二、功能和结构
模拟定位机用X射线球管代替治疗机的高能射线源,安装在机架的一端;影像增强器安装在机架的另一端;能够和治疗机一样运动功能的治疗床,三者构成了定位机的基本架构。模拟定位机的球管要能进行等中心旋转,并且能上下调节。影像增强器也必须能进行上下、左右、前后三个方向的运动。治疗床要能和治疗机一样的运动方向和范围,能上下、左右、前后、床面等中心旋转和床面自转。床面要有很好的承重能力和刚性,进床后最前端在一定范围内承重不变形。床面还必须具有很高的射线透过率,影响成像效果,床面两侧有安装体位固定器的凹槽、孔洞或者导轨等。
还有一个模拟定位机的关键组成部分是模拟机的准直器。准直器由遮线器和射野“井”形标志线组成,标志线为不透射线的细金属丝,各两对。每对都能独立运动和对称运动。遮线器为调节和限定透视或照相时的X射线野大小,“井”形标志线为治疗模拟照射野的位置和大小,二者的运动相互独立。射野“井”形标志线两个用途:
①用于界定靶区和器官的位置,即射野位置和范围;②用于双曝光,观察病变与周围器官的关系。准直器应与治疗机的准直器一样能旋转。准直器内还有灯光射野指示和灯光标尺,模拟射野大小和测量源皮距(SSD)和升降床距离。
模拟机的操作台位于操作室,现代模拟机操作台一般分为三部分:控制透视条件的选择及透视图像显示器;控制各种运动及准直器内遮线器、“井”形线运动的操作及显示;放疗网络终端,可接收显示计划、图像和传输定位图像、参数。(图4-2-1)
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图4-2-1 X线模拟定位机示意图
模拟定位机在治疗计划设计过程中执行的重要功能:①放疗靶区及附近重要器官的定位;②确定靶区或危及器官的运动范围;③治疗方案的确认(治疗前模拟);④勾画射野和定位、摆位参考标记;⑤拍摄射野定位片或验证片;⑥检查射野挡块的位置和形状。
模拟机在放疗临床工作中要达到两个目的:一是实现靶区的定位。为医生和计划设计者提供有关肿瘤和重要器官的影像信息。这是区别于常规诊断X线机的影像信息,能直接用作治疗计划使用,在治疗距离处(与治疗加速器同样的源轴距)获取射野方向的X线(beam eye view,BEV)图,或正侧位X线图等。医生还可以设计铅挡块和组织补偿器等。其次,是用于治疗方案的验证与模拟。经过计划评估后的治疗方案在用于临床放疗前要经过严格的验证与模拟。验证与模拟是按治疗条件,如机架角、准直器角、治疗床高低、转角、射野“井”形线大小、治疗距离(SSD或SAD)、射野挡块等之后,进行透视的模拟和照相的验证,并与治疗计划系统给出的相应的BEV图进行比较,完成治疗方案的模拟与验证。特别要注意,治疗计划设计前的定位体位与计划设计后的模拟与验证的体位,是同一个治疗体位。在放疗的整个过程中,定位、设计计划、分次照射时是同一个体位。这也是放疗体位固定器的重要作用。
模拟机在实际工作中除上述功能外,还有一些特殊的临床应用。一是辅助患者体位固定,有时为了使患者的治疗体位更符合医生或治疗技术的要求,在做体位固定前需要在模拟机透视下,患者体位能否达到要求后再选择合适的体位固定装置进行体位固定。其次,有测量靶区深度的功能,将靶区放在模拟机机架旋转中心处,在皮肤光野十字中心点通过灯光标尺测得源皮距,用源轴距减去测得的源皮距即为靶区深度。让患者起身,从治疗床面读得的距离减去源皮距就是患者的体厚。所以,利用模拟机可精确测量患者的肿瘤深度、体厚等数据。此外,利用同样的原理可以对拟做穿刺活检的患者,将穿刺目标置于机架中心点上,可在皮肤上看出穿刺点、穿刺方向、穿刺深度等。模拟机还可以做放射科的胃肠检查;人体肌肉内异物定位、取出,使取出手术更加容易。
由此可见,放射治疗模拟定位机不是一台普通诊断X线机,而是一台专门设计用于放射治疗模拟定位的设备。