肿瘤放射治疗技术的现状与发展
2023年肿瘤放疗行业市场发展现状

2023年肿瘤放疗行业市场发展现状肿瘤放疗是治疗恶性肿瘤的一种重要手段,具有治愈或缓解患者疼痛、改善生命质量的显著作用。
随着人口老龄化和生活方式改变,恶性肿瘤的发病率逐年上升,肿瘤放疗行业市场也得到了快速发展。
本文将就肿瘤放疗行业市场发展现状进行一系列分析。
一、市场规模近年来,肿瘤放疗市场规模逐年扩大。
据全球市场研究公司GIA数据显示,2015年全球放疗设备市场规模达到93.1亿美元,预计到2020年将增长至137.1亿美元。
而国内市场则呈现出迅猛增长的态势,数据显示2016年国内肿瘤放疗市场规模约为120亿元人民币,同比增长35%。
预计2020年国内肿瘤放疗市场规模将达到300亿元,未来市场潜力巨大。
二、市场主要受众1.医院:医院是肿瘤放疗市场的主要受众。
随着肿瘤治疗技术的不断提高以及大型公立医院的专科建设,医院对肿瘤放疗设备的需求也越来越大。
2.患者:患者是肿瘤放疗市场的最终受众。
随着大众对肿瘤治疗的重视和对医疗技术的提高认识,患者对肿瘤放疗的需求也逐渐增加。
三、市场趋势1.技术升级:肿瘤放疗技术不断升级,如精准放疗、超声引导射频治疗、介入放疗和光动力学等。
这些技术能够更准确地瞄准肿瘤组织,减少放疗对正常组织的损伤,同时增加肿瘤控制率和生存率,受到越来越多医院和患者的青睐。
2.市场竞争:随着肿瘤放疗市场越来越大,各大企业也争相进入。
而恶性肿瘤的治疗必需品——放疗设备,同质化程度较高,价格也具有相对裹足不前的趋势。
3.国家政策:政策环境对于肿瘤放疗的发展十分重要。
例如医保政策、IMRT(调强放射治疗)技术的新增,都为肿瘤放疗市场的发展带来巨大推动。
近年来国内医保对恶性肿瘤患者的报销门槛大幅降低,花费能力更强的患者也可以选择高端的精准放疗,带来市场更多的机会。
四、市场前景随着人口老龄化和环境污染等因素的影响,恶性肿瘤的发病率仍将继续上升。
而科技水平的不断提高,肿瘤放疗技术的不断升级,肿瘤放疗市场规模将进一步扩大。
肿瘤治疗的现状与发展趋势

肿瘤治疗的现状与发展趋势肿瘤是一个时下备受瞩目的疾病,其发病率越来越高,给患者和家庭带来了巨大的生理和心理压力。
然而,随着医学技术的不断进步和创新,肿瘤治疗的现状也在不断变化,而且未来还会呈现出更多的发展趋势。
一、现状分析目前肿瘤治疗从传统的手术、放疗、化疗到近年来的免疫疗法、靶向治疗等多元化方案,使肿瘤治疗的效果和体验都有很大的提升。
1. 手术、放疗、化疗对于早期肿瘤,传统的手术、放疗、化疗等治疗方式都有很好的效果,可以达到根治或者缓解症状的目的。
然而,这些治疗方式均会对患者身体造成一定的伤害和痛苦,比如手术会造成身体的损伤,放疗、化疗会破坏正常细胞,导致免疫力下降等。
2. 免疫疗法免疫疗法是近年来发展起来的一种治疗方法,在肿瘤治疗中具有很大的优势。
其基本原理是通过激活身体免疫系统来攻击和消灭癌细胞。
目前免疫疗法已被广泛应用于多种肿瘤治疗中,具有很好的效果,并被认为是未来肿瘤治疗的主流之一。
3. 靶向治疗靶向治疗是一种可以精准定位癌细胞的治疗方法,对患者身体造成的伤害极小。
通过筛选患者基因表达谱,对癌细胞的生长因子靶向干扰或破坏。
靶向治疗对癌细胞有很好的杀灭作用,而且与化疗相比,其副作用和患者体验都要好很多。
二、发展趋势1. 个体化治疗目前大多数肿瘤治疗方案大多是按照疾病种类和临床症状诊断出来的。
