用于確定放療患者治療等中心的VB程序設(shè)計(jì)

韓晶晶，時(shí)飛躍，蔣紅兵，陳成，陳麗麗，沈恩龍，茹正興，劉瑩

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006

用于確定放療患者治療等中心的VB程序設(shè)計(jì)

韓晶晶a，時(shí)飛躍b，蔣紅兵a，陳成b，陳麗麗b，沈恩龍b，茹正興b，劉瑩b

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院） a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京 210006

0 前言

可移動(dòng)式激光定位系統(tǒng)一般安裝在CT模擬機(jī)房里，其不同方向的激光燈可通過(guò)移動(dòng)或配合掃描床的移動(dòng)，來(lái)確定放療患者的治療等中心[1-4]。我院使用的是LAP DORADO-CT3激光定位系統(tǒng)，激光燈可在兩個(gè)方向上移動(dòng)，通過(guò)配合CT掃描床的移動(dòng)，可確定治療等中心[1-2]。Visual Basic是Microsoft公司推出的功能強(qiáng)大的可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一種易于學(xué)習(xí)、功能強(qiáng)且效率高的編程工具。它不僅具有良好的圖形用戶(hù)界面，而且可以面向Word編程，自動(dòng)生成報(bào)告[5]。在前期工作中，我們已使用Excel編程實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換和治療等中心位置數(shù)據(jù)的計(jì)算[2]。為了使工作人員能更快速簡(jiǎn)便地計(jì)算移床信息，我們使用開(kāi)發(fā)工具Visual Basic 6.0，設(shè)計(jì)了界面美觀、更加人性化的應(yīng)用程序TIC-CT3，用于指導(dǎo)工作人員確定和標(biāo)記放療患者的治療等中心。

1 儀器和方法

1.1 儀器

LAP DORADO-CT3型激光定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)由3支激光燈組成（圖1）：安裝在CT機(jī)架兩側(cè)的激光燈A和B沿與CT床相垂直方向移動(dòng)，投射冠狀位激光線；機(jī)架上方天花板上的激光燈C沿CT床左右方向運(yùn)動(dòng)，投射矢狀位激光線。各激光燈由軟件控制移動(dòng)。

CT模擬機(jī)：西門(mén)子公司生產(chǎn)的82 cm孔徑的SOMATOM Sensation Open CT模擬機(jī)[6]，配備了Med-Tec全碳素平板床。

治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）：Varian公司生產(chǎn)的Eclipse 8.6治療計(jì)劃系統(tǒng)，采用Varian IEC Scale（標(biāo)尺協(xié)議）。

開(kāi)發(fā)環(huán)境：Visual Basic 6.0（VB 6.0），微軟公司開(kāi)發(fā)的包含協(xié)助開(kāi)發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動(dòng)編程語(yǔ)言[7]。

圖1 激光定位系統(tǒng)和L、T兩個(gè)坐標(biāo)系示意圖

1.2 程序功能設(shè)計(jì)

本程序基本功能包含：患者基本資料輸入、T（CT模擬機(jī)及加速器所采用的坐標(biāo)系）與L（CT模擬機(jī)及加速器所采用的坐標(biāo)系）坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、治療等中心點(diǎn)位置數(shù)據(jù)的計(jì)算、計(jì)算結(jié)果的顯示、軟件糾錯(cuò)和生成報(bào)告等[8]。

1.2.1 程序糾錯(cuò)

在相應(yīng)文本框輸入坐標(biāo)系位置數(shù)值后，程序首先判斷輸入是否為數(shù)值，如果輸入的不是數(shù)值，界面會(huì)彈出警示窗口，提示操作人員重新輸入，關(guān)鍵代碼如下：

同時(shí)，作為本地醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)領(lǐng)頭羊，寧波一院還必須順應(yīng)醫(yī)改大局，帶動(dòng)本地基層全科醫(yī)療服務(wù)同步發(fā)展，滿(mǎn)足患者全生命周期的健康需求。

