打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
连卫东:多层叶片准直器

:

    不久前向大家介绍的“快速多叶准直器”,从胡逸民教授那里得到了“很好!”的鼓励,和“未来2.5㎜ 的叶片也应包含在10㎜ 和5㎜ 叶片中成为一体的设计!”的建议,思考实现这一目标的途径时,最先想到的是“双层叶片准直器”,也就有了接下来要给大家介绍的“多层叶片准直器”。

一、“多层叶片准直器”的思路

    多层叶片准直器的想法是从双层叶片准直器那里得来。

   (一)双层叶片准直器

    将投影宽度2.5㎜ 的叶片与投影宽度5㎜和10㎜ 的叶片在同层组合在一起,难度非常大。理由是,为保证体部肿瘤的治疗空间(准直器底端至等中心平面的距离约500㎜)的情况下,投影宽度2.5㎜ 的叶片的实际物理宽度只有一个毫米多一点,如使用目前直径最小的10㎜ 电机也要排列8排以上,这使叶片纵向加长,加工难度大幅增加,驱动上,不仅纵向力矩加大,还会形成侧向力矩(螺母只能侧向安装),目前还没人尝试这样做。

    有人做过40对投影宽度2.5㎜,射野100㎜×100㎜ 大小的外挂多叶准直器,专门用于头部肿瘤治疗。这时,制作条件已有不同,一是随着准直器降低,叶片物理宽度已经放大;二是驱动方式有更多选择,如采用齿轮齿条驱动方式。

    针对第一种情况,双层多叶准直器提供了解决问题的思路。

    1、双层多叶准直器的结构

   (1)双层“十”字型多叶准直器

    最早出现的是双层“十”字型多叶准直器,是一种外挂准直器。

两层叶片的投影宽度相等。相对于单层叶片投影宽度来说,双层叶片界定的肿瘤边界精细了许多。见下图。

一个方向单层叶片的适形

另一个方向单层叶片的适形

双层叶片叠加的适形效果

 (2)双层“一”字型多叶准直器

    最近出现的是双层“一”字型多叶准直器,是一种内置准直器。

它的特点是两层叶片移动方向相同,叶片投影宽度相等,并错开半个投影宽度。

这样安排下,在两层叶片投影重叠的区域等效的投影宽度缩窄了一倍。见下图。

双层叶片投影重叠区和非重叠区的比较

    2、有关双层多叶准直器的疑惑

    针对一种新型准直器,人们总会存在一些疑惑,如:

    1)双层多叶准直器会挤占治疗空间吗?

    双层“十”型多叶准直器是外挂式准直器,只须满足头部肿瘤的治疗空间(300㎜左右)即可,不会影响到体部肿瘤的治疗空间(接近500㎜)。

    双层“一”型多叶准直器可以自身取代一个方向的钨门,也不会减少治疗空间。

    2)双层多叶准直器会增加叶片数量吗?

    不会。以我们都了解的瓦里安60对多叶准直器为例,60对叶片中,中间40对叶片投影宽度5㎜,两侧各10对叶片投影宽度10㎜ ,这种排布,可以用上层40对,下层20对,投影宽度10㎜的双层多叶准直器等效。叶片数量没有增加,相关的驱动系统也没有增加,只是增加了钨合金的用量而已。

    3)双层多叶准直器会降低调强精度吗?

    也许会。

    也许双层叶片准直器会演绎出新的调强方法来。

    如只由一层叶片负责调强,调强精度确实会降低。

    实际上,调强和适形对精度的要求是有区别的。对体部肿瘤而言,以10㎜×10㎜ 为调强单位,逆向运算调强计划,精度足够了,但用投影10㎜ 宽的叶片界定的射野边界不能令人满意。同样,对头部肿瘤而言,以5㎜×5㎜ 为调强单位,精度也足够了,但用投影5㎜ 宽的叶片界定的射野边界还是显得不够精细。

