模拟定位技术放疗模拟定位技术

放疗模拟定位技术一、前言常规模拟定位技术(2D）CT模拟定位技术(3D)PETCT、MR等（多模态）二、常规模拟定位技术二维放疗的主要流程：常规模拟定位机定位二维计划系统治疗机实施放疗计划60钴或加速器上进行位置验证在常规模拟定位机下，确定照射野的角度、大小根据PDD或TMR计算出给的剂量，即MU的大小二、常规模拟定位技术需要解决的问题：摆位和体位固定布野范围和原则定位片的拍摄放疗临床策略尽可能的保护周围正常组织既根治了肿瘤、延长患者的生存时间，又保证患者较高的生活质量给予肿瘤精确剂量照射二、常规模拟定位技术二、常规模拟定位技术原则：摆位和体位固定布野范围和原则定位片的拍摄便于治疗给野，体位重复性好达到临床治疗要求，避免过多穿射危及器官提供解剖结构清晰、准确、完整的2d图像二、常规模拟定位技术常规模拟定位机机架：绕等中心旋转，-180°~180°机头：源轴距可调节影像增强器：各个方向运动，观察捕获图像准直器：铅门：限定透视面积；“#”字铅丝：界定射野面积和范围床面：水平、承重，可移动和旋转二、常规模拟定位技术常规模拟定位机功能：定位靶区和重要器官模拟治疗方案观察靶区、危及器官的运动范围勾画射野和摆位标记线拍摄定位片验证射野挡铅的形状位置二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤摆位病人仰卧位，选择合适的头枕，头、胸前正中线连成一线，两侧外耳孔同水平线，双肩对称自然下垂二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤摆位垂体瘤：下颌内收二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤体位固定早期放疗没有专用的体位固定装置，治疗野画在皮肤表面，固定效果不好，不美观，患者承受着心理负担。二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤体位固定低温热塑膜：最初是骨折、关节脱位复位术后的固定材料，现在广泛用于放疗定位的固定。可塑性强，质量轻、厚度薄、强度高，X射线通透性好，环保材料二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤体位固定头部平架+枕头+U形面网二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤布野范围和原则肿瘤局部侵犯区+淋巴引流区尽量减少正常组织的照射范围利用混合射线治疗不同深度的肿瘤二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤鼻咽癌第一阶段：面颈联合野+下颈切线野面颈联合野：1.患者摆好位，扣好面罩，机架0°、小机头0°，中心置于前正中线。2.机架+-90°，根据肿瘤侵犯情况用“#”字铅丝设定射野范围。3.调节升降床获得前后界，调节进出床获得上下界。

