用于确定放疗患者治疗等中心的VB程序设计

韩晶晶，时飞跃，蒋红兵，陈成，陈丽丽，沈恩龙，茹正兴，刘莹

南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院） a.医疗设备处；b.肿瘤放疗中心，江苏 南京 210006

用于确定放疗患者治疗等中心的VB程序设计

韩晶晶a，时飞跃b，蒋红兵a，陈成b，陈丽丽b，沈恩龙b，茹正兴b，刘莹b

南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院） a.医疗设备处；b.肿瘤放疗中心，江苏 南京 210006

0 前言

可移动式激光定位系统一般安装在CT模拟机房里，其不同方向的激光灯可通过移动或配合扫描床的移动，来确定放疗患者的治疗等中心[1-4]。我院使用的是LAP DORADO-CT3激光定位系统，激光灯可在两个方向上移动，通过配合CT扫描床的移动，可确定治疗等中心[1-2]。Visual Basic是Microsoft公司推出的功能强大的可视化程序设计语言，是一种易于学习、功能强且效率高的编程工具。它不仅具有良好的图形用户界面，而且可以面向Word编程，自动生成报告[5]。在前期工作中，我们已使用Excel编程实现了坐标系的转换和治疗等中心位置数据的计算[2]。为了使工作人员能更快速简便地计算移床信息，我们使用开发工具Visual Basic 6.0，设计了界面美观、更加人性化的应用程序TIC-CT3，用于指导工作人员确定和标记放疗患者的治疗等中心。

1 仪器和方法

1.1 仪器

LAP DORADO-CT3型激光定位系统。该系统由3支激光灯组成（图1）：安装在CT机架两侧的激光灯A和B沿与CT床相垂直方向移动，投射冠状位激光线；机架上方天花板上的激光灯C沿CT床左右方向运动，投射矢状位激光线。各激光灯由软件控制移动。

CT模拟机：西门子公司生产的82 cm孔径的SOMATOM Sensation Open CT模拟机[6]，配备了Med-Tec全碳素平板床。

治疗计划系统（TPS）：Varian公司生产的Eclipse 8.6治疗计划系统，采用Varian IEC Scale（标尺协议）。

开发环境：Visual Basic 6.0（VB 6.0），微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言[7]。

图1 激光定位系统和L、T两个坐标系示意图

1.2 程序功能设计

本程序基本功能包含：患者基本资料输入、T（CT模拟机及加速器所采用的坐标系）与L（CT模拟机及加速器所采用的坐标系）坐标系的转换、治疗等中心点位置数据的计算、计算结果的显示、软件纠错和生成报告等[8]。

1.2.1 程序纠错

在相应文本框输入坐标系位置数值后，程序首先判断输入是否为数值，如果输入的不是数值，界面会弹出警示窗口，提示操作人员重新输入，关键代码如下：

同时，作为本地医疗服务市场领头羊，宁波一院还必须顺应医改大局，带动本地基层全科医疗服务同步发展，满足患者全生命周期的健康需求。

If IsNumeric(Me.Text) = False Then &&若文本框输入不是数值

MsgBox "输入的不是数值，请重新输入", vbOKOnly, "提示" &&弹出提示窗口Exit Sub

End If

1.2.2 坐标转换

如图1所示，L坐标系为DORADO 3激光定位系统的坐标系，T坐标系为CT模拟机及加速器所采用的坐标系。设M点为原始等中心点，N点为治疗等中心点。x(L,M)表示在L坐标系中，原始等中心点M在x轴方向的坐标值。x(L,N)表示在L坐标系中，治疗等中心点N在x轴方向的坐标值。y(Couch,M)表示在y轴方向（进出机架方向）M点对应CT扫描床的位置。Δx(L)、Δy(L)和Δz(L)表示在L坐标系中，N点和M点在各轴方向上的相对位置差值。Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)代表在T坐标系上，N点和M点在各轴方向上的差值，在TPS和打印的计划报告单上用X、Y和Z三个符号分别代表Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)。T坐标系与L坐标系位置偏差的转换公式如下：

1.2.3 等中心坐标计算

LAP DORADO 3激光定位系统只可驱动激光灯在x和z方向移动，y方向由CT扫描床进出机架的运动来实现。实现了x、y和z 3个方向的移动后，激光灯投射3个十字线到患者体表，从而确定放疗患者的治疗等中心。治疗等中心点的计算公式如下：