   或许两种样式的双层叶片准直器正是基于这样的判断。

   双层多叶准直器,虽是从降低加工难度出发,但可带来许多变化,其价值值得深入挖掘。

   (二)多层叶片准直器

    “多”代表三以上的现象,“多层叶片准直器”即是三层叶片准直器。

    如在前述“一”字型双层多叶准直器基础上,再追加一层多叶准直器,按相同的原理,可将精度进一步细化。

    如果说双层叶片准直器是将叶片投影宽度进行了一次分割,三层叶片准直器就是将叶片投影宽度进行二次分割。比如,假设内置的“一”字双层叶片准直器叶片投影宽度为10㎜,则叠加的区域等效投影宽度为5㎜,若再增加一层投影宽度5㎜的叶片,并相对于上两层叶片叠加的等效投影宽度错开半个投影宽度,则三层叶片的等效投影宽度就缩窄至2.5㎜ 。    

   这种办法,还可将“十”字和“一”字双层多叶叶准直器统一起来。方法是,将最下层准直器相对于上两层准直器旋转90度。这样,在适形度上可以等效“十”字型双层多叶准直器。

 如将上两层多野准直器内置,第三层外挂,这样,体部肿瘤治疗时,只用上两层准直器,等效叶片投影宽度为10㎜ 和5㎜,调强单位为10㎜×10㎜;头部肿瘤治疗时,加装第三层准直器,等效叶片投影宽度为2.5㎜,调强单位为5㎜×5㎜。

    至此,大致完成了胡老师提出的课题,小小遗憾是,未能将三种投影精度统一在一层多叶准直器中,而是统一在一组三层多叶准直器中,有偷懒之嫌。

    二、多层叶片准直器专利

    从前面的说明可以看出,多层叶片准直器是在总结两款双层叶片准直器原理的基础上,只通过增加一层准直器,就实现了一次创新,其中还包含了两种准直器的结构,惟恐有抄袭之嫌,特申报了一项“一种多层叶片准直器”的发明专利。这是考虑之一。

    如这项技术只限于“二次分割”,精细射野,也没多大意义,关键是它还可以带来调强方法的变化,在此诱惑下,才决定申报这项专利,为深入研究提供技术保障。

    专利要点如下:

    1、叶片三层;

    2、各层叶片对数可以不同;

    3、三层叶片相对位置及样式有三种样式:

   (1)上两层叶片平行;

   (2)上两层叶片相互垂直;

   (3)上两层叶片相互垂直,且叶片为双聚焦。

 4、对各层叶片投影宽度及位置的相关关系做出限定。

    三、多层叶片准直器的概念设计----快速多层叶片准直器

    快速多层叶片准直器是将“快速多叶准直器”的相关技术用在多层叶片准直器当中,形成一种叶片可快速移动的多层叶片准直器。

    专利中列出的三种样式的多层叶片准直器功效有所不同,为突出这一点,分别为它们起了不同的名字,上两层叶片平行的叫“二次分割”,它可精细适形边界;上两层叶片垂直的叫“调强中心”,它支持多种调强方法;上两层垂直且双聚焦的叫“十字光刀”,它可消除穿透半影。

   (一)“二次分割”式多层叶片准直器

    该款多层叶片准直器的基本特征是三层叶片平行,转变为“十”字型,是它的额外收获。

    为安装多层叶片准直器,相对于原有加速器小机头(加速管以下部分),除源轴距(光源致光源旋转中心的距离,1000㎜)、初级准直器、均整器和电离室不变外,其它都要改变,为此,从上钨门说起。

 上面三图演示的是,多层叶片准直器的最大射野仍为400㎜×400㎜,由上层多叶准直器和一对不移动钨门共同界定。其中初级准直器形成的锥形光束在等中心平面投影半径大于283㎜。上层多叶准直器叶片40对,等宽,每片等中心平面投影10㎜,40对合计400㎜,它们与一对不移动钨门组合在一个箱体中。不移动钨门中间部位有个销孔,被安装在下准直器安装座上的定位销拉住,两端可在上层叶片组安装箱中滑动。一对可移动钨门不再用来界定射野边界,只是用来防止射线从叶片的后面漏出,这样叶片的屏蔽部分可做得短一些。

