MLC的临床应用.docVIP

第五章多叶光栅的临床应用（20000） 多叶光栅(multileaf collimator, MLC)对肿瘤放射治疗有着极其重要的影响，它是适形放射治疗计划制定和实施的重要环节之一。MLC应用以前，主要采用铅模的方式实现肿瘤照射野的几何适形，但该方法复杂且费时较多，从而限制了多个照射野的同时应用。MLC克服了铅模制作的这些问题，并使放射线强度的调节成为可能。最初MLC是用来作中子治疗的准直器，因为与多个矩形野相比，经MLC修饰后形成的治疗体积更加适合靶体积的形状。 MLC的种类很多，其区别主要是叶片的数量、大小、过中线运动的距离和最大射野的尺寸。每一种MLC在质量控制、叶片放置的方法以及如何将叶片的位置从计划系统传输到MLC等方面都有其独自的特性。 一、MLC的物理学特性 Boyer等人（1992）描述了MLC的优势： 1.设计一个MLC适形野所需的时间仅仅是制造一个挡块的1/3； 2.工作空间减小（电脑工作站与挡块制造车间相比）； 3.环境清净； 4.不再需要空间储存挡块； 5.不必再重新改造挡块； 6.不用进入机房即可设置多个照射野； 另外还有一点就是MLC能避免因挡块脱落致病人受伤。Mohan认为在叶片的重复定位方面MLC会更加精确，Boyer则认为MLC与铅挡块及楔形板相比能够减少人为的误差。如果MLC用作楔形板，可以放置到围绕准直器中轴的任意位置，从而克服了物理楔形板的弊端，增加了灵活性。 目前的研究主要是针对Varian或Elekta生产的MLC。Boyer等人测量了Varian公司生产的MLC的半影及输出因子，该MLC具有26对叶片，每个叶片宽1cm，过中线运行距离16cm。因为叶片前端是圆形而两侧呈梯状，其半影可能与挡块不同（Shih等人曾比较过平头与圆头ＭＬＣ的区别）。射野形状可根据数字重建图象设计，并通过计算机终端控制叶片。 Boyer等人（1992）测量发现在相同照射野的情况下，MLC和常规准直器的剂量深度曲线差别小于1%（6MV X线）。也就是说常规射线的深度剂量曲线完全适用于MLC。射野输出因子，即单位射野（10X10cm2）的跳数，两者之间的差别也在1%之内。 剂量分布是通过扫描两维平面上不同深度的二极管测得，射线半影用下列公式计算得出： P80/20=（W20-W80）/2 P90/10=（W10-W90）/2 W为不同深度下的射野宽度。随着深度及射线能量的增加半影也会相应地增加，MLC的半影略大于传统准直器。但某些情况下也有一些例外。 射野内实际剂量分布是通过置于最大剂量点以及10cm深度处垂直于射线中心线束的胶片测得。MLC射野50%等剂量曲线呈不规则阶梯状，而10%及90%等剂量曲线梯度则较陡。 Galvin（1993）等也测量了Varian的MLC。该叶片结构为单聚焦式，叶片两侧呈双阶梯状以减少漏射线，叶片长度16cm，两组叶片间距离不能大于16cm，否则就有缝隙，叶片的连锁结构可防止这种情况的发生。Galvin等用溴化银胶片测量剂量，溴化银对光子能量的变化很敏感。众所周知，射野内主要是原射线和散射线，而射野外则主要是散射线。与溴化银胶片相比，LiFTLD及射线硬度计对放射线的敏感性要低的多。在比较三种方法的测量结果之前，主要是用溴化银胶片的非线性剂量反应和射线硬度计的线性剂量反应来校对测量结果。 在叶片运动方向上，不同能量的射线和不同深度的半影宽度与叶片在射野内相对于中线的位置有关。拍摄45度和15度MIC边缘的胶片并描绘出正弦等剂量曲线。三维治疗计划系统用重叠积分方法计算等级量分布1mm。简单剂量计算模型只能计算粗略的结果。实际上，我们常常根据PTV的形状来确定MLC叶片的位置。 开野的射线漏射率为1.5%，叶片间的漏射率受测量方法的影响约为0.25%~0.75%或更多，总的漏射线不会超过3%，要比挡铅块少1%或更多。由于叶片末端不是精确的在50%的等剂量曲线上，故射野与射野的衔接处可能会产生冷点或热点。这可能会成为设置调强射野的问题，但通过缩野技术可较好地解决这个问题。 Ihnen发现Varian多叶光栅2×2cm2到25×25cm2方野的输出因子为0.829-1.033。Varian公司生产的另一种40对叶片MLC，其叶片运动方向与其下方X轴方向上的准直器一致。叶片及叶片间的漏射率小于4%，运行速度为1.5cm/秒。MLC叶片在各个轴都要经过相对较长时间的运算以确保叶片位置的精确性。 Philips公司生产的MLC叶片在Y轴方向上运行，直线加速器在X、Y轴上分别备有7cm及3cm厚准直器。X轴的准直器厚一些主要是因为MLC本身不能完全关闭，该准直器可防止射线的漏射。而Y轴准直器可减少MLC运动时叶片间的漏射。叶片间最大漏射量4.1%，平均1.8%，而通过不