自适应放射治疗
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放疗专业词汇
• • • • • • • • 剂量计算 Dose verification 剂量验证 RTPS 放射治疗计划系统 BEV射野方向视观 DRR 数字重建射线影像 EPID 电子射野影像装置 CT simulator CT模拟机 SAD 源轴距 SSD 源皮距 Cyber Knife 射波刀 Electronic Linear Accelerator 电子直线加速器
放疗专业词汇
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IMRT 调强放射治疗 PTV 计划靶区 CTV 临床靶区 GTV 大体靶区 OAR 危及器官 DVH 剂量体积直方图 3D CRT 三维适形放射治疗 X-knife x-刀 Quality Assurance 质量保证 Quality Control 质量控制
• ICRU 国际辐射单位和测量委员会（International Commission on Radiation Units and Measurement） • MLC 多叶准直器 • PDD 百分深度剂量 • HVL 半价层 • Afterloader 后装机 • SRS 立体定向放射手术 • SRT 立体定向放射治疗 • Tomotherapy 断层治疗 • Collimator 准直器
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Primary collimator 初级准直器 Secondary collimator 次级准直器 Independent collimator 独立准直器 Isocenter 等中心 AAPM 美国医学物理学会 WHO 世界卫生组织 IGRT 图像引导放射治疗 Adaptive radiotherapy 自适应放疗 VMAT 容积弧形(旋转)调强放射治疗 Gamma knife 伽玛刀 portal imaging射野影像照相
自适应放射治疗
自适应放射治疗自适应放疗（adaptive radiation therapy, ART）是图像引导放疗（image-guided radiation therapy, IGRT）发展延伸出的一种新型放疗技术。
其实施是通过照射方式的改变来实现对患者组织解剖或肿瘤变化的调整，即通过引导图像（如CT、EPID等）评判患者解剖和生理变化，或治疗过程中所反馈信息如肿瘤大小、形态及位置变化，分析分次治疗与原计划设计之间的差异，从而指导后续分次治疗计划的重新设计。
自适应放射治疗的主要目的是提高肿瘤放疗的精准性，实现对肿瘤靶区高剂量照射的同时，最大限度地减少周围正常组织受到高剂量照射的可能性，进而降低并发症发生概率。
广义上讲，任何一种通过反馈来调节治疗过程的技术均可纳入ART 的范畴，比如影像引导放射治疗(IGRT)、体积引导放射治疗、剂量引导放射治疗(DGRT)、结构引导放射治疗等。
IGRT可谓是ART的初级阶段，它在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸和蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者进行治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并能根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧“追随”靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。
而DGRT则是在IGRT的基础上提出的，DGRT 除了要对比图像数据外。
还要将治疗时的肿瘤和周围正常组织实际吸收剂量于治疗计划中出来的剂量进行比对，以及时调整患者摆位、治疗计划再优化，甚至在必要时修正处方剂量。
Mackie等于1993年发表了螺旋断层治疗（HT）设计思路的同时，就从理论上提出了利用其CT影像及剂量重建来修正对患者后续分次治疗的设想，这是第1次提及剂量重建和基于治疗时CT图像所获取信息的自适应放疗思想。
特别是近年来随着三维适形放疗和调强放疗的开展，越来越多的研究者关注于肿瘤靶区定义的精确性和对正常组织器官位置、大小和形状的改变都会影响到放疗的精准性。
放射治疗概述与进展
• 利用这些图像和(或 )信号，引导此次治疗和(或) 后续分次治疗
.
43
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
.
44
IGRT系统流程
.
45
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
.
26
放疗与其他治疗的综合治疗
放疗与手术的综合治疗：
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
缺点：（1）延迟手术（2）可能影响切口愈合
术前放疗价值较为肯定的有头颈部肿瘤如上颌 窦癌、宫体癌、直肠癌等。放疗2-4周后手术。
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
.
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
53
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸 运动幅
度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
.
54
放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
.
43
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
.
44
IGRT系统流程
.
45
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
.
26
放疗与其他治疗的综合治疗
放疗与手术的综合治疗：
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
缺点：（1）延迟手术（2）可能影响切口愈合
术前放疗价值较为肯定的有头颈部肿瘤如上颌 窦癌、宫体癌、直肠癌等。放疗2-4周后手术。
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
.
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
53
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸 运动幅
度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
.