上两图演示的是,可移动钨门和上层叶片组安装箱连同各自的驱动系统分别安装在上下准直器安装座上。上下准直器安装座经四块“L”型厚板连接,通透区域较大,便于零部件的拆卸或更换。

   不知“光野”是否还要保留。如须保留,为不另占空间,将反光镜的一端嵌在一个可移动钨门内,另一端可在另一个钨门中穿行。

 上图演示的是,第二层叶片安装在下准直器安装座的下面。

    第二层叶片41对,每对等中心平面投影宽度10㎜。每对叶片的投影均与上层叶片的投影错开半个投影宽度。两端叶片与不移动钨门重叠半个投影宽度,以减少漏射。

    上两层叶片的投影行程均为160㎜,叶片组箱体投影行程150㎜。

    由于光线发散的关系,两层叶片的实际物理行程不同,两层箱体从射野边界行进到同一投影位置的物理行程也不相同,为不过多增加下层叶片的物理长度,没有把两层叶片置于一个箱体中,而是各自箱体独立移动。

上两图演示的是,上准直器安装座,经过一个回旋驱动轴(为标准部件)与机头座相连。轴内驱动装置为涡轮蜗杆机构。

 上两图演示的是,第三层叶片外置,叶片40对,每对叶片等中心平面投影宽度5㎜,叶片形程160㎜,叶片组箱体不移动,最大射野200㎜×200㎜。

    用于头部肿瘤治疗,多大射野合适,本人不确定,常见的有100㎜×100㎜ 和120㎜×100㎜。或许是不需要太大的射野,或许是担心太重,不便装卸。本人将射野做得这么大,只是想说明它可以做得这么大,因为有一个机械手帮忙切换。

上两图演示的是治疗空间,体部肿瘤治疗时,将第三层准直器转至机头的后下方,这时的治疗空间有470㎜;头部肿瘤治疗时,将第三层准直器转回机头的正下方,这时的治疗空间有330㎜。如感到治疗空间不足,还有空间将各层准直器上调几公分。

上图是叶片结构的后视图。三层叶片均采用了导向轴与直线轴承结合的快速移动方式,详细内容参见拙文“快速多叶准直器之一”。

    这里想重点说明一下力与加速度的关系。

    决定叶片速度的是力和加速度,力越大,加速度越大,叶片达到高速的时间越短。

    加速度=(推力-阻力)/叶片质量

    在叶片采用快速移动方式的情况下,阻力主要是滚动摩擦的阻力,与滑动摩擦相比,可以忽略不计。为进一步提高叶片移动速度,就要靠加大推力了。为此,第一层和第三层叶片采用了直径13㎜ 的电机,4㎜ 直径的丝杆(丝杆粗,螺距大);第二层采用了直径16㎜ 的电机和直径6㎜的丝杆。

再就是减少叶片质量。如上图,在不影响强度的情况下,裁掉了所有没必要的部分。图中叶片下端的突出部分,仍在导槽中运行,还存在一些摩擦阻力,分两种情况,叶片垂直时,导槽只限制叶片左右摆动,阻力几乎没有;叶片水平时,叶片的这端是搭在导槽上,摩擦力由叶片的重量决定,也不是很大。由力矩导致的摩擦力才是最要命的,传统多叶准直器就是受这种摩擦力的困扰。

上图是一二层准直器自旋90度的情况,其效果前面几经说明。

上三张图是想说明叶片对数的选择。

    概念设计时,一般是取最极端的、最夸张的情况,做到及至。实际上会宽松一些。

    上图是120对叶片,可能不需要这么多。

    中间图是100对叶片,最下层减少了20对,使头部肿瘤治疗时的最精密区(2.5㎜叶片投影区域)缩窄至100㎜。

    下图是80对叶片,中间层减少20对,使体部肿瘤治疗时的次精密区(5㎜ 叶片投影区域)缩窄至200㎜。这可能是最合理的排布,对应了胡教授建议的叶片投影10㎜、5㎜ 和2.5㎜ 统合在一起的设想。

