物理师真题解析第四篇临床治疗篇2
1知识点解析
（二）、体模阶段
一、患者病灶的解剖图像获取与输入
1.患者治疗部位的解剖材料的获取的途径和方式
手工脱体模图或利用有限的几层CT图：二维（2D）方式----常规放疗的基本要求病人的解剖信息可通过数字化仪输入，使用手工获取的一个或多个轮廓，或者由CT扫描得到的一系列横断面图像。这两种情形都是在病人的横断面上计算与显示等剂量分布，这种模式的放射治疗计划被称为传统的二维治疗计划。
利用体积扫描获得治疗部位整个体积内的CT图：三维（3D）方式----精确放疗的要求三维治疗计划可以描述组织的体积剂量，而不是在单个层面上的剂量分布。病人的体积结构信息一般由多排CT或MR扫描得到，它也可能是影像配准或融合技术的结果，这种技术将一种数据集（MRI、PET、SPECT、超声、数字减影血管照片DSA）的体积描述数据转换或配准到另一套数据集，后者通常是CT图像。
2.CT图像
2.1CT用于放疗治疗计划设计有以下优点：
（1）患者外轮廓的直接确定；
因放射治疗机的治疗床是平面床，而CT一般用曲面床，这样易造成患者横位断层片的变化，特别在盆腔和腹部区域。为做到与治疗情况一致，现在CT都带有为治疗计划用的平面床。
同时CT机扫描孔径必须足够大（一般约mm左右），大孔径CT能够更好地包括患者的外轮廓和内脏器官的位置。
（2）正常组织和器官的定位；
医生可直接从CT图像上定出正常组织和器官的位置范围及组织密度，准确性好
（3）肿瘤范围的确定；
CT扫描具有较高的密度分辨率
（4）不均匀性组织密度的确定；
CT机是根据体内不同密度的组织对X射线的吸收差别来显示CT图像的，因此有可能将CT值变换成组织的密度值。当前放射治疗主要使用Co-60γ射线和加速器产生的高能X射线，在这种射线能量范围内，射线与物质的相互作用主要是康普顿效应，它们在组织中的吸收和散射主要决定于物质的电子密度。
理论上，CT值的大小直接决定于组织的物理密度和扫描时使用的X射线能量。
（5）CT图像输入不管是二维（2D）计划系统或三维（3D）计划系统都可以进行物理密度值的修正；
（6）CT与MRI、PET等图像融合技术，大大提高了靶区定位的精确性；
（7）用CT/MRI/DSA可以同时得到照射野内不同位置的截面图，同时可了解各种不同截面内的剂量分布。
2.2CT图像用于治疗计划设计的缺点
CT图像的软组织分辨率较差
3.MRI图像
3.1MRI图像的优势
MRI图像的软组织对比度在某些区域（如脑部）弥补了CT图像的不足；
MRI能够很容易地看到较小的病变位置；
MRI能够直接提供横断面、冠状面、矢状面以及T1、T2加权扫描。
3.2利用MRI图像为计划设计目的，需确认：
MRI图像能够从几何（即坐标系）上与CT图像融合；
MRI图像能够对肿瘤诊断、靶区勾画或重要组织和器官的确定有用。
3.3单独用MRI不能做放射治疗的模拟定位和计划设计。主要有以下几个原因：
MRI扫描的物理尺寸和它的附件限制了病人体位固定设备的使用和治疗体位的选择；
骨信号的缺失使得核磁共振影像无法产生与射野验证片相比较的DRR图；
MRI没有电子密度的信息，进行剂量计算时无法进行组织不均匀性的修正；
MRI容易产生几何伪影和失真，这可能会影响剂量分布计算和治疗的准确性。
4.现代治疗计划系统中，解剖结构主要取自于CT/MRI及其他影像装置。
5.为了保证精确的剂量计算，CT值必须转换为电子密度（electrondensitie）和散射本领（scatteringpower）。
6.需要一套治疗区域的CT图像数据，层距选取要合适（一般胸部CT图像层间距应为0.5-1cm，盆腔为0.5cm，头颈部为0.3cm）。
7.病人的影像数据可通过DICOM3(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)或DICOMRT格式输入TPS。
二、治疗体位
“三精”治疗：高精度的肿瘤定位、高精度的治疗计划设计、高精度的治疗
确保“三精”治疗的实施：
要有严格的整个治疗过程中的QA（质保）和QC（质控）；
确保从肿瘤定位到治疗计划设计、模拟、确认及每天重复治疗的整个定位、摆位过程中，患者体位的一致性。
1.治疗体位的选择
影响定位、摆位时体位的重复性因素：
皮下脂肪层的厚度会影响皮肤的位置和皮肤的移动；
皮肤和皮下脂肪层的张力亦会受到肌肉的张力和重力的影响而改变其位置。
2.治疗体位的确定
（1）合适的体位考虑的要素：
