黃自麗 易娟

早期腫瘤患者采用放射治療手段，可有效抑制婦科腫瘤病灶區(qū)域腫瘤組織增殖、生長，成功消滅腫瘤細(xì)胞；當(dāng)腫瘤發(fā)展至中期，放射治療可有效減少腫瘤細(xì)胞數(shù)量，縮小腫瘤體，延長患者帶瘤生存期；到了晚期，放射治療可解除腫瘤壓迫帶來的各種不適，如面部腫脹、進(jìn)食困難等。然而，婦科腫瘤一般都不是孤立生長的，在治療過程中很可能對周圍正常組織和器官造成損傷，而降低反射劑量又無法完全滅殺腫瘤細(xì)胞。因此，注重放療新技術(shù)研究及應(yīng)用對保障婦女身體健康具有積極的促進(jìn)作用。

新技術(shù)應(yīng)用的必要性

患者在分次放療治療過程中，由于照射部位和形狀并不能保持一致，致使靶區(qū)形狀及其與周圍正常組織的位置關(guān)系發(fā)生改變，因而對照射準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，造成放療效果不佳。引起這些變化的主要原因有以下幾個方面。

分次治療的擺位誤差

擺位即在放療治療時，通過重復(fù)固定模擬定位的體位，并加以固定，以達(dá)到重復(fù)計劃設(shè)計時確定靶區(qū)、危及器官和輻射區(qū)的空間位置，確保射線束能準(zhǔn)確地對靶區(qū)進(jìn)行照射。造成擺位誤差的原因有：（1）所依據(jù)的光學(xué)測量儀和激光燈存在約1 mm位置偏差；（2）由于重復(fù)使用、材料韌性等原因，造成固定裝置穩(wěn)定性降低；（3）治療床與仿真床存在差異、體表標(biāo)記的對應(yīng)寬度與清晰度對擺位精度產(chǎn)生一定影響；（4）由于技術(shù)人員的操作失誤，造成擺位偏差。

靶區(qū)偏移與分次處理之間的變形

消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)器官的充盈度對靶區(qū)位置產(chǎn)生重要影響。隨著治療的進(jìn)一步深入，腫瘤體積、患者體重、皮膚松弛度會發(fā)生較大改變，從而對靶區(qū)和體表標(biāo)記相對位置產(chǎn)生影響，造成靶區(qū)位移和形變。

放療過程中的靶區(qū)移動

由于人體各個部位都具有不自主的活動能力，在放療治療過程中，細(xì)微的運(yùn)動都會造成靶區(qū)定位不準(zhǔn)確。例如：人在呼吸過程中，胸腹部器官位置與形狀會隨呼吸頻率發(fā)生改變；血管跳動會帶動鄰近的靶區(qū)。近年來，隨著各種新技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展，各類新型放射治療技術(shù)如四維CT、超聲圖像引導(dǎo)等陸續(xù)出現(xiàn)，旨在提高放射治療靶區(qū)設(shè)計的精準(zhǔn)性，提升放療效果。

放療新技術(shù)的實現(xiàn)方式

放療是一種被廣泛認(rèn)可的腫瘤治療方案，即利用X射線或電子束對某一靶位的腫瘤進(jìn)行照射，以達(dá)到治愈癌癥的目的。隨著近年來計算機(jī)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，醫(yī)療設(shè)備器械發(fā)展迅速，臨床腫瘤學(xué)研究進(jìn)展和新型放療設(shè)備開發(fā)為腫瘤放射治療起到了積極的促進(jìn)作用。目前，放射治療技術(shù)已經(jīng)過了立體定向放療，以及三維適形放療、四維CT、超聲圖像引導(dǎo)放療、六維運(yùn)動控制系統(tǒng)控制等重要發(fā)展階段。利用上述技術(shù)可以獲得與靶區(qū)域相適應(yīng)的高輻射劑量，減少正常組織的照射面積，增加了對局部的控制性，同時還能有效地降低正常組織并發(fā)癥，準(zhǔn)確的放射療法是獲得滿意療效的保證。

四維CT

四維CT是在傳統(tǒng)螺旋CT的基礎(chǔ)上加入了時間變量，從而對患者體內(nèi)器官進(jìn)行精確的定位，并通過三維成像進(jìn)行實時觀察和動態(tài)觀察，幫助醫(yī)師了解患者體內(nèi)部臟器結(jié)構(gòu)功能及變化，為臨床提供準(zhǔn)確、可靠、有效的診斷信息。圖像采集系統(tǒng)是該套系統(tǒng)的核心部分，其核心部件包括計算機(jī)掃描儀、四維掃描計算機(jī)系統(tǒng)等產(chǎn)品；軟件則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分析和處理工作，如三維圖像重構(gòu)、四維數(shù)據(jù)融合等。