If IsNumeric(Me.Text) = False Then &&若文本框輸入不是數(shù)值

MsgBox "輸入的不是數(shù)值，請(qǐng)重新輸入", vbOKOnly, "提示" &&彈出提示窗口Exit Sub

End If

1.2.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

如圖1所示，L坐標(biāo)系為DORADO 3激光定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系，T坐標(biāo)系為CT模擬機(jī)及加速器所采用的坐標(biāo)系。設(shè)M點(diǎn)為原始等中心點(diǎn)，N點(diǎn)為治療等中心點(diǎn)。x(L,M)表示在L坐標(biāo)系中，原始等中心點(diǎn)M在x軸方向的坐標(biāo)值。x(L,N)表示在L坐標(biāo)系中，治療等中心點(diǎn)N在x軸方向的坐標(biāo)值。y(Couch,M)表示在y軸方向（進(jìn)出機(jī)架方向）M點(diǎn)對(duì)應(yīng)CT掃描床的位置。Δx(L)、Δy(L)和Δz(L)表示在L坐標(biāo)系中，N點(diǎn)和M點(diǎn)在各軸方向上的相對(duì)位置差值。Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)代表在T坐標(biāo)系上，N點(diǎn)和M點(diǎn)在各軸方向上的差值，在TPS和打印的計(jì)劃報(bào)告單上用X、Y和Z三個(gè)符號(hào)分別代表Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)。T坐標(biāo)系與L坐標(biāo)系位置偏差的轉(zhuǎn)換公式如下：

1.2.3 等中心坐標(biāo)計(jì)算

LAP DORADO 3激光定位系統(tǒng)只可驅(qū)動(dòng)激光燈在x和z方向移動(dòng)，y方向由CT掃描床進(jìn)出機(jī)架的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了x、y和z 3個(gè)方向的移動(dòng)后，激光燈投射3個(gè)十字線到患者體表，從而確定放療患者的治療等中心。治療等中心點(diǎn)的計(jì)算公式如下：

1.2.4 界面設(shè)計(jì)

用戶(hù)界面是操作者的主要使用平臺(tái)，基本內(nèi)容包含：操作日期、操作人員、病人的基本信息和等中心點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算，同時(shí)還可以生成Word報(bào)表進(jìn)行打印。用戶(hù)界面圖，見(jiàn)圖2。為了方便使用，減少操作者的失誤，相應(yīng)的文本框中以不同的背景顏色代表輸入和輸出。淺藍(lán)色表示需要輸入，黃色表示不需輸入，白色表示最終計(jì)算結(jié)果。對(duì)于不需輸入的文本框有鎖定功能，禁止進(jìn)行輸入，可以減少手動(dòng)失誤。

圖2 VB界面

1.3 程序使用流程

放療工作者主要通過(guò)軟件的用戶(hù)界面進(jìn)行操作。放療技師或物理師在相應(yīng)的文本框內(nèi)輸入相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，程序計(jì)算出LAP激光燈和CT掃描床的最終位置數(shù)據(jù)。放療人員根據(jù)計(jì)算結(jié)果移動(dòng)激光燈和CT掃描床，確定放療患者的治療等中心。復(fù)位后，對(duì)患者等中心進(jìn)行驗(yàn)證。具體流程示意圖，見(jiàn)圖3。

圖3 程序流程示意圖

1.3.1 勾畫(huà)靶區(qū)確定治療等中心

CT模擬機(jī)上，放療技師和醫(yī)師用鉛粒標(biāo)記出腫瘤患者原始等中心M點(diǎn)后進(jìn)行CT掃描，放療醫(yī)師根據(jù)CT圖像對(duì)患者進(jìn)行腫瘤靶區(qū)和關(guān)鍵的正常組織、器官的勾畫(huà)，并給出處方劑量及分次方案。物理師根據(jù)靶區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)等因素，在TPS系統(tǒng)中確定射野等中心點(diǎn)N，獲得Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值。

1.3.2 VB程序確定治療等中心

先在程序中填寫(xiě)患者基本信息和T坐標(biāo)系的Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)值。確定好M點(diǎn)和N點(diǎn)后，患者重新固定在CT掃描床上，體位和CT掃描時(shí)一致。將激光系統(tǒng)的3個(gè)激光燈均調(diào)至M點(diǎn)位置，使得患者體表3個(gè)原始“十”字線與激光燈投射的3個(gè)“十”字線對(duì)準(zhǔn)后，從軟件中獲得此時(shí)的x(L,M)和z(L,M)值，記錄掃描床y(Couch,M)值，把數(shù)值輸入程序?qū)?yīng)位置，點(diǎn)擊計(jì)算控件，程序自動(dòng)計(jì)算出x(L,N)、y(Couch,N)和z(L,N)的值，并輸出結(jié)果。將患者相應(yīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word文檔中，進(jìn)行保存和打印。利用計(jì)算結(jié)果，使用LAP導(dǎo)航儀或者電腦上的控制軟件移動(dòng)激光燈，CT機(jī)架面板上的按鈕移動(dòng)掃描床，等激光燈和掃描床移動(dòng)到位后，在患者體表重新畫(huà)出3個(gè)“十”字線，貼上鉛粒，獲得患者的治療等中心。

