模擬定位機的技術改造

余權達

齊齊哈爾市第一醫院 放療科，黑龍江 齊齊哈爾 161005

模擬定位機的技術改造

余權達

齊齊哈爾市第一醫院 放療科，黑龍江 齊齊哈爾 161005

模擬定位機是醫院放療科所必備的醫療設備。為使沒有標準DICOM接口的舊式模擬定位機設備能實現其影像資料輸出到Eclipse三維計劃計算系統中，必須對其進行數字化改造。本文闡述了對其外界接口的改造方法及使用方法，在較好的性價比下滿足臨床的應用。

放射治療模擬機；放射治療計劃系統；DICOM

我院有一臺山東新華的模擬機，使用了近8年，由于模擬機沒有DICOM數字接口，無法在美國Eclipse三維放射治療計劃系統中使用。如果給設備安裝DICOM數字接口，輸出數字化影像，成本會很高。安裝國產的DICOM數字接口至少需要5～10萬多人民幣，進口的更貴，效費比不高。

改造模擬機的目的，是為了能夠實現免拍攝X光膠片，免制作鉛擋塊[5,6]，實現在美國Eclipse三維放射治療計劃計算系統中，制作二維放射治療計劃。

1 改造的思路

改造的思路是通過給模擬機的電腦安裝網卡與治療系統聯網，得到拍攝的圖像，通過粘參考鉛粒，實現測量真實圖像尺寸的目的。再通過治療計劃系統圖像格式轉換功能，把圖像插入到計劃射野中，實現二維計劃制作。

2 實施方法

2.1 圖像輸出功能

模擬定位機的電腦機箱是老式的工控機箱，沒有DICOM數字接口，也沒有網卡，無法輸出電腦拍攝的圖像[1]。而Eclipse三維放射治療計劃系統是網絡化的系統。所以，為了讓模擬定位機輸出數字化圖像，我們在模擬機上安裝有線網卡，用網線和Eclipse網絡系統連接。這樣通過模擬機的視頻采集卡，把模擬圖像保存為BMP數字格式圖像，通過計算機網絡，把圖像輸入到Eclipse系統中，解決輸出圖像的問題[2]。

2.2 標尺功能

由于模擬機[3]沒有標尺顯示功能，因此無法知道模擬機拍攝的影像尺寸大小。如果不解決這個問題，就無法在Eclipse計劃系統中設置射野大小，也就無法進行下步操作。

由于知道模擬機在等中心處的距離是100cm，把床升到等中心處，把坐標紙鋪在床上，用記號筆在坐標紙上標記好10×10的格子，以這個尺寸的格子作為標準尺寸的射野。打開模擬機射野燈，操縱模擬機準直機頭的鉛絲，鉛絲的投影線形成一個（10×10） cm2大小的正方形格子，與坐標紙10×10的格子重合。這樣就知道了鉛絲形成的正方形格子尺寸是準確的。在模擬機準直機頭上找到鉛絲形成的正方形的4個角的位置，把4個小鉛粒分別粘在準直機頭上的有機玻璃板上，鉛粒粘在正方形的4個角的位置上。這樣，4個鉛粒的直線距離都是10cm。通過這種方式，把4個小鉛粒標記為（10×10）cm2的射野參考點。

2.3 圖像轉換功能

在Eclipse系統的TOOLS菜單中，選擇Import/Export configuration命令（輸入輸出接口配制）、選擇Import Filter（輸入接口）、選擇Add命令，添加BitmapFile import Filter功能（這是圖像輸入格式轉換功能）。這個功能把BMP格式圖像轉換為計劃系統能夠接受的DICOM圖像格式。然后選擇task菜單，點擊IRREG planning命令，進入二維計劃系統。選file菜單，在彈出的命令中選擇import命令，在選擇框中選擇BitmapFile import Filter這個選項，點擊下一步，選擇取模擬機拍攝的圖像，就能夠把BMP圖像輸入到二維計劃系統中，用這種方法就不需要購買DICOM接口[4]。

2.4 在二維計劃中測量圖像尺寸

在Eclipse中，選擇Edit菜單，點擊scale image命令（測量圖像大小），用測量尺工具測量相鄰兩個小鉛粒的直線距離。因為鉛粒的距離是已知的10cm，所以，在彈出的對話框line lenght中（測量線的長度），把10cm輸入進去，點擊set命令，再點擊OK命令。這樣，測量尺就以10cm為參考值，圖像的真實比例尺寸就定義好了，計算機會自動計算出這個圖像的尺寸大小。

