二维治疗计划系统中的准三维剂量分布的估算与评价
徐晓 杨天恩 常力方
摘 要 目的：介绍一种在二维放射治疗计划系统中作准三维剂量分布的估算与评价的方法。方法：用上颌窦癌病例具体说明其作法。照射患者体内剂量分布的计算不但在射野中心的横断面进行，而且还在射野中心的矢状面、冠状面以及任意关注的横断面上同时进行，以得出感兴趣区域的剂量值。结果：该方法应用在上颌窦癌能清楚地了解眼眶内上角、筛窦、蝶窦、对侧眼球和上颌窦以及脑组织受量。及时调整计划减少复发的可能性，减少正常组织损伤。结论：该方法提供较多剂量分布信息，因此在评价和优化治疗计划时比二维计划优越。
关键词：二维治疗计划系统 上颌窦癌 准三维剂量分布
随着现代放疗技术的发展，治疗计划系统在治疗中扮演愈来愈重要的角色。现代先进的治疗计划系统朝着模拟治疗过程的方向发展[1]，出现了以CT和MR图像为基础的三维图像显示系统和“射线轴向视线”、剂量体积直方图等手段显示治疗过程中人体内剂量分布的情况。但是在发展中国家很多医院却没有这样先进的设备，他们拥有的大多为二维治疗计划系统。临床工作中射野数目，入射角度，剂量权重的设计和剂量分布的计算都是在射野中心的横断面上进行，得出的是一个平面的二维剂量分布图。由于它给出体内实际受照剂量的信息较少，对客观指导和评价放疗效果有一定的影响。本文介绍一种在普通二维治疗计划系统中作准三维剂量分布估算与评价的方法，提供受照患者体内较多剂量分布信息，以利于全面评估和指导放疗计划。
, 百拇医药
1 材料与方法1.1设备
使用的治疗计划系统为西门子公司的EVADOSTPS(二维治疗计划系统)。放射治疗机有60Co治疗机，直线加速器为原CGR公司的STARNEⅡ。
1.2病例资料
从我科自1986年以来收治的上颌窦癌患者的临床资料中遴选。其中有CT和MR资料的10例患者，明确肿瘤侵犯范围后，确定照射靶区，精心设计 治疗计划，分别作准三维剂量分布计算，与原来的二维剂量分布进行比较和评估。
1.3准三维剂量估算方法
根据患者情况确定照射野的方向和大小后，从患者的CT和MR图像中挑选出射野中心横断面、矢状面、冠状面以及其他关注横断面的图像输入计算机，在这些平面上作相应照射方案的剂量计算，得出相应的剂量分布图，从中得到感兴趣区域的剂量值。
, http://www.100md.com
2 结果与讨论 从我科总结上颌窦放疗疗效的文章[2]得出，常规放疗后局部复发率高的原因，除了它的解剖部位特殊，就诊多属晚期外，放射剂量分布不合理是一个重要的因素。我们用准三维剂量分布估算的方法，分析各种照射方法的体内剂量分布的情况。
2.1面前野加两对穿侧野的三野照射
如果病变累及上颌窦上壁、后壁和眼眶，用三野照射，射线用高能X线或60Coγ线，野的上界至眉弓，包括眼球，野的大小为7cm×8cm。若加大病侧剂量权重，可使射野中心横断面获得较好的剂量分布。100%的高剂量点在上颌窦内，整个上颌窦的内、外侧壁和后壁均在90%的高剂量区内，周围易受侵犯区域也在80%范围。我们在冠状面和矢状面剂量分布的计算和显示中发现，健侧眼球受照50%左右的剂量，健侧上颌窦受照量为60%左右，脑组织部分处于80%～90%区域，这对正常组织损伤太大，这一后果仅从一张中心横断面的二维剂量分布图则难以反映出来。
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2.2前野加侧野二野照射
上颌窦癌常规用高能X线或γ线作面前野加一侧野照射。如果眼眶有侵犯，野的大小同上，其结果也与上类似。但为了保护对侧眼球，将侧野上界下移至眼裂水平，射野改为5cm×8cm或6cm×8cm，靶区中心横断面的剂量分布仍然不错，从Z=2cm横断面和冠状面看，对侧整个眼球的剂量都在10%以下，脑组织剂量最高处也在50%以下，正常组织得到保护，但上颌窦内上角剂量下降，筛窦剂量降低且梯度很大，在10%～70%之间，此两处引起复发的可能性较大。
2.3楔野照射
用两野夹90度角加45度。楔形板照射，靶区内剂量高而且均匀，有较好的剂量分布[3]，解决了常规两野照射上颌窦外方剂量偏高，后内方剂量偏低的问题，疗效肯定。但要根据病变范围注意野的边界划定，特别注意筛窦有侵犯时其剂量梯度不能太大，以免出现未控。60Coγ线作面前野加侧野两野照射若不加楔形板，筛窦和鼻腔的剂量在20%～80%，剂量低且极不均匀，故用60Coγ线作此方案照射时最好加楔形板。此外为了保护对侧眼球，建议侧野与前野不采用90度交角，而使两野夹角稍微减少为好。
