肿瘤放疗前沿技术--IGRTVGRTSGRTDGRT四维放疗简介
四维放射治疗技术(4D-CT)重建技术在肝癌精确放疗定位的应用效果
四维放射治疗技术(4D-CT)重建技术在肝癌精确放疗定位的应用效果【摘要】目的四维放射治疗技术(4D-CT)重建技术在肝癌精确放疗定位的应用效果。
方法选取2020年8月－2023年6月本院收治的肝癌患者80例为观察对象，分为观察组、对照组，各40例。
对照组应用三维放射治疗技术（3D-CT），观察组应用四维放射治疗技术(4D-CT)。
对比应用效果。
结果观察组靶区体积优于对照组，对比有统计学意义（P〈0.05）；观察组肝脏剂量学指标高于对照组，对比有统计学意义（P〈0.05）。
结论四维放射治疗技术可以精确定位靶区位置，提高靶区剂量，值得推广。
【关键词】肝癌；四维放射治疗技术；精确放疗定位原发性肝癌是我国高发的一种恶性肿瘤，目前的研究认为，此病同遗传、生活习惯等因素有关，而在疾病发生后，能否对患者进行有效治疗，对于延长患者生存时间有重要意义。
其中，手术是肝癌患者最理想的治疗手段，但因疾病早期隐匿性的缘故，患者就诊时多易错过最佳手术时机，故而需要采用其他治疗方法。
其中，放射治疗是患者治疗的重要手段，既往在放射治疗中主要实施3D-CT技术，其能在肝癌的治疗中发挥作用，但其难以对肝脏靶区体积进行精准定义，故而临床运用有局限性，而随着临床研究的深入发现[1]，在患者的治疗中应用4D-CT，能够显著提升放疗效果，所以当下在临床有广泛应用。
鉴于此，此次研究将就四维放射治疗技术(4D-CT)重建技术在肝癌精确放疗定位的应用效果进行论述，报道见下。
1资料方法1.1研究资料选取2022年1月－2022年12月本院收治的肝癌患者80例为观察对象，分为观察组、对照组，各40例。
对照组男26例，女14例，年龄37-67岁，平均（45.76±3.41）岁；观察组男28例，女12例，年龄37-68岁，平均（45.95±3.28）岁。
两组间资料比较无显著性差异（P〉0.05）。
纳入标准：（1）符合《原发性肝癌诊疗指南（2022年版）》中的标准[2]；（2）不适宜手术者；（3）病史资料齐全者。
放疗领域英文缩写
肿瘤放射治疗领域常用英文缩写肿瘤放射治疗领域常用英文缩写：1 RT（Radiotherapy,Radiation Therapy）放疗或放射治疗：放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种方法，是当今治疗肿瘤的三大手段之一。
据统计，大约有60～70%恶性肿瘤患者需要接受放射治疗。
有些恶性肿瘤通过放疗可以得到根治，并可能获得同类同期肿瘤的手术治疗的疗效，且可保存所在的器官及其功能。
2 IMRT（Intensity Modulated Radiation Therapy）强调放射治疗：调强放射治疗与以往放射治疗技术不同，它通过调节各个方向照射野的野内射线的强度产生非均匀照射野，达到肿瘤的高剂量三维适形分布和危及器官的低剂量分布，从而提高肿瘤的照射剂量，尽可能地减少危及器官和正常组织的受量，最终提高肿瘤局部的控制率，改善肿瘤患者的生存质量。
3MLC（MultiLeaf Collimator）多叶准直器或多叶光栅：MLC最初设计主要是用于替代射野挡铅，后来发展成了IMRT的基础，控制叶片运动可实现静态MLC和动态MLC调强。
4QA & QC（Quality Assurance & Quality Control）质量保证和质量控制：放射治疗的QA是指经过周密计划而采取的一系列必要的措施，保证放射治疗的整个服务过程中的各个环节按国际标准准确安全的执行。
这个简单的定义意味着质量保证有两个重要内容：质量评定，即按一定标准度量和评价整个治疗过程中的服务质量和治疗效果；质量控制，即采取必要的措施保证QA的执行，并不断修改服务过程中的某些环节，达到新的QA级水平。
5SAD（Source to Axis Distance）源轴距：放射源到机架旋转或机器等中心的距离。
3DCRT、X刀、IMRT等技术都采用SAD技术，国内常规放疗正在普及SAD等中心照射技术。
