李加榮 汪卓赟 安徽醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院醫(yī)學工程部 （安徽 合肥 230006）

內容提要： 激光定位儀一般安裝在電子直線加速器、模擬定位機、計算機體層成像機、磁共振成像設備、正電子發(fā)射計算機體層顯像儀、數(shù)字減影血管造影機等設備上，用于病灶或治療靶點的輔助定位，廣泛應用于放射治療、放射性粒子植入、微創(chuàng)手術等領域。但有時礙于機房布局限制等原因，安裝位置被占用，導致無法順利安裝激光定位儀。因此，文章推薦一種激光定位儀分布式安裝的方法以解決這一矛盾。

激光定位儀在電子直線加速器、模擬定位機、計算機體層成像（Computed Tomography，CT）定位機、射波刀等設備上屬于必備的等中心指示裝置之一，是檢驗放療準確性驗證的重要依據，通過投射激光束的方法在人體表面三維方向上標記腫瘤病灶的位置[1-3]。激光定位儀也可以安裝在CT機、磁共振成像設備、正電子發(fā)射計算機體層顯像儀、C形臂等設備上，應用于病灶定位、放射性粒子植入、微創(chuàng)手術標記等領域[4-8]。在以上幾種設備機房中安裝激光定位儀時，如果操作臺在機架側向，其中一個激光燈安裝位置正好位于觀察窗上，這給激光定位儀的安裝帶來難題。

1.激光定位儀的安裝特點

激光定位儀的作用是在機房空間內標記一個三維坐標系，用以指示病灶或治療靶點的相對位置。它分別從患者的左、右、前三個方向投射扇形面狀激光束，分別平行于患者出冠狀面、矢狀面、橫斷面，激光束投射在患者體表形成清晰的亮線，指示病灶在體內的相對位置[9]。激光定位儀一般由三個激光燈組成，在檢查床左、右兩側各有一個，每個激光燈內有兩個互相垂直的激光投線器，用于投射平行于患者橫斷面和冠狀面的激光束。還有一個激光燈主要投射平行于患者矢狀面的激光束，一般安裝在床尾斜上方的墻上（固定式激光定位儀多采用此法），或在檢查床正上方的天花板上（三維動態(tài)激光定位儀多采用此法）。

2.CT機房布局及激光定位儀安裝方式

根據機架與操作臺之間的相對位置不同，CT、磁共振成像、正電子發(fā)射計算機體層顯像儀等設備的機房布局常見有以下幾種：

2.1 斜向操作位（見圖1a）

圖1.機房布局的三種主要方式

操作臺位于機架斜前方，觀察窗位于床尾偏機架30°～60°范圍內。這是國標GBZ/T180-2020[10]推薦的布局方案，優(yōu)點是方便觀察監(jiān)護患者，缺點是機房空間利用率較低。這種機房安裝激光定位儀的難度較小，主要問題是各方墻面與檢查床和機架不垂直、不平行，可以通過安裝角度支架解決[11]。

2.2 正向操作位（見圖1b）

操作臺位于機架正前方，觀察窗位于床尾方向。這是X射線模擬定位機、CT模擬定位機等常用的布局，數(shù)字減影血管造影和CT也常用，優(yōu)點是機房空間利用率高，缺點是不便于觀察監(jiān)護患者。檢查床及機架與各方墻面垂直或平行，安裝激光定位儀的難度最低。

2.3 側向操作位（見圖1c）

操作臺位于機架左側或右側，觀察窗位與檢查床平行。這種布局多見于X射線攝片和透視機房，CT機房也經常采用。優(yōu)點是機房空間利用率高，技師走動路徑短，也便于觀察和監(jiān)護患者，缺點是觀察窗處需要增加輻射防護。對于安裝激光定位儀來說，最大的問題是觀察窗占用了其中一個激光燈的位置，安裝難度最大。一般需要在觀察窗前安裝一個支架，將激光燈固定在支架上。但那樣會遮擋操作者視線，影響檢查中對患者的監(jiān)護，尤其是在注射造影劑時可能會增加意外風險。