2.5 二維計劃制作

在insert菜單中，選擇new plan命令，建立一個新的計劃。在彈出的對話框中選擇好機器型號等參數，選擇field（射野）命令，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中，選擇properties(屬性)命令，在對話框中選擇reference image(參考射野)命令，把圖像拽到這個對話框中，這樣就把圖像加入到計劃中了。選擇planning菜單，選擇Align image to field命令，把圖像加入到射野中。用輸入的圖像，直接在其上畫擋鉛形狀，用電動多葉光柵制作擋鉛適形照射野，也可用鉛制作適形野，方便直觀。通過Epid 電子影像系統拍片驗證計劃射野，無論是角度、射野大小、射野鉛擋塊形狀與實拍影像片是相符的。見圖1。

圖 1 射野鉛擋塊形狀與實拍影像片比較

3 改造后的效果

通過技術改造，我們成功地把老模擬定位機和網絡系統連接到了一起，充分利用了Eclipse的技術優勢，進行精確的二維設計和計算。它應用的優勢在于：① 模擬機數字化定位片直接用于結構和射野輪廓勾畫：非數字化模擬機下所拍的定位片，雖然靶區的輪廓可通過數字化儀輸入網絡，用以確定適形照射野的大小，但輸入的只是解剖部位的簡單線條。而臨床治療計劃的設計需要基于病人更詳細而清晰的解剖結構。通過在模擬機上采集的二維BEV圖像，利用Eclipse三維計劃計算系統中提供的輪廓勾畫工具，在定位片上直接勾畫出射野輪廓，這種方式比使用數字化儀輸入的輪廓更直觀、更細膩，并能勾畫出其他危及器官，用以對解剖部位之間的位置關系進行定量分析。帶有照射野的定位片可以存儲或打印，并輸入varis網絡系統，作為病歷資料存檔，方便醫生的診療和隨訪工作。② 模擬機數字化定位片用于實時在線位置驗證：對于三維適形放療(3DCRT)，在治療過程中可以使用電子射野影像系統（EPID）獲取數字化驗證片，并與TPS（放射治療計劃系統）系統產生的DRR（BEV）圖像進行比對，用來驗證照射野形狀與位置的準確性。而對于常規放療的膠片，卻無法直接與EPID的驗證片在計算機中進行比對和分析。我們通過網絡傳輸至瓦里安公司Eclipse工作站，作為參考圖像，與非晶硅探測平板采集的相同照射條件下的患者電子射野影像(EPID)進行精確的測量與分析，得出位置偏差結果，從而實現了常規照射的實時在線驗證，提高了定位的精度，節省了時間。③ 省掉了暗室沖洗、顯影、定影、烘干等環節。不再需要拍膠片，同時直接通過加速器電動多葉光柵形成適形放射野，免去了制作鉛塊的過程。節省大量的人力和財力，同時也減少了對環境的污染。

4 結論

通過這次對舊的模擬機的技術改造，實現了新舊設備的技術結合，改造的性價比高，基本滿足了臨床使用需要，也降低了患者的醫療費用，用很少的資金達到了較理想的效果。

[1] 樊祥民.關于醫學影像數字化方法的探討[J].醫療設備信息, 2006(12):39-41.

[2] 趙強.醫學影像設備[M].上海:第二軍醫大學出版社,2000.

[3] 王瑞玉,劉愛武.醫用數字胃腸X射線機原理結構和維修[M].北京:中國醫藥科技出版社,2005.

[4] 劉佐濂,何清平,林展.一種非標準視頻至標準視頻轉換系統的設計[J].廣州大學學報(自然科學版),2006(2):40-45.

[5] 胡逸民.腫瘤放射物理學[M].北京:原子能出版社,1999.

[6] 陳智維,等.CR技術在射野攝片中的應用[J].中華放射腫瘤學雜志,2005(5):418.

[7] 殷蔚伯,余子毫,徐國鎮,等.腫瘤放射治療學[M].第4版.北京:中國協和醫科大學出版社,2008.

[8] 胡逸民,張紅志,戴建榮.腫瘤放射物理學[M].北京:原子能出版社,1999.

[9] 胡曉平.基于放療網絡系統的適形和整體擋鉛的制作[J].中國醫學物理學雜志,2004(4):200-201.

Technology Improvement of Radiotherapy Simulated Locator

YU Quan-da
Radiotherapy Department, Qiqihar No.1 Hospital, Qiqihar Heilongjiang 161005, China

TH774；R730.55

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.07.012

1674-1633(2010)07-0032-02

2009-12-10

2010-03-30

作者郵箱：yongguli@yahoo.cn

Abstract:Radiotherapy simulated locator is the necessary medical equipment in the radiotherapy department. In order to transmit the image data into the Eclipse 3D plan system, it is necessary to improve the old-style radiotherapy simulated locator, which do not have the standard DICOM interface. Therefore, the transformation is very important. This paper mainly introduces the improvement method of interface as well as the application method, aiming at meeting the requirement for clinical use at the least cost.

Key words:radiotherapy simulated locator; radiotherapy planning system;DICOM