6SSD（Source to Surface Distance）源皮距：放射源到模体表面照射野中心的距离。
肺癌精确放疗进展
MVision兆伏级锥形束CT影像技术； 影像引导放射治疗（IGRT）； 自适应放射治疗（ART）； 四维照射技术:是在三维照射技术的基础上加上时间 概念,主要包括实时照射和自适应照射； CT加速器 ；
断层放射治疗是CT介导的三维调强放射治疗，它将直线 加速器和螺旋CT整合起来，使治疗计划、患者摆位和治疗过 程融为一体。该技术实现了在治疗中以CT为基础的摆位。而 且，与以往放射治疗不同的是，它用调强的扇形射线束，以
在使用断层治疗机治疗时，患者躺在治疗床上，治疗床连续移动的同时环形 机架旋转，当机架旋转时机架中的直线加速器发射出扇形光子束，射束成螺旋状 围绕患者，可以治疗大体积肿瘤以及同时治疗多个部位，其照射野最大可达１６ ０ ｃｍ×４０ ｃｍ。
TomoTherapy Hi-Art System TomoTherapys Presentation
调强治疗实现方式的分类
适形放疗 3D CRT
调强适形放疗 IM RT
2D 物 理 补 偿 P h ysical
C om pensator
多叶准直器 M LC
断层治疗 Tom otherapy
电磁扫描 M agnetic S c a n n in g
棋盘准直器 NOMOS
Volum e B ox
全身范围
同时治疗多靶区(点)
照射体积
80 cm 40 cm 4 mm
圆球形
斗蓬野
头颅/全脊柱
传统IMRT方式 机器人放射外科(射波刀等)
传统放射外科(r刀x刀)
肿瘤形状复杂性
肿瘤小于15 - 40 cm 头颈部肿瘤 乳腺癌 前列腺
脑及肺部肿瘤 < 6 cm 细小脑部肿瘤 高度不规则形
●立体定向γ射线适形放射治疗(体部γ刀)
放射治疗技术 (2)
适应症
3DCRT适用于头、体部位体积较大的肿瘤， 如鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌、肝癌、 肝血管瘤、胰腺癌、前列腺癌、直肠癌、 妇科肿瘤等；
使用范围广泛，是放射治疗的重要方法之 一。
鼻咽癌
治疗前
治疗后
肺癌 ·治疗计划
肺癌
治疗前
治疗后
三维适形放射治疗的局限性
靶区形状虽已适形，但靶区内剂量分布 欠均匀
三维适形放射治疗（3DCRT）是立体定向 放射治疗技术的扩展。
利用多叶光栅或适形挡铅技术、将照射野 的形状由普通放疗的方形或矩形调整为肿 瘤的形状。
使照射的高剂量区在人体内的三维立体空 间上与肿瘤的实际形状相一致。
提高了肿瘤的照射剂量，保护了肿瘤周围 的正常组织，降低放射性并发症，提高肿 瘤的控制率。
IMRT
前列腺癌
影像引导放射治疗 (IGRT)
IGRT是一种四维放射治疗技术，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，在患者进行治疗过程中利用影像设备 对肿瘤及正常器官进行 实时监控，并根据器官 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。
可用于<4cm的病变。
适应症：
SRS 特别适宜治疗头部重要神经高度集中 区域的小肿瘤以及脑转移瘤和位置较深的 肿瘤。
临床主要用于颅内病变，如垂体腺瘤、听 神经瘤、脑膜瘤、脑转移瘤、脑动静脉畸 形、脑海绵状血管瘤等。
立体定向放射外科与传统手术比较
优点：避免了开颅手术的许多风险，诸如 麻醉意外、出血、感染以及因为切除脑组 织而导致脑部功能的缺损，也不会遗留疤 痕，住院时间缩短。
先进放疗技术简介
先进放疗技术简介（一）调强放射治疗（IMRT）IMRT是目前世界上最先进的放射治疗技术，它以先进的计算机技术和加速器设备为基础，通过计算机驱动多叶光栅的移动形成无数子野在三维空间上的叠加，既可做到三维适用放疗，还可改变照射内射线强度，产生靶区剂量强度分布的不一致，即照射野与靶区形状一致而剂量强度分布不一致。
故调强放疗理论上可做到使靶区内剂量分布该高的高、该低的低；对靶区周边正常组织可做到想低就低。