1.2.4 界面设计

用户界面是操作者的主要使用平台，基本内容包含：操作日期、操作人员、病人的基本信息和等中心点坐标的计算，同时还可以生成Word报表进行打印。用户界面图，见图2。为了方便使用，减少操作者的失误，相应的文本框中以不同的背景颜色代表输入和输出。浅蓝色表示需要输入，黄色表示不需输入，白色表示最终计算结果。对于不需输入的文本框有锁定功能，禁止进行输入，可以减少手动失误。

图2 VB界面

1.3 程序使用流程

放疗工作者主要通过软件的用户界面进行操作。放疗技师或物理师在相应的文本框内输入相关的原始数据，程序计算出LAP激光灯和CT扫描床的最终位置数据。放疗人员根据计算结果移动激光灯和CT扫描床，确定放疗患者的治疗等中心。复位后，对患者等中心进行验证。具体流程示意图，见图3。

图3 程序流程示意图

1.3.1 勾画靶区确定治疗等中心

CT模拟机上，放疗技师和医师用铅粒标记出肿瘤患者原始等中心M点后进行CT扫描，放疗医师根据CT图像对患者进行肿瘤靶区和关键的正常组织、器官的勾画，并给出处方剂量及分次方案。物理师根据靶区的几何结构等因素，在TPS系统中确定射野等中心点N，获得Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值。

1.3.2 VB程序确定治疗等中心

先在程序中填写患者基本信息和T坐标系的Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)值。确定好M点和N点后，患者重新固定在CT扫描床上，体位和CT扫描时一致。将激光系统的3个激光灯均调至M点位置，使得患者体表3个原始“十”字线与激光灯投射的3个“十”字线对准后，从软件中获得此时的x(L,M)和z(L,M)值，记录扫描床y(Couch,M)值，把数值输入程序对应位置，点击计算控件，程序自动计算出x(L,N)、y(Couch,N)和z(L,N)的值，并输出结果。将患者相应数据导入Word文档中，进行保存和打印。利用计算结果，使用LAP导航仪或者电脑上的控制软件移动激光灯，CT机架面板上的按钮移动扫描床，等激光灯和扫描床移动到位后，在患者体表重新画出3个“十”字线，贴上铅粒，获得患者的治疗等中心。

1.3.3 等中心的验证

重新贴上铅粒后，工作人员获取包含3个铅粒的若干层患者CT图像，与TPS中含治疗等中心的CT图像进行比较，观察位置是否一致。对病人进行放射治疗前，患者以与CT定位复位相同的体位躺在加速器治疗床上，激光灯对准患者体表的“十”字线。先采集患者的CBCT图像，与定位CT图像进行位置匹配后，再对患者进行治疗。

2 程序特点

（1）操作简单，可移植性好。本程序可在Windows系统平台运行，且运行时不需要在计算机中进行安装。在Win7系统中所占内存只有18 MB，使用方便，直接打开就可进行操作。为了更好地对患者进行治疗，降低出错率，放疗工作者需要了解公式的原理，但是操作者不需要手动进行公式计算，只需输入患者原始等中心点M在L坐标系的值和T坐标系上Δx(T)、Δy(T)和Δz(T)的值（在程序操作界面使用X、Y和Z表示），就可以直接得出治疗等中心的位置数据。减轻了放疗工作人员的负担，防止了手动计算出错，提高了工作人员的工作效率和数据计算精度。

（2）纠错功能及生成报表。为了避免工作人员运行程序过程中遇到无法预知的问题导致程序错误，进而终止运行或导致计算错误，程序中设定输入的坐标系值只能为数值类型，否则会终止计算并弹出提示窗口。纠错示意图，见图4。

图4 纠错示意图

本程序实现了VB与Word相结合，可以在Word文件的任意指定位置插入用户界面中的有用信息，保存结果，使程序更具实用性。软件中把用户界面中原始数据和最终治疗中心点的坐标数值导入“放疗患者治疗等中心数据记录表”中。记录报表示意图，见图5。工作人员可以根据需要对患者信息进行存档。

图5 记录报表示例

（3）提高工作效率。相对于传统手动计算，本程序简化了放疗工作人员手动计算时的繁琐过程，可以快捷准确地得到坐标系转换差值，对患者进行复位。确定治疗等中心后，对患者扫描若干层CT图像，与计划系统中打印的等中心图像相比较，判断等中心位置的准确性，在治疗前比较患者的CBCT图像与定位CT图像的位置匹配程度，进一步验证复位结果。