54
放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
自适应近距离放疗的治疗计划设计-赵红福
施源器的选择
治疗计划设计与优化
3D打印多通道施源器
治疗计划设计与优化
施源器的植入
治疗计划设计与优化
三维影像获取
治疗计划设计与优化
环形施源器（宫腔管） offset -11mm
施源器的偏移量offset
治疗计划设计与优化
施源器重建
Berger D. Radiotherapy & Oncology, 2009, 93(2):347-351. Hellebust T P. Radiotherapy & Oncology, 2010, 96(2):153-160.
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。 采用轻质材质制作。 根据巴黎剂量系统设计，可方便保证 剂量覆盖和一定的剂量均匀性。
治疗计划设计与优化
乳腺插植模板
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。
Rowland Adjustable Breast Template (RABIT)罗兰可调节乳腺模板
宫颈癌自适应近距离放射治疗
自适应放射治疗概念
• ART(Adaptive Radiation Therapy ）：自适应放疗(ART)的概念是由美国Yan Di 等于1997 年首 次提出， 他把整个放疗过程， 即从诊断定位、计划设计、治疗实施到验证作为一个可自我 响应、自我修正的动态闭环系统。
online adaptive offline adaptive
预计划与施源器植入 实施治疗
影像定位
QA/QC
器官勾画
计划评估
治疗计划设计
治疗计划设计与优化
研究结果表明对于中小体积肿瘤的CTVHR D90的剂量大于85Gy EQD2能获 得超过90%的3年局控。
从图像引导自适应放疗的证据看，CTVHR D90的EQD2总剂量达到90Gy （外照射与近距离治疗大约各贡献一半)可以得到一个良好的局部控制。
治疗计划设计与优化
3D打印多通道施源器
治疗计划设计与优化
施源器的植入
治疗计划设计与优化
三维影像获取
治疗计划设计与优化
环形施源器（宫腔管） offset -11mm
施源器的偏移量offset
治疗计划设计与优化
施源器重建
Berger D. Radiotherapy & Oncology, 2009, 93(2):347-351. Hellebust T P. Radiotherapy & Oncology, 2010, 96(2):153-160.
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。 采用轻质材质制作。 根据巴黎剂量系统设计，可方便保证 剂量覆盖和一定的剂量均匀性。
治疗计划设计与优化
乳腺插植模板
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。
Rowland Adjustable Breast Template (RABIT)罗兰可调节乳腺模板
宫颈癌自适应近距离放射治疗
自适应放射治疗概念
• ART(Adaptive Radiation Therapy ）：自适应放疗(ART)的概念是由美国Yan Di 等于1997 年首 次提出， 他把整个放疗过程， 即从诊断定位、计划设计、治疗实施到验证作为一个可自我 响应、自我修正的动态闭环系统。
online adaptive offline adaptive
预计划与施源器植入 实施治疗
影像定位
QA/QC
器官勾画
计划评估
治疗计划设计
治疗计划设计与优化
研究结果表明对于中小体积肿瘤的CTVHR D90的剂量大于85Gy EQD2能获 得超过90%的3年局控。
从图像引导自适应放疗的证据看，CTVHR D90的EQD2总剂量达到90Gy （外照射与近距离治疗大约各贡献一半)可以得到一个良好的局部控制。
自适应放射治疗
自适应放射治疗自适应放疗（adaptive radiation therapy, ART）是图像引导放疗（image-guided radiation therapy, IGRT）发展延伸出的一种新型放疗技术。
其实施是通过照射方式的改变来实现对患者组织解剖或肿瘤变化的调整，即通过引导图像（如CT、EPID等）评判患者解剖和生理变化，或治疗过程中所反馈信息如肿瘤大小、形态及位置变化，分析分次治疗与原计划设计之间的差异，从而指导后续分次治疗计划的重新设计。