3.側向操作位機房安裝激光定位儀的實踐

對于側向操作位機房觀察窗與激光定位儀位置沖突的問題，目前各設備廠家也沒有較好的解決方案。筆者在工作中曾遇到數(shù)例此類情況，為最大限度保留觀察窗與激光定位儀各自的功能，采用一種分布式安裝方法，將激光燈拆分，兩個激光投線器安裝在不同的位置，統(tǒng)一控制、協(xié)同工作，較好地解決了這一矛盾。其中，三維固定式和三維動態(tài)激光定位儀略有不同，以下各分享一例。

3.1 固定式激光定位儀安裝案例

側向操作位CT機房，觀察窗位于檢查床左側（背向機架、面向檢查床，下同）占用左側激光燈安裝位置，安裝固定式激光定位儀。將該激光燈功能拆分，其豎直激光投線器安裝在觀察窗上方，指示患者橫斷面；將水平激光投線器安裝在觀察窗右側（若置于左側會被機架遮擋部分光線），指示患者冠狀面（見圖2a）。兩者協(xié)同完成患者身體左側的激光線標識。

圖2.激光燈拆分協(xié)作避開觀察窗

3.2 三維動態(tài)激光定位儀安裝案例

側向操作位正電子發(fā)射計算機體層顯像儀機房，觀察窗位于檢查床右側占用右側激光燈安裝位置，安裝三維動態(tài)激光定位儀。其水平激光投線器帶有驅動機構，整體安裝在觀察窗左側；將豎直激光投線器拆解，電線延長，固定在觀察窗上方（見圖2b）。對于水平激光線的驅動機構參數(shù)，重新進行標定。

3.3 精確度驗證

以上兩個案例在安裝完成后，為驗證改動部分投射的激光線精確度，對它們分別做了重點專項檢測。檢測方法參照《放射治療擬定位X射線輻射源檢定規(guī)程》[12]和《放射治療CT模擬定位機X射線輻射源檢定規(guī)程》[13]兩個標準文件。在等中心位置每條激光線上選取-50、0、50mm共3個點，分別讀取三組數(shù)據（水平線偏向上方為正，豎直線偏向機架為正），記錄見表1。

表1.激光線偏離誤差表

按照相關標準，激光定位儀等中心平面上的誤差應不大于±2mm。根據實際測量結果，兩個案例的3個位置，均符合標準要求，即使是最大誤差也明顯低于限值。為客觀評價實際值偏離真實值的情況，根據以下公式計算各組數(shù)據的均方誤差，數(shù)值見表1最后一行見公式（1）。

為直觀掌握誤差情況，以豎直線誤差為橫坐標、豎直線誤差為縱坐標，制作各次測量的誤差散點圖（見圖3）?？梢郧宄乜吹剑瑴y量值全部在以原點為中心、半徑為2mm的圓之內，且誤差控制較好。

圖3.激光線偏離坐標誤差分布圖（3a.案例1；3b.案例2初始位置；3c.案例2目標位置）

4.小結

通過側向操作位機房安裝激光定位儀的案例，解決了觀察窗與激光定位儀位置沖突的問題，采取了創(chuàng)造性的激光燈拆分、激光投線器協(xié)作的辦法，完美解決了實際難題。該方法既能保證激光定位儀的精確度，又能保留觀察窗的觀察監(jiān)護功能，避免擴大患者檢查時的意外風險。

5.討論

由于機房建設與設備采購環(huán)節(jié)分離，在實際工作中經常需要面對機房與設備適配的問題。在機房建設時，無法確定后期設備的細節(jié)要求。如到設備采購安裝和使用環(huán)節(jié)，為滿足設備裝機條件和配套設施，不可避免地增加建設成本，甚至不得不削足適履，犧牲設備應有的易用性和合理布局[14]。在工作中，可能會接觸到的一些醫(yī)療器械在某些特殊使用場景下存在產品設計不完美的情況，工程師應大膽嘗試對原有產品進行適當?shù)母倪M，以期獲得更好的使用效果。