EPID的应用

三、EPID的应用

(一)位置验证

EPID应用于位置验证主要包括治疗前矫正射野、离线评价患者摆位、治疗间矫正患者摆位、治疗前矫正患者摆位及治疗中调整射野5种形式,均以保证射野位置和摆位误差为目的。放射治疗的计划执行阶段不可避免存在误差,误差太大会导致严重错误,因此通常需要将其限定在一定范围内(头颈部误差不得超过3mm,体部及四肢误差不得超过5mm)。EPID的位置验证是摆位完成后在正位(0°)和侧位(90°或270°)用平板探测器拍摄位置验证片,与计划生成的直接数字化X线摄影(DDR)平片进行比较分析,得出位置误差,如果误差超出允许范围,放射治疗师通过移床,重新摆位等措施施以矫正,矫正后再次拍摄位置验证片,直至误差在允许范围内方可实施治疗。使用EPID拍摄验证片时,通常只需要出速2-3MU就可以得到较为清晰的图像。EPID可实现实时成像,无需再去洗胶片,且成像速度快,极大地提高了位置验证的效率;另外,由于其无后续耗材消耗,降低了成本,使得治疗时位置验证的频次可以增加,甚至能做到每次治疗均可验证患者的摆位误差,保证了治疗的精度。

位置验证的基本操作流程如下:①参考图像的传输与接收(与照射计划同中心的DRR);②病人摆位;③启动EPID,获取0°或 90°(270°)正位及侧位图像;④图像分析,纠正误差(误差范围外需移床或重新摆位);⑤实施治疗;⑥定期采集图像查看位置精度,适时纠正误差。

1.头颈部肿瘤的位置验证:

(1)正位验证配准主要依据:颅骨边缘,眼眶边缘、鼻中隔中线,主要观察二维图像的左右方向(X轴),头足方向(Y轴)只作参考,如(图5-2-2)。

图示

图5-2-2 头颈部正位片

(2)侧位验证配准主要依据:颅骨边缘、斜坡、颅底。主要观察二维图像头足方向(Y轴)、腹背方向(Z轴)的误差,如(图5-2-3)。

图示

图5-2-3 头颈部侧位片

2.胸部的位置验证:

(1)正位的验证配准主要依据:肋骨边缘、胸椎边缘,锁骨近1/3段,主要观察左右方向误差(X轴),头足方向(Y轴)只做参考,如(图5-2-4)。

图示

图5-2-4 胸部正位片

(2)侧位的验证配准主要依据:胸骨边缘、胸椎边缘,主要观察图像头足方向(Y轴)、腹背方向(Z轴)误差,如(图5-2-5)。

图示(https://www.daowen.com)

图5-2-5 胸部侧位片

3.腹部盆腔的位置验证:

(1)正位验证配准主要依据:腰椎边缘、小骨盆、耻骨联合、闭孔,主要观察图像左右方向(X轴)误差,头足方向(Y轴)只作参考,如(图5-2-6)。

图示

图5-2-6 腹部盆腔正位片

(2)侧位验证配准主要依据:腰椎边缘、骶尾椎边缘、耻骨联合等,主要观察图像头足方向(Y轴)、腹背方向(Z轴)误差,如(图5-2-7)。

图示

图5-2-7 腹部盆腔侧位片

(二)剂量验证

非晶硅EPID不仅使用方便、性能稳定、能耐受长时间的剂量辐照,且其采集效率高、剂量响应线性好,能够得到高分辨率图像,具备进一步重建二维和三维剂量分布的可能。EPID的剂量测量有两种方式,一种是测量射野中剂量透过患者或模体后剩余的剂量,即透射剂量;另一种则在射野中直接测量非透射剂量。剂量验证方法又分为正向和逆向两种,EPID实测的剂量分布与治疗计划系统TPS导出的剂量分布直接比较称为正向方法;用测量到的剂量分布通过算法推算出人体(或模体)内的实际剂量分布再与TPS计划导出的对应平面的剂量分布进行比较称为逆向方法,进一步拓展还可以实现三维剂量验证,从而可更加全面准确地评价各个器官的受量。正向或者逆向剂量验证方法均可用于透射和非投射剂量测量。

(三)放疗设备的质量保证

EPID在加速器照射质量保证(quality assurance,QA)方面的应用研究主要集中在3个方面:①作为一种加速器常规质量控制和验收的快速工具。②MLC叶片位置的验证。③补偿器的设计与厚度分布的验证。常规的质控项目如,射野的对称性平坦度测量、射野的半影测量、照射野的大小测量及形状的验证等,传统方法均需使用胶片和电离室等测量设备进行测量。经过合理配置的EPID可以替代传统的方式进行快捷、高效地测量。将EPID用于MLC叶片到位精度测量时,EPID接收到的图像信号会随MLC叶片的变化而变化,因此EPID不仅可以用于MLC叶片验证、设置特殊序列,还可探测叶片的到位精度。传统补偿器的验证使用电离室完成,时间长,成本较高,用EPID替代能极大地提高效率。作为一套质量保证设备,EPID自身的质量保证更为重要,主要参照美国AAPM TG 142号报告等进行质控(表5-2-1)。

表5-2-1 EPID的检测项目、频次及标准

图示

(刘强高 陈 佳)