但随着医疗技术水平的不断提高和对人体基因功能的深刻认识,个体化治疗逐渐变得越来越受关注。
个体化治疗是根据患者的基因组学、表观遗传学等分子水平的检测结果,为每个患者设计一种独特的治疗方案。
因此,个体化治疗的效果更加精准和显著,可以避免因病人身体状况、基因突变等因素导致的不良反应发生。
2. 运用人工智能人工智能技术在肿瘤治疗中也得到了广泛应用。
机器学习、深度学习等人工智能技术可以在大量患者数据的基础上对癌症研究和治疗进行更加深入的研究和发展。
其实,人工智能技术在肿瘤治疗中的应用还远远不止于此。
例如,对于检测出来的癌症患者,医生可以通过机器学习预测患者的治愈概率。
肿瘤治疗的现状与发展

肿瘤放射治疗的现状与发展一、肿瘤放射治疗目的放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一,大约70%以上的肿瘤病人能够通过放射治疗得到较好的治疗,肿瘤放疗的目的是最大限度地提高肿瘤的局部控制率,减少正常组织的并发症,从而提高肿瘤的治愈率。
二、放射治疗对肿瘤治疗的贡献1998年WHO(世界卫生组织)公布的统计报告表明,恶性肿瘤中45%可治愈,所有可治愈的恶性肿瘤中,22%可通过手术治愈,18%可通过放射治疗治愈,5%可通过化疗治愈。
三、放射治疗设备放射治疗必备的设备:加速器,加速器产生的X射线作用于肿瘤组织,使肿瘤细胞死亡以达到治疗肿瘤的目的,X射线照射的方式为外照射(有些医疗单位使用钴60治疗机(正逐渐淡出市场),所产生的γ射线作用于肿瘤组织,照射方式也为外照射),使肿瘤细胞死亡以达到治疗肿瘤的目的,放射治疗所需的辅助设备有模拟定位机,放射治疗计划系统、剂量仪、适形挡铅制模设备、放射治疗定位设备以及验证设备,有了这些辅助设备,才能实现加速器的精确治疗。
有些医疗单位还使用后装治疗机,做内照射治疗使用,主要治疗腔内肿瘤及妇科肿瘤。
三、肿瘤放射治疗的历史与现状肿瘤放射治疗始于上世纪30年代,当时只有北京、上海、广州少数医院才能开展放射治疗,经过70年的发展,放射治疗在全国普遍开展,取得了巨大进步,但由于放射治疗设备昂贵以及经济状况的差别,放射治疗设备分布还不均匀,放射治疗技术水平发展也不平衡,大中城市、沿海城市、东部地区设备比较齐全、先进,相对之下西部地区以及欠发达地区还有差距。
虽然我国放射治疗设备近年来发展较快,但达到世界水平即70%的肿瘤患者得到放射治疗还有很长的路要走,另外放射治疗是个较大的系统工程,除要求放疗医生具备临床医学、放射影像学、放射物理学、放射生物学等综合知识外,还需要有具备一定临床基础知识、较高水平放射物理、计算机技术、医学影像知识的物理师配合工作,这样肿瘤患者才能得到规范的治疗,才能获得较好的治疗效果。
肿瘤治疗的发展与现状

肿瘤治疗的发展与现状过去几十年,肿瘤治疗领域取得了显著的进展,这使得许多癌症患者有了更好的生存机会和生活质量。
本文将探讨肿瘤治疗的发展历程以及目前的现状。
1.手术治疗手术是肿瘤治疗的传统方法之一,通过切除肿瘤组织来治疗病患。
随着外科技术的进步和精确性的提高,手术治疗变得更加有效和安全。
新的手术辅助设备,如机器人手术和显微镜,也为医生提供了更好的操作工具。
然而,手术治疗的局限性在于无法治愈晚期或转移性肿瘤。
2.放射治疗放射治疗利用高能辐射杀死肿瘤细胞或阻止其生长。
放疗可以独立使用,也可以与手术或化疗联合使用。
