圓的標(biāo)準(zhǔn)方程預(yù)防放射治療機(jī)頭與治療床碰撞的運(yùn)用論文
近年來，容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)技術(shù)已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。國(guó)際上先進(jìn)的放療設(shè)備，其等中心旋轉(zhuǎn)誤差的球體半徑(shereradius，SR)通常在1 mm之內(nèi)。由于腫瘤靶區(qū)位置不同，放療中心不一定處于患者的身體中軸上，需要配合治療床左右或者上下移動(dòng)，在移床距離較大的情況下，可能會(huì)發(fā)生治療床或患者和治療機(jī)機(jī)頭的碰撞。實(shí)際治療中，為了保證安全，避免碰撞，需要技術(shù)員在患者治療前對(duì)治療機(jī)機(jī)頭進(jìn)行空轉(zhuǎn)確認(rèn)，或者在不同機(jī)架角轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)入治療室人工確認(rèn)。
為了提高工作效率，節(jié)省治療時(shí)間，在保證安全的情況下盡量減少工作量，需要一種在照射前預(yù)測(cè)是否會(huì)發(fā)生碰床的方法。本研究通過使用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，計(jì)算治療床是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，并提供適合實(shí)際使用的表格。
1 材料和方法
以直線加速器Varian Trilogy等中心點(diǎn)作為圓心，治療機(jī)機(jī)頭下緣所在的平面到等中心的距離為半徑R，作一個(gè)圓。治療床左右位移歸零，上下位移歸零，測(cè)量等中心點(diǎn)到治療機(jī)機(jī)頭下緣所在平面的距離R=38 cm。測(cè)量床的寬度為53 cm。垂直于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為Y軸，平行于地面方向且經(jīng)過等中心點(diǎn)的直線作為X軸，建立直角坐標(biāo)系。通過判斷治療床上距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)(即參考點(diǎn))是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞，來確定治療床是否會(huì)和治療機(jī)機(jī)頭下緣發(fā)生碰撞。
基本原理如下，在直角坐標(biāo)系中，若圓心的坐標(biāo)為(0,0)，參考點(diǎn)坐標(biāo)為(X,Y)，則參考點(diǎn)與圓X2+Y2=R的位置符合以下關(guān)系：⑴ 當(dāng)X2+Y2>R時(shí)，則參考點(diǎn)在圓外。⑵ 當(dāng)X2+Y2=R時(shí)，則參考點(diǎn)在圓上。⑶ 當(dāng)X2+Y2<r2時(shí)，則參考點(diǎn)在圓內(nèi)。< p="">
具體到加速器上，治療床的寬度為2b，治療床的厚度為d(當(dāng)床的'橫斷面為矩形時(shí)需要考慮床的厚度)，治療床治療時(shí)左右方向的偏移量為x，治療床治療時(shí)上下方向的偏移量為y，等中心點(diǎn)與治療機(jī)機(jī)頭表面中心的距離為R。
為了驗(yàn)證該方法，本研究選取40組移床數(shù)據(jù)，床高分別為5、10、15和20 cm，床左右偏離分別為1、2、3、4、5、6、7、8、9和10 cm。由于床左右對(duì)稱，僅以床左偏的40組數(shù)據(jù)進(jìn)行推算是否碰撞，記錄推算結(jié)果，并將床置于這40個(gè)刻度處，旋轉(zhuǎn)治療機(jī)機(jī)頭，驗(yàn)證是否會(huì)發(fā)生碰撞，并記錄結(jié)果。
2 結(jié)果
2.1 測(cè)量旋轉(zhuǎn)半徑
根據(jù)R=38 cm計(jì)算得出R2為1 444，計(jì)算1/2床的寬度為b=26.5 cm，驗(yàn)證結(jié)果見表1。
實(shí)際工作中，為便于快速判斷是否發(fā)生碰撞，可以根據(jù)床的左右偏移x，計(jì)算得出治療床上下方向的最大位移y。計(jì)算公式為y= R2 (x + b)2，根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制折線圖。拋物線下方的區(qū)域?yàn)橹委煷埠蜋C(jī)頭不發(fā)生碰撞對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值，拋物線上方的區(qū)域?yàn)榭隙òl(fā)生碰撞對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。拋物線上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值為臨界點(diǎn)。
3 討論
40組數(shù)據(jù)全部符合推算結(jié)果。因此，在實(shí)際工作中，可以根據(jù)加速器給出的機(jī)器參數(shù)，即治療床的位置參數(shù)，計(jì)算絕對(duì)位移。可以方便地計(jì)算出治療床是否會(huì)發(fā)生碰撞，從而在發(fā)生碰撞產(chǎn)生前給技術(shù)員發(fā)出安全提示警告，防止機(jī)器發(fā)生損壞。當(dāng)床面距離等中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)仍然在機(jī)頭的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡內(nèi)時(shí)，不會(huì)發(fā)生碰撞。當(dāng)床面距離等中心點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)超出了機(jī)頭的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，就會(huì)發(fā)生碰撞。
本研究結(jié)果顯示，治療床在理論上可以計(jì)算出是否會(huì)與機(jī)架發(fā)生碰撞，但是患者的身體有時(shí)候會(huì)超出床的邊緣。治療床不發(fā)生碰撞不代表患者不會(huì)與治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生接觸，所以在實(shí)際計(jì)算中，要預(yù)留出患者可能探出床的部分，以免發(fā)生意外。為安全起見，在治療機(jī)的機(jī)頭上安裝攝像頭有利于本研究治療過程中發(fā)現(xiàn)意外情況。同時(shí)，通過計(jì)算，可以得出床在和治療機(jī)機(jī)頭發(fā)生碰撞時(shí)，機(jī)架的角度大小。這樣可以在治療時(shí)預(yù)判哪些角度會(huì)發(fā)生碰撞。運(yùn)用設(shè)備自帶的計(jì)算功能在即將發(fā)生碰撞的時(shí)候給與先床歸零然后轉(zhuǎn)治療機(jī)機(jī)頭，等治療機(jī)機(jī)頭到達(dá)指定的位置再?gòu)?fù)位繼續(xù)治療。由于計(jì)算治療機(jī)機(jī)頭和治療床發(fā)生碰撞的角度不在本文討論的范圍內(nèi)，故僅作簡(jiǎn)略說明。
【圓的標(biāo)準(zhǔn)方程預(yù)防放射治療機(jī)頭與治療床碰撞的運(yùn)用論文】相關(guān)文章：
男孩疝氣治療方法02-17
治療脫發(fā)的經(jīng)典廣告語02-20
男孩青春痘的治療方法02-17
工傷康復(fù)治療申請(qǐng)流程10-13
如何治療頸椎病02-12
打架治療社保能報(bào)銷嗎09-21
治療四肢長(zhǎng)骨骨折不愈合論文開題報(bào)告01-31
2018康復(fù)治療學(xué)專業(yè)就業(yè)方向與就業(yè)前景分析11-19