1.3.3 等中心的驗(yàn)證

重新貼上鉛粒后，工作人員獲取包含3個(gè)鉛粒的若干層患者CT圖像，與TPS中含治療等中心的CT圖像進(jìn)行比較，觀察位置是否一致。對(duì)病人進(jìn)行放射治療前，患者以與CT定位復(fù)位相同的體位躺在加速器治療床上，激光燈對(duì)準(zhǔn)患者體表的“十”字線。先采集患者的CBCT圖像，與定位CT圖像進(jìn)行位置匹配后，再對(duì)患者進(jìn)行治療。

2 程序特點(diǎn)

（1）操作簡(jiǎn)單，可移植性好。本程序可在Windows系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行，且運(yùn)行時(shí)不需要在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行安裝。在Win7系統(tǒng)中所占內(nèi)存只有18 MB，使用方便，直接打開(kāi)就可進(jìn)行操作。為了更好地對(duì)患者進(jìn)行治療，降低出錯(cuò)率，放療工作者需要了解公式的原理，但是操作者不需要手動(dòng)進(jìn)行公式計(jì)算，只需輸入患者原始等中心點(diǎn)M在L坐標(biāo)系的值和T坐標(biāo)系上Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值（在程序操作界面使用X、Y和Z表示），就可以直接得出治療等中心的位置數(shù)據(jù)。減輕了放療工作人員的負(fù)擔(dān)，防止了手動(dòng)計(jì)算出錯(cuò)，提高了工作人員的工作效率和數(shù)據(jù)計(jì)算精度。

（2）糾錯(cuò)功能及生成報(bào)表。為了避免工作人員運(yùn)行程序過(guò)程中遇到無(wú)法預(yù)知的問(wèn)題導(dǎo)致程序錯(cuò)誤，進(jìn)而終止運(yùn)行或?qū)е掠?jì)算錯(cuò)誤，程序中設(shè)定輸入的坐標(biāo)系值只能為數(shù)值類(lèi)型，否則會(huì)終止計(jì)算并彈出提示窗口。糾錯(cuò)示意圖，見(jiàn)圖4。

圖4 糾錯(cuò)示意圖

本程序?qū)崿F(xiàn)了VB與Word相結(jié)合，可以在Word文件的任意指定位置插入用戶(hù)界面中的有用信息，保存結(jié)果，使程序更具實(shí)用性。軟件中把用戶(hù)界面中原始數(shù)據(jù)和最終治療中心點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值導(dǎo)入“放療患者治療等中心數(shù)據(jù)記錄表”中。記錄報(bào)表示意圖，見(jiàn)圖5。工作人員可以根據(jù)需要對(duì)患者信息進(jìn)行存檔。

圖5 記錄報(bào)表示例

（3）提高工作效率。相對(duì)于傳統(tǒng)手動(dòng)計(jì)算，本程序簡(jiǎn)化了放療工作人員手動(dòng)計(jì)算時(shí)的繁瑣過(guò)程，可以快捷準(zhǔn)確地得到坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換差值，對(duì)患者進(jìn)行復(fù)位。確定治療等中心后，對(duì)患者掃描若干層CT圖像，與計(jì)劃系統(tǒng)中打印的等中心圖像相比較，判斷等中心位置的準(zhǔn)確性，在治療前比較患者的CBCT圖像與定位CT圖像的位置匹配程度，進(jìn)一步驗(yàn)證復(fù)位結(jié)果。

3 結(jié)論

本程序利用VB軟件的簡(jiǎn)單易學(xué)、效率高、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，可非常方便地計(jì)算出治療等中心的坐標(biāo)系數(shù)值，簡(jiǎn)化了放療工作人員繁瑣的手動(dòng)計(jì)算過(guò)程。與使用Excel工作表來(lái)計(jì)算患者等中心位置的方法相比，不僅界面得到了很好的改善，而且后期保存處理更加方便。本程序只適用于LAP DORADO 3系統(tǒng)，當(dāng)激光燈定位系統(tǒng)和加速器的坐標(biāo)系發(fā)生改變，就需要對(duì)程序進(jìn)行改動(dòng)，所以還有很大的拓展空間。