（1）功能特點：自動掃描；自動圖像處理；醫(yī)學(xué)三維顯示；高密度成像（DICOM）。

（2）技術(shù)原理：四維CT系統(tǒng)的主要原理是利用多臺光學(xué)設(shè)備同時對患者進(jìn)行檢查，通過光學(xué)成像設(shè)備使其在同一時刻形成不同深度的影像，從而獲得患者的各個部位在體內(nèi)外影像。CT、MRI（核磁共振）和核醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)圖像采集系統(tǒng)的3種，其主要區(qū)別在于二者獲得圖像信息的方法不同。在CT、MRI中，由于掃描設(shè)備采用的是相同原理，因此兩者在圖像質(zhì)量上沒有明顯差別；而四維CT則主要區(qū)別于傳統(tǒng)X線機(jī)掃描，特點是利用空間立體視覺和動態(tài)影像。

（3）使用方法：患者平躺，使其頭部與電腦屏幕垂直，將計算機(jī)系統(tǒng)置于顯示器下方，用鼠標(biāo)控制四維掃描儀進(jìn)行掃描。掃描完成后，用鼠標(biāo)對所掃描的區(qū)域進(jìn)行簡單確認(rèn)后，就可以看到該區(qū)域的三維圖像和二維圖像，然后對所掃描的區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)即可。

（4）注意事項：四維CT的掃描方式是一種非侵入性檢查方法，患者無須術(shù)前服用藥物或接受任何額外措施，只需一臺CT掃描儀和其他成像設(shè)備。圖像采集過程中，患者無須任何特殊處理，可將圖像直接通過攝像頭傳輸?shù)诫娔X終端；檢查期間，患者需佩戴防護(hù)眼鏡；檢查結(jié)束后立即關(guān)閉計算機(jī)、打印機(jī)和掃描儀等設(shè)備。

超聲圖像引導(dǎo)

超聲成像具有無創(chuàng)、無電離輻射、操作簡便等優(yōu)點，在冠狀動脈、外周動脈、腎動脈等血管病變的介入治療中應(yīng)用廣泛，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于婦科腫瘤放療治療中。超聲成像原理是基于不同器官和組織聲阻抗和衰減特性的差異。對典型的生物組織，當(dāng)超聲傳導(dǎo)速度約為1500 mm/s，超聲探頭頻率＞2 mHz時，圖像空間分辨率＜0.5 mmb。同時，超聲探頭尺寸較小，可在加速器治療區(qū)域內(nèi)使用。因此，超聲成像在腹部和前列腺腫瘤的動態(tài)跟蹤研究中表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)用前景。

六維運(yùn)動控制系統(tǒng)

六維運(yùn)動控制系統(tǒng)是一款多功能運(yùn)動控制系統(tǒng)，支持6個自由度的運(yùn)動控制。利用紅外技術(shù)對定位架進(jìn)行定位，計算誤差后調(diào)整六維床位置，以達(dá)到減小誤差的目的。

運(yùn)動控制器通過6個方向傳感器來檢測不同位置的運(yùn)動指令，控制器接收這些脈沖信號以調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的速度和位置，使伺服電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和扭矩。它還可以對電機(jī)進(jìn)行自診斷，通過檢測電機(jī)內(nèi)的電流來判斷電機(jī)是否處于正常工作狀態(tài)，并將檢測結(jié)果通過LCD顯示出來。六維運(yùn)動控制器內(nèi)置有PID自適應(yīng)控制算法、速度補(bǔ)償算法、矢量控制算法等3大智能控制算法。

六維控制系統(tǒng)還具有六維運(yùn)動控制器功能，包括自適應(yīng)增益調(diào)節(jié)（ALS）、自適應(yīng)角度調(diào)節(jié)（ALSA）、自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)（ALD）、自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)（ALSA）。此外，六維床采用了直流無刷伺服電機(jī)技術(shù)，其控制精度高、響應(yīng)快、力矩穩(wěn)定，可實現(xiàn)6個維度的運(yùn)動控制，分別為X、Y、Z3個方向和相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向，運(yùn)動精度可控制在±0.2 mm，最大旋轉(zhuǎn)角度3°。床板采用質(zhì)量輕、剛性好的碳纖維材料，承重達(dá)到250 kg。六維運(yùn)動控制系統(tǒng)可為放射治療提供更多的治療角度，減少放療副作用。