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X射线立体定向放射治疗中的激光定位系统
在X射线立体定向放射中，我们的目标是把靶区放在加速器的等中心，激光定位系统是实现目标所必需的一种辅助设备。我们介绍了激光定位系统的安装和校准，提出了激光灯损坏时的应急措施并分析了激光灯偏离标准位置时引起的摆位误差。激光定位系统;安装;校准;应急措施;摆位误差laser positioning system in X-ray stereotactic radiotherapy
The aim is to accurately align a target volume within the iso-center of the linear accelerator in X-ray stereotactic radiotherapy. Laser positioning system is a necessary auxiliary device for it. We introduce the installation and calibration of the laser positioning system, provide emergency measure when it is broken and analyse the position error when it has deflection.
laser positioning system installation calibration emergency measure position error
在实施X射线立体定向放射治疗过程中，靶区边缘剂量梯度较大，定位和摆位的些许误差就可能引起肿瘤区剂量不足以及正常组织的损伤，因此靶区的准确定位和摆位至关重要，通常情况下，利用加速器治疗室内的激光定位系统将靶区放在等中心进行治疗。因为激光定位系统的准确性跟疗效息息相关，本文就激光定位系统的安装和验证、损坏时的应急措施以及激光灯偏离标准位置时引起的误差情况简单介绍如下。
1 激光定位系统的安装和校准
X射线立体定向放射治疗中的激光定位系统由两侧墙和天花板上3个激光灯组成，激光束经过光学系统的聚焦和发散后，在空间形成激光束流平面，三个相互垂直的束流平面交于等中心点［1］。在直线加速器安装完成后，三个平面的位置便已经确定，如图1所示，我们定义准直器“十”字线的两个轴分别是X轴和Y轴，在机架和准直器均为0°时，在床面上的投影为X＇和Y＇，则在确定灯光野、准直器“十”字线、机架和准直器角度、机架等中心等性能参数准确的情况下，侧墙上的水平束流平面应经过由等中心点和Y轴确定的平面，垂直束流平面应经过由等中心点和X轴确定的平面，天花板上的激光束流平面应经过由等中心点和Y＇确定的平面（如果床面在等中心处，则此平面由经过等中心的垂线和Y＇确定）。
安装激光定位系统时，首先利用机械指针找到等中心点，在机架和准直器均为0°的条件下，在床面上标出Y＇的位置，调节天花板上激光灯的左右和倾斜旋钮，使束流面经过等中心点和Y＇，并和机械指针确定的垂线平行，然后旋转机架到270°，安装90°侧的激光灯，使束流面经过相应的平面。同理安装另一侧的激光灯，并保证两侧激光束在等中心附近的治疗区重合，同时保证各个束面在此区域聚焦。
图1准直器“十”字线及等中心示意图
验证激光定位系统时，同样是检查各个束流平面是否与它们应该经过的平面重合，这样便可以精确保证它们的位置及平行度和垂直度。
2激光定位系统损坏时的应急措施
上面我们分析了激光灯束流平面的位置，实际上，准直器“十”字线的X轴或Y轴在一个面上的投影是一条线，而在空间的投影是一个投影面，根据第1部分的分析不难发现，机架和准直器均为0°时，Y轴投影面就是天花板激光束流面应经过的平面，机架水平准直器0°时，该Y轴投影面就是侧墙激光水平束流应经过的平面，X轴投影面就是侧墙激光垂直束流应经过的平面，因此在激光灯损坏时，我们完全可以利用准直器“十”字线的投影临时代替。 3激光定位系统的偏离引起的摆位误差
在立体定向放射中，通常利用摆位框架和激光定位系统进行摆位，在激光定位系统完全精确的情况下，框架给出的等中心点与加速器实际等中心点重合，然而如果激光定位系统存在偏差，则框架给出的等中心点将与加速器实际等中心点偏离，造成摆位误差。
图2两侧墙水平束都下倾α角
我们仅以水平激光束为例进行分析，（1）如果平行度没有问题，两侧激光束只是偏上或者偏下d，且两侧重合，则框架给出的等中心点将与加速器实际等中心点向上或者向下偏离d。（2）如果两侧激光束都经过等中心点，但都向下倾斜α角，如图2所示，则摆位时为了使框架等中心指针与两侧激光线重合，必然上调框架，这样框架给出的等中心点与加速器实际等中心点偏离距离d=L1*tan（α）/2,其中L1是摆位框架的长［2］。
（3）如果两侧激光束都经过等中心点，但一侧向上倾斜α角，另一侧向下倾斜α角，这样两侧激光束依然重合，如图3所示，摆位时将会调整摆位框架的倾角，这样框架给出的等中心点与加速器实际等中心点偏离距离d=L2*tan（α）/2,其中L2是摆位框架的宽。如果倾斜角α=1°，框架宽L2=350mm，则d可以达到3mm。
图3一侧水平束上倾α角，另一侧下倾α角
上述的分析方法同样适用于垂直激光束偏离引起的误差情况，为了保证摆位的精度，不仅应该保证激光束经过等中心点，而且要保证其平行度和垂直度。
［1］严英师、单国平。用简单折纸法验证激光灯。中华放射肿瘤学杂志，2003，12（3），211
［2］胡逸民主编。肿瘤放射物。北京：原子能出版社，1999.9
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