因此，这一技术可有针对性地提高靶区剂量和降低周边正常组织的剂量，有利于提高疗效、减低损伤。
（二）三维适形放疗（3D-CRT）3D-CRT是采用立体定向技术，在直线加速器上附加特制铅块或多叶光栅等技术实施共面或非共面照射，在三维空间上照射野与靶区形状一致，其技术和结果类似于分次立体定向放疗（SRT）。
3D-CRT比SRT适用范围更广，可用于全身各部位不同大小、形状各异的靶区的放射治疗，因适应范围广，费用适中，定位准确，因此是目前放疗技术的主流。
（三）立体定向放射（外科）治疗立体定向放射（外科）治疗是使用专用的立体定位装置，通过CT或MRI扫描定位，由计算机系统对人体轮廓、正常器官和靶区进行三维重建，并设计不同入射角度的照射野或照射或采购多源聚集照射，利用聚焦的原理，将各个照射野或照射弧的放射线集中到靶区，而靶区周围正常组织受量很少。
根据靶区特点采用单次大剂量照射称为立体定向放射外科（SRS），采用分次剂量治疗时称为立体定向放射治疗（SRT）。
SRS就是人们常说的头部r-刀治疗，它利用精确立体定向技术，使用高能射线多源聚焦的方法，给病变组织单次大剂量照射致病变组织毁损的一种放疗技术，SRS主要用于颅内病变的治疗。
SRT是利用立体定向技术，采用分次照射靶区的放疗技术，就是人们俗称的X-刀。
放射治疗的一种新技术
放射治疗的一种新技术--IGRT大中小作者： 来源：中国医疗设备网更新日期：2005-08-20 浏览次数：389简述：IGRT是一种四维的放射治疗技术，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，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，使之能做到真正意义上的精确治疗。
放射治疗的一种新技术--IGRT放射治疗作为肿瘤治疗的三大手段之一，在肿瘤的治疗上发挥着不可替代的作用。
随着人们对肿瘤治疗方法研究的深入和计算机技术的飞速发展带来的医学影像技术的革新，各种复杂的治疗技术在临床上得到推广和普遍应用，同时也对治疗的精度提出了更高的要求。
我们知道，放射治疗的目的是最大可能的提高肿瘤组织的剂量和尽可能的降低正常组织的照射剂量。
由于各种先进的医学影像技术的出现为精确的描叙人体组织器官提供了可能和可靠性，也为放射治疗医师精确的勾画肿瘤提供了很大的帮助。
在此基础上，我们采用适形治疗技术、调强治疗技术等先进的治疗方法可以在肿瘤周围形成一个所需的高剂量梯度变化的形如“山峰”状的剂量分布，高剂量区域围绕着肿瘤，而正常组织受到很少的剂量贡献，从而对肿瘤进行“精确”照射。
但如何去保证治疗时做到“精确”呢？一种新的放射治疗技术--影像引导放射治疗（IGRT）技术可以保证对肿瘤进行精确的治疗。
IGRT是一种四维的放射治疗技术，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。
2024年乳腺癌放疗
乳腺癌放疗乳腺癌放疗：现状与展望一、引言乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁女性健康。
近年来，随着医疗技术的不断发展，乳腺癌的治疗手段日益丰富，放疗作为乳腺癌综合治疗的重要组成部分，对于提高患者生存率和生活质量具有重要意义。
本文将对乳腺癌放疗的现状、技术进展及未来展望进行综述。
二、乳腺癌放疗的现状1.放疗在乳腺癌治疗中的地位放疗是乳腺癌综合治疗的关键环节，主要作用于局部控制和降低复发率。
对于早期乳腺癌，放疗可以降低局部复发率，提高生存率；对于局部晚期乳腺癌，放疗可以缓解症状，提高生活质量。
目前，放疗在乳腺癌治疗中的应用已得到广泛认可。
2.放疗技术（1）传统放疗技术：包括二维放疗（2D-RT）和三维适形放疗（3D-CRT）。
2D-RT技术较为简单，但照射范围较大，对正常组织损伤较大；3D-CRT技术可以提高靶区剂量分布，降低正常组织损伤。
（2）调强放疗（IMRT）：通过调整射线强度，实现靶区剂量的均匀分布，进一步降低正常组织损伤。