根据肿瘤侵犯结合CT等影像信息上界：前床突或上0.5-1cm下界：颈4-颈5前界：上颌窦1/2或2/3后界：第二颈椎棘突后0.5-1cm二、常规模拟定位技术头颈部肿瘤鼻咽癌第一阶段：面颈联合野+下颈切线野面颈联合野：4.拍摄定位片，记录射野面积、机架角度、小机头角度5.面罩贴上等中心标记，读出射野深度及摆位升床射野深度=源轴距-源皮距6.设计挡铅或多页光栅二、常规模拟定位技术处方剂量Dmax靶区剂量DT对于每个患者接受照射的规则野或简单不规则野，在确定的肿瘤深度、照射大小、照射方法及治疗技术的条件下，要想获得一定的靶区剂量DT，通过对一维的点剂量，即射野中心轴上参考点的计算获得机器的开机量，即处方剂量MU的数值。深度剂量计算属于一维剂量计算，二维与三维剂量计算是在深度剂量的基础上加入各种因子进行二重或三重积分而获得。因此深度剂量计算至关重要。二、常规模拟定位技术处方剂量Dmax靶区剂量DT6MVX线SSD照射方式治疗病人，患者肿瘤深度5cm，射野大小6cm*12cm，若肿瘤剂量Dt=200cGY/次，则医生开出的处方剂量Dm为？换算MU为？1.计算等效方野边长S=2ab/（a+b）=8cm2.查表PDD5=85.5%二、常规模拟定位技术处方剂量Dmax靶区剂量DT6MVX线SSD照射方式治疗病人，患者肿瘤深度5cm，射野大小6cm*12cm，若肿瘤剂量Dt=200cGY/次，则医生开出的处方剂量Dm为？换算MU为？3.Dm=DT/PDD5=200/85.5%=234CGY4.换算MU：Dm=DT/(PDD*Scp)=200/(85.5%*0.976)=240MU二、常规模拟定位技术胸部肿瘤摆位仰卧位，选择合适的头枕，头、胸前正中线连成一线，双手上举抱肘置于额头或双手至于体侧（食管胸上段或肺上叶）俯卧位，双手置于体侧或上举至下颌体位固定体部固定架+体部热塑膜，头颈肩架+头颈肩热塑膜二、常规模拟定位技术胸部肿瘤摆位仰卧位，选择合适的头枕，头、胸前正中线连成一线，双手上举抱肘置于额头或双手至于体侧（食管胸上段或肺上叶）俯卧位，双手置于体侧或上举至下颌体位固定体部固定架+体部热塑膜，头颈肩架+头颈肩热塑膜二、常规模拟定位技术胸部肿瘤食管癌一前两后野：适用于胸段食管癌的患者二、常规模拟定位技术胸部肿瘤食管癌一前两后野定位步骤：a.病人吞一口钡剂，再含一口钡剂，按要求的体位摆位。b.通过激光灯调整病人体位，使其体中线与激光灯X轴基本重合。c.透视下让患者吞钡，观察食管粘膜缺损，移床并用井字线卡住病变上下界，然后上下各外放3cm，左右移床将射野中心置于肿瘤中心，此后床的左右运动锁定不动。二、常规模拟定位技术胸部肿瘤食管癌一前两后野定位步骤：a.病人吞一口钡剂，再含一口钡剂，按要求的体位摆位。b.通过激光灯调整病人体位，使其体中线与激光灯X轴基本重合。c.透视下让患者吞钡，观察食管粘膜缺损，移床并用井字线卡住病变上下界，然后上下各外放3cm，左右移床将射野中心置于肿瘤中心，此后床的左右运动锁定不动。二、常规模拟定位技术胸部肿瘤食管癌一前两后野定位步骤：d.将机架旋转至90度，调整床的升降，使得射野中心与肿瘤中心重合。e.旋转机架角至130度，确定射野大小（野宽一般5-6cm）并旋转小机头，观察避脊髓情况。f记录射野的大小、机架角度、小机头角度。g.旋转机架角至230度，同上。h.机架转回0度，同上。二、常规模拟定位技术胸部肿瘤食管癌一前两后野确定肿瘤深度:前野深度：源轴距-源皮距后野深度：源床距-源轴距床位锁定不动，将机架角分别旋转至50度和310度，移开病人，读出源床距二、常规模拟定位技术腹部肿瘤霍奇金恶性淋巴瘤斗篷野倒Y野：锄形野：脾脏、腹主动脉旁骨盆野：腹股沟等非霍淋巴瘤定位技术面颈联合野：韦氏环、颈部全腹照射：腹腔内全部淋巴结。