随着放射技术的发展,目前已经能够更准确地定位和瞄准肿瘤区域,减少对正常组织的损伤。
同时,新型放射技术如质子放射治疗也逐渐被应用于一些特定类型的肿瘤治疗,为患者提供了更加安全和有效的治疗选择。
3.化学治疗化学治疗通过使用抗癌药物来杀死癌细胞或阻断其生长。
化疗可以根据肿瘤类型和患者个体特征定制,以提高疗效和减少副作用。
近年来,研究人员发现了许多新的药物,并研发了针对肿瘤细胞特异靶向的治疗方法,如靶向治疗和免疫治疗。
这些新型治疗方法通过精确作用于癌细胞,以减少对正常细胞的损害,取得了可喜的进展。
4.免疫治疗免疫治疗是近年来肿瘤治疗领域的一大突破。
它通过激活患者自身免疫系统来攻击癌细胞。
免疫治疗可以分为非特异性和特异性两种方式。
非特异性免疫治疗通过增强整体免疫功能来提高机体对癌症的抵抗能力,如使用白细胞介素和干扰素。
特异性免疫治疗通过培养人工T细胞或利用免疫检点抑制剂来增强免疫系统对癌症细胞的识别和攻击能力。
5.靶向治疗靶向治疗是根据肿瘤细胞的遗传变异或异常信号通路来选择特定的药物进行治疗。
与传统化疗药物相比,靶向药物可选择性地攻击癌细胞,减少对正常细胞的损害,并具有更好的疗效。
许多成功的靶向药物已经在临床上使用,如激酶抑制剂和抗血管生成药物等。
总的来说,肿瘤治疗领域取得了显著的进展。
手术治疗、放射治疗、化学治疗、免疫治疗和靶向治疗等方法的不断发展使得肿瘤患者能够获得更加个体化和针对性的治疗方案。
2024年肿瘤放疗市场前景分析

2024年肿瘤放疗市场前景分析引言肿瘤放疗是一种常见的肿瘤治疗方法,通过使用高能射线来破坏肿瘤细胞,从而控制或消除肿瘤。
近年来,随着人口老龄化和慢性疾病的增加,肿瘤放疗市场呈现出快速增长的趋势。
本文将对肿瘤放疗市场的前景进行分析。
市场规模和增长趋势根据市场研究报告,全球肿瘤放疗市场在过去几年中呈现出稳定增长的态势。
预计到2025年,全球肿瘤放疗市场的价值将超过1000亿美元,年复合增长率将保持在5%左右。
这种增长趋势主要得益于以下因素:1.人口老龄化:随着人口老龄化程度的加剧,肿瘤的发病率也在增加。
老年人更容易患上肿瘤,并且肿瘤放疗在老年人中的应用也越来越普遍。
2.新技术的应用:随着技术的不断进步,肿瘤放疗的效果和安全性得到了显著提升。
例如,精确放疗技术和辅助放疗技术的应用,使得肿瘤放疗越来越受到医生和患者的认可和接受。
3.政府支持和保险覆盖:许多国家都提供对肿瘤放疗的政府支持和保险覆盖,这使得患者更容易接受肿瘤放疗。
政府支持和保险覆盖的扩大将进一步推动肿瘤放疗市场的增长。
市场竞争格局目前,全球肿瘤放疗市场呈现出较为分散化的竞争格局。
市场上存在多家大型医疗设备公司和医药公司都在开发和销售肿瘤放疗设备和药物。
其中,美国、欧洲和亚洲地区的公司在肿瘤放疗市场中占据了主导地位。
这些公司凭借其技术实力、产品品质和市场渗透能力,获得了较大的市场份额。
另外,一些新兴国家和地区的企业也在肿瘤放疗市场中崭露头角。
这些企业通过技术创新和市场定位,逐渐在市场中占据一席之地。
市场机遇和挑战尽管肿瘤放疗市场前景广阔,但也面临一些机遇和挑战。
市场机遇:1.技术进步带来的机遇:随着精确放疗技术和辅助放疗技术的不断发展,肿瘤放疗的临床效果将进一步提高,从而拓展市场需求。
2.新兴市场的增长机遇:一些新兴市场对肿瘤放疗的需求正在逐渐增加。
随着这些国家和地区的医疗水平提高和人口结构变化,肿瘤放疗市场在这些地区有着广阔的发展空间。