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2.4半品字野加侧野照射
若病变仅侵犯内侧壁，眶底未受侵犯，采用面前半品字野和侧野照射，侧野上界在眼裂水平面，半品字野若用长方体挡块，从Z=2cm的横断面看筛窦和上颌窦内上角的剂量并结合冠状面和矢状面看其剂量范围是40%～70%和5%～50%(10mVX线)，剂量偏低且极不均匀，达不到剂量学的要求。若根据眼眶解剖形状设计弧形挡块，则其剂量分布可得到改善[2]。
2.5单野混合线束照射
采用直线加速器混合线束单前野照射，剂量权重为电子束:光子束=2:1，眼眶有侵犯则设野的上界在眉弓。此时从射野中心的横断面和矢状面的剂量分布看，整个上颌窦处于90%剂量区，筛窦在80%左右，蝶窦在60%～80%，脑组织受量低于前面的情况，健侧眼球受量10%以下，符合剂量学要求。若眼眶未被侵犯，用弧形挡块遮挡作半品字野照射可获得满意的剂量分布。
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从以上资料看出，由于这种方法能较多地提供受照患者体内剂量分布的信息，使那些单凭射野中心横断面看剂量分布不错，而从其它平面看剂量分布不合理的照射计划能得到及时调整。对全面评估放疗计划，改进照射方法，提高肿瘤局控率，延长患者存活时间有很好的促进作用。
本文介绍的方法旨在充分利用原有的二维治疗计划系统来提供准三维剂量分布。选用多种能量的射线作等剂量分布的显示，目的在于有多种能量照射结果的比较。在临床实践中应根据病情选择适当能量的射线，并对楔形板和挡块进行合理选取。
作者单位：天津医科大学总医院放疗科(天津市300052)
参考文献
1 MackieTR.Newtrendsintreatmentplanning.PhyMed＆Biol,1994;39a:480
2 吕仲虹，曹永珍，徐晓.上颌窦癌161例的放疗及失败原因分析.中国肿瘤临床，1995;22(9):633
3 谷铣之，殷蔚伯，刘泰福，等.肿瘤放射治疗学.北京：北京医科大学中国协合医科大学联合出版社，1993:424, 百拇医药
摘 要 目的：介绍一种在二维放射治疗计划系统中作准三维剂量分布的估算与评价的方法。方法：用上颌窦癌病例具体说明其作法。照射患者体内剂量分布的计算不但在射野中心的横断面进行，而且还在射野中心的矢状面、冠状面以及任意关注的横断面上同时进行，以得出感兴趣区域的剂量值。结果：该方法应用在上颌窦癌能清楚地了解眼眶内上角、筛窦、蝶窦、对侧眼球和上颌窦以及脑组织受量。及时调整计划减少复发的可能性，减少正常组织损伤。结论：该方法提供较多剂量分布信息，因此在评价和优化治疗计划时比二维计划优越。
关键词：二维治疗计划系统 上颌窦癌 准三维剂量分布
随着现代放疗技术的发展，治疗计划系统在治疗中扮演愈来愈重要的角色。现代先进的治疗计划系统朝着模拟治疗过程的方向发展[1]，出现了以CT和MR图像为基础的三维图像显示系统和“射线轴向视线”、剂量体积直方图等手段显示治疗过程中人体内剂量分布的情况。但是在发展中国家很多医院却没有这样先进的设备，他们拥有的大多为二维治疗计划系统。临床工作中射野数目，入射角度，剂量权重的设计和剂量分布的计算都是在射野中心的横断面上进行，得出的是一个平面的二维剂量分布图。由于它给出体内实际受照剂量的信息较少，对客观指导和评价放疗效果有一定的影响。本文介绍一种在普通二维治疗计划系统中作准三维剂量分布估算与评价的方法，提供受照患者体内较多剂量分布信息，以利于全面评估和指导放疗计划。
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1 材料与方法1.1设备
使用的治疗计划系统为西门子公司的EVADOSTPS(二维治疗计划系统)。放射治疗机有60Co治疗机，直线加速器为原CGR公司的STARNEⅡ。
1.2病例资料
从我科自1986年以来收治的上颌窦癌患者的临床资料中遴选。其中有CT和MR资料的10例患者，明确肿瘤侵犯范围后，确定照射靶区，精心设计 治疗计划，分别作准三维剂量分布计算，与原来的二维剂量分布进行比较和评估。
1.3准三维剂量估算方法
根据患者情况确定照射野的方向和大小后，从患者的CT和MR图像中挑选出射野中心横断面、矢状面、冠状面以及其他关注横断面的图像输入计算机，在这些平面上作相应照射方案的剂量计算，得出相应的剂量分布图，从中得到感兴趣区域的剂量值。