上图是一款传统样式的准直器,也是最具代表性的,叶片60对,其中,中间40对等中心平面投影宽度5㎜,两边各10对等中心平面投影宽度10㎜。如果说将正中的20对投影5㎜ 的叶片,分拆成40对投影2.5㎜ 的叶片很困难,那么下接一层20对投影宽度5㎜ 的叶片不是很简单吗?不是可以实现精度的细化吗?不是可以同样实现叶片投影10㎜、5㎜ 和2.5㎜ 的组合分布吗?是的,可那是别人的技术。

    接下来会看到,多层叶片准直器不仅可以通过“二次分割”,精细适形射野的边界,还有许多强大的功能。

    (二)调强中心

在机加工领域,有种机床叫“加工中心”,它汇集了多种机床的功能;在放疗领域,有两种典型的准直器,一种叫多叶准直器,一种叫二进制多叶准直器,如有种准直器能将两种准直器的功能集于一身,也可将其称为“放疗中心”。

    清华叶佩清教授在做这方面的尝试,本人也想在快速多层叶片准直器的平台上作些探索。

    1、准直器的结构   

上两图是准直器正视图和侧视图,主要特征是,上两层叶片垂直交叉;下层叶片既可以与中层叶片平行,也可以与中层叶片垂直;上钨门的移动跟随上层叶片方向。

 上两图是上两层叶片的正视图和侧视图。

    上层叶片移动方向是X 方向(与治疗床短边平行的方向),叶片40对,等宽,等中心平面投影10㎜;叶片组行程大于100㎜;叶片行程大于200㎜,与现有准直器叶片行程相比有所增加,主要是为能屏蔽掉下层叶片前出后叶片后端的射线,其次是为搭建条形射野(后面会看到);叶片两侧有两个梯形长条屏蔽板,是为屏蔽最大射野(400㎜X 400㎜)以外的由初级准直器发出的锥形光束。

    中层叶片的移动方向是Y 方向(与治疗床长边平行的方向),叶片40对,等宽,等中心投影5㎜;叶片组行程大于100㎜,叶片行程160㎜;40对叶片两侧各加了4对投影宽度25㎜ 的宽叶片,是为屏蔽上层叶片的叶片间漏射。

    上层增加叶片行程和下层增加侧向宽叶片的特殊安排,省掉了一对钨门。

    上两层独立构成了一个“十”字双层叶片准直器。

上三图演示,上两层叶片不再旋转,可以另一种方式将他们打开,便于维修和更换零件。

    钨门的驱动系统与上安装板连接,上两层准直器的驱动系统与下安装板连接。

    闭合时,下安装板与前安装板连接。由于是概念设计,没有交代螺母等连接件的细节。

上图是中层准直器与下层准直器的正视图。

     中层与下层准直器独立构成了“一”字型双层叶片准直器,下层叶片21对,等宽,等中心平面投影5㎜,投影边线与其上层叶片投影边线错开2.5㎜;叶片行程100㎜,射野100㎜×105㎜。

    中层与下层准直器形成了叶片投影宽度的一次分割,将等效投影宽度缩窄至2.5㎜。

上两图是下层准直器的安装,通过四个螺丝将下层准直器锁在加长的轴承安装座上,注意!可以在两个方向上安装,视需要,中下层准直器还可构成“十”字型准直器。

 上三图说的是治疗空间,不加装下层准直器时,治疗空间是470㎜;加装第三层准直器时,治疗空间是330㎜。

    第三图是衬托下层准直器的大小。

上两图是三层叶片结构示意图。

    三层叶片均采用了快速移动机构,具体是导向轴与直线轴承结合的结构,直线轴承内有滚珠,是滚动摩擦。叶片框架是钢质的,钨合金镶在其中,高度为70㎜。

    钢质框架的好处是,即使不小心叶片与叶片组箱体发生碰撞,也不会产生断裂。

    有朋友问,叶片结构是否有点复杂,好加工么。

    滑动摩擦和滚动摩擦对精度的要求是不同的。

    在老式多叶准直器滑动摩擦的情况下,为避免在力矩的作用下,叶片前进过程中产生跳动,一是要使导轨尽量加长,以降低力矩;二是尽量使叶片与导轨实现紧配合,特别是上下方向,使叶片“跳”不起来。配合精度越高,加工难度越大。看到“联影”的多叶准直器,采用的是“L”导轨和导槽,加工难度可能会大一些,但减少了力矩,因为电机与导轨都在叶片(上下)的同一侧。