[1] 時(shí)飛躍,陳飛,秦偉,等．DORADO 3定位系統(tǒng)確定患者治療等中心的應(yīng)用方法[J]．中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2012,27(12):130-132．

[2] 時(shí)飛躍,韓晶晶,秦偉,等．用Excel工作表確定患者治療等中心的應(yīng)用方法[J]．中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2013,28(12):12-14．

[3] 楊超鳳,付慶國(guó),吳建益．三維移動(dòng)激光定位系統(tǒng)在腫瘤精確放療中的應(yīng)用[J]．醫(yī)療裝備,2009,22(8):13-14．

[4] 李小波,徐本華,陳遠(yuǎn)貴,等．三維可移動(dòng)式激光定位系統(tǒng)在CT模擬過(guò)程中的應(yīng)用[J]．中國(guó)腫瘤,2008,17(8):676-678．

[5] 高春艷,劉彬彬,宋坤,等．Visual Basic開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)寶典[M]．北京:清華大學(xué)出版社,2010．

[6] 甘曉根,徐子海,廖福錫,等．西門(mén)子SOMATOM OPEN CT簡(jiǎn)介及在放射治療中的優(yōu)勢(shì)[J]．中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2011,26(3):100-101．

[7] 田玉兔,王慶宏,李曉康．"軍衛(wèi)一號(hào)"住院醫(yī)療保險(xiǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(2):47-48．

[8] 劉向華．放療病人信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．電腦知識(shí)與技術(shù),2010,11(6):2817-2818．

VB Program Design for Determining Treatment Isocenters of Patients in Radiotherapy

HAN Jing-jinga, SHI Fei-yueb, JIANG Hong-binga, CHEN Chengb, CHEN Li-lib, SHEN En-longb,RU Zheng-xingb, LIU Yingb

a.Department of Medical Equipment; b. Radiation Therapy Center, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210006, China

目的 實(shí)現(xiàn) LAP DORADO 3 激光定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系和治療坐標(biāo)系的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，確定放療患者的治療等中心，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)。方法 應(yīng)用VB（Visual Basic）編程設(shè)計(jì)應(yīng)用程序（TIC-CT3），實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系自動(dòng)轉(zhuǎn)換，通過(guò)對(duì)輸入數(shù)值的計(jì)算，獲得最終位置數(shù)據(jù)，指導(dǎo)可移動(dòng)式激光燈和掃描床的移動(dòng)，從而確定放療患者的治療等中心。結(jié)果 使用設(shè)計(jì)的TIC-CT3程序，可快速實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，避免手動(dòng)計(jì)算可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。該程序還具有數(shù)據(jù)保存、報(bào)告打印和一定的查錯(cuò)功能，方便工作人員操作系統(tǒng)及分析數(shù)據(jù)。結(jié)論 本程序安裝操作簡(jiǎn)單，可移植性好，提高了相關(guān)人員的工作效率，具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

放射治療；治療等中心；激光定位系統(tǒng)；Visual Basic 6.0

Objective To implement the automatic conversion between treatment coordinates and the coordinates of LAP DORADO 3 laser positioning system to determine the treatment isocenters of patients in radiotherapy and save relevant data. Methods The Visual Basic programming was used to design a program called TIC-CT3, which can achieve the automatic coordinate conversion. With the application of TIC-CT3 program, the input position data was calculated to obtain the fnal position data which can guide the shifts of laser lights and CT scanning table. Thus the treatment isocenters can be determined. Results With the application of TIC-CT3 program, the coordinate conversion and data calculation can be implemented quickly and manual calculation errors can be avoided. TIC-CT3 program which has various functions including data storage, report printing and error correction can facilitate the staff to operate the system and analyze relevant data. Conclusion The application of TIC-CT3 program with simple operating methods, good transportability and favourable application value can improve the work effciency of relevant staff.

radiotherapy; treatment isocenter; laser positioning system; Visual Basic 6.0

TH774

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.05.006

1674-1633(2014)05-0020-03

2013-12-05

2014-03-14基金項(xiàng)目：南京市醫(yī)學(xué)科技發(fā)展資金“青年工程”人才培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)(QRX11033)。

蔣紅兵，高級(jí)工程師。

通訊作者郵箱：jiang_hongbing@aliyun．com