自适应放射治疗的主要目的是提高肿瘤放疗的精准性，实现对肿瘤靶区高剂量照射的同时，最大限度地减少周围正常组织受到高剂量照射的可能性，进而降低并发症发生概率。
广义上讲，任何一种通过反馈来调节治疗过程的技术均可纳入ART 的范畴，比如影像引导放射治疗(IGRT)、体积引导放射治疗、剂量引导放射治疗(DGRT)、结构引导放射治疗等。
IGRT可谓是ART的初级阶段，它在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸和蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者进行治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并能根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧“追随”靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。
而DGRT则是在IGRT的基础上提出的，DGRT 除了要对比图像数据外。
还要将治疗时的肿瘤和周围正常组织实际吸收剂量于治疗计划中出来的剂量进行比对，以及时调整患者摆位、治疗计划再优化，甚至在必要时修正处方剂量。
Mackie等于1993年发表了螺旋断层治疗（HT）设计思路的同时，就从理论上提出了利用其CT影像及剂量重建来修正对患者后续分次治疗的设想，这是第1次提及剂量重建和基于治疗时CT图像所获取信息的自适应放疗思想。
特别是近年来随着三维适形放疗和调强放疗的开展，越来越多的研究者关注于肿瘤靶区定义的精确性和对正常组织器官位置、大小和形状的改变都会影响到放疗的精准性。
自适应放疗技术在临床中的应用体会
２ 自适应 放 疗技 术（ Ａ ＲＴ） 存在 的 问题及 难点
种扫描结果均传至 Ｔ Ｐ Ｓ 计划系统 由同一个医生勾 画
靶 区 。根据 这 五 种不 同靶 区 ， 物 理师 分 别 做 出标 记 为 Ａ、 Ｂ 、 Ｃ、 Ｄ、 Ｅ的五种 放疗 计 划 。患者 进行 治疗 前 ， 每次 必须经过 Ｃ Ｂ Ｃ Ｔ （ 锥体束 Ｃ Ｔ） 扫 描 验 证 及 骨 性 和人 工 配 准 方式 综 合分 析 误差 大 小及 原 因 ， 再 根 据患 者 放疗 时膀 胱 的充 盈 度 及 宫 颈 癌 靶 区 大 小 、 形 状 的变 化 ， 在
的反馈信息（ 如肿瘤 的大小 、 形态及位置变化 ， 剂量的 分带 隋况 ， 正常器官随呼吸运动的形态 、 位置变化 ， 患
者 体 重 的增 减 ， 时间因数的变化等因素 ） 分 析 分 次 治 疗 间 和分 次 治疗 内与原 计 划设 计 之 间 的差 异 ， 及 时修
正或相对应地重新优化治疗计划 ， 提高肿瘤放疗的精
甘肃医药 ２ ０ １ ７ 年３ ６卷第 ６ 期
Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ， ２ ０ １ ７ ， Ｖ ｏ １ ． ３ ６ ， Ｎ ｏ ． ６
・
４ ９１・
自适应放 疗技术在 临床 中的应用体会
郑安 梅 魏世 鸿 欧 阳水根
甘肃省肿瘤医院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０
是 图像 引导放射治疗 （ ｉ ｍａ ｇ ｅ － ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｄ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｙ ， Ｉ Ｇ Ｒ Ｔ ） 的基 础 上延 伸 出 的一种 新 型 放疗 技术 。 最早 是 由美 国 Ｙ ａ ｎ Ｅ 等于 １ ９ ９ ７年 首 次 提 出 ， 其将整个放疗过 程 ， 即 从诊断定位 、 计 划设 计 、 治 疗 实 施 到 验 证 作 为 一 个 可 自我 响 应 、 自我 修 正 的 动 态 闭 环 系统 ， 通过 Ｉ Ｇ Ｒ Ｔ来 监 测 患 者解 剖 、 生 理 及 各 系 统 的变 化 ， 继 而 根 据 变 化
种扫描结果均传至 Ｔ Ｐ Ｓ 计划系统 由同一个医生勾 画
