研究DICOM協(xié)議在精確放療系統(tǒng)中的應(yīng)用

李鵬亮

摘 要：現(xiàn)階段，惡性腫瘤主要治療手段就是采用放射治療方法，該方法較之于內(nèi)科化療、外科手術(shù)等方法，對(duì)醫(yī)學(xué)信息與醫(yī)學(xué)影像資料的依存度較高。文章以此為研究背景，對(duì)DICCM協(xié)議在精確放療系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，旨在提高放療系統(tǒng)效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：放射治療；DICOM協(xié)議；醫(yī)學(xué)影像資料

DICCM標(biāo)準(zhǔn)在放射療法中的應(yīng)用力度不斷加大，但在放療過程中，醫(yī)學(xué)設(shè)備涉及量多，數(shù)據(jù)處理冗雜，或存在誤差[1]，既干擾放療精確性，也不利于海量數(shù)據(jù)資料的存儲(chǔ)，嚴(yán)重阻滯了放療工作效率及質(zhì)量。為此，本文基于DICOM RT對(duì)象的實(shí)現(xiàn)，建立起了一個(gè)具有統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的放療信息系統(tǒng)[2]，報(bào)道如下。

1 材料與方法

常見的DICOM RT指的是由國家電器制造商（NEMA）在1994年所制定；1996年，基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)又加入了SS、DOSE、PLAN以及RT IMAGE四項(xiàng)內(nèi)容；1999年增加了治療計(jì)劃，對(duì)其進(jìn)行了完善[3]。近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)要求的不斷提高，業(yè)界人士一直致力于協(xié)議的補(bǔ)充、修改與完善，時(shí)至今日，該協(xié)議已經(jīng)由最原始的圖像信息進(jìn)展到涵蓋工作流程、TPS參數(shù)、劑量處方等諸多信息為一體的綜合性實(shí)體階段，并以不同實(shí)體劃分為依據(jù)，編制了結(jié)構(gòu)層次圖，見圖1。

圖1 DICOM RT結(jié)構(gòu)化層次定義

RT圖像主要包括成像設(shè)備產(chǎn)生的放療圖像及信息；RT劑量包括劑量體積直方圖、等劑量線等；RT結(jié)構(gòu)集包括感興趣參考點(diǎn)或區(qū)域的選擇；RT計(jì)劃包括控制點(diǎn)、體位關(guān)系、耐受性表、分形以及治療計(jì)劃等概念；RT治療記錄包括劑量測量與計(jì)算、治療參數(shù)等數(shù)據(jù)的處理記錄。DICOM RT按照DICOM概念，在整體功能實(shí)現(xiàn)上主要依托的是5類（SOP類）基本功能單元，見表1。

表1 5類（SOP類）UID

2 結(jié)果

以原有的DICOM RT對(duì)象為依托，施加了DVH與DRR對(duì)象。

（a）DRR對(duì)象為放射治療在計(jì)算機(jī)TPS中模擬和驗(yàn)證時(shí)提供平臺(tái)，且CT模擬結(jié)果主要由DRR所呈現(xiàn)的圖像質(zhì)量決定，較之于普通意義上的文件，RT文件除了一般類文件外，還包括了RT對(duì)象自身特有的信息，見表2。

DRR對(duì)象特有定義囊括設(shè)備射束大小、方向以及參數(shù)定義等，具體見表3。只有從實(shí)際出發(fā)，才有利于DICOM RT的實(shí)現(xiàn)。

（b）DVH作為近年來治療計(jì)劃系統(tǒng)中用于治療計(jì)劃劑量分布的分析，其以頻率的形式，可將患者的治療方案自動(dòng)生成并評(píng)估。DVH在表達(dá)上采用了圖形表達(dá)方式，原始數(shù)據(jù)對(duì)用戶并不可見，設(shè)置出程序段后，對(duì)DVH類型、劑量單位、網(wǎng)格矩陣偏移矢量、ROI序列、不同劑量值、劑量基本屬性等進(jìn)行定義，經(jīng)賦值后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同治療方案的綜合評(píng)價(jià)與比較，以獲取最優(yōu)治療方案，服務(wù)于患者。

（c）RT流程的實(shí)現(xiàn)。①患者行CT掃描，得到RT IMAGE；②圖像模擬，產(chǎn)生系列RT結(jié)構(gòu)集，出具數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；③RT PLAN與RT IMAGE等對(duì)象基于TPS相繼產(chǎn)生；④患者的CT圖像、RT結(jié)構(gòu)以及RT PLAN等信息在計(jì)劃放療系統(tǒng)中讀取后出具治療計(jì)劃劑量數(shù)據(jù)，必要時(shí)輔助添加射線修正，生成新的RT PLAN與RT IMAGE；⑤RT PLAN信息經(jīng)加速器送到驗(yàn)證設(shè)備后，經(jīng)電子束成像后重返回TPS計(jì)劃；⑥VR與加速器系統(tǒng)對(duì)治療數(shù)據(jù)定期記錄。所有對(duì)象通過圖像接收后，RT對(duì)象操作可采取手動(dòng)、自動(dòng)兩種方式，根據(jù)DICOM定義中的SQL語句執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作，直到流程結(jié)束。

3 討論

對(duì)DICOM RT應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行分析后，獲取其定義，并以其為主線來實(shí)現(xiàn)放療信息流程。當(dāng)前，業(yè)界對(duì)DICOM RT的完善還處在尋求突破中，通過對(duì)放療中IOD的不斷完善，拓展應(yīng)用范圍，隨著研究力度的不斷加大，會(huì)有部分新穎的定義相繼加入，并以現(xiàn)有水平實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效管理，促進(jìn)工作效率與操作質(zhì)量的提升。

DICOM RT在完善過程中會(huì)將DICOM概念與RT流程二者進(jìn)行整合，進(jìn)而體現(xiàn)出對(duì)醫(yī)學(xué)信息的科學(xué)化管理，促使其在精確放療領(lǐng)域中的效能發(fā)揮最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]曹瑞芬，裴曦，吳宜燦，等.DICOM-RT解析及在精確放射治療計(jì)劃系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012，12（02）；253-255.

[2]吳磊，於文雪，羅立民.DICOM RT數(shù)據(jù)解析庫的開發(fā)與應(yīng)用[J].醫(yī)療裝備，2012，15（15）：546-547.

[3]高升，葛云.DICOM格式醫(yī)學(xué)圖像及其圖像信息的顯示[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2010，12（03）：632-633.