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1、常规模拟定位机定义模拟定位机是模拟放射治疗机（如医用加速器、钴一6治 疗机)治疗的几何条件而定出照射部位的放射治疗辅助设备, 事实上是一台特殊的X线机。当病人被诊断患有肿瘤并决定施行放射治疗时，在放射治疗前要制定周密的放疗筹划，然后在定位机上定出要照射的部位，并做好标记后才干到医用加速器或钴一治疗机上去执行放疗。模拟定位机的作用正在于此。作用模拟机的机架旋转、机头转动、限束器开闭、距离 批示、照射野批示、治疗床各部分运动，都与医用加速器、钴机 同样,因此它能精确地模拟加速器、钴机的一切机械运动。并 通过模拟定位机的X线影像系统精拟定出肿瘤的照射位置、 照射面积、肿瘤深度、等中心位置等几何参数，
2、以及机架旋转、 机头旋转角度、源瘤距、源皮距、限束器开度、升床高度等机械 参数,为治疗摆位提供了有力的根据，保证放射治疗的正的确 施。这就是模拟定位机的作用。由于加速器的X线、电子线和 钴一6治疗机的X线能量很高，对组织密度和人体组织原子序数的辨别率很低，因此不能对人体骨、肺、肌肉等不同解剖 部位起到透视作用一般X线机又不具有加速器的机械功能 和几何参数,因此加速器和一般线机都不能替代模拟定位 机。模拟定位机在整个放射治疗筹划设计过程中有着重要作用:1）靶区及重要器官的定位2)拟定靶区(或危及器官）的运动范畴3)治疗方案的确认4)勾画射野和定位、摆位参照标记5)拍射野定位片和证明片6）检查射野
3、挡块的形状及位置构成构成主机、支臂、机柜、诊断床、操作台、X射线高频高压发生装置、X射线球管影像增强系统、专用图像解决系统、多功能数字化工作站参数基本参数治疗床等中心旋转范畴:105界定器旋转范畴：105辐射野尺寸:在A=0m时，202m400m4m非对称野:在D=100mm时,单边-10+20mm检查参数X射线检查参数50K的高频高压发生器具有正、侧位选择多项摄像条件,IB控制、A优先、V控制、自动亮度调节、故障自动诊断透视管电压:40kV125k管电流:5mA30mA摄像曝光时间:003sX-TV系统500mA进口X射线球管双焦点：0.3mm1.mmX射线摄像增强系统高清晰度C TV系统图
4、像辨别率:.4LP/mC模拟定位机概况随着计算机技术和医学影像技术的发展，肿瘤的放射治疗进入了“精拟定位、精确筹划、精确治疗”的“三精”时代；三维适形放疗(3Dtsityonfrmal adationTherp,3DRT）技术的兴起和发展，特别是三维适形调强放疗（Inensi-mulated radiatntherapy,IRT）徐徐成为放射治疗技术的主流,大大地改善和提高放射治疗质量。但是在三维适形调强放疗中,规定高剂量辨别布的形状在三维方向上与肿瘤靶区的形状高度一致，这需要有复杂而精确的放疗筹划，而精确的放疗筹划必须规定精确的三维图像进行空间定位,而常规的线常规模拟机只能提供两维的信息,因
5、此集放射诊断、放疗筹划、模拟定位和模拟治疗于一体的CT模拟定位系统（T-Siltion Loalztionystm）在放射治疗中的作用与地位也就越来越重要,近年来国内外在这一领域也做了大量的研究工作，获得了重大进展，不少国外大公司(如Varn、emens、G、his等)先后将其商品化。回忆CT模拟的发展历程，CT进入放疗科大体经历了如下三个阶段：第一阶段,就是放疗科的工作人员带上病人、平床以及固定装置到放射科的诊断CT上作定位扫描(治疗体位下的C扫描），这显然有诸多的不便。第二阶段,放疗科发展到独立购买一台诊断型CT(一般0厘米孔径）进行定位和扫描。放疗医生拥有了CT完全的使用和管理权，大大以
