量计算模块中所使用的参数和剂量学数据。如下是机器参数的例子：（a）（b）（c）（d）机器 ID（及名字）、模态、线束（能量）和附件。几何距

44、离：SAD、准直器、附件等。允许的机械移动及限制：铅门限制、不对称射野、MLC、治疗床等。显示坐标系统（包括机架、准直器和床角度、治疗床 X、Y、Z 位置等）。通常非剂量学数据可以直接从机器说明文档取得而无需测量。但其中的一些如坐标、名字及设备编码等都需要验证，因为它们的拼写错误或数据错误都可能导致由此 TPS 做出的所有治疗计划全部错误。配置数据必须以一种一致的、意义明确的方式组织好并输入 TPS 以方便临的安全应用，例如机器、能量、设备和其它此类参数的选择对于 TPS 的正确和安全应用是的。在调适完成时，用户必须保证任何者不可用，或者对于临床用户来说测试及接受的机器、模态、能量及附件都被删

45、除，或不到。第 9.4.2.节描述了对机器参数的测试。9.2.11.近距离治疗源数据通过设定特定的TPS参数或，可以定义系统支持的近距离治疗源、建立及治疗源数据库、设定许多其它近距离治疗剂量计算所需要的细节。在这些工作中，要明白区分好当前治疗机中所用放射性源特性数据与当前备用的库存放射性源数据。根据算法（第4.5节），用于剂量计算的参数包括各种表格和系数。对于近距离治疗而言，准确确定这些数据它们在系统的一致性是质量保证工作的一个重要方面。尤其是剂量率常数、轴向函数、各向异性函数和半衰期等都必须要仔细的输入检查，因为这些数据的错误将会带来非常严重的。这些数据需要一直保存到其所对应的治疗源不再使用

46、。另一方面，如果 TPS 需要，那些库存治疗源目录应该按照当前临床使用的源的情况来。对于这些目录，在使用时一定要保证它们的活性及刻度日期都是正确和一致的。在近距离治疗测试部份将对这些问题有进一步的。9.2.12. 剂量计算算法典型的剂量算法都要求特定的参数以保证剂量计算准确。其中的一些参数在系统初次配置时就设定好，而另一些则作为线束参数拟合结果得到。某些算法可能会直接依赖于测量数据表格。对算法的配置可能需要决定一些文件的内容、结构、位置及其它信息。必须正确设定这些参数，因为它们可能是决定算法如何工作的一个重要方面。同样，那些决定算法的参数也必须要正确在输入。在第 9.4 和 9.5 节中有关于

47、算法参数测试的内容。为剂量算法测量的数据可以直接输入到线束数据库，或者，也可以先经过专门处理。这些专门一般是用来完成如下工作的：（a）从测量数据中提取剂量计算所需要的参数，或者（b）将测量数据转成线束数据库所要求的格式。在两情况下，通常都是用计算机控制的测量大多数剂量学数据并用数字的方法将其传输到 TPS。不过，将这整个过程保证在充分的人为控制下是的，因为用这些数据生成的线束数据库不仅用来代表实际线束而且也用来作临床剂量计算。同样，将数据先进行平滑（在测量不确定度范围内）及其它处理以得到一致性好的数据后再输入系统也是很有必要的。需要强调的是，对线束特性或者附件（尤其是对钴-60 治疗机的换源或

48、重新刻度）的任何改变都要全面更新所有相关数据，而且这也就要求对整个调适过程或者只是与这些参数相关的剂量参数调适过程重新进行，这一点对剂量参数和非剂量参数都一样。9.3. 患者解剖结构的表现计划设计的下一步是生成患者的解剖模型，这包括：（a）（b）（c）获得关于患者解剖描述的信息（第 9.3.1 节）；将这些信息输入并传输到 TPS（第 9.3.2 节）；生成患者的解剖模型，这些模型是进行患者计划设计的基础（第 9.3.3 节）。9.3.1.患者信息患者计划设计的起点是获得患者信息，这通常是用机械式描廓仪获得患者外形信息（通常是在模拟机上用胶片得到），或者是一组影像数据（最常用的是 CT，也包括

49、 MR、超声及其它模态）。本节（表 27）描述在获得患者信息的过表 27. 获得解剖信息要决定的一些过程问题。临床问题描述测试是否要求获得轮廓线CT直接获得患者轮廓线：文档和技术CT 扫描过程测试 1测试 2使用此方法时要求使用 CT 时要求测试 1：手工获得轮廓线目的：以文档过程：手工获得轮廓线的方法。定义用于手工获得多层轮廓线的标准（没患者方向在不同的 Z 坐标位置）。画几个不同的靶区。(c) 确认以上过程可以清楚如下信息：患者（ID），轮廓线位置，轮廓线 Z 坐标（相对地定义于患者体内的一个参考点），左右方向的区别，轮廓线的比例、定位标记的识别、日期及时间、勾画轮廓线的。此外还需要检查确