二、常规模拟定位技术腹部肿瘤霍奇金恶性淋巴瘤斗篷野（1）摆位和体位固定病人仰卧位，选择合适的头枕，头、胸前正中线连成一线，两侧外耳孔同水平线，前听眦线垂直于床面，双肩对称自然下垂，下颌尽量上仰，充分暴露颈部（2）源皮距100cm照射野长度<40cm时源皮距130cm照射野长度>40cm时二、常规模拟定位技术腹部肿瘤霍奇金恶性淋巴瘤斗篷野（3）.射野及挡铅范围上界：下颌骨上元1cm乳突尖连线下界：胸10下缘两侧开放挡铅：前野：挡喉2*2cm，肱骨头，肺，心脏后野：还要挡延髓和全部颈髓二、常规模拟定位技术腹部肿瘤霍奇金恶性淋巴瘤斗篷野（3）.射野及挡铅范围上界：下颌骨上元1cm乳突尖连线下界：胸10下缘两侧开放挡铅：前野：挡喉2*2cm，肱骨头，肺，心脏后野：还要挡延髓和全部颈髓三、CT模拟定位技术常规模拟定位技术(2D）CT模拟定位技术(3D)PETCT、MR等（多模态）三、CT模拟定位技术三维放疗的主要流程：放疗CT模拟定位机定位三维计划系统确定靶区范围和处方剂量设计治疗计划治疗机实施放疗计划电子直线加速器：产生2-3种不同能量的x线和几种不同能量的电子线放射治疗专用大孔径螺旋CT具有完整配置、功能丰富、适合放疗临床使用要求的计算机软、硬件系统三、CT模拟定位技术需要解决的问题：摆位和体位固定定位图像的采集放疗临床策略尽可能的保护周围正常组织既根治了肿瘤、延长患者的生存时间，又保证患者较高的生活质量给予肿瘤精确剂量照射三、CT模拟定位技术三、CT模拟定位技术原则：摆位和体位固定定位图像的采集原则：不影响放疗计划布野的前提下，重复性好、舒适度高。原则：提供清晰、精确、完整的解剖结构信息，重建患者虚拟的身体模型三、CT模拟定位技术三维CT模拟定位系统（3DCT-Sim）将放疗专用大孔径螺旋CT、三维激光定位系统、三维治疗计划系统通过网络连接，形成集影像诊断、图像传输、肿瘤定位和治疗计划设计为一体的高精度肿瘤定位计划系统。三、CT模拟定位技术三维CT模拟定位系统（3DCT-Sim）放疗专用螺旋CT----大孔径满足各种肿瘤常用和特殊的治疗体位及体位固定器的CT扫描。三、CT模拟定位技术三维CT模拟定位系统（3DCT-Sim）放疗专用螺旋CT----平板床床面与加速器一样，必须保证床面在静止和运动中的水平度。三、CT模拟定位技术摆位和体位固定头颈肩架+头颈肩热塑膜，可使摆位误差控制到2mm以下三、CT模拟定位技术摆位和体位固定Brainlab头部x刀定位框架+专用热塑膜三、CT模拟定位技术摆位和体位固定鼻腔、副鼻窦癌：使用张口器，头颈肩架+热塑模三、CT模拟定位技术摆位和体位固定双手上举抱肘置于额头或双手至于体侧（食管上段或肺上叶）三、CT模拟定位技术摆位和体位固定背部垫斜板或专用乳腺托架使得胸壁与床面尽量平行下颌上仰，患侧上肢上举外展。身上划摆位标记线。三、CT模拟定位技术摆位和体位固定俯卧位，使用专用腹盆架，并提前充盈膀胱，可更好的保护小肠。身上划摆位标记线。三、CT模拟定位技术摆位和体位固定俯卧位，使用专用腹盆架，并提前充盈膀胱，可更好的保护小肠。身上划摆位标记线。三、CT模拟定位技术摆位和体位固定特殊体位不影响放疗计划布野的前提下，重复性好、舒适度高。三、CT模拟定位技术定位图像的采集采集的定位图像为三维图像，使得靶区、危及器官、剂量分布在三维方向上可视，是实现三维精确放疗的基础和前提，实现了放疗技术质的飞跃三、CT模拟定位技术定位图像的采集放疗CT定位图像

