腫瘤放射治療物理技術上應注意的一些問題

摘要：筆者結合自身工作內容對腫瘤放射治療，特別是三維適形放療、逆向調強放射治療等放射治療物理技術上應特別注意的一些問題進行了探討，希望可以作為綿薄貢獻。

關鍵詞：放射治療；CT模擬；放射治療計劃系統

現代放射治療已經踏進了精準定位、精準計劃和精準治療的\"三精\"階段，其目標是達到一低三高放射治療模式，即低損傷、高精度、高劑量和高療效。隨著醫學影像新技術和計算機技術的發展，因此便發明了三維適形放療、逆向調強放射治療及立體定向放射治療等放射治療技術，推進一低三高放射治療模式的實現。然而在我們的認知中都知道，精確度越高，風險亦隨之而加大，在工作的每個環節中出現細小錯誤，都可能釀成很嚴峻的后果，所以確保放射治療的每個環節準確無誤，保障整個放射治療過程中的QA、QC工作，避免一些人為差錯的發生，是我們每一位腫瘤放射醫技人員工作中的重中之重。

1 激光定位燈質量校驗時應注意的一些問題

1.1存在的問題 模擬定位室和治療室都均會安裝激光定位燈，在正常放射治療的時候，可以按照激光定位燈的指示將放療患者重復固定在同一位置上，此外還能夠將患者靶區中心放置到加速器機械中心，即加速器的等中心處。按照放療課本上的要求，很多企業在檢驗這個項目的時候，都認為兩側和天花板上的三個激光定位燈覆疊在一起，這個重合點和治療機中心重合，準確度在2mm之間就可以了。但是這具有2個問題：①2mm的標準只是針對常規放療而言，對于三維適形放療及調強放射治療來說則有著更高的要求，其準確度應該要求在1mm之內，不然不能確保放療的治療準確度在2mm之間；②不能單單確保三個激光定位燈的重合點和治療機的中心重合，還要關注激光定位燈的擺放，保持其水平垂直。若激光定位燈出現傾斜或扭轉現象，即使激光定位燈的重合點和治療機的中心重合，但是其在患者體表或者定位框架的標記已經與治療時中點位置相偏離了。

1.2應對策略 對激光定位燈進行檢驗的時候，除了保證激光定位燈的重合性，還要保持其水平垂直。在治療機中心的高度20cm范圍內，不僅要檢驗和確保兩邊激光定位燈的水平精確度在1mm之間，還要檢驗和確保天花板的激光定位燈的垂直精確度在1mm之間。

2 診斷CT用于放射治療計劃時可能存在的問題

2.1存在的問題 腫瘤放射治療在近20多年得到快速發展，但是對于一些基層的放療單位，由于經費問題，大多采用醫院診斷CT加以改造用于CT模擬定位。一般來說，CT檢查床是凹形的，但是加速器治療床卻是水平的。若放療計劃是以診斷CT圖像為參考的，那么在胸腹部腫瘤的治療深度上就會存在較大的差異，就一般而言，深度差異每相差1cm，那么劑量差異達到3%左右。我們以中下段食管癌患者進行放療為例，若2個后斜野深度差異在2～3cm左右，則劑量差異達到6%～9%；對于頭部腫瘤患者而言，由于CT床面與治療床面不一致，必然導致定位圖像與治療體位不符，姿勢不一樣，深度亦不一樣，照射的大小和形狀隨之而不一樣，此時治療計劃如果依然以診斷CT圖為參考，那么患者體內實際劑量分布和計劃劑量一定會存在很大的差異。

2.2應對策略 所以筆者認為任何放射治療計劃若要以診斷CT圖像為參考，必須要求患者無論CT定位還是放療時都要保持同樣的姿勢，這樣就要求對診斷CT床面進行一定的加工改造，以水平床面代替原有的凹形床面，這樣所出的CT圖像可以適用于放射治療計劃。不然放射治療計劃就沒有任何意義，而且還會影響臨床醫師的判斷。

3 患者影像數據的傳輸與轉換中的問題

3.1存在的問題 目前將患者最初的影像數據傳送到放療計劃系統主要有三種方式，其分別是：互聯網、光碟/光盤、膠片掃描儀。這三種傳送方式中誤差小的是互聯網和光碟/光盤，其是以數字×數字的1：1方式傳送的，膠片掃描儀是將圖像拍成膠片，再以掃描儀將膠片數據傳送到放療計劃系統中重建三維，其是以數字×模擬×數字的方式傳送的。在這個過程中，不可避免膠片圖像會受到內外因素的影響，導致其失真和缺損。在重建CT圖像的時候，對多層CT圖像進行人工平整對中，這樣工序繁瑣，也易造成錯層現象，重建完的CT圖像表面呈階梯形。所以第三種數據傳送方式，容易造成照射野位置和靶區中心定位出現偏差。

3.2 應對策略 依據學者的研究，就512×512方陣來說，一個像素范圍在0.75～1mm之間，加上掃描的綜合偏差可達1.5～2mm之間，多層CT圖像平整對中出現的錯層現象導致原數據上位置偏差很大。所以在適形放療的時候，使用互聯網或光碟/光盤傳送患者數據，可以降低定位/擺位位置的偏差，而且現在互聯網速度快，提高醫生的工作效率。醫院購買適形放射治療、調強放射治療及立體定向放射治療系統的時候要對設備信息清晰了然。

4 放射物理技術上一些待研究完善的問題

在不同的組織界面中劑量分布十分復雜，具有畸變特性，稱之為界面效應，其是一個典型的問題，特別是肺、骨界面以及氣腔、軟組織等多種情況。目前沒有一個數學模型能準確的計算這個現象。醫生跟物理師對于這個現象要有足夠的認知，比如鼻咽癌放療，在鼻腔、內外耳道、口咽等處一定存在氣腔反應，因為界面效應，在氣腔界面附近會出現一個低劑量區域，根據學者的研究得出，照射野范圍的大小直接影響氣腔反應的強弱，因此在患者身體條件允許的情況下可以使用較大范圍的照射野，降低氣腔反應的影響。然而在調強放射治療及立體定向放療中，所使用的照射野范圍是集中型的，因此氣腔反應不容忽視，由此而衍生了2個問題：①對于界面效應引發的劑量異變如何做出準確的計算，此要一個精準度高的數學模型配合；②準確計算臨界面低劑量區域的時候，如何在此區域增加劑量。

此外，放射治療能夠飛躍進步的主要原因是計劃系統TPS的出現和應用，然而我們要清楚了解，TPS計算的劑量分布只是一個理想狀態，患者體內的劑量分布需要進行驗證才能知道實際情況，這些可以通過相關設備進行二維劑量甚至三維劑量分布的驗證，從而將物理學的劑量分布向生物學劑量分布的轉變提供了有力保證[1，2]，保障了放療安全。但由于擺位誤差、機械誤差的存在，照射靶區的實時變化和器官運動以及人體的動態變化過程，物理學的劑量分布與生物學劑量分布永遠存在一定的差距，如何盡可能的縮小這個誤差，使腫瘤患者得到一個更可能完美的放射治療，這將是一個值得我們深思的問題。

參考文獻：

[1]谷銑之，殷蔚伯，劉泰福，等.腫瘤放射治療學[M].北京：北京醫科大學中國協和醫科大學聯合出版社，1993.264-265.

[2]邱學軍，史榮，馮寧遠，等.立體定向適形放療的幾個重要技術問題[J].中華腫瘤雜志，2012，22（5）：420-421.編輯/哈濤