市场挑战:1.高昂的成本:肿瘤放疗设备和药物的研发、生产和使用都需要巨额的投资。
《2024年肿瘤放射治疗中靶区剂量优化技术研究》范文

《肿瘤放射治疗中靶区剂量优化技术研究》篇一一、引言随着医学技术的飞速发展,肿瘤放射治疗作为癌症治疗的重要手段之一,已经取得了显著的疗效。
然而,如何进一步提高治疗效果、减少副作用,成为当前研究的重要课题。
其中,靶区剂量优化技术是提高放射治疗效果的关键技术之一。
本文旨在探讨肿瘤放射治疗中靶区剂量优化技术的研究现状、方法及未来发展趋势。
二、靶区剂量优化技术的研究现状目前,靶区剂量优化技术主要涉及剂量计算、剂量分布调整和质量控制等方面。
在剂量计算方面,随着计算机技术的发展,三维治疗计划系统(3D-TPS)已经广泛应用于临床,能够精确计算肿瘤靶区的剂量分布。
在剂量分布调整方面,研究人员通过调整放射治疗参数,如射线能量、照射野、照射次数等,以达到优化靶区剂量的目的。
同时,质量控制也是靶区剂量优化技术的重要组成部分,通过严格的质量控制体系,确保治疗的准确性和安全性。
三、靶区剂量优化技术的方法1. 基于遗传算法的剂量优化:遗传算法是一种模拟自然选择和遗传学原理的优化算法,通过选择、交叉和变异等操作,寻找最佳的治疗方案。
在靶区剂量优化中,遗传算法可以用于寻找最优的放射治疗参数,以达到最佳的治疗效果。
2. 智能优化算法:随着人工智能技术的发展,越来越多的智能优化算法被应用于靶区剂量优化。
如深度学习、机器学习等算法,可以通过学习大量的治疗数据,自动寻找最优的剂量分布方案。
3. 剂量-体积直方图分析:剂量-体积直方图是一种用于评估靶区剂量分布的有效工具。
通过分析剂量-体积直方图,可以了解靶区的剂量覆盖情况及周围正常组织的受照情况,为剂量优化提供依据。
四、靶区剂量优化的实践应用在实践应用中,靶区剂量优化技术已经取得了显著的成果。
通过优化放射治疗参数,可以提高肿瘤靶区的照射剂量,同时降低周围正常组织的受照剂量,从而提高治疗效果、减少副作用。
此外,智能优化算法的应用,使得靶区剂量优化更加高效、准确。
例如,某医院采用基于深度学习的靶区剂量优化技术,成功提高了鼻咽癌患者的治疗效果,降低了治疗过程中的副作用。
肿瘤放射治疗的新技术和进展

肿瘤放射治疗的新技术和进展肿瘤放射治疗是临床上常用的治疗肿瘤的方法之一,通过利用高能射线杀死或抑制肿瘤细胞的生长,以达到治愈或缓解病情的目的。
随着科技的不断进步和医疗技术的不断创新,肿瘤放射治疗也不断发展和完善。
本文将介绍一些肿瘤放射治疗的新技术和进展。
首先,现代肿瘤放射治疗借助了医学成像技术的快速发展。
传统的肿瘤放射治疗主要依赖于CT扫描来定位肿瘤的位置和形状,然后制定放疗计划。
而现代肿瘤放射治疗结合了多种成像技术,如磁共振成像(MRI)、正电子发射计算机断层显像术(PET-CT)等,可以提供更准确的肿瘤定位和组织学信息。
这不仅有助于精确定位,还可以对肿瘤进行更高的剂量投放,从而提高治疗效果,同时减少对正常组织的损伤。
其次,肿瘤放射治疗的新技术之一是调强放射治疗(Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT)。
IMRT是一种利用计算机和线性加速器控制放射束密度和射束方向的技术。
IMRT可以根据肿瘤在不同方向上的大小、形状和位置,精确调整放疗剂量的分布,使放疗能够更好地适应肿瘤的形状,从而减少正常组织受放射的损伤。
