DORADO 3定位系統確定患者治療等中心的應用方法

時飛躍，陳飛，秦偉，林強，趙環宇，葛小林，王婕婕，陳麗麗，茹正興

南京醫科大學附屬南京醫院腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006

0 前言

隨著現代計算機技術和醫學影像技術的發展，腫瘤放射治療步入了精確放療時代，三維適形和調強放射治療在國內外廣泛開展，大孔徑的CT模擬機和可移動式激光定位系統在放療領域得到開發和應用[1-5]。CT掃描前，根據激光定位系統的激光線投影，放療技師在患者體表畫上3個“十”字并貼上鉛粒，作為參考坐標系中心點的體表標記。放療醫師勾畫完腫瘤靶區，物理師做好治療計劃后，需要根據計劃的等中心位置與CT掃描前所作的原始標記的幾何關系，在患者體表重新標記，確定治療等中心（又稱復位、移床）。確定治療等中心可在常規模擬定位機上或醫用直線加速器上完成，也可使用可移動式激光定位系統在CT模擬機上完成。LAP公司生產的可移動式激光定位系統包括DORADO 1，DORADO 3和DORADO 4等。DORADO 3系統不是真正的三維系統，使用該系統確定治療等中心時還必須通過移動CT掃描床進行配合。本文結合我部門的放療設備，對使用DORADO 3系統確定患者治療等中心的具體應用方法進行了詳細介紹。

1 我院的放療設備

CT模擬機：西門子公司生產的SOMATOM Sensation Open CT模擬機，機架孔徑82 cm，配備Med-Tec全碳素平板床，除主機和輔機工作站外，還配有一臺具有虛擬模擬軟件的Vsim工作站[6-7]。

激光定位系統：LAP公司生產的DORADO 3系統。該系統由3支激光燈組成：安裝在CT機架兩側的2支激光燈（A和B）可沿與床面垂直方向（患者前后方向）運動，投射冠狀位激光線；機架上方的激光燈可沿定位床左右方向運動，投射矢狀位激光線。激光燈的驅動可由手掌型的導航儀控制。

治療計劃系統（TPS）：Varian公司的Eclipse治療計劃系統，版本為8.6。

醫用電子直線加速器：Varian公司的Clinac iX加速器，配備OBI系統和RPM呼吸門控系統。

2 兩個坐標系

DORADO 3激光定位系統的坐標系（稱L坐標系），見圖1。Sensation Open CT模擬機及Clinac iX加速器所采用的坐標系（稱T坐標系），見圖2。由圖1～2可知，L和T坐標系中Y和Z軸的方向有所不同。兩個坐標系3個方向的坐標值可通過如下公式變換：

xL=xT (1)

zL=-yT (2)

yL=-zT (3)

圖1 激光定位系統的L坐標系示意圖

圖2 CT模擬機和加速器的T坐標系示意圖

3 應用方法

使用CT模擬機房里的DORADO 3系統確定放療患者治療等中心的具體應用方法如下：

（1）在對患者進行CT掃描前，將激光定位系統的3個激光燈均調至零點位置。根據激光燈投射出的3個“十”字交叉點，放療技師在患者體表（或體位固定裝置表面）畫出3個“十”字線并貼上鉛粒，作為參考坐標系中心點的體表標記。

（2）對患者進行CT掃描。

（3）將掃描后的CT圖像傳輸并導入Eclipse治療計劃系統中。

（4）放療醫師在Eclipse的患者CT圖像上勾畫腫瘤靶區和關鍵的正常組織、器官，并給出處方劑量及分次方案。

（5）物理師制作并優化治療計劃。在制作計劃時，物理師首先根據CT圖像上的3個鉛標記點確定坐標系的中心點（記為O），然后根據靶區的幾何結構等因素確定射野的等中心點（治療等中心，記為O1）。O1在T坐標系中的坐標值分別記為xT（O1），yT（O1）和zT（O1），設xT（O1）=a，yT（O1）=b和zT（O1）=c。

（6）由公式（1）、（2）和（3）計算出O1在L坐標系中的3個坐標值xL（O1）=a，yL（O1）=-c和zL（O1）=-b。

（7）將患者重新固定在CT掃描床上，體位與CT掃描時一致。將激光系統的3個激光燈均調至零點位置。使患者體表的3個原始“十”字線與激光燈投射的3個“十”字交叉點對準。注意在對準后要按動機架上的調零按鈕將CT掃描床的位置歸零（在進出機架方向上，將目前CT掃描床的位置設置為0）。