VS诊断CT图像a.扫描范围更大，需包括靶区和所有危及器官b.扫描层厚层间距更薄，三维成像更清晰，靶中心在头脚方向的精度更高。小病灶做三维立体定向放疗时，层厚层间距更薄(2mm)。c.诊断ct扫描胸腹部时常使用憋气扫描，放疗CT定位时患者的呼吸状态需与治疗时的呼吸状态一致。三、CT模拟定位技术定位图像的采集

受呼吸运动影响较大的部位（如肺癌，肝癌等）放疗时，若忽视呼吸运动的影响，可能导致肿瘤剂量亏量，正常组织超量。

放疗临床策略给予肿瘤精确剂量照射尽可能的保护周围正常组织三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？1.限制呼吸运动幅度腹带，热塑模，腹压器等

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？2.主动呼吸控制技术ABC（Active

Breathing

Coordinator）

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？2.主动呼吸控制技术ABC（Active

Breathing

Coordinator）

仅适合肺功能较好而且愿意配合医生进行治疗的患者三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位在患者平静呼吸状态下扫描，获得3DCT与时间相关联的图像，量化靶区和危及器官在三维方向的运动幅度和范围。

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位扫描的同时记录患者的呼吸信号，得到图像-呼吸信号相关联的原始数据。将每一个完整的呼吸周期按要求分成不同呼吸时相，如0%，10%，20%……90%计算机将每一个呼吸时相所对应的螺旋CT断层图像重建、分类，获得0%，10%，20%……90%呼吸时相下的CT断层图像

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位扫描的同时记录患者的呼吸信号，得到图像-呼吸信号相关联的原始数据。将每一个完整的呼吸周期按要求分成不同呼吸时相，如0%，10%，20%……90%计算机将每一个呼吸时相所对应的螺旋CT断层图像重建、分类，获得0%，10%，20%……90%呼吸时相下的CT断层图像

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？有4DCT功能的CT模拟定位机呼吸信号识别测量系统：光学传感器，压力传感器配套的重建软件

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位需要什么配置？

三、CT模拟定位技术怎样减少呼吸运动带来的影响？3.4DCT模拟定位扫描时间长速度慢，与患者呼吸频率有关图像信噪比低，低对比分辨率差影响呼吸信号规律性的因素：患者呼吸受训与否传感器的敏感性外界对患者的影响

四、MR模拟定位技术常规模拟定位技术(2D）CT模拟定位技术(3D)PETCT、MR等（多模态）四、MR模拟定位技术MR模拟定位安全规范绝对禁忌症相对禁忌症投射或导弹效应用药安全紧急开关日常维护四、MR模拟定位技术1.绝对禁忌症----绝对不能做!a.体内任何部位有电子芯片的仪器

心脏起搏器、神经刺激器、内耳植入体、ICD（植入式自动除颤装置）b.心脏血流动力学监测装置

主动脉反搏泵、心脏漂浮导管c.眼球内金属异物d.高烧四、MR模拟定位技术2.相对禁忌症----权衡利弊、密切观察a.体内有非磁性金属植入物心脏支架、节育环、人工股骨头、钛网、颅内非磁性动脉瘤夹、金属缝线缝钉等。根据置入物情况选择感兴趣区和扫描技术，避免金属伪影干扰。四、MR模拟定位技术2.相对禁忌症----权衡利弊、密切观察b.急危重或无法自主配合的患者昏迷、躁动、神志不清、精神异常、易发癫痫或心脏骤停者、严重外伤、幽闭症、幼儿以及不配合的病人严密监控，扫描过程家属陪护、临床医生陪同观察所有抢救器械、药品必须备齐在扫描室外附近四、MR模拟定位技术3.投射或导弹效应铁磁性物体靠近磁体时，因受磁场吸引而获得很快的速度向磁体方向飞行。造成严重的设备损害，甚至危及人身安全。四、MR模拟定位技术3.投射或导弹效应严禁将铁磁性氧气活塞、推车、担架、非mr兼容性急救设备、监护仪器、剪刀、镊子、钥匙、硬币、发夹、手机、手表等金属物体带入磁体间。四、MR模拟定位技术3.投射或导弹效应所有人员进入磁体间前，去除一切金属和磁性物品患者最好提前更衣、换鞋四、MR模拟定位技术3.投射或导弹效应操作人员摆位时面向大门站立，以防无关人员进入。四、MR模拟定位技术4.用药安全Gd-DTPA是非常安全的对比剂常规剂量每千克体重0.1mmol，0.2~0.4ml/kg副作用发生率很低，多表现为头晕、一过性头痛、恶心呕吐、皮疹等。严重不良反应发生率极低，约为百万分之一二可表现为呼吸困难、血压降低、支气管哮喘、肺水肿，甚至死亡。有钆对比剂过敏史及肾功能异常者严禁使用四、MR模拟定位技术4.用药安全所有患者MR定位之前，先签署《MR模拟定位知情同意书》