布野要求；
患者的一般健康条件；
每次摆位时体位的可重复性。
患者感到最舒适的体位往往是最易重复和最容易摆位的体位，但这种体位往往又不能满足最佳布野的要求。因此在确定患者治疗体位时，要首先根据治疗技术的要求，借助治疗体位固定器让患者得到一个较舒适的、重复性好的体位。
（2）体位选择的总纲
前野或侧野照射时，一般采取仰卧位；
后野照射时，根据治疗床面是否对射线有阻挡作用而决定是否采取俯卧位，如果治疗床面的遮挡部分可以拆去，尽量采用仰卧位。
有些部位的治疗，可能需要采取侧卧体位，
也有些情况，需要采取坐位或斜卧位。
（3）经验的体位选择
两野交角照射中耳癌时，可取侧卧体位；
前野照射双侧颈部淋巴结时，下颏（ke）尽量抬高，使其射野上缘包括上颈淋巴结而不照射到口腔；
治疗喉癌时，则要求上颏稍微放松一些，用一对水平小野进行照射；
治疗下声门癌时，则要求患者的双肩尽量向下拉，让下颈部给较多的空间方便照射；
等中心照射垂体瘤时，上颏应尽量压低，头前倾一定角度，使顶前野避开双眼，两侧用水平对穿野；
对单侧头颈部病变，一般主张用侧卧位，如治疗中耳癌，腮腺瘤或颈部淋巴结转移等；
全中枢神经系统照射治疗髓母细胞瘤、室管膜母细胞瘤，应取俯卧位，垫头，并尽量使脊柱伸直。
3.体位固定装置
病人是否需要在治疗中使用外部的固定装置取决于病人的治疗部位或所要求的精度。
（1）固定装置有两个基本的作用：
在治疗过程中固定病人；
提供一个可靠的手段，使病人从模拟定位到治疗以及每个治疗分次之间体位尽可能一致。
（2）固定装置的分类
标记带，扣带或者弹性带。
头枕，其形状尽量适合病人的头部和颈部区域，使得病人能够舒适的躺在治疗床上。
在治疗头颈部和脑部肿瘤时病人通常使用塑料面罩固定。加热时软化的塑料面罩可以覆盖在病人的轮廓上。面罩可以直接固定在治疗床面或者是病人身体下的塑料面板上，以便防止病人运动。
当治疗胸部或者是盆腔区域时，真空袋被广泛使用，因为它可以重复使用。将装满塑料微粒球的真空袋放置在病人治疗部位，对其抽真空后就形成了病人的印模形状。因此在每次治疗前可以对病人进行舒适和准确的重复摆位。成型后的形状一般可以保持二个月左右。
另外的一种固定设置，基于类似的原理，通过化学试剂的反应形成一个病人的刚性模型垫。
在立体定向放射手术中，使用一种通过螺丝固定在患者头骨上的定位框架。这种定位框架用于定位靶区，在治疗机器上对病人摆位以及在整个治疗过程中固定病人。这种框架可以用螺栓固定在治疗床上，因此在治疗过程中它可以达到完全固定的效果。
4.体位参考标记
体位及体位固定之后，表示患者的治疗部位与体位固定器形成一个类似刚性结构，通过模拟定位机及CT/MRI等影像设备，利用治疗计划系统确定患者的靶区中心和患者治疗部位的坐标系。患者坐标系一旦确定，靶区的相对范围、靶区与周围重要组织和器官的关系、靶区与体位固定器的关系等都被确定。
（1）参考标记点的位置的选择原则：
参考标记点可以是某一解剖位置，它们不会因呼吸和器官及组织的运动而变化太大，而且在模拟机、CT机图像上能显像，并希望它们能在使用的射野之内，以使拍摄射野模拟和射野证实片时，可以显示它们与射野的相互关系。位于体表位置的标记，叫皮肤标记；位于体内的叫内标记。
对皮下脂肪层较薄的部位，体位固定器与身体形成的刚性较好，如头颈部肿瘤的照射，皮肤标记可设在体位固定面罩上；
对皮下脂肪层较厚的部位，如腹部肿瘤的照射，设立皮肤标记时，一定要选择好体罩固定方法，患者每次躺上时，使皮肤标记的位移最小；
标记点应该距离靶中心位置越近越好，内标记比体表标记引起的误差小得多，因此X（γ）射线体部立体定向治疗小病变时，在肿瘤（靶区）周围预埋金点（内标记）的方法比体表标记的方法精确度高很多。
（2）靶区不确定度的计算
临床靶区范围不能准确确定或周围亚临床病变范围不能准备判断，造成靶区确定的不确定度为σt；
因器官或组织运动造成靶区相对内、外标记点的位置偏差为σm；
靶区范围总的不确定度σp为：
设置内、外标记点的另一目的，是通过标记点将患者坐标系和治疗机（或模拟机、CT机）射野坐标系联系起来。
三、图像登记
患者治疗部位的解剖信息以图像方式进入计划系统后，系统对其进行图像登记。
1.登记的主要目的是：
建立患者坐标系。它是通过附在图像上的内外标记点建立的。该坐标系直接反映患者在治疗时的体位，体位固定器是维持从定位到摆位的整个治疗过程中坐标系不变的关键措施；
在该坐标系中重建出治疗部位的三维解剖结构，确定靶区及靶区与周围重要组织和器官的关系；
