评估和优化治疗计划方案。 打印输出治疗报告。 实施治疗计划的验证，确定补救措
施。
放射治疗操作流程
安装定向框架
MRI/CT 扫描
传送图像数据
图像工作站
治疗计划系统
实施治疗
靶区定位，规划照射或手术路径。轴冠状位和立体显示 剂量分布，实时优化手术方案，打印治疗计划报告
常用概念及术语
图象序列（组）(Study, Series） 电子数据、电子密度 靶区或治疗区（TV）
Radiation Therapy Planning System (TPS)
放射治疗计划系统 及其应用
北京航空航天大学图像中心 周付根
主要的内容
放射治疗计划系统及相关问题 通用粒子植入治疗计划系统 头部立体定向粒子植入治疗计划系统
肿瘤治疗的方法
外科手术治疗 化学药物治疗 放射线照射治疗 组合方式治疗
常用概念及术语
由DVH导出的参数，如V100：承 受100%处方剂量的体积大小， D100：包容100%靶区体积的剂量 值，D90：包容90%靶区体积的剂 量值，适形度：承受处方剂量的 靶区体积占总体积的百分比等。
B_TPS
(Brachy-Therapy Planning System) 粒子植入内放射治疗 计划系统
和窗位调节，支持图像的多窗口显示及多 模式显示； 支持有框架和无框架定位方式，自动探测 图像定位标记点和定位误差的评估及报警 提示； 自动探测体表轮廓线，靶区和重要器官等 目标轮廓的自动或交互提取；
图像的灰度、直线距离、角度和面积 的测量和显示；
不同断层图像序列间的交互重建和剖 切显示；
体表、靶区和重要器官等多目标的三 维重建以及原始图像数据的融合显示， 支持透明和半透明显示；
医学影像学和计算机技术发展的产物。
放射治疗技术发展的急需。 TPS使得放射治疗计划的设计和评估更
为行 模拟，得到最佳的治疗方案，实现了治 疗计划的定量设计。
3D放射治疗计划系统
允许医生在患者的三维体空间中直接进行 计划设计、优化，使治疗计划的设计过程 转变为虚拟治疗过程，结合三维空间定位 技术，真正实现了治疗计划的制定与治疗 过程的一致，从技术上规范了治疗过程， 并保证了治疗精度和质量的提高。
验证报告输出，包括：剂量分布、 粒子位置和粒子描述。
系统功能概述（6）
7、数据资料管理 具备完善的病例数据库管理、计划数
据和图像序列管理功能，可以实现病 例、计划和图像序列的新建、编辑、 修改、删除等各项功能。
系统功能概述
1、图像数据输入 支持DICOM 3.0标准、视频采集和
扫描输入； 支持电子数据图像和扫描图像并存，
CT、B超和MRI等图象并存； 引入图像序列的概念，可同时或分
阶段输入不同检查设备的不同序列 图像。
系统功能概述（1）
2、图像数据处理和三维显示 支持图像缩放、平移、翻转、漫游、窗宽
肿瘤和周围的淋巴结（GTV） 计划靶区（PTV） 临床靶区（CTV） 一般GTV≦CTV≦PTV
常用概念及术语
等剂量线 等剂量面 剂量剖面直方图 体积剂量直方图 (DVH) 处方剂量、参考剂量、匹配周缘
剂量
常用概念及术语
剂量单位为Gy或cGy, 1Gy = 100cGy
计划系统可以计算出靶区总的剂 量值，以cGy单位给出
图象序列的插值与重建。
系统功能概述（2）
3、粒子植入计划设计 交互式设计粒子植入计划，采用多窗口
的断层图像显示方式，可以在同一图像 序列的不同层面间自由移动或在不同图 像序列上设计、修改计划参数；
根据靶区的位置自动安置计算框、模板 的位置，使得设计更加快捷、准确；
交互设计体表参考点； 交互设计粒子植入针和粒子的空间分布； 根据靶区体积自动计算粒子数量； 自动布设粒子在靶区中的位置；
系统功能概述（4）
5、验证植入计划方面 以CT图像为基础自动精确识别粒子的空间
位置，在各个层面确定植入范围、涉及区 域内的绝对剂量; 识别重复计数的粒子; 精确计算所植入粒子的整体剂量和分布;
精确显示所有平面的剂量分布和等剂量曲 面。
系统功能概述（5）
6、计划报告输出
打印输出所有的治疗计划数据、评 估图形和图像。
支持同一计划多个模板设计、病人的多计 划设计和计划数据的相互拷贝。
系统功能概述（3）
4、剂量评估
可以在不同的图像序列的断层图像上直观 地显示等剂量分布，多个等剂量线、等剂 量面的同时显示；
显示等剂量面与靶区及断层图像在三维空 间中各个角度的吻合情况和相互关系；
支持多种剂量评估方法，如P.O.I、Profile、 DVH等；
3D治疗计划系统是计划系统的革命，3D系 统使放射治疗更为科学。
治疗计划系统的作用
为临床医生提供交互式的断层图像的 三维构建工具；
可以精确的确定体表、靶区及重要组 织、器官的几何描述；
精确测量靶区，提供相应的定量数据 辅助医生和物理师制定治疗方案；
治疗计划系统的作用
计算剂量在体内组织间的空间分布 并直观显示；
放射治疗技术
1、体外（远距离）照射 立体定向照射 X射线常规、旋转和适形照射 γ射线（伽玛刀）照射
放射治疗技术
2、体内（近距离）照射 （1）、放射性粒子后装照射 （2）、放射性粒子植入照射
–腔内照射 - 管内照射 –术中照射 - 表面施源照射 –组织间插植照射 （3）经皮穿刺、图象引导
放射治疗技术中的关键问题
靶区定位的准确性和体积精度 照射剂量场的准确制定 照射路径（手术路径）的选择 重要结构和组织的有效保护 治疗方案优化（治疗简化）
放射治疗方案的评价 好的治疗方案应合理地分布 照射野或放射性粒子，确保对 肿瘤组织的高剂量照射，肿瘤 内部剂量场相对均匀，同时最 有效保护周围的敏感组织和器 官。
3D放射治疗计划系统(TPS)
B_TPS系统是一套三维可视化工 具，可以作为术前的计算机仿真平台 和术后验证工具，粒子植入内放射治 疗的重要组成部分。
B_TPS具有友好的用户界面和极 佳的图像显示效果。主要功能包括： 影像设备的图像数据输入和整理、图 像数据处理与测量、三维重建显示、 粒子植入计划设计（包括手术路径、 粒子分布等）、剂量评估和优化、治 疗计划输出和病例数据库管理等功能 模块。