靶 区 。根据 这 五 种不 同靶 区 ， 物 理师 分 别 做 出标 记 为 Ａ、 Ｂ 、 Ｃ、 Ｄ、 Ｅ的五种 放疗 计 划 。患者 进行 治疗 前 ， 每次 必须经过 Ｃ Ｂ Ｃ Ｔ （ 锥体束 Ｃ Ｔ） 扫 描 验 证 及 骨 性 和人 工 配 准 方式 综 合分 析 误差 大 小及 原 因 ， 再 根 据患 者 放疗 时膀 胱 的充 盈 度 及 宫 颈 癌 靶 区 大 小 、 形 状 的变 化 ， 在
的反馈信息（ 如肿瘤 的大小 、 形态及位置变化 ， 剂量的 分带 隋况 ， 正常器官随呼吸运动的形态 、 位置变化 ， 患
者 体 重 的增 减 ， 时间因数的变化等因素 ） 分 析 分 次 治 疗 间 和分 次 治疗 内与原 计 划设 计 之 间 的差 异 ， 及 时修
正或相对应地重新优化治疗计划 ， 提高肿瘤放疗的精
甘肃医药 ２ ０ １ ７ 年３ ６卷第 ６ 期
Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ， ２ ０ １ ７ ， Ｖ ｏ １ ． ３ ６ ， Ｎ ｏ ． ６
・
４ ９１・
自适应放 疗技术在 临床 中的应用体会
郑安 梅 魏世 鸿 欧 阳水根
甘肃省肿瘤医院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０
是 图像 引导放射治疗 （ ｉ ｍａ ｇ ｅ － ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｄ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｙ ， Ｉ Ｇ Ｒ Ｔ ） 的基 础 上延 伸 出 的一种 新 型 放疗 技术 。 最早 是 由美 国 Ｙ ａ ｎ Ｅ 等于 １ ９ ９ ７年 首 次 提 出 ， 其将整个放疗过 程 ， 即 从诊断定位 、 计 划设 计 、 治 疗 实 施 到 验 证 作 为 一 个 可 自我 响 应 、 自我 修 正 的 动 态 闭 环 系统 ， 通过 Ｉ Ｇ Ｒ Ｔ来 监 测 患 者解 剖 、 生 理 及 各 系 统 的变 化 ， 继 而 根 据 变 化
陈立新——精确放射治疗的剂量验证与剂量监测
3%,3mm
85.0% 87.3% 96.1% 86.6% 84.7% 88.5% 79.8% 92.0% 93.3% 88.0% 89.3% 84.3% 85.3%
5%,3mm
91.5% 93.6% 98.8% 93.5% 98.0% 93.6% 91.6% 97.5% 98.2% 92.2% 93.4% 91.2% 95.1%
精确放射治疗的剂量验证与剂量监测技术
陈立新 中山大学肿瘤防治中心 放疗科
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
精确放射治疗下的剂量验证与剂量监测技术
一、治疗前剂量验证 二、治疗中剂量监测 三、实践与经验
2
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
20
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
1、在线（在体）剂量监测方式
体表或者腔内的探测器监测 加速器机头出射线的监测 患者出射线的剂量监测 基于加速器日志文件的监测
21
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
通过率
从跳数验算发展到三维剂量的验算
6
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
3）加速器的质量保证
输出量（晨检） MLC（叶片位置，运动速度等等） 辐射野（平坦度，对称性，射野大小等）
7
中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
3）加速器的质量保证
自适应放射治疗技术
适应症
局限性前列腺癌、局部进展期前列腺癌等。
治疗方法
采用调强放射治疗（IMRT）技术，根据患者肿瘤 变化情况调整治疗计划，实现自适应治疗。
治疗效果
可有效降低肿瘤复发率，提高患者生存率，减少 并发症。
案例三：头颈癌治疗的自适应放射治疗
1 2
适应症
头颈部恶性肿瘤、鼻咽癌等。
治疗方法
采用三维适形放射治疗（3DCRT）技术，根据患 者肿瘤变化情况调整治疗计划，实现自适应治疗。
前景展望
技术创新