IMRT技术的出现使得放射治疗的个体化和精确度得到了极大的提高。
除了IMRT,还有另一种新技术被广泛应用于肿瘤放射治疗,那就是强度调控弧放射治疗(Volumetric-Modulated Arc Therapy, VMAT)。
VMAT将IMRT与旋转调强方式相结合,可以在一个或多个旋转路径上同时调整射线强度,减少治疗时间,提高患者的舒适度和治疗效果。
VMAT技术在肿瘤放射治疗中具有较小的剂量投射,更好的剂量均匀性和更高的计划效率。
这使得该技术能够更好地保护周围健康组织,尤其对于位于关键器官附近的肿瘤更为重要。
此外,近年来出现了一项名为强子放射治疗(Proton Therapy)的新技术,该技术基于质子的辐射。
与传统的X射线治疗相比,质子治疗可以减少射线对正常组织的损伤,其优点主要体现在几个方面。
2024年放射治疗市场环境分析

2024年放射治疗市场环境分析1. 引言放射治疗作为一种常见的癌症治疗方法,在近年来得到了越来越多的应用和关注。
本文旨在对放射治疗市场的环境进行分析,了解其发展现状、市场规模、竞争格局以及未来的发展趋势。
2. 市场规模据统计,全球放射治疗市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
根据行业报告,预计到2025年,全球放射治疗市场规模将达到X亿美元。
其中,美国市场是全球最大的放射治疗市场,占据了相当大的市场份额。
亚太地区也是一个快速增长的市场,预计在未来几年中将成为放射治疗市场的主要增长驱动力。
3. 市场发展趋势3.1 技术创新随着医疗技术的不断创新,放射治疗市场也得到了相应的推动。
新的放射治疗设备的开发以及改进,使得治疗更加精准和有效,同时降低了副作用和并发症的风险。
放射治疗技术中的盾牌治疗、调强放疗、质子治疗等都是近年来的新趋势。
3.2 人口老龄化随着全球人口老龄化趋势的加剧,癌症发病率也在不断增加。
因此,放射治疗市场受益于人口老龄化的趋势,市场需求将持续增长。
3.3 医保政策的变化不同国家和地区的医保政策也对放射治疗市场产生了深远的影响。
一些国家通过提高医保报销比例、降低患者自付费用等举措,进一步推动了放射治疗市场的发展。
然而,一些国家对放射治疗的报销进行了限制,使得市场增长受到一定程度的制约。
4. 竞争格局放射治疗市场具有一定的竞争性。
全球范围内存在许多放射治疗设备和技术供应商,其中一些公司在市场中占据着较大的份额。
同时,新进入者也在不断涌现,提供更具竞争力的产品和服务。
5. 总结放射治疗市场作为一种常见的癌症治疗方法,具有广阔的发展前景。
随着医疗技术的不断创新和人口老龄化趋势的加剧,放射治疗市场将持续增长。
然而,市场竞争也将加剧,企业需要不断提升技术和服务水平,以满足不断增长的市场需求。
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原创:肿瘤放射治疗技术的现状与发展摘要放射治疗在过去的十年中经历了一系列技术革命,相继出现了三维适形放疗(3DCRT)、调强放疗(IMRT)、质子放疗等技术,这些技术的主要进步是靶区剂量分布适形性的提高。
但是,由于呼吸运动等因素的影响,在放疗实施过程中肿瘤及其周围正常组织会发生形状和位置的变化,这种不确定性一定程度阻碍了3DCRT和IMRT技术的发展。