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2 结果与讨论 从我科总结上颌窦放疗疗效的文章[2]得出，常规放疗后局部复发率高的原因，除了它的解剖部位特殊，就诊多属晚期外，放射剂量分布不合理是一个重要的因素。我们用准三维剂量分布估算的方法，分析各种照射方法的体内剂量分布的情况。
2.1面前野加两对穿侧野的三野照射
如果病变累及上颌窦上壁、后壁和眼眶，用三野照射，射线用高能X线或60Coγ线，野的上界至眉弓，包括眼球，野的大小为7cm×8cm。若加大病侧剂量权重，可使射野中心横断面获得较好的剂量分布。100%的高剂量点在上颌窦内，整个上颌窦的内、外侧壁和后壁均在90%的高剂量区内，周围易受侵犯区域也在80%范围。我们在冠状面和矢状面剂量分布的计算和显示中发现，健侧眼球受照50%左右的剂量，健侧上颌窦受照量为60%左右，脑组织部分处于80%～90%区域，这对正常组织损伤太大，这一后果仅从一张中心横断面的二维剂量分布图则难以反映出来。
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2.2前野加侧野二野照射
上颌窦癌常规用高能X线或γ线作面前野加一侧野照射。如果眼眶有侵犯，野的大小同上，其结果也与上类似。但为了保护对侧眼球，将侧野上界下移至眼裂水平，射野改为5cm×8cm或6cm×8cm，靶区中心横断面的剂量分布仍然不错，从Z=2cm横断面和冠状面看，对侧整个眼球的剂量都在10%以下，脑组织剂量最高处也在50%以下，正常组织得到保护，但上颌窦内上角剂量下降，筛窦剂量降低且梯度很大，在10%～70%之间，此两处引起复发的可能性较大。
2.3楔野照射
用两野夹90度角加45度。楔形板照射，靶区内剂量高而且均匀，有较好的剂量分布[3]，解决了常规两野照射上颌窦外方剂量偏高，后内方剂量偏低的问题，疗效肯定。但要根据病变范围注意野的边界划定，特别注意筛窦有侵犯时其剂量梯度不能太大，以免出现未控。60Coγ线作面前野加侧野两野照射若不加楔形板，筛窦和鼻腔的剂量在20%～80%，剂量低且极不均匀，故用60Coγ线作此方案照射时最好加楔形板。此外为了保护对侧眼球，建议侧野与前野不采用90度交角，而使两野夹角稍微减少为好。
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2.4半品字野加侧野照射
若病变仅侵犯内侧壁，眶底未受侵犯，采用面前半品字野和侧野照射，侧野上界在眼裂水平面，半品字野若用长方体挡块，从Z=2cm的横断面看筛窦和上颌窦内上角的剂量并结合冠状面和矢状面看其剂量范围是40%～70%和5%～50%(10mVX线)，剂量偏低且极不均匀，达不到剂量学的要求。若根据眼眶解剖形状设计弧形挡块，则其剂量分布可得到改善[2]。
2.5单野混合线束照射
采用直线加速器混合线束单前野照射，剂量权重为电子束:光子束=2:1，眼眶有侵犯则设野的上界在眉弓。此时从射野中心的横断面和矢状面的剂量分布看，整个上颌窦处于90%剂量区，筛窦在80%左右，蝶窦在60%～80%，脑组织受量低于前面的情况，健侧眼球受量10%以下，符合剂量学要求。若眼眶未被侵犯，用弧形挡块遮挡作半品字野照射可获得满意的剂量分布。
, 百拇医药
从以上资料看出，由于这种方法能较多地提供受照患者体内剂量分布的信息，使那些单凭射野中心横断面看剂量分布不错，而从其它平面看剂量分布不合理的照射计划能得到及时调整。对全面评估放疗计划，改进照射方法，提高肿瘤局控率，延长患者存活时间有很好的促进作用。
本文介绍的方法旨在充分利用原有的二维治疗计划系统来提供准三维剂量分布。选用多种能量的射线作等剂量分布的显示，目的在于有多种能量照射结果的比较。在临床实践中应根据病情选择适当能量的射线，并对楔形板和挡块进行合理选取。
作者单位：天津医科大学总医院放疗科(天津市300052)
参考文献
1 MackieTR.Newtrendsintreatmentplanning.PhyMed＆Biol,1994;39a:480
2 吕仲虹，曹永珍，徐晓.上颌窦癌161例的放疗及失败原因分析.中国肿瘤临床，1995;22(9):633
3 谷铣之，殷蔚伯，刘泰福，等.肿瘤放射治疗学.北京：北京医科大学中国协合医科大学联合出版社，1993:424, 百拇医药