随着影像技术、计算机技术和人工智能等技术的不断发展，自适应 放射治疗技术将不断得到优化和完善。
个性化治疗
随着对肿瘤和正常组织生理学特征认识的深入，自适应放射治疗将 更加个性化，提高治疗效果和安全性。
临床应用推广
随着技术的成熟和经验的积累，自适应放射治疗技术将逐渐在临床 得到广泛应用，为更多患者提供有效的治疗手段。
随着医学影像技术和计算机技术的不 断发展，自适应放射治疗技术逐渐成 熟，并开始广泛应用于临床实践。
02 自适应放射治疗技术的优 势
提高肿瘤控制率
通过对肿瘤形状和位置的变化进行实 时跟踪和调整，自适应放射治疗能够 更精确地聚焦高剂量射线于肿瘤，从 而提高肿瘤控制率。
通过在疗程中不断优化放射线剂量和 分布，自适应放射治疗能够更好地对 抗肿瘤细胞的耐药性，从而提高肿瘤 控制效果。
特点
自适应放射治疗技术具有高度的精确 性和灵活性，能够根据肿瘤的变化实 时调整治疗方案，提高治疗效果和患 者的生存率。
工作原理
图像引导
通过医学影像技术，如CT、MRI 等，获取肿瘤和周围组织的实时 图像，以便精确确定肿瘤的位置 和形状。
剂量计算
根据肿瘤的形状和位置，以及患 者的身体状况，计算出最佳的放 射剂量和照射角度。
局限性前列腺癌、局部进展期前列腺癌等。
治疗方法
采用调强放射治疗（IMRT）技术，根据患者肿瘤 变化情况调整治疗计划，实现自适应治疗。
治疗效果
可有效降低肿瘤复发率，提高患者生存率，减少 并发症。
案例三：头颈癌治疗的自适应放射治疗
1 2
适应症
头颈部恶性肿瘤、鼻咽癌等。
治疗方法
采用三维适形放射治疗（3DCRT）技术，根据患 者肿瘤变化情况调整治疗计划，实现自适应治疗。
前景展望
技术创新
随着影像技术、计算机技术和人工智能等技术的不断发展，自适应 放射治疗技术将不断得到优化和完善。
个性化治疗
随着对肿瘤和正常组织生理学特征认识的深入，自适应放射治疗将 更加个性化，提高治疗效果和安全性。
临床应用推广
随着技术的成熟和经验的积累，自适应放射治疗技术将逐渐在临床 得到广泛应用，为更多患者提供有效的治疗手段。
随着医学影像技术和计算机技术的不 断发展，自适应放射治疗技术逐渐成 熟，并开始广泛应用于临床实践。
02 自适应放射治疗技术的优 势
提高肿瘤控制率
通过对肿瘤形状和位置的变化进行实 时跟踪和调整，自适应放射治疗能够 更精确地聚焦高剂量射线于肿瘤，从 而提高肿瘤控制率。
通过在疗程中不断优化放射线剂量和 分布，自适应放射治疗能够更好地对 抗肿瘤细胞的耐药性，从而提高肿瘤 控制效果。
特点
自适应放射治疗技术具有高度的精确 性和灵活性，能够根据肿瘤的变化实 时调整治疗方案，提高治疗效果和患 者的生存率。
工作原理
图像引导
通过医学影像技术，如CT、MRI 等，获取肿瘤和周围组织的实时 图像，以便精确确定肿瘤的位置 和形状。
剂量计算
根据肿瘤的形状和位置，以及患 者的身体状况，计算出最佳的放 射剂量和照射角度。
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2、治疗分次间的考虑
分次治疗期间足够的外扩边界在一定 程度上可对肿瘤剂量覆盖与危及器官 保护之间提供一种较好的权衡。 然而，肿瘤和危及器官不可能总具有 同样形状、接受同样剂量或处于相同 位置，所以沉积剂量将会很明显地随 时间而改变，并将与通常假定独立于 时间的计划相比较。
三、自适应放疗的过程
放疗每分次前、期间或之后在许多成像形式和 照射技术间所选择的可能性已经开启了放疗计 划管理中许多可能的新事物。 CTVISION系统中计划图像可用于与分次治疗前 所获取的日常引导图像相关联对比，从而可执 行在线或离线式处理。
时间变量的考虑
随着图像引导及其处理过程的有效性，放疗 中除实际沉积剂量外还取得了患者体位的时 间变化参数，治疗计划优化已本质上获得一 种新维数，或者分次间（内）可将时间合并 作为可变量之一，从而用于确定如何和什么 时候实施对治疗的调整。
1、治疗分次内的考虑
治疗分次内的变化是指在各分 次治疗过程中靶区位置或形状 随时间的变化。
IGRT与ART的异同
IGRT与ART的异同
• 图1分别表示出IGRT和ART的流程图，从中 可发现虽然它们各自的时间顺序有所改变， 但在获取患者诊断影像、计划设计以及治 疗的基本功能方面是没有区别的； • ART所表现出的复杂性主要在于根据患者 影像变化而改变治疗计划的反复循环工作 流程上，其中的影像验证和计划变换是实 时、在线的就是在线式ART，非实时性的 则是离线式ART。