3 结论

本程序利用VB软件的简单易学、效率高、功能强大等特点，可非常方便地计算出治疗等中心的坐标系数值，简化了放疗工作人员繁琐的手动计算过程。与使用Excel工作表来计算患者等中心位置的方法相比，不仅界面得到了很好的改善，而且后期保存处理更加方便。本程序只适用于LAP DORADO 3系统，当激光灯定位系统和加速器的坐标系发生改变，就需要对程序进行改动，所以还有很大的拓展空间。

[1] 时飞跃,陈飞,秦伟,等．DORADO 3定位系统确定患者治疗等中心的应用方法[J]．中国医疗设备,2012,27(12):130-132．

[2] 时飞跃,韩晶晶,秦伟,等．用Excel工作表确定患者治疗等中心的应用方法[J]．中国医疗设备,2013,28(12):12-14．

[3] 杨超凤,付庆国,吴建益．三维移动激光定位系统在肿瘤精确放疗中的应用[J]．医疗装备,2009,22(8):13-14．

[4] 李小波,徐本华,陈远贵,等．三维可移动式激光定位系统在CT模拟过程中的应用[J]．中国肿瘤,2008,17(8):676-678．

[5] 高春艳,刘彬彬,宋坤,等．Visual Basic开发实战宝典[M]．北京:清华大学出版社,2010．

[6] 甘晓根,徐子海,廖福锡,等．西门子SOMATOM OPEN CT简介及在放射治疗中的优势[J]．中国医疗设备,2011,26(3):100-101．

[7] 田玉兔,王庆宏,李晓康．"军卫一号"住院医疗保险管理系统的设计[J]．医疗卫生装备,2009,30(2):47-48．

[8] 刘向华．放疗病人信息管理系统的设计与实现[J]．电脑知识与技术,2010,11(6):2817-2818．

VB Program Design for Determining Treatment Isocenters of Patients in Radiotherapy

HAN Jing-jinga, SHI Fei-yueb, JIANG Hong-binga, CHEN Chengb, CHEN Li-lib, SHEN En-longb,RU Zheng-xingb, LIU Yingb

a.Department of Medical Equipment; b. Radiation Therapy Center, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210006, China

目的 实现 LAP DORADO 3 激光定位系统的坐标系和治疗坐标系的自动转换，确定放疗患者的治疗等中心，并保存相关数据。方法 应用VB（Visual Basic）编程设计应用程序（TIC-CT3），实现坐标系自动转换，通过对输入数值的计算，获得最终位置数据，指导可移动式激光灯和扫描床的移动，从而确定放疗患者的治疗等中心。结果 使用设计的TIC-CT3程序，可快速实现坐标系的转换和数据计算，避免手动计算可能产生的错误。该程序还具有数据保存、报告打印和一定的查错功能，方便工作人员操作系统及分析数据。结论 本程序安装操作简单，可移植性好，提高了相关人员的工作效率，具有良好的临床应用价值。

放射治疗；治疗等中心；激光定位系统；Visual Basic 6.0

Objective To implement the automatic conversion between treatment coordinates and the coordinates of LAP DORADO 3 laser positioning system to determine the treatment isocenters of patients in radiotherapy and save relevant data. Methods The Visual Basic programming was used to design a program called TIC-CT3, which can achieve the automatic coordinate conversion. With the application of TIC-CT3 program, the input position data was calculated to obtain the fnal position data which can guide the shifts of laser lights and CT scanning table. Thus the treatment isocenters can be determined. Results With the application of TIC-CT3 program, the coordinate conversion and data calculation can be implemented quickly and manual calculation errors can be avoided. TIC-CT3 program which has various functions including data storage, report printing and error correction can facilitate the staff to operate the system and analyze relevant data. Conclusion The application of TIC-CT3 program with simple operating methods, good transportability and favourable application value can improve the work effciency of relevant staff.

radiotherapy; treatment isocenter; laser positioning system; Visual Basic 6.0

TH774

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.05.006

1674-1633(2014)05-0020-03

2013-12-05

2014-03-14基金项目：南京市医学科技发展资金“青年工程”人才培养专项(QRX11033)。

蒋红兵，高级工程师。

通讯作者邮箱：jiang_hongbing@aliyun．com