    滚动摩擦的情况下,这些问题就不存在了。制约滚动摩擦叶片精度的是叶片间(射线)漏射的指标。实现这一指标很容易,只要采购的导向轴和直线轴承满足其自设的精度就可以了(见MISUMI 零件)。

    在多层叶片准直器的情况下,双层叶片相互屏蔽叶片间漏射,叶片间漏射问题也不存在了,叶片的加工条件更为宽松。或许“快走丝”一刀切下来,不用磨,叶片的精度就够了。

    朋友还问,增加了导向轴和直线轴承,会不会增加成本,不一定。这要看增加的采购费用(见MISUMI零件)能不能抵掉老式叶片的“研磨”费用。

    本次采用的导向轴快速移动机构,类似联影叶片的"L"型导轨,不同的是,用导向轴和直线轴承替下了“L”型导轨和导槽。

    2、调强方法

    说此型多层叶片准直器是“调强中心”,是因为它可实现不同准直器的调强方法。

    本部分将首次提出“简易”和“复杂”拉弧调强的概念,做一些探索。

    何谓简易拉弧调强?何谓复杂拉弧调强?

    调强的需求来自两个方面,一是对敏感器官的屏蔽;二是使肿瘤受照剂量尽量均匀。

    如果只实现第一个目标,放弃第二个目标,实现的方法相对简单,针对的也是那些对调强而言相对简单的肿瘤结构和比较简单的周边情况,本人称这种调强为“简易调强”,面向的主要是体部肿瘤。

    如果同时实现调强的两个目标,实现的方法就复杂一些,针对的也是那些对调强而言相对复杂的肿瘤结构和比较复杂的周边情况,本人称这种调强为“复杂调强”,面向的主要是体部肿瘤和头部肿瘤。

    或许在以下几点上可以达成共识:

    一是,当肿瘤受照剂量不均匀时,其低点剂量与受照剂量均匀时的剂量相等时,则前者体内接受的总剂量要大于后者,因此能使肿瘤受照剂量尽量均匀的调强方法对体剂量而言,是更好的调强方法。

    二是,在肿瘤和人体受照剂量一定时,照射角度越多,剂量在人体内的分布就越分散,单位体积接受的剂量越少,对人体的伤害会越小,因此旋转照射(内含数十个照射角度)比多角度照射(7~9个角度)更优。

    三是,调强照射时,照射角度越多,调强的窗口或机会就越多,调强的效果,特别是使受照剂量更加均匀的方面,效果更好。据此,旋转调强应优于多角度调强。

    Tomotherapy的宣传资料说,它通过增加照射角度,增加了调强窗口,并将增加的调强机会交给成千上万个子野去执行,靶区受照剂量均匀度明显改善。基于以上几点认识,本人对这一说法比较接受,深信不疑,进而在研发多排二进制准直器方面投入了大量精力,取得了一定成果,想把它嫁接到多层叶片准直器这个平台上来。

    有疑问是,有先进的调强方法,为什么还要推出简易调强方法。

    关键是效率。目前我国百万人口加速器不足两台,每年新增患者又增加,肿瘤科人满为患,需要高效的调强方法。若干年后,百万人口加速器三台以上,或接近发达国家水平(6~10台),那时效率已不重要(但治疗时间也不能太久,否则患者难以忍受),医生最关心的将是效果。

    1)简易拉弧调强

    简易拉弧调强和复杂拉弧调强,只是基于其特点起的小名,还没想好学名,先这么用着。

    简易拉弧调强方法很简单,就是在拉弧照射时,避开需要保护的器官就可以了,"十"字型快速多层叶片准直器可方便地实现这一点。具体方法如下:

