模拟定位机的技术改造

余权达

齐齐哈尔市第一医院 放疗科，黑龙江 齐齐哈尔 161005

模拟定位机的技术改造

余权达

齐齐哈尔市第一医院 放疗科，黑龙江 齐齐哈尔 161005

模拟定位机是医院放疗科所必备的医疗设备。为使没有标准DICOM接口的旧式模拟定位机设备能实现其影像资料输出到Eclipse三维计划计算系统中，必须对其进行数字化改造。本文阐述了对其外界接口的改造方法及使用方法，在较好的性价比下满足临床的应用。

放射治疗模拟机；放射治疗计划系统；DICOM

我院有一台山东新华的模拟机，使用了近8年，由于模拟机没有DICOM数字接口，无法在美国Eclipse三维放射治疗计划系统中使用。如果给设备安装DICOM数字接口，输出数字化影像，成本会很高。安装国产的DICOM数字接口至少需要5～10万多人民币，进口的更贵，效费比不高。

改造模拟机的目的，是为了能够实现免拍摄X光胶片，免制作铅挡块[5,6]，实现在美国Eclipse三维放射治疗计划计算系统中，制作二维放射治疗计划。

1 改造的思路

改造的思路是通过给模拟机的电脑安装网卡与治疗系统联网，得到拍摄的图像，通过粘参考铅粒，实现测量真实图像尺寸的目的。再通过治疗计划系统图像格式转换功能，把图像插入到计划射野中，实现二维计划制作。

2 实施方法

2.1 图像输出功能

模拟定位机的电脑机箱是老式的工控机箱，没有DICOM数字接口，也没有网卡，无法输出电脑拍摄的图像[1]。而Eclipse三维放射治疗计划系统是网络化的系统。所以，为了让模拟定位机输出数字化图像，我们在模拟机上安装有线网卡，用网线和Eclipse网络系统连接。这样通过模拟机的视频采集卡，把模拟图像保存为BMP数字格式图像，通过计算机网络，把图像输入到Eclipse系统中，解决输出图像的问题[2]。

2.2 标尺功能

由于模拟机[3]没有标尺显示功能，因此无法知道模拟机拍摄的影像尺寸大小。如果不解决这个问题，就无法在Eclipse计划系统中设置射野大小，也就无法进行下步操作。

由于知道模拟机在等中心处的距离是100cm，把床升到等中心处，把坐标纸铺在床上，用记号笔在坐标纸上标记好10×10的格子，以这个尺寸的格子作为标准尺寸的射野。打开模拟机射野灯，操纵模拟机准直机头的铅丝，铅丝的投影线形成一个（10×10） cm2大小的正方形格子，与坐标纸10×10的格子重合。这样就知道了铅丝形成的正方形格子尺寸是准确的。在模拟机准直机头上找到铅丝形成的正方形的4个角的位置，把4个小铅粒分别粘在准直机头上的有机玻璃板上，铅粒粘在正方形的4个角的位置上。这样，4个铅粒的直线距离都是10cm。通过这种方式，把4个小铅粒标记为（10×10）cm2的射野参考点。

2.3 图像转换功能

在Eclipse系统的TOOLS菜单中，选择Import/Export configuration命令（输入输出接口配制）、选择Import Filter（输入接口）、选择Add命令，添加BitmapFile import Filter功能（这是图像输入格式转换功能）。这个功能把BMP格式图像转换为计划系统能够接受的DICOM图像格式。然后选择task菜单，点击IRREG planning命令，进入二维计划系统。选file菜单，在弹出的命令中选择import命令，在选择框中选择BitmapFile import Filter这个选项，点击下一步，选择取模拟机拍摄的图像，就能够把BMP图像输入到二维计划系统中，用这种方法就不需要购买DICOM接口[4]。

2.4 在二维计划中测量图像尺寸

在Eclipse中，选择Edit菜单，点击scale image命令（测量图像大小），用测量尺工具测量相邻两个小铅粒的直线距离。因为铅粒的距离是已知的10cm，所以，在弹出的对话框line lenght中（测量线的长度），把10cm输入进去，点击set命令，再点击OK命令。这样，测量尺就以10cm为参考值，图像的真实比例尺寸就定义好了，计算机会自动计算出这个图像的尺寸大小。