（8）根據計算出的O1在L坐標系中的3個坐標值，使用LAP的手掌型導航儀移動激光燈，使用CT機架面板上的按鈕移動掃描床。待激光燈和掃描床移動到位后，根據激光燈投射出的3個“十”字交叉點，在患者體表（或體位固定裝置表面）重新畫出3個“十”字線，這是治療等中心在體表的標記。激光燈和掃描床的具體移動方法為：① 將LAP導航儀上的x值設置為a，并驅動機架頂部的激光燈移動到位；② 將LAP導航儀上的z值設置為-b，并驅動機架兩側A和B兩個激光燈移動到位；③ 按動CT機架上的按鈕，將CT掃描床的位置移動到指示為c的位置。在L坐標系的Y軸方向，由于激光燈無法移動，只能移動掃描床，掃描床的移動方向與激光燈的移動方向相反。若c>0，則yL（O1）=-c<0，那么應把掃描床向遠離機架方向移動，移動距離為c；若c<0，則yL（O1）=-c>0，那么把掃描床向靠近機架方向移動，移動距離為c的絕對值。

若a=2.20 cm，b=3.30 cm，c=1.50 cm，根據公式xL（O1）=a=2.20 cm=22.0 mm，yL（O1）=-c=-1.50 cm=-15.0 mm，zL（O1）=-b=-3.30 cm=-33.0 mm。將LAP導航儀上的x值設置為22.0 mm，z值設置為-33.0 mm，驅動3個激光燈運動到位；按動CT機架上的按鈕將掃描床運動到機架上顯示為15.0 mm的位置，即把掃描床向遠離機架方向移動15.0 mm。

4 小結

使用DORADO 3系統確定治療等中心的優點：① 節約了醫用直線加速器的使用時間。若放療患者較多，使用加速器確定治療等中心將占用加速器的治療時間，影響患者的治療；② 提高了確定等中心的精度。醫用直線加速器和模擬定位機治療床移動的最小距離單位為1 mm；而DORADO 3系統激光燈移動的最小距離單位為0.1 mm，Sensation Open CT模擬機掃描床在進出機架方向上移動的最小距離單位為0.5 mm。

使用DORADO 3系統確定治療等中心需要注意的事項：① a、b和c的值最好選取為1 mm的整數倍；② Eclipse中顯示的距離單位為 cm，而LAP導航儀和CT機架面板上顯示距離的單位為 mm；③ 在將患者體表的原始“十”字線與激光燈的“十”字交叉點對準后，不要忘記將CT掃描床的位置歸零。

除了使用LAP導航儀，還可用LAP的IsoMark軟件驅動激光燈的移動；除了用CT機架面板上的按鈕，還可用主機電腦和控制盒相配合來控制掃描床的移動；除了使用治療計劃系統，還可以用Vsim工作站的COHERENCE Dosimetrist Workspace確 定a、b、c的 數 值。 使 用DORADO 3系統確定的治療等中心位置是否準確，不僅依賴于工作人員是否嚴格按照步驟進行操作，還依賴于工作人員能否做好CT模擬機和激光定位系統的質量保證和質量控制工作。

[1]胡逸民.腫瘤放射物理學[M].北京:原子能出版社,1999:538-544.

[2]涂彧.放射治療物理學[M].北京:原子能出版社,2010:136-144.

[3]陳遠貴,徐本華,李小波.大孔徑CT模擬定位系統在放射治療中的應用[J].醫療裝備,2010,23(1):14-17.

[4]李小波,徐本華,陳遠貴,等.三維可移動式激光定位系統在CT模擬過程中的應用[J].中國腫瘤,2008,17(8):676-678.

[5]楊超鳳,付慶國,吳建益.三維移動激光定位系統在腫瘤精確放療中的應用[J].醫療裝備,2009,22(8):13-14.

[6]甘曉根,徐子海,廖福錫,等.西門子SOMATOM OPEN CT簡介及在放射治療中的優勢[J].中國醫療設備,2011,26(3):100-101.

[7]Chang J,Balter P,Liao Z,et al.Preliminary report of image-guided hypofractionated stereotactic body radiotherapy to treatpatients with medically inoperable stage I or isolated peripherallung recurrent non-small-cell lung cancer[J].International Journal of Radiation Oncology Biology Physics,2006,66(3):480-481.