图像引导的概念

放射治疗作为治疗恶性肿瘤的一个重要手段，对于许多癌症可以取得较好的治疗效果。20世纪90年代后期，随着计算机技术、医学影像技术（CT、MRI、PET、PETCT）、图像处理技术的迅猛发展，放射治疗技术从简单的传统二维常规放疗发展到高精尖的立体定向放疗，在三维适形放射治疗技术基础上，迅速发展成为三维适形强调放射治疗及图像引导放射治疗。

图像引导放射治疗（image guided radiotherapy，IGRT）是将放射治疗机与成像设备结合在一起，在患者治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常组织器官进行实时的监控，采集图像信息，确定治疗靶区和重要的组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，摆位误差，并在必要时进行位置和剂量分布校正，减少放疗期间靶区位移误差和摆位误差，监测和校正放疗时肿瘤和正常组织运动引起的误差，已达到靶区精确放疗和减少正常组织受照射为目的的放射治疗技术。

（一）图像引导放射治疗的实现方法

1．在线校正：在单次治疗中，患者正常摆位后采集X线或CT图像，通过与计划CT图像或计划CT图像生成的DRR图像对比，确定摆位误差或照射野误差后进行修正。然后，再采集图像重复上述过程，直至摆位误差在允许范围内再实施照射。

2．离线校正：即自适应放疗，是使用图像数据、剂量以及其他信号作为反馈进而对治疗计划进行修正，从而提高放疗准确性和精确性。在第一次治疗过程中观测患者器官或剂量的变化，改进放射治疗计划；根据已接受照射剂量实际累积情况，调整后续照射剂量或根据治疗程中所产生的效果调整靶区大小或处方剂量，实现精确放疗。目前的发展趋势是实现在线自适应放疗，根据当次的影像信息，调整放疗计划，确保每次放射治疗的准确性。

3．实时跟踪：通过照射野或治疗床的移动使肿瘤靶区与照射射野保持相对位置固定，达到动态追踪的效果，进而减少呼吸运动对胸腹肿瘤放疗的影响，有效保护正常组织。(https://www.daowen.com)

（二）图像引导放射治疗的发展方向

图像引导：放射治疗从模糊图像到高清晰图像，从单一图像形式到多种图像或信号集成，从二维图像到三维图像，从离线校正到在线实时校正。图像引导放射治疗（IGRT）提高了靶区的控制率及放射治疗的精确性，降低肿瘤周围正常器官及组织受到的损伤，IGRT迅速发展的同时也具有很大的发展空间，将在临床实际中得到广泛的应用。IGRT还具有以下发展空间：

1．实时追踪技术：图像设备的引导下，通过照射野或治疗床的移动，使肿瘤靶区与射野保持相对位置固定，达到动态追踪的效果。它可以减少呼吸运动对胸腹肿瘤放疗的影响，有效地保护正常器官组织，提高放疗精确度。

2．多维图像引导：多维图像引导不仅能获取靶区中肿瘤的运动、变形和退缩情况，还能够获取肿瘤功能和代谢程度不同的区域等生物信息。如肿瘤乏氧区及血供大小和位置、肿瘤生长速率、细胞的周期调控、肿瘤的侵袭及转移特性、癌基因和抑癌基因改变等。将离线校正和在线校正相结合，用较低的照射剂量和较小的照射野得到更好的治疗效果。

3．剂量引导放射治疗：剂量引导放射治疗（DGRT）在IGRT 的基础上产生，是通过剂量校验工具检测计划剂量和实际照射剂量之间的误差。DGRT在对比图像数据的同时还要对比治疗时肿瘤及肿瘤周围正常组织计划中计算出的剂量与实际吸收的剂量，以便及时调整患者的摆位、优化治疗计划，甚至修改处方剂量。即在图像引导的同时进行实际照射野与计划照射野的形状、剂量的双重验证。