朱斌,胡斌,梁志文,韓軍,陳密,張?zhí)?,黎國權,鄧光宇,彭振?/p>
華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院,腫瘤放療中心,湖北 武漢 430000
射波刀是目前世界上唯一采用實時影像引導系統(tǒng)及呼吸追蹤系統(tǒng)的機器人操縱直線加速器自動化、智能化的放射外科先進治療設備[1-2]。2001年,射波刀被FDA批準用于治療全身各部位的腫瘤后[3],對于傳統(tǒng)外科手術不能或難以切除的病灶來說,射波刀放射外科治療系統(tǒng)提供了一個無創(chuàng)治療的新選擇[4]。對于普通手術后的殘余或復發(fā)病灶,它也可給予積極治療。應用實時影像追蹤技術,射波刀可對運動器官(如肺及腹腔臟器等)給予治療,并保護周圍正常器官的功能[5]。Ost等[6]的一項多中心研究和Teh等[7]的報道證實了其療效的可靠性。作為放射治療的一把利器,射波刀在腫瘤放射治療中得到了廣泛的應用。
2015年我中心引進美國accuray公司生產的第五代Cyberknife VSI系統(tǒng),它的節(jié)點增加至100多個,每個節(jié)點有21個投射方向,最多可形成3000條射束[8],到位精度提升至0.01 mm[9]。射波刀是結合了機器人技術、計算機技術、實時影像追蹤技術及自動跟蹤靶區(qū)技術的全新的放射治療設備,其主要組成部分主要有:電源分配單元、不間斷電源、E-Stop(緊急停止)控制柜、MultiPlan治療計劃系統(tǒng)、操作員控制系統(tǒng)、治療機械手、標準治療床、直線加速器和控制系統(tǒng)、緊急停止控制柜和其他設備(閉路電視系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、Synchrony呼吸跟蹤系統(tǒng)等)。射波刀的技術核心是交互式機器人技術,一體化的系統(tǒng)可持續(xù)接收到腫瘤位置和病人呼吸運動的反饋,使腫瘤照射隨著患者呼吸運動、體內腫瘤位移而同步跟蹤調整照射靶區(qū),同時帶有6個自由度計算機控制的機器人手臂可以將加速器停留在100多個不同的節(jié)點上,非常精準對腫瘤組織進行射線的照射,射波刀機房構造,見圖1。我中心應用第五代射波刀治療患者1000余人次,取得良好的療效。但在實際工作中遇到了不少問題與錯誤,通過認真總結分析,我積累了一些經驗,保證了治療的順利完成,現(xiàn)總結如下。
圖1 射波刀機房構造
在影像配準階段的主要錯誤及其解決辦法,見表1。
解決方法中提到的mesh框是一個由9行9列骨骼網格組成的矩形柵格框,有64個小方格,81個節(jié)點。治療時通過拍攝脊柱X線實時影像,計算機在實時影像的脊柱椎體上也自動生成相同的mesh框。系統(tǒng)通過自動對比實時影像與DRR圖像上mesh框,得出位置誤差,通過調整治療床使方格內的骨骼基本重疊在一起,從而獲取椎體的精確位置[11]。治療前,向患者講解治療過程,并給予一定心理安撫,有助于緩解患者緊張情緒,有利于患者保持治療體位不變。金標位置的準確性對治療精度非常重要,金標發(fā)生移位會直接影響患者定位和治療的精度[12],并且值入的金標必須符合要求,否則在追蹤時無法被使用[13]。
表1 在影像配準階段的主要錯誤及其解決辦法
在治療階段的常見錯誤及其解決辦法,見表2。
表2 在治療階段的常見錯誤及其解決辦法
在治療時,射波刀機械手根據(jù)靶區(qū)位置的實時誤差調整加速器射束位置,對患者的平移和旋轉誤差進行實時、自動的修正補償,保證治療位置的準確性[14-17]。通過呼吸模型修正加速器照射方向,以實現(xiàn)靶區(qū)的同步照射[18-19],其精度優(yōu)于1.5 mm[20],這是臨床研究的重點內容之一[21-23]。
其他錯誤類型及其解決辦法。見表3。
表3 其他錯誤類型及其解決辦法
當治療床無法到位錯誤或iris治療準直器孔徑無法到位錯誤發(fā)生時,一般情況下機器可以繼續(xù)使用。
小結:射波刀是一款融合了緊湊型加速器、機械臂、影像系統(tǒng)、呼吸追蹤系統(tǒng)[24]的精確放療設備,在治療中難免會出現(xiàn)各種各樣的問題。我們只有了解設備的結構和原理,嚴格遵循操作規(guī)程,積累豐富的使用經驗,才能提高設備的使用效率,同時也能更好地保護患者(如影像系統(tǒng)頻繁獲取影像會增加患者的額外輻射劑量)。設備操控系統(tǒng)實時顯示詳細的操作流程,錯誤處理系統(tǒng)實時顯示錯誤類型、問題描述和處理辦法。當錯誤發(fā)生時,治療師首先應該查看系統(tǒng)提示的錯誤信息,然后根據(jù)提示信息和個人經驗做出相應處理。射波刀總體報修率并不高,多數(shù)問題都可以通過軟件復位,操控系統(tǒng)重啟或機器斷電重啟解決。由于系統(tǒng)構成復查,一部分錯誤需要工程師通過遠程系統(tǒng)在線解決。對于治療中的參數(shù)錯誤,一般通過x線拍攝參數(shù)調整、患者重新擺位、參數(shù)默認值調整等方法解決。同時機器的質量保證和質量控制也非常重要[25]。所有的錯誤處理方法都必須在保證機器設備和人員安全的前提下進行,且須獲得醫(yī)院工程師和廠方維護人員的授權。射波刀的故障多種多樣,以上所述只是日常操作中的一些經驗總結,只能解決一部分錯誤,也可能不是更好的方法。為了不斷提高設備的使用效率和患者治療體驗,還需不斷努力。