更新时间：2022-07-26 17:15
CT模拟机不仅可以象诊断性CT机一样为治疗计划系统提供高质量的横断面CT影像资料，帮助临床医生精确勾画出肿瘤靶区及危险器官的轮廓，进而帮助计算机计划系统进行组织不均匀性校正，提高剂量计算的准确性
还能够借助复杂的计算机软件，将计划设计的照射野三维空间分布结果重叠在CT重建的病人解剖资料之上，在相应的激光定位系统的辅助下，实现对治疗条件的虚拟模拟（Virtual Simulation）。现代的CT模拟机综合了部分影像系统、计划设计系统和传统X光模拟机的功能，已经融合成为现代放射治疗技术不可分割的一部分。从肿瘤的定位、治疗计划的设计、剂量分布的计算，到治疗计划的模拟、实施，CT模拟机的应用贯穿了放射治疗的全过程。
CT模拟机的构成
CT模拟机主要由以下几个部分组成：（1）诊断性CT机；（2）治疗床；（3）计算机控制台；（4）模拟机中央工作站；（5）激光定位系统。
CT模拟机的功能与原理
CT模拟机可以看作是诊断性CT机与传统X光模拟机的有机结合。因此，CT模拟机的功能也涵盖了诊断性CT机与传统X光模拟机的功能。
诊断功能：
CT模拟机首先是一部先进的诊断性CT机。如前所述，现代的CT模拟机常选用大孔径、高速扫描的螺旋CT机。由于扫描速度快，扫描层厚薄，重建的CT图像质量较高。临床医师可以及时发现异常病变，判断肿瘤性质，并进而确定治疗方式，布野方法及处方剂量。
定义肿瘤靶区及重要器官:
临床医师在CT横断面图像上逐层勾画出肿瘤和周围重要器官的轮廓，从而确定肿瘤靶体积及其与周围重要器官的关系。并根据肿瘤侵袭的微观特点设计包含了肿瘤细胞可能侵袭的亚临床病灶的临床靶区，进一步考虑到器官运动及摆位误差的影响，设计适当的计划靶区。通过优化照射野对计划靶区的覆盖情况及避开重要器官，保证靶区接受了均匀的处方剂量并避免重要器官受到过量的照射。
现代CT模拟机可以为用户提供影像融合的功能。使用者将常规CT影像与增强CT、MR或PET影像进行融合，从而为临床医师勾画靶区提供更多的参考信息。
设计照射野：根据临床医师定义的肿瘤靶区及周围重要保护器官的信息，计划设计者可以合理的安排射野的大小和入射方向。借助BEV（Beam Eye View）功能，设计者可以从不同方向观察靶区及重要器官的覆盖情况。通过优化布野方案，保证肿瘤靶区的覆盖，并尽量减少周围重要组织的覆盖。 组织不均匀计算：CT模拟机重建影像的CT值反应了X射线在人体组织中的线性衰减关系.
由此，通过CT值，就可以得到组织横截面的电子密度分布情况。计算机计划设计系统可以根据内建的校正公式，进行组织密度的不均匀校正计算。
组织不均匀性校正对提高剂量分布计算的精确度具有重要意义。如胸部照射的病人，由于胸部解剖关系复杂（肺组织因为存在空腔，密度要较肌肉、软组织为低；骨组织却较肌肉、软组织为高），射线散射与吸收的情况较均匀组织差别很大。如果仍按照均匀组织进行计算，剂量分布的误差可以达到10%。可见，组织不均匀校正对保证胸部治疗计划剂量分布运算的准确性尤为重要。
治疗监控：在治疗过程中及治疗结束后，多次采集CT影像，可以用来评估肿瘤体积变化情况和治疗摆位误差情况。并根据需要决定是否要调整治疗计划，以获得最佳的治疗效果。
CT模拟的工作步骤
CT模拟过程为借助复杂的计算机软件进行治疗计划设计，将虚拟的照射野在三维空间分布的结果重叠在CT重建的“数字化病人”解剖资料之上，并利用相应的激光定位系统在真实患者身体上标记射野设计的结果，实现对治疗条件的虚拟模拟定位设计。具体步骤有：
（1） CT扫描，病人摆位和固定
（2）治疗计划设计与虚拟模拟定位：包括靶区及周围组织的勾画，等中心的设置，直接设置摆位标志点或预设置参考标志点，照射野的设置等。
（3） CT模拟设计的验证