建立《钆对比剂过敏抢救预案》四、MR模拟定位技术5.紧急开关a.EmergencyStop：用于磁体间紧急情况（如火灾等）位于磁体上操控台红色stop键可切断检查床板的电源、手动拉出扫描床b.EmergencyRundown：人工“失超”（Quench）装置位于磁体间内只有在由于磁体的磁力作用危及患者生命

的情况下才进行人工失超，以免造成重大

的经济损失。c.患者报警手柄四、MR模拟定位技术6.日常维护a.每日开机后：检查设备间、磁体间、操作间温湿度是否正常磁体温度：设定温度±0.1-0.2磁体间温湿度：16-22°C，40%-60%设备间温湿度：21°C，50%-60%（建议）检查水冷机示数，正常值7-9检查液氮在机内的贮量并认真记录

如液氮量降低60%，应停止使用，

通知维修工程师及时补充液氮。先用bodyCoil扫描水模，确定系统没问题后再开始定位四、MR模拟定位技术6.日常维护b.每日关机后：检查线圈插头是否已经拔下，病人检查床回到home位置检查线圈、检查床、磁体上无有造影剂或其他异物保持磁体间、设备间、操作间的环境整洁建立并记录《MR模拟定位机日检记录表》四、MR模拟定位技术6.日常维护c.线圈使用注意事项正确使用和操作线圈，是保证图像质量和线圈寿命的关键因素线圈要轻拿轻放，正确拆分扣合。各种线圈导线、心电门控线不能打折、缠绕，也不要直接接触患者皮肤和磁体内壁。每天下班前将线圈插头拔掉，长时间通电会损伤线圈，影响使用寿命。四、MR模拟定位技术MR模拟定位系统:GEDiscoveryMR750w3.0TLAPMR3T激光定位系统体位固定架参考标记点线圈序列四、MR模拟定位技术1.GEDiscoveryMR750w3.0T孔径：70cm，最大fov：50cm最薄2d层厚：0.2mm，最薄3d层厚：0.1mm梯度磁场提供更高的切换率，进一步缩短扫描时间孔径大，满足大多数放疗体位的定位，减轻幽闭恐惧床板兼容各种MR定位配件，如热塑膜和固定板先进的图像质量，卓越的高几何精度四、MR模拟定位技术2.LAPMR3T激光定位系统可在x、z方向移动四、MR模拟定位技术3.体位固定架材质：凯夫拉纤维，玻璃纤维高强度、高耐磨、高抗撕裂性不可使用碳纤维：碳纤维具有导电性，扫描时会产热影响射频信号的发射和接收。四、MR模拟定位技术4.参考标记点液体标记点：鱼肝油、顺磁剂等四、MR模拟定位技术5.线圈射频线圈的选择与合理应用对MR成像质量至关重要功能：发射射频脉冲、接收MRI信号，是MRI系统的重要组成部分。正交头部线圈发射、接收线圈，结构多为笼式结构，由于放疗体位的限制，较少使用正交头部线圈。四、MR模拟定位技术5.线圈头颈联合、体部相控阵线圈由多个表面线圈共同组成，可提供相关部位更为精细MRI检查多线圈多通道采集MRI信号，从而提高图像的信噪比往往用线圈的通道数和单元数来评价一个线圈的成像能力，线圈的单元数越多，成像质量越好。GEMposteriorarray后部线圈整合在床板下，紧贴患者身体以提高信噪比不需移动，方便摆位GEManteriorarray前部线圈具有较大的孔径和用于患者固定的空间柔软，与线圈支架配合，易于贴合患者身体表面以提高信噪比，且不触碰到身体轮廓。广泛适用于各个部位的MR定位四、MR模拟定位技术6.序列MR模拟定位序列：几何保真度大成像视野薄slicethickness/spacing，ax诊断序列：对空间精准度要求不高厚slicethickness/spacing以加快成像速度、提高信噪比