2.5 二维计划制作

在insert菜单中，选择new plan命令，建立一个新的计划。在弹出的对话框中选择好机器型号等参数，选择field（射野）命令，点击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择properties(属性)命令，在对话框中选择reference image(参考射野)命令，把图像拽到这个对话框中，这样就把图像加入到计划中了。选择planning菜单，选择Align image to field命令，把图像加入到射野中。用输入的图像，直接在其上画挡铅形状，用电动多叶光栅制作挡铅适形照射野，也可用铅制作适形野，方便直观。通过Epid 电子影像系统拍片验证计划射野，无论是角度、射野大小、射野铅挡块形状与实拍影像片是相符的。见图1。

图 1 射野铅挡块形状与实拍影像片比较

3 改造后的效果

通过技术改造，我们成功地把老模拟定位机和网络系统连接到了一起，充分利用了Eclipse的技术优势，进行精确的二维设计和计算。它应用的优势在于：① 模拟机数字化定位片直接用于结构和射野轮廓勾画：非数字化模拟机下所拍的定位片，虽然靶区的轮廓可通过数字化仪输入网络，用以确定适形照射野的大小，但输入的只是解剖部位的简单线条。而临床治疗计划的设计需要基于病人更详细而清晰的解剖结构。通过在模拟机上采集的二维BEV图像，利用Eclipse三维计划计算系统中提供的轮廓勾画工具，在定位片上直接勾画出射野轮廓，这种方式比使用数字化仪输入的轮廓更直观、更细腻，并能勾画出其他危及器官，用以对解剖部位之间的位置关系进行定量分析。带有照射野的定位片可以存储或打印，并输入varis网络系统，作为病历资料存档，方便医生的诊疗和随访工作。② 模拟机数字化定位片用于实时在线位置验证：对于三维适形放疗(3DCRT)，在治疗过程中可以使用电子射野影像系统（EPID）获取数字化验证片，并与TPS（放射治疗计划系统）系统产生的DRR（BEV）图像进行比对，用来验证照射野形状与位置的准确性。而对于常规放疗的胶片，却无法直接与EPID的验证片在计算机中进行比对和分析。我们通过网络传输至瓦里安公司Eclipse工作站，作为参考图像，与非晶硅探测平板采集的相同照射条件下的患者电子射野影像(EPID)进行精确的测量与分析，得出位置偏差结果，从而实现了常规照射的实时在线验证，提高了定位的精度，节省了时间。③ 省掉了暗室冲洗、显影、定影、烘干等环节。不再需要拍胶片，同时直接通过加速器电动多叶光栅形成适形放射野，免去了制作铅块的过程。节省大量的人力和财力，同时也减少了对环境的污染。

4 结论

通过这次对旧的模拟机的技术改造，实现了新旧设备的技术结合，改造的性价比高，基本满足了临床使用需要，也降低了患者的医疗费用，用很少的资金达到了较理想的效果。

[1] 樊祥民.关于医学影像数字化方法的探讨[J].医疗设备信息, 2006(12):39-41.

[2] 赵强.医学影像设备[M].上海:第二军医大学出版社,2000.

[3] 王瑞玉,刘爱武.医用数字胃肠X射线机原理结构和维修[M].北京:中国医药科技出版社,2005.

[4] 刘佐濂,何清平,林展.一种非标准视频至标准视频转换系统的设计[J].广州大学学报(自然科学版),2006(2):40-45.

[5] 胡逸民.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999.

[6] 陈智维,等.CR技术在射野摄片中的应用[J].中华放射肿瘤学杂志,2005(5):418.

[7] 殷蔚伯,余子毫,徐国镇,等.肿瘤放射治疗学[M].第4版.北京:中国协和医科大学出版社,2008.

[8] 胡逸民,张红志,戴建荣.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999.

[9] 胡晓平.基于放疗网络系统的适形和整体挡铅的制作[J].中国医学物理学杂志,2004(4):200-201.

Technology Improvement of Radiotherapy Simulated Locator

YU Quan-da
Radiotherapy Department, Qiqihar No.1 Hospital, Qiqihar Heilongjiang 161005, China

TH774；R730.55

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.07.012

1674-1633(2010)07-0032-02

2009-12-10

2010-03-30

作者邮箱：yongguli@yahoo.cn

Abstract:Radiotherapy simulated locator is the necessary medical equipment in the radiotherapy department. In order to transmit the image data into the Eclipse 3D plan system, it is necessary to improve the old-style radiotherapy simulated locator, which do not have the standard DICOM interface. Therefore, the transformation is very important. This paper mainly introduces the improvement method of interface as well as the application method, aiming at meeting the requirement for clinical use at the least cost.

Key words:radiotherapy simulated locator; radiotherapy planning system;DICOM