图像引导放疗技术(IGRT)的出现,对补偿呼吸运动影响的肿瘤放疗取得了很好的疗效,特别是近年来提出的四维放射治疗(4DRT)技术,进一步丰富了IGRT的实现方式。
本文将详细介绍现有的各种放疗技术及其存在的问题,同时讨论一下放疗技术的未来发展方向。
关键词图像引导放疗;锥形束CT;四维放疗;呼吸门控系统1引言理想的放疗目的是精确给予肿瘤高剂量的同时尽量减少对靶区周围正常组织的照射。
近年来3DCRT和IMRT技术实现了静态三维靶区剂量分布的高度适形,较大程度上解决了静止且似刚性靶区的剂量适形放射问题。
然而,在实际放疗过程中,主要由呼吸运动引起的内部组织的运动和形变(主要是胸部和腹部的靶组织),严重影响了IMRT和3DCRT技术的准确实施。
如在单次放疗中,呼吸运动和心脏跳动会影响胸部器官或上腹部器官的位置和形状,胃肠蠕动也会带动邻近的靶区;在分次放疗间随着疗程的进行出现的肿瘤的缩小或扩展;消化系统和泌尿系统的充盈程度;在持续的治疗过程中患者身体变瘦或体重减轻等造成的靶区和标记的相对移位。
针对上述问题,我们迫切需要某种技术手段去探测肿瘤的摆位误差和运动形态,并且这种技术可以对靶区的形态变化采取相应的补偿和控制措施。
IGRT正是基于以上问题的出现而产生的。
现在我们可以采用在线校位和自适应放疗技术去解决分次间的摆位误差和靶区移位问题,也可以采用呼吸限制、呼吸门控、四维放疗等技术对单次放疗中出现的靶区运动进行补偿和控制,而这些技术都是属于IGRT的范畴[2]。
后面的内容将分别介绍IMRT技术、IGRT 技术的不同实现方式,包括呼吸限制、呼吸门控、自适应放疗、四维放疗,最后介绍一下未来放疗技术及设备的发展方向。
2肿瘤放疗技术的现状由于目前各种放疗技术各具优势及经济市场发展等原因,不同的放疗技术还处于并存的状态,适形调强放疗和图像引导放疗的部分技术代表了放疗领域的现状。
2.1适形调强放射治疗适形调强放疗技术包括三维适形放疗和调强放疗。
三维适形放疗是通过采用立体定位技术,在直线加速器前面附加特制铅块或利用多叶准直器来对靶区实施非共面照射,各射野的束轴视角(beam eye view, BEV)方向与靶区的形状一样,使得剂量在靶区上的辐射分布可以更加准确,而对周围正常组织的照射又可降到较低程度[3]。
与以往的常规放疗相比,三维适形放疗设备的突出优势是多叶准直器的使用。
多叶准直器所产生的辐射野可以根据肿瘤在空间任何角度方向(一般指机架旋转360度范围内)上的几何投影形状而改变,使辐射野的几何形状与肿瘤投影相匹配。
如美国Varian生产的23EX直线加速器上面装配有60对多叶准直器,该型多叶准直器在等中心平面上有40对宽0.5cm的叶片,两旁还各有10对宽1.0cm的叶片,最大射野达40cm×40cm。
由于多叶准直器灵活、高效的特点,将会逐步取代铅块的使用。
调强放疗是在三维适形放疗技术的基础上发展起来的。
调强放射治疗与三维适形技术相比,其优势体现在:①采用CT或MRT三维重建定位,提高了摆位和照射的精确度;②逆向计划的实施确保了剂量分布参数不仅从正面计算,而且利用了逆向算法来验证和审核,实现了射野强度分布的最优化;③可以配置射野内的各线束的权重,保证了剂量分布形状与靶区的实际三维分布形状相一致[4-5]。
IMRT的这些特点,使得我们可以对不同的靶区设计个体化的剂量分布计划,总体上缩短了治疗时间,提高了肿瘤的局部控制率。
IMRT技术的临床结果表明,其有效提高了中度和低度肿瘤的敏感性,在正常组织受损程度降低的情况下提高了肿瘤的单次照射剂量和总剂量,从而不仅保证了疗效且缩短了治疗的总时间。
