大多數臨床治療無需用到準直孔徑
發布日期:2017-11-20用掃描加強邊沿銳度,在一個一維坐標上,掃描法是如何通過優化射線上,每個獨立的劑量點的權重來銳化側向劑量半影的。下面考慮兩種可能:第一種情況是,考慮允許在空間分離開的各點上的流強優化。對佳劑量截面貢獻大的劑量,是來自照射野邊沿處的兩個分離的點。截面中間部分的劑量是由低權重的較稀少分布的點形成的。
海外醫療服務機構愛諾美康介紹到,特定優化的整個束流的側向半影,幾乎等于靠外的單獨點的側向半影。第二種情況是,連續地沿著照射野孔徑對每個點束,被治療頭內MCS效應修改的相空間(PSI旋轉機架使用的總散射長度值是0.004)。連續線是所有貢獻的平方和(quadratic sum),是掃描點束流的Bragg峰有效寬度。患者的MCS寬度被準直器(A)的作用破壞。
該作用是在文中討論過的,在照射野邊緣點的折疊后果,和圖中帶有準直器的掃描相比較,我們假定有利 因子為佳的單獨束流點(綠色)的重合,產生了一個均勻的劑量分布(紅色),其半影接近于用作單次掃描點的半影。如綠點橫向邊沿和紅的組合截面的橫向邊沿,相應比較中描述的那樣,一個等流強權重的束點連續掃描產生一個更平滑的半影(藍色曲線),但有一個更長一些的半影距離。連續掃描的半影(藍色曲線)是佳掃描的半影的1.4倍截面進行積分。
在照射野邊上點的散度,可以用高斯分布描述,和階梯跳躍函數在數學上相互重疊,產生一個同樣散度的誤差函數。單個高斯分布下降的銳利度要比對應的誤差函數好1.7倍。在實際中,優化的間距分離的掃描產生的側向半影,要比用連續等強度掃描的銳利1.4倍,但連續等強度掃描常用于準直掃描過程,如擺動和散射。圖表示優化方法獲得的半影比用準直器和均勻強度截面得到的側向半影更銳利。束流掃描常見的問題是,什么時候掃描朿需要用準直器。
為了對結果和理想的無窮小束流,僅有患者體內MCS造成側向半影的情況相比較,我們先對一組均勻流強的束流點進行積分,產生一個用誤差函數描述的側向半影。這命名為“掃描+準直器”,代表一個比佳點強度增加1.4倍的散射。如果將此情況和獲得的佳單一掃描情況(連續線沒有符號)相比較,可以看到在射程>10cm時準直器不會增加治療的精度。因此,可以得出如下結論:治療深部腫瘤時,其側向半影主要是由患者體內MCS造成,這時束流上劑量點的半影,不能再用準直器減少。對于表淺腫瘤(射程<8cm),因為大量束流上劑量點的半影由空氣散射引起,此時可以考慮用準直器,旋轉機架2將提供這個可選件。
海外醫療服務機構愛諾美康介紹到,雖然大多數臨床治療無需用準直孔徑,但掃描法帶來的靈活性,會給需要使用準直器的情況提供方便。由于照射野已在三維方向上按靶區劑量要求設計,因此,準直器的主要作用在于沿著腫瘤的投影輪廓遮擋照射野的半影區。因為準直器呈環形以屏蔽靶區周圍半影即可,故準直器的體積和重量都不需要太大。優化掃描法還可形成部分準直效果,只遮擋重要器官,而無需對整個照射野準直。
使用這種部分準直器還有一個優點,即不會完全遮擋解剖結構,在治療期間可用熒光圖像進行觀察。器官運動對束流掃描的投照過程有很大的影響,這對所有動態束流傳遞技術,包括光子的IMRT,都是一個未解決的問題,也是一個挑戰。通常,束流掃描只對整個靶體積掃描一次或很少幾次。因此,器官運動會明顯影響照射中靶區劑量分布的均勻性,這是點掃描技術面臨的嚴重問題。由于器官運動可能導致明顯的誤差,目前掃描技術多用于治療頭頸部、脊柱和盆腔下部等移動度較小的腫瘤。海外醫療臨床上,器官運動是改進掃描技術能力的一個獨特的重要原因。表明點位置誤差帶來的潛在的劑量誤差。