ax、cor、sag考虑到扫描时长和患者扣膜扫描的耐受性mr模拟定位序列类型应精简扫描范围以靶区为主，避免扫描时间过长四、MR模拟定位技术脑部头颈部胸部（食管、肺）腹部（肝脏、胰腺、胃）盆腔（前列腺、直肠）四肢软组织肉瘤四、MR模拟定位技术摆位头颈肩架+头枕乳胶耳塞手握报警器，嘱咐扫描过程中头尽量不动脑部四、MR模拟定位技术摆位体位固定扣头颈肩面罩贴参考点标记脑部四、MR模拟定位技术

摆位体位固定放置线圈6-chphasedarrayflexcoil覆盖范围：颅顶到颈2水平用海绵软垫填充缝隙脑部四、MR模拟定位技术

摆位体位固定放置线圈输入患者信息准确输入患者体重，计算机设置射频脉冲发射功率上限脑部四、MR模拟定位技术摆位体位固定放置线圈输入患者信息设置序列参数axT2propelleraxT2flairaxT13DFSPGRaxT13DFSPGR+cSlicethickness：2mmSlicespacing：0总时间：10min脑部四、MR模拟定位技术

摆位体位固定放置线圈输入患者信息设置序列参数扫描结束确认图像是否有问题，若有问题排查原因并重新扫描。扫描结束后，拆卸线圈、面罩，扶患者下床图像传输至tps脑部四、MR模拟定位技术头颈肩架+头枕乳胶耳塞摆位头颈部四、MR模拟定位技术扣头颈肩面罩，贴参考点标记嘱咐头不动、尽量不做吞咽动作手握报警器摆位体位固定头颈部四、MR模拟定位技术鼻咽口咽等：6-chphasedarrayflexcoil覆盖范围：额窦至下颈下咽、颈部等：GEMflexLGcoil覆盖范围：乳突至锁骨上摆位体位固定放置线圈头颈部四、MR模拟定位技术axT1FSEaxT2IDEALaxDWIaxT1IDEAL+c摆位体位固定放置线圈设置序列参数Slicethickness：3mmSlicespacing：0总时间：25min头颈部四、MR模拟定位技术确认图像是否有问题，若有问题排查原因并重新扫描。摆位体位固定放置线圈设置序列参数扫描结束头颈部四、MR模拟定位技术扫描结束后，拆卸线圈、面罩，扶患者下床图像传输至tps摆位体位固定放置线圈设置序列参数扫描结束头颈部四、MR模拟定位技术胸部和腹部患者需提前进行呼吸训练，闭气、平静规律呼吸胃、肝、胰腺等腹部定位，按治疗要求提前喝水充盈胃胃、胰腺、小肠等消化道部位定位，提前注射解痉挛剂头戴耳罩绑呼吸带摆位胸腹部四、MR模拟定位技术扣固定膜、贴参考点标记嘱咐患者听语音提示，进行闭气和规律呼吸手握报警器摆位体位固定胸腹部四、MR模拟定位技术GEManteriorarray覆盖范围：50cm与线圈支架结合，贴合患者身体且不造成轮廓变形摆位体位固定放置线圈胸腹部四、MR模拟定位技术RTraxfsT2propellerRTraxT2propellersfovRTrfsT2RTraxDWIBHaxLAVAmaskBHaxLAVA+c摆位体位固定放置线圈设置序列参数Slicethickness：5mmSlicespacing：0扫描时间：15-20min胸腹部四、MR模拟定位技术确认图像质量，若有问题排查原因并重新扫描扫描结束后，拆卸线圈、体膜，扶患者下床图像传输至tps摆位体位固定放置线圈设置序列参数扫描结束胸腹部四、MR模拟定位技术确认图像质量，若有问题排查原因并重新扫描扫描结束后，拆卸线圈、体膜，扶患者下床图像传输至tps摆位体位固定放置线圈设置序列参数扫描结束胸腹部四、MR模拟定位技术确认图像质量，若有问题排查原因并重新扫描