50、认 AP-PA 方向的正确性、侧向距离（确认轮廓线及其比例）和其它相关信息。测试 2：CT 图像获取目的：检查并用来获取 CT 影像（或其它影像）数据的方法。过程：回顾用来获取患者 CT 扫描数据的方法，以确认此过程与表 28 中所列要点符合。9.3.2. 输入或传输解剖数据目的：评估数据输入的准确性。表 29 总结了数据输入或传输过程及其相应测试。表 28测试 2：CT 成像过程问题方法患者 ID 和扫描 ID需要唯一的患者 ID、扫描 ID 和日期、时间等。依赖于视场、所需的扫描厚度 / 间距、对比度、用来处理患者呼吸影像协议及其它运动的方法、患者等。患者摆位原点位置患者位置：必须使用治疗

51、时用的固定装置对于扫描坐标原点的定义必须有文档说明并提供标准的操作过程：原点通常通过正交的体表标记（或纹身）来定义，这疗时的摆位参考表标记就是治调制装置的使用如果在治疗中需要用到补偿器或其它装置（指那些会改变患者轮廓或密度的东西），则扫描时也应该用上患者的头或脚先进入 CT 扫描仪；仰卧位或俯卧位等到信息必须在扫描仪内，以保证可以将正确的信息传输到 TPS患者表 29. 解剖数据的输入或传输问题描述测试是否要求轮廓线获取数字化仪刻度手工输入轮廓基本的几何参数及位置 TPS 中的CT 工具 MRI，PET，SPECT 超声等，病案号等输入测试 1输入测试 2输入测试 3输入测试 4输入测试 1输

52、入测试 2使用此方法时要求 使用此方法时要求 如果使用 CT 则要求 a使用此方法时要求 使用此方法时要求要求CT其它影像模式其它患者信息a 如果测试是在 TPS 上进行的，就没有必要在传输前在 CT 扫描机上重复这些测试；不过，确保这些测试是很重要的。 输入测试 1：数字化仪刻度目的：确认数据化仪的刻度结果正确、功能正常。过程：对刻度过程的测试过程依赖于所用数据化仪的类型。不过基本的过程都是在一张精确的坐标纸上用数据化仪定义一个或几个（至少要一矩形及一个形状复杂的曲线）形状。将形状输入 TPS。用 TPS 的相应工具分析输入的形状，确保不仅每一个点都被输入了，而且作为一个整体的形状也是准确的

53、。所用形状要大到足够包括所所有数据化仪的有效区域，而且不仅要有简单形状，也要有复杂的形状。将形状在 TPS 的绘图仪上用 1:1 的比例打印出来，与最初被用来在数据化仪上输入的形状对比确保二者是一样的。需要注意的是，数据化仪所用的输入技术可能影响到系统的精度，因而需要正确的定义所用的测试方法以确保所有用户可以正确使用以将信息输入系统。 输入测试 2：手动轮廓输入目的：测试用以光灯标记等）。几何参数的方法及过其它文档的精度（患者、左右的标记、激过程：测试方法依所测试的设备而不同。用测试 1 中所用的轮廓勾画方法在一个钢性的、已知参数的人形模体上勾画靶区，保证测量数据可以直接和已知数据比较。输出数

54、据的测试（即检查输入的数据在纸上打印后的正确性）也可以通过这种简单的方法来确认。用户还要确认放置不同的标准标记时的位置正确性。这包括左右、头脚、前后、激光灯标记、中心轴上的SSD、轮廓线的 Z 坐标（即相对于治疗床的上下高度）以及其它类似的信息。 输入测试 3：CT 数据获取目的：验证 CT 机上CT 数据的获取、CT 数据到到 TPS 系统的传输、TPS 对 CT 数据的重现过程。过程：对在 CT 上扫描的所有的数据开展如下测试：（a）（b）（c）（d）（e）仰卧位：头先进仰卧位：脚先进俯卧位：头先进俯卧位：脚先进其它注意，传输协议及其它影像应用的细节依赖于 CT 扫描仪及其生产厂商，也依赖

