一、概念

一、概念

(一)图像引导放射治疗

精确放疗时代,通过各种技术可以使肿瘤区得到最大的治疗剂量,而周围组织的剂量很小,这对摆位提出了更高要求,图像引导放疗技术可以帮助治疗师提高摆位准确性,减小摆位误差,从而达到更精确的治疗。

图像引导放射治疗(image guided radiation therapy,IGRT)是指放疗前以加速器自带的CT进行扫描,采集并重建三维图像,与治疗计划图像配准后达到相应误差标准范围内再实施治疗,也可以在治疗中根据获取的相关影像资料,对肿瘤、正常组织器官或者体表轮廓进行评估,能根据其位置变化进行调整,以达到靶区的精确放疗和减少正常组织受照为目的的放射治疗技术。IGRT的出现就是为了解决治疗过程中精确定位的问题,它的技术考虑了人体的呼吸和器官运动可引起肿瘤(靶区)及重要器官的移动和摆位导致的误差。实时修正因误差(如计划、摆位和器官运动等)所致靶区移位,充分考虑了器官和靶区放疗分次内和放疗分次间运动,利用先进的影像设备对肿瘤和关键器官进行监控,并能根据器官和靶区位置的形状变化调整治疗条件使照射野紧紧“追随”靶区,实现肿瘤真正意义上的“适形”放疗

目前我科较为常用的IGRT设备有二维(EPID),三维主要包括KV级螺旋CT、MV级螺旋CT等。

(二)电子射野影像系统(https://www.daowen.com)

电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)是当射线束照射靶区时,采用电子技术在射线出射方向获取图像的工具。基于非晶硅平板探测器的EPID可用较少的剂量获得较好的成像,具有体积小、分辨率高、灵敏度高、影响范围宽等优点,EPID应用能量为兆伏的X线,骨骼和空气的对比度都较低,而且骨的对比度比空气的低,软组织显像不清晰,一些靶区校正需结合内植标志才能进行,这也激发了直线加速器上能量为千伏的X线成像设备的发展。放射治疗是分次照射过程,而放射治疗计划设计所依据的患者图像资料,是一组相对静止的图像。由于每次治疗时患者的体位,以及患者正常呼吸和生理运动,都可能使肿瘤及临近的正常组织的位置发生位移。为克服其带来的偏差,通常是在治疗计划设计过程中扩大计划靶体积的范围,这势必增加计划设计的难度或增加正常组织的受量。利用图像引导技术,特别是在加速器配置锥形束CT(Cone Beam CT)装置,利用其实时采集的患者三维图像,修正患者体位实时照射。这一技术考虑了患者在治疗过程中,体位和内部器官随时间可能有所改变等因素,并可离线甚至在线修正,更精确地实施治疗,故又称为四维放射治疗。

四维放射治疗的发展,促进了治疗模式的改变。与常规方法比较,肿瘤放疗医师们也正在逐渐探讨和实践:增加肿瘤的总剂量和分次剂量;尽量减少正常组织特别是敏感器官的总剂量和分次剂量;缩短总治疗时间和减少分次治疗次数等等。这一治疗模式在立体定向放射治疗技术中已有实践,并展现了很好的前景。放射治疗的上述发展,可以真正实现高剂量分布在三维方向精确而完美地包罗任一形状的肿瘤,同时最大限度地减少周围正常组织的剂量,从而提高肿瘤的局部控制率和改善患者的生存质量,这正是放射肿瘤医生一个世纪以来所追求的目标。

(三)螺旋断层治疗

螺旋断层治疗是CT图像引导放射治疗与IMRT发展的结合,它以螺旋断层扫描生成的MV级图像来做图像引导,用扇形射束模拟CT扫描的方式来实现放疗,在每次治疗前实施MVCT扫描,MVCT具有图像质量高,扫描剂量低(1.0~3.0cGy)等优点,得到的图像与诊断KVCT图像融合,根据融合的结果,调整病人的位置(移动治疗床),然后实施放疗。