在目前已经使用的各种调强放疗系统中,电动多叶准直器的使用较为广泛且技术相对成熟。
如国内的大恒医疗设备公司推出的STAR-2000系列精确适形调强放疗系统,该系统具有CT/MRT、CT/PET等多模式三维图像融合功能,采用了内置多叶准直器,可自动进行逆向优化计算给出调强计划。
经临床测试,该系统对肿瘤的定位准确,而且可以实现靶区的高剂量照射,显示出较三维适形放疗系统的优势。
图像引导下适形调强放疗技术的研究在近年来取得了很大进步,相信不久的将来必将引领“精确定位、精确计划、精确放疗”技术的新发展。
2.2呼吸限制和呼吸门控呼吸运动会引起肺、乳腺、肝、胃等胸部器官和腹部器官的形变和移位,所以人们首先采用了呼吸限制的方法来减少呼吸运动对肿瘤运动的影响。
呼吸限制在一定程度上暂停了靶区的运动,这样,当我们做CTV到PTV的扩展时,有效的减少了PTV与CTV间的安全边界[7]。
近年来出现的呼吸限制技术主要有主动呼吸限制技术(voluntary breath hold,ABC)和深度吸气屏气技术(deep inspiration breath hold,DIBH)。
这些技术的优势是操作简单省时,但是呼吸限制需要患者配合医生进行屏气,所以呼吸限制仅适合肺功能较好而且愿意配合医生进行治疗的患者。
基于呼吸限制的局限性,人们提出了呼吸门控技术。
呼吸门控是指通过某种检测设备对呼吸运动进行检测,在呼吸周期的特定时间间隔内打开或关闭射线束,从而在特定时相间隔内近似定位了肿瘤的状态。
例如,实时体位跟踪呼吸门控系统(RPM Respiratory Gating System)采用一台红外摄像机来跟踪固定在患者胸部或腹部的体外标记,然后系统通过呼吸运动波形曲线来描述患者的呼吸运动模式。
在放疗计划中,我们已经通过所获得的CT图像建立了一个在特定时相对靶区进行放射的计划,在治疗过程中当靶区进入计划治疗区域时系统会自动打开射线束。
若患者由于呼吸异常等原因造成呼吸曲线偏离阈值时,系统会自动关闭射线。
这样,患者就可以在相对自然的呼吸下接受治疗。
呼吸门控的执行可以采用外部标记法或内部标记法,外部标记是固定在患者腹部或胸部的反射性固体块,可以通过红外摄像机进行监控,如上面提到的实时体位跟踪系统就是采用了这种体外红外摄像跟踪方法。
内部标记法是指在患者体内靶区植入不透X线金属标记物,这样,可以通过射线对标记进行检测来确定肿瘤的运动状态。
但是,呼吸限制和呼吸门控技术也有不足之处。
在实际放疗中,它们都是在呼吸周期的某一个时段内对肿瘤实施照射,这样导致的结果是疗程的延长,而多次治疗又会产生新的误差。
呼吸限制和呼吸门控技术的这些不足一定程度上阻碍了它们的推广和发展。
2.3自适应放射治疗传统的放疗是在正式实施治疗之前的2周到3周时间做放疗计划,然后在实际放疗中利用计划实施放射,期望达到准确的适形剂量分布。
但是,这种方法显然有很大缺陷,因为我们不能保证当前肿瘤的形状与运动状态与两周前的相同,而且实施治疗时需要重新摆位,会产生新的摆位误差。
自适应放疗技术是为了减少分次治疗间的摆位误差和靶区运动而发展起来的。
自适应放疗基本过程是:在每个分次治疗时对靶区进行CT扫描摄片,然后系统在离线状态测量每次摆位误差,最后通过前面数次存储的摆位数据,综合分析并调整PTV和CTV间的安全边界,确定新的放疗计划,利用新的计划来继续进行后面余下的分次治疗。