传统上讲，通过采用代表患者的三维轮廓（典型 CT图像）实现了治疗计划的设计，并假定治疗期 间这种轮廓将得以保持。该方法考虑到了组织器官 和（或）摆位可能的改变，导致靶区和（或）敏感 器官的外扩边界增加。即使在一些病例治疗中此方 法可能足够，但在靶区覆盖和正常组织避让之间也 许不能达到最后的权衡，从而患者总剂量可能导致 增加。
ART概念的提出
很多研究者希望能在不漏射靶体积条件下最 大限度减少外扩边界。 为解决这一难题，1997年YAN等正式提出了 ART概念。经过10多年研究以及放疗中影像 设备的快速发展，ART技术已逐步成熟并正 相继开展中。
ART的定义
通过归纳总结可定义ART为一个闭循 环的放疗过程，能通过图像来检测系 统的变化，继而根据变化的反馈信息 相对应地重新优化治疗计划。
基于患者四维影像的计划设计是ART中关键性的 组成部分之一。本质上，治疗计划设计优化应当 是一种四维处理过程。当治疗期间摆位和（或） 组织器官结构发生变化时，应考虑时间（一维） 相位。这些变化也许发生在分次放疗内（分次内 组织器官或摆位变化），或分次放疗间（分次间 组织器官或摆位变化）。
传统计划设计的局限性
靶区外加边界的形成
为了确保临床靶体积（CTV）获得足够处方剂量， 最简单方法是在CTV外加一个边界形成计划靶体积 （PTV），而这一边界则必须考虑到患者治疗过程 中的摆位误差、器官运动以及器官变形。 但这种外加边界方法同时很有可能会增加正常组织 受照射体积，从而引发靶区周围关键器官的放射性 反应，进而增加并发症可能。
临床中从四维图像系列可获得 呼吸运动时相，在计划中形成 出四维治疗模式，并同时考虑 患者位置和组织器官的改变。
1、治疗分次内的考虑
该问题的最后表现就是运用患者处于呼吸状态中的 信息形成治疗计划，然后将最优化四维计划予以治 疗实施，其应当考虑患者位置和组织器官的反复改 变状态。 对不同时相而言，当组织器官变化导致其照射剂量 增加时可通过肿瘤控制和组织并发症发生概率间取 得一种较好的折衷，即以这样方式形成治疗计划。
在IN-ROOM CT上的应用
CTVISION系统中所获得的诊断级定位图像可实现类似 往常一样的靶区及敏感器官勾画。同时，这些图像也 可用于与治疗时所获取的日常验证图像相关联，从而 予以执行在线或离线式处理。
图2列出了自适应放疗中在CTVISION系统上使获取图 像的流程图
自适应处理流程
二、自适应优化的考虑
1、治疗分次内的考虑
另外一种重要考虑就是也应通过采用可变形的剂量 配准覆盖组织的改变。 因此，在四维计划设计和治疗实施讨论特定执行前 应描述出需取得该目标的一些可变形配准能力。
1、治疗分次内的考虑
图3描述了不同时相图像变形配准的处理过程， 图像中将每一相位映射到参考相位（图中为第1 相位）图中。该病例中采用了LU等开发的变形 配准技术，这种技术非常有效且在肺癌病例中 提供了较好结果。 对于螺旋断层放疗技术，ZHANG等作为呼吸同步 照射已描述了四维计划的最简单实施和束流照 射。LU等也相继提出了实时运动自适应照射和 自适应算法的技术解决方案。
自适应放疗：新鲜？陈旧？
• Mackie等于1993年发表了螺旋断层治疗（HT）设 计思路的同时，就从理论上提出了利用其 CT影像 及剂量重建来修正对患者后续分次治疗的设想， 这是第 1 次提及剂量重建和基于治疗时 CT 图像所 获取信息的自适应放疗思想。 • 特别是近年来随着三维适形放疗和调强放疗的开 展，越来越多的研究者关注于肿瘤靶区定义的精 确性和对正常组织器官位置、大小和形状的改变 都会影响到放疗的精准性。
目的
• 提高肿瘤放疗的精准性，实现对肿瘤靶区 高剂量照射的同时，最大限度地减少周围 正常组织受到高剂量照射的可能性RT概述 二、自适应优化的考虑 三、自适应放疗的过程 四、自适应放疗的临床应用 五、结语
一、ART概述
自适应放疗（ART）概述
图像引导放疗进展
--自适应放射治疗
何为自适应放疗？
自适应放疗（adaptive radiation therapy, ART）是 图像引导放疗（image-guided radiation therapy, IGRT）发展延伸出得一种新型放疗技术。其实 施是通过照射方式的改变来实现对患者组织解 剖或肿瘤变化的调整，即通过引导图像（如CT、 EPID等）评判患者解剖和生理变化，或治疗过 程中所反馈信息如肿瘤大小、形态及位置变化， 分析分次治疗与原计划设计之间的差异，从而 指导后续分次治疗计划的重新设计。