6、便了定位工作。但常规CT的70厘米孔径和以诊断为设计目的的诸多功能,制约了放疗的定位扫描的适应症类型。这就使T在放疗科的应用进入了第三个阶段：即放疗科在购买CT时开始选择专为放疗设计的大孔径CT模拟机。在中国，由于地区经济差别以及医院的发展阶段的制约，各个医院有着不同的状况，使得以上三种模拟设备的形态在中国都同步存在。但从总的发展趋势上讲,放疗科最后运用C的形式大体都会走向采用大孔径C模拟机的方式,由于其为放疗服务的特点和设计适应了放疗科发展的需要。构成CT模拟就是以CT为基本的模拟定位系统，CT 模拟定位系统由一台CT 扫描机、一套虚拟定位及筹划系统和一套三维(或四维）移动激光射野模拟系统三
7、部分构成。三大部分通过数据传播系统在线连接。其中,C扫描机又分为两种,即专用型和一般型。)、放疗专用定位CT即CT模拟机定位T基本同于诊断用C。不同之处： 扫描床为平面型。 大孔径(0m)l机架孔径:飞利浦c；西门子82cm;E公司8cm 扫描FOV:西门子65cm;飞利浦cm;GE公司0c扫描层厚3-5m。临床上大孔径也可以更好地覆盖体部肿瘤病人及定位装置。2)、一般C定位机 一般螺旋T孔径70cm左右(如沈阳东软） 需要在T床面上加装碳纤维平面床板 基本可以满足亚洲人的定位规定，某些特殊体位如蹬位、乳腺、肥胖病人、全身淋巴瘤等不能进行定位筹划。同样,CT作为模拟设备，与作为诊断设备，两者在
8、QA规定上是不同样的，见下表:设备类型C-IMDiagCCT值规定绝对值精确,是剂量精确计算的必要条件注重组织相对异常性而不是CT绝对值扫描层厚影响D质量和虚拟设计几何定位精度及剂量影响部分容积效应干扰造影增强便于医师勾画靶区但影响剂量计算精度协助区别诊断扫描时间视影像重建、DR计算及呼吸门控的需要迅速扫描减小图像干扰成像孔径FOV0m(最佳85m）FOV0c球管负荷需要更高功率比CT-SIM规定低影像精度影响靶区勾画与剂量计算不会严重影响诊断诊断床平面床板凹形面板优势阐明CT模拟是将患者在治疗体位下进行CT扫描,并将T图像传入图像工作站,通过三维数字重建感爱好的图像显示方式,在工作站中进行虚
9、拟透视（VirtuPerspcve)和虚拟模拟(VirtualSmulation)的过程,提供了精确的病变靶的形状、大小、方位等信息。CT模拟具有老式X线模拟无法比拟的长处:1） CT模拟过程中无需患者在整个模拟过程中保持治疗体位，患者在CT床上保持治疗体位510分钟,完毕CT扫描和体表中心标记后即可离开。2)模拟过程中图像质量、大小、观测角度都可以按照需要进行调节，部分DCR(artial Digit Constructe Raio-gaphs）、部分R(Partil Ditll Ronstructe di-raphs）肿瘤靶区器官和组织的三维构造是在治疗筹划系统中通过简朴的坐标叠加和勾画形
10、成(三维轮廓的精确性随CT扫描层厚和间距的加大而变化）,因而可清晰显示筹划者感爱好的构造。）在工作站上进行的虚拟模拟具有老式线模拟机所有的功能（机架角度、光阑角度、床角度、射野大小及形状、组织补偿器的设立等）;）在以DR为背景的BEV的窗口设计照射野与老式的模拟机很相似,而靶区和危险器官的可视性是老式模拟机无法比拟的;）CT模拟使得常规模拟难以实现的复杂的射野设计（如多野非共面照射)变得轻而易举；6）CT模拟输出的DRR射野验证片可使得照射野参数和修饰与否对的在治疗前就能得到验证；7) 采用CT模拟修改射野时无需患者在场。老式光模拟与C模拟的重要区别光模拟CT模拟透视方式直接X光透视将患者在治