    A、设置多个照射角度,越多越好,60、90、120个均可。

    B、对应各个照射角度,设置上层叶片和中层叶片,形成对应每个照射角度的肿瘤靶区适形野,如射野与需屏蔽的器官有重叠,可调整射野,屏蔽掉敏感器官,大致有几种情况:

    a、屏蔽器官与肿瘤靶区的边缘重叠

    如下图所示,黄线的区域是肿瘤,红线的区域是屏蔽器官,蓝线条是上层X方向移动叶片的投影,绿线条是中层Y向移动叶片的投影,箭头是拉弧方向。

这种情况处理起来比较简单,只要求叶片处于屏蔽区域边界。

    b、屏蔽器官Y方向贯穿肿瘤靶区

    如果脊髓是需要屏蔽的器官,就属于这种情况。

这时要求对应的中层Y方向移动叶片也贯穿肿瘤靶区。

    如脊髓空间上距肿瘤较远,站在光源位置,沿射线发散方向看,在拉弧照射的过程中,脊髓回来回快速扫过肿瘤靶区;如脊髓距肿瘤较近,则脊髓扫过靶区的速度会放慢;如脊髓嵌入靶区,则来会扫动的速度会更慢,且不会超出靶区。第三种极端情况应排除在简易调强适用范围之外。

    中间层叶片是专门设计用来调强的,它重量较轻,水平移动,速度很快,可以快速跨过靶区。肿瘤过长的话(但要短于160㎜),也可增加参与屏蔽的叶片,加宽一点屏蔽区域。

    c、屏蔽区域从靶区中间滑过

    遇这种情况可这样处理,假设屏蔽区域从左侧进入靶区,刚进入靶区时,由左侧叶片负责屏蔽,完全进入靶预后,由上下叶片以一定的频率交替负责屏蔽,屏蔽区域离开靶区阶段,由右边的叶片接力负责屏蔽。

上诉三种情况是本人想到的,由于没有临床经验,也许考虑不周,也许相差甚远。

    拉弧照射完成后,肿瘤内部受照剂量最低区域的剂量值,应达到杀死肿瘤所需的剂量。

    可能会出现这种情况,由于长(弧度)行程屏蔽敏感器官,使得肿瘤的某一区域受照剂量过低,为将低点剂量拉上来,可放慢拉弧速度,但最终可能导致人体受照剂量过多,得不偿失。

    实际情况可能是,敏感区域的耐受剂量并不一定为零。假设为靶区计划剂量的一个百分比,这样,可要求负责屏蔽的叶片,依据这个百分比,部分弧段处于肿瘤靶区边界,部分弧段处于屏蔽器官边界,从而保证肿瘤所需的剂量。

    这样修正后,效果仍然不好,如体剂量还是很大,则可将此情况视为复杂调强,交由后面要说明的“复杂拉弧调强”处理。

    不能赋予简单拉弧调强太高的期望,只须处理简单的调强即可,即便如此,也可能会将很多病例纳入其中。

    2)复杂拉弧调强

    理解复杂拉弧调强的方法需要一定的空间想象力,本人描述起来也感到有些困难。为便于理解,把描述的顺序颠倒过来,先说调强的执行过程,再说治疗计划的制定,由读者自己将它们衔接起来。

    A、调强方法

    调强过程由上层叶片和中层叶片共同负责,其中,上层叶片负责搭建两个条形射野;中层叶片负责调强。

    a、搭建条形射野

复杂拉弧调强的最大射野宽边(与X方向平行)为200㎜,长边(与Y方向平行)小于400㎜。

   假设肿瘤靶区的长度≦120㎜。

   搭建两个条形射野方法是,左方向(或右方向)上层X方向移动的叶片,全部跨过200㎜ 宽的射野,但1号位和7号位的叶片不跨过射野,而是行进到200㎜宽的射野边界上(拉弧时,行进到靶区边界上),这样条形射野就搭建完成了。

    b、二进制调强

    条形射野搭建完成后,中层叶片从上下两侧运行至条形射野边缘停下来。在拉弧的过程中,每个叶片都可瞬间跨过条形射野和返回原来位置,控制经过该点的光束的通行。由两层叶片确定的调强单位为5㎜×10㎜。