利用已建立的患者坐标系，将不同来源的图像如CT/MRI/PET、模拟机射野模拟片、加速器射野证实片等进行融合、叠加和比较；
等剂量分布在不同图像中相互映射。
2.除去CT、MRI图像外，其他来源的图像如PET、SPECT、X射线片、射野证实片、体模图等都可以作为计划设计和验证的图像的来源。由于这些图像的存储格式、几何大小、分辨率、图像维数等差别很大，需要经过坐标的相应转换，变成统一格式后给予登记。
2真题解析
(.20)现代治疗计划系统中，解剖结构是以(C)
A、不同层面的轮廓图方式表示
B、三维的轮廓图形方式表示
C、CT值数据图像方式表示
D、DRR图像方式表示
E、CT值的三维矩阵转换成相应的三维电子密度方式来表示
(.56)下列说法不正确的是(A)
A、诊断用的CT机不需要任何附加装置就可以用于放疗定位
B、使用CT机，医生可直接从CT图像上定出正常组织和器官的位置范围及组织密度，准确性好
C、CT扫描具有较高的密度分辨率
D、理论上，CT值的大小直接决定于组织的物理密度和扫描时使用的X射线能量
E、CT机是根据体内不同密度的组织对X射线的吸收差别来显示CT图像的
（.9）一般盆腔CT扫描层厚为(C)
A、0.1cm
B、0.3cm
C、0.5cm
D、0.5-1cm
E、1.0-1.5cm
（.78）使用真空袋固定时，成型后的真空袋形状保持时间一般要求是(E)
A、1周
B、半个月
C、1个月
D、1个半月
E、2个月
（.82）病人体位固定装置不包括(D)
A、头枕
B、塑料面膜
C、真空袋
D、治疗床
E、定位框架
（.28）三维治疗计设计需要患者的CT影像数据，需考虑层间距离，对于头颈部位肿瘤，层间距一般为(D)
A、1cm
B、0.5cm
C、0.5~1cm
D、0.3cm
E、0.1cm
（.29）为了确保计算的准确性，计划系统的CT值必须转换成(B)
A、组织密度
B、电子密度
C、质量厚度
D、线密度
E、组织比重
（.35）患者治疗部位解剖信息以图像方式输入治疗计划系统后，反映患者体位的患者坐标系，是通过(C)
A、CT图像建立的
B、激光定位灯建立的
C、患者体内外标记点建立的
D、体位固定器建立的
E、靶区中心建立的
（.39）CT图像用于计划设计中的缺点是(C)
A、图像有时会变形
B、空间分辨力不够高
C、软组织分辨力不够高
D、图像层次有时太多
E、图像的对比度有时较差
（.70）CT用于治疗计划设计的特点不包括(E)
A、直接获得体轮廓
B、准确确定体内器官位置
C、进行不均匀性校正
D、进行图像融合
E、直接确定亚临床灶
(.78)统一各种影像，图像标尺一致性的是(C)
A、体积变换
B、比例变换
C、坐标变换
D、结构变换
E、图像格式变换
（.24）使患者和体位固定器位于完整的三维定位坐标系中，是为了确定(D)
A、肿瘤的形状
B、肿瘤的体积
C、肿瘤的截面积
D、肿瘤的坐标
E、肿瘤的轮廓
解析：这条题目是根据理论分析的结果，暂时未找到书上具体内容来源。
（.）若临床靶区范围不确定度是4mm，器官运动造成靶区相对内、外标记点位置偏差为3mm，则在患者坐标系中，靶区范围总的不确定度是(B)
A、7.0mm
B、5.0mm
C、4.0mm
D、3.5mm
E、3.0mm
（.83）患者治疗部位解剖信息以图像方式输入治疗计划系统后，建立患者坐标系，维持从定位到摆位坐标不变的关键是(D)
A、CT图像
B、治疗计划系统
C、加速器等中心
D、体位固定器
E、激光定位灯
（.86）下列说法不正确的是(C)
A、参考标记点可以是某一解剖位置
B、皮下脂肪较厚处，皮肤标记可以放在体位固定面罩上
C、皮下脂肪较厚处，标记应放在皮肤上
D、标记点离靶中心位置越近越好
E、内标记比外标记误差小
（.31）放疗计划设计中不能直接使用MR图像的原因是(D)
A、MR图像是像素空间定位
B、MR图像像素灰度表示组织的质子密度或驰豫信息
C、核磁共振梯度磁场不均匀
D、MR图像伪影干扰
E、MR图像不能提供定位标记
（.25）关于放射治疗计划的磁共振影像，正确的是(D)
A、软组织对比度与CT影像相同
B、重建生成的DRR图像优于CT影像重建的DRR图像
C、MRI图像目前已可以单独用于计划设计
D、不能用于剂量计算的组织不均匀性的修正
E、几何失真和伪影比CT图像小
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