11、疗体位下通过C扫描并把得到的层片传入工作站,通过数字重建得到病人感爱好图像的“三维假体”,然后在工作站中进行虚拟透视照射野设计功能老式模拟机能设立机架角度、光阑角度、床角度、射野大小及形状、组织补偿器的设立等在以DRR为背景的的窗口设计照射野具有与老式的模拟机很相似的功能,而靶区和危险器官的可视性是老式模拟机无法比拟的图像显示方式单一的DR图像涉及T图横切面、冠状切面、矢状切面、任意切面显示；DRR,DCR，部分DR，部分CR,三维显示图像调节功能可调节透视图的亮度和对比度可调节T图，DR、DCR及三维图像的widws/lvel等中心拟定根据骨性构造、气腔（如咽喉、气管分叉）;靠经验既可应用老
12、式经验，又可运用图像解决功能显示靶区轮廓；还可勾画靶区后系统自动拟定靶体积中心为等中心模拟过程模拟定位过程患者必须全过程保持治疗体位患者可在CT扫描及体表标记完毕后离场(只需要保持体位510分钟）靶体积和危险器官的可视性在其图像上所有信息叠加在一种平面上，很难精拟定义靶区和危险器官在BEV窗口可以多种形式显示在C图上定义的靶体积和危险器官体积；还能从不同方向观测靶区及重要器官的覆盖状况,通过优化布野方案，保证肿瘤靶区的覆盖,并尽量较少周边重要组织的覆盖。射野间关系显示不能显示图像任意视角都可以按照需要进行调节,部分DC、部分R可清晰显示筹划者感爱好的构造筹划设计能力不能设计复杂照射筹划可设计多
13、种复杂照射筹划如非共面照射。图像融合能力没有可将常规C与增强C、R或ET图像进行融合，从而为临床医生勾画靶区提供更多的参照信息组织不均匀计算不能CT模拟机重建影像的CT值反映了X射线在人体组织中的线性衰减关系,由此就可以得到组织横截面的电子密度分布状况。可以根据系统内建的校正公式，进行组织密度不均匀性计算。功能阐明T模拟简朴的说有三大功能,即1）重构治疗部位的3D图像(3假体）2）在3D图像上实现类似常规模拟机的肿瘤定位(投射与照相）在3D图像上实现类似常规模拟机的肿瘤定位(治疗模拟）具体重要涉及如下几点:1) 数据转储：用于获得病人的 数据并在系统数据库中做登记。数据来源有两种形式IM网络和
14、磁盘介质。2)病人管理：作为顾客浏览、增长、编辑、删除影像数据和筹划数据的窗口，同步也是DICOM 合同的解析模块。3)权限管理。4） 图像配准。与定位设备接口,坐标转换等。5) 勾画和定位。涉及自动和手工对器官边沿的提取;对点、距离、面积、体积以及CT 值的测算等。）图像解决和重建。涉及二维的缩放、移动、窗宽窗位解决；边沿提取，曲线填充等图形解决；三维的以PR、体绘制、面绘制和数字放射影像(DR)为主的重建、布野等等。7） 筹划输出。应用流程事实上，可以觉得T 模拟和三维筹划是被人为分离的整个三维筹划过程的两个基本环节。当三维筹划单独浮现的时候，常常涉及T 模拟在内的完整放疗筹划过程。鉴于CT 模拟定位和剂量处方的计算是在不同的工作站进行的，且CT模拟过程是需要放疗医生进行设计,而计量处方计算不需要放疗医生的参与,因此将模拟定位和设计功能独立出来其实也是可行的，事实上也是科学的。见下图:模拟应用流程阐明图CT模拟的全过程涉及体位拟定、固定，建立原始坐标系,图像采集、传播、重建，靶区勾画和拟定，射野选择和布置，射野等中心拟定和并将原始坐标系原点移至等中心等一系列环节,其基本规定与二维的光模拟同样，但是过程较为复杂，可以完毕二维X线模拟机不能完毕的非共面放射治疗等高技术强度放疗方案设计等。其筹划过程如下:1)激光灯校准：