    假如由中层和下层叶片来完成复杂拉弧调强,则由下层叶片来负责搭建条形射野,这时的调强单位为5㎜×5㎜。

    为实现二进制调强,要求叶片的移动很快,这也是开发“快速多叶准直器”的第二个原因。第一个原因是使动态调强的执行计划精度更高。

   a、多次拉弧

   假设的肿瘤长度是120㎜,需搭建6组每组两个投影宽度10㎜的条形射野,针对每组条形射野拉弧一次,拉弧6次完成一次治疗。下面用三张图,描写这一过程。

    拉弧次数由肿瘤长度和精度决定。

    上两层叶片组合,调强单位为5㎜×10㎜,拉弧次数为L/20㎜;

    下两层叶片组合,调强单位为5㎜×5㎜,拉弧次数为L/10㎜。

 B、治疗计划

    治疗计划是多角度治疗计划的延伸。

   a、确定拉弧弧长

   简易和复杂拉弧调强均采用等中心照射(将肿瘤靶心移至射线源旋转中心照射)。如肿瘤位于人体截面的中间部位,可照射一圈;如肿瘤偏离人体中间部位,可视偏离程度,从360度起,按每30度递减,确定拉弧弧长,如,330度、300度、270度等。

    b、确定单位调强弧长

    按每7度(这个度数是tomo使用的,应有一定道理,先借来使用)确定一个照射角度,如为整圈照射,为51个角度;如拉弧270度,为38个角度。7度对应的弧长为单位调强弧长。

  c、剂量计算

    以5㎜×10㎜ (或5㎜×5㎜)为调强单位,视肿瘤的靶心在等中心处,按已确定的照射角度,结合其它调强设置条件,逆向计算每个角度的二维射线剂量通量图。

    d、查找某个叶片在某个条形射野处控制的调强单位,在相邻角度通量图上的通量值,并取平均值。如平均值为100 %,叶片应处于“开”的位置;如平均值为0,叶片应处于“关”的位置;如平均值介于0~100 %之间,叶片在7度对应的弧段内,按比例部分弧段处于“开”的位置,部分弧段处于“关”的位置。参与调强的所有叶片对应所有的调强位置均均同样处理。

    拉弧调强时,叶片按治疗计划执行就可以了。

    以上只是原理,还有许多细节问题,有些是很重要的问题,容本人以后做专题汇报。

    3)动态调强

    动态调强是目前多叶准直器主要的调强样式,在本人拙作“快速多叶准直器之一”中有详细描述,可以参考。

    这里要说明的是,对多层叶片准直器来讲,三层叶片都可以实施动态调强,怎么选择呢,分两种情况:

    一是,无论从哪个方向看,如果某个方向的二维剂量通量图只有一个通量高点,那么就从这个方向进行调强,一次调强照射即可;如果另一个方向也只有一个剂量高点,则选择中层叶片进行调强。

    二是,无论从哪个方向看,叶片前面的剂量图都有两个或两个以上通量高点,这时,不用过多考虑,用中层叶片即可。

    中间层叶片是专们设计用来执行调强的叶片。

    当一层叶片实施调强时,其它层叶片发挥适形功能和屏蔽调强层叶片的叶片间漏射。

    (待续)


连卫东

-----------------------------------------------------

相关链接:

快速多叶准直器之二:导向滚轮移动方式 (一)

调强放疗准直器之矩阵调强准直器 ( 屏蔽体同层排列 )

调强放疗准直器之矩阵调强准直器 ( 屏蔽体多层排列 )

调强放疗准直器之快速多叶准直器

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
应用于质子治疗的错层快速多叶准直器
快速多叶准直器 ——调强放疗的利器
放疗术语!
【技考08】专业知识-CT成像原理
CT成像理论
CT/MR技师上岗证常考知识点(2)
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服