但是,上面提到的自适应放疗技术不适合于随机误差较大且分次治疗次数较多的治疗。
经调查,最新的自适应放疗技术可以做到充分利用单次放疗前的摆位和剂量分布数据来重新实施摆位或剂量调整,代表了自适应放疗领域新的发展方向。
2.4四维放射治疗在呼吸运动引起肿瘤移位的研究中发现,在单次治疗中肿瘤的最大移位可达3cm,所以计划中的CT数据需要准确描述肿瘤的实际运动。
但是,传统的CT图像往往忽略了呼吸作用的影响,因而所获得的图像与实际治疗中的相比经常会出现扩大或扭曲的现象。
虽然在当前的放疗技术中,我们可以采用呼吸门控系统,但疗效提高不大。
四维放疗技术的出现,较好的解决了运动肿瘤的准确定位问题。
四维放疗在包括CT扫描的三维成像和加速器三维方向照射系统外还引入了时间因素,相应的CT可以按时序扫描,称为4DCT。
为了模拟肿瘤随呼吸的运动,我们需要从四维图像中获取实际靶区容积的信息。
4DCT对呼吸运动的完整周期进行扫描,反映了胸部器官和靶区随呼吸运动的“轨迹”,据此我们可以制定个体化的靶体积(ITV)。
4DCT数据的获取与呼吸运动周期可以实现同步。
在这里,我们通过分析一套4DCT设备来简要说明四维放疗的过程,这套设备由Varian公司的RPM(Real-time Position Management)系统和GE公司的Discovery ST multislice PET/CT scanner系统组成,分为两个阶段:2.4.1 计划设计阶段放疗师在CT定位前通过对患者进行呼吸训练来使其保持均匀且平静的呼吸。
对于呼吸功能不好的患者,可以实施主动呼吸控制技术,它通过设计好的通气设备控制气流来调整病人的呼吸节奏。
4D-CT扫描过程:在患者腹部次于剑突的部位固定一反射块,利用RPM系统的红外摄像机对标记块进行随时监控。
与RPM系统相连的计算机利用Varian公司配套提供的4D软件对标记的运动进行实时分析。
在扫描过程中,标记的运动作为“呼吸运动轨迹”被软件记录下来。
扫描完成后,4D软件对不同位置和不同时相的CT数据信息按呼吸周期排序,然后我们通过AW(Advantage Workstation)工作站将大量的CT切片按呼吸运动轨迹的时相进行分类,AW工作站利用RPM系统创建呼吸运动轨迹时所保留的时相标记文件来进行时相计算,将一个完整周期(一个周期选定为从吸气末到下一个吸气末)划分为十个等间隔的时相。
最后对各个时相的图像进行三维重建,形成了一个完整的4DCT图像序列。
2.4.2治疗阶段前面过程是四维放疗的计划设计阶段,下一个阶段就是实施治疗了。
在治疗中,利用呼吸监控装置检测患者,当呼吸运动进行到某个时相时治疗机就会自动调用该时相的射野参数等数据对靶区实施照射。
目前,四维放疗在靶区定位和图像获取技术方面已经成熟,而且已经开始投入市场,但是,在计划和实施阶段还存在一些问题尚待解决和完善,因此,四维放疗的开展还有待于后两者的发展和成熟[2]。
3放疗技术的发展方向目前,肿瘤放疗已经在几个方向上取得了发展:从离线校正向在线校正发展;从模糊显像向高清晰显像发展;从单一显像向集成显像发展[9]。
随着精确放疗技术的不断前进,多维放疗与适形调强放疗的结合将会成为未来几年放疗领域发展的一个新方向,体现在:3.1图像引导下的适形调强放疗由于目前放疗系统在治疗实施阶段还存在靶区适形性的问题,图像引导下的适形调强放疗指明了四维放疗的一个方向[10]。