55、于 TPS 系统如何解释从不同 CT 扫描仪输入的数据。因此应独立地对每个 CT 及 TPS 开展如下测试。（1）选择标准的 CT 扫描协议：协议包括层数、层厚、重建周期及患者。注意CT 扫描仪必须是已经校准（常规 CT 质量保证过程）过的，因为这些结果会依赖于 CT 扫描仪的校准（指几何和灰度校准）。选择一个包括已知不均匀组织的固体体模或水模体（例如长度在 10cm 以上，最（2）好是有结构的）。最简单的就是厂家用来做 CT 机质量控制的模体。在体模表面的已知位置处粘上扫描标记以标识扫描及参考位置。扫描体模。将数据传输到 TPS。（左右、头脚、前后）并定义（3）（4）（5）（6）开展表 30

56、 所列的测试并分析基于结果判定可接受性。注意如果在得到的结果不可接受，那么就有必要再在 CT 扫描仪上进行同样的测试，以确定是在哪一个环节上出。 输入测试 4：治疗计划系统中的 CT 工具目的：验证 TPS 可以正确地应用 CT 数据。这是一个特定的测试过程，它可以适用于大多数基本的扫描协议得到的数据。对于其它的扫描协议及其它的 CT 扫描系统，需要相似地设计扫描及测试协议并开展测试。需要对所有影像模式开展测试 4。过程：对所有扫描协议及扫描机，扫描模体并由扫描数据重建模体的几何参数（可以用测试3 中同样的模体）。应用数据输入方法将影像数据传输到 TPS（通过 CD-ROM、网络等）。在 TP

57、S 上显示 CT 数据。开展表 31 所列的测试。(d) 总结。表 30. 输入测试 3（CT 测试）：方法及指标问题方法指标注意事项在 CT 机 / TPS中测试几何精度及形变应用测量工具测量0.2cm结果可能依不同的视图角度而有所差别确认 CT 与 TPS中得到数据的一致性高度、宽度及其它在模体中定义的已知结构尺寸用横断面 CT 影像确认 标记（左右、头脚、前后）的正确性（需要对每一个扫描协议开展这一测试）确认相对 Z 坐标的正确性对于倾斜扫描（CT 机架角不为 0），确认每一图是/否依赖于在 CT 扫描时定义的患者，需要对每个协议及每种体位开展此测试 对于每一个扫描协议对常规轴向层面进行

58、全面检查确认 CT 扫描和TPS 得到结果的一致性层位置0.1cmTPSCT 机架倾斜与轴向层面的检查相同确认 CT 与 TPS的一致性像、对齐、尺寸及坐标的正确性注意：（1）由于这些结果依赖于 CT 扫描仪的刻度情况（几何及灰度），所以必须在测试前对 CT扫描仪进行刻度（常规的 CT 质量保证）。要求对每一种独立的设定及每一种传输协议开展这些测试。因为每一种格式及协议（2）都可能会有不同。（3）（4）对于不可接受的测试，必须检查进一步的原因。由于过用到了传输协议及影像的其它细节，包括 CT 值到相对电子密度的转换，这些都依赖于特定的 CT 扫描机，也依赖于 TPS 如何解释由每个扫描仪传输的

59、数据。因此必须对每一个扫描仪及每一个 TPS 开展这些测试。表 31.输入测试 4：TPS 中的 CT 工具问题方法指标相关问题患者及影像数据 ID传输过程必须要确认选择导入的是正确的患者及影像数据在TPS 中比较CT 值及是 /否影像ID 错误或输入错误是一个严重影像灰度及密度20HU至少检查水、空气和一种骨性相对电子密度组织以确保 TPS 正确进行了转换。注意在第 9.2.9 节对密度转换有更详细的开展适用于常规轴向CT 层面的所有检查影像重建矢状面、冠状面及斜面影像的重建：检查尺寸、方位、标注、坐标及影像灰度确认 2 维影像显示及3 维可视化的正确性与轴向 CT层面的检查相对2 维及 3

60、 维显示视觉检查对所有的显示方式进行视觉检查 输入测试问题 1：其它影像模式如表 32 所总结的结果，每一种影像模式都有其特点，都需要进试。 输入问题 2：患者数据库必须在患者数据库中患者识别信息及描述性信息，同时还必须准确地将这些信息传输到TPS 的各个应用模块，包括硬拷贝输出。对于这些问题的测试完全依赖于各自的使用环境，因此只能由使用者来评估及处理这些问题（表 33）。9.3.3. 解剖模型患者的解剖描述常常是基于在 9.3.2 节中所描述的影像信息，但是所有用于生成这些解剖描述的方法都必须是经过检查的。不同 TPS 之间解剖描述的细节会有很大差别，用于生成这些信息的方法也会有不同。表 3