（3）立体定向放疗（SBRT）：采用立体定向技术，对靶区进行高剂量照射，具有精确度高、疗程短等优点。
（4）质子放疗：利用质子射线的布拉格峰特性，实现对肿瘤的高剂量照射，同时降低正常组织损伤。
3.放疗在乳腺癌治疗中的应用（1）术后放疗：针对乳腺癌术后患者，放疗可以降低局部复发率，提高生存率。
对于具有高危因素的患者，如淋巴结阳性、肿瘤较大等，术后放疗尤为重要。
（2）新辅助放疗：对于局部晚期乳腺癌，新辅助放疗可以缩小肿瘤体积，降低分期，提高手术切除率。
（3）姑息放疗：对于晚期乳腺癌患者，放疗可以缓解症状，提高生活质量。
三、乳腺癌放疗的技术进展1.图像引导放疗（IGRT）：通过实时图像引导，确保放疗靶区的准确性，提高治疗效果。
2.四维放疗（4D-RT）：考虑呼吸运动等因素，实现动态照射，降低正常组织损伤。
3.个体化放疗：根据患者的生物学特征，制定个体化放疗方案，提高治疗效果。
肿瘤放射治疗技术的现状与发展
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。
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Image Guided Radio Therapy(IGRT)，是指为了解决病人器官移位对放疗剂量和靶区的影响而采用的技术，它主要是利用各种影像工具所获的病人放疗任一时刻靶区所在影像位置和变化来调整放疗源与准直器和射野，以使肿瘤完全在TPS所设计的范围内。
随其发展而来的是VGRT（容积影像引导的肿瘤放疗），SGRT（结构影像引导的放疗），DGRT（剂量引导的放疗），虽然定义和技术上与IGRT略有不同，但总体来说都是一个意义。
以上各项均可称之为四维放疗。
它包括肿瘤的上下，左右，前后，运动四维角度。
一、四维放疗技术的由来：肿瘤由于呼吸等器官运动的影响，在放疗过程中各个方向均是运动的，无论Tumor是在头颈部还是在胸部还是腹部，只不过在胸部的运动幅度更大，据报道在胸部的肿瘤平均移动范围可达2-3cm，且各个方向的幅度也不同，在这种情况下我们在确定PTV时必须在CTV各方向外扩2-3cm，这在肺癌等胸部肿瘤来说是不可能扩这么大范围的，而在进行IMRT治疗时肿瘤的剂量更不确定。
图1、肿瘤在各个方向上的运动示意图：
图2、肿瘤在各个方向上的运动影像图示：
二、四维放疗的发展历程（从被动呼吸门控到呼吸引导门控）：
Gating technique 是四维放疗技术的基础；
1、被动呼吸门控：现在主要应用的是ABC和DIBH
1－1、ABC(Active Breathing Coordinator）：这种技术在国内已用不少单位应用，主要是利用呼吸罩控制病人呼吸，在射线投照时使患者在一定时间（如10S）呼吸暂时停止的方法，从而控制肿瘤运动。
在进行IMRT治疗CT扫描时也必须获得的是在ABC时的图像
图3、ABC控制示意图：
图4:CT扫描时的图像控制验证对比：从左到右依次为1、正常呼吸下的CT图像，2、放疗开始时某一呼吸深度ABC时的图像，3、30分钟后同一呼吸深度ABC时的图像，从图像中我们可以看到肿瘤位移的控制，2与3基本相同
1－2、DIBH (Deep-Inspiration Breath Hold)：与ABC有所类似，只是将患者呼吸控制在深气状态下。
被动呼吸门控虽然减少了正常组织的照射，稳定靶区剂量，但大部分患者无法耐受，据报道仅有10-15%的患者可以接受这种门控，此外，在屏住呼吸时不可能完全消除器官运动。
2、呼吸引导门控(真正意义上的四维放疗）：它就是指在4DCT（四维CT）所获图像基础上采用的4DRT（四维放疗技术）；工作原理是不控制患者呼吸，仅对患者的呼吸进行监测从而控制四维cone-beam CT的扫描，即在患者不同的呼吸时相采集各自的呼吸图像（如下图5），然后将各时相的图像勾画各自的靶区（GTV、CTV、PTV等），在放疗时同样是对患者的呼吸进行监测以不同的呼吸时相采用不同的照射计划。
图5：四维放疗工作流程示意图：
图6：在不同的呼吸时相的CT扫描图像。