放疗图像引导系统
放疗图像引导系统完整版
通过精确的影像学数据，医生可以制 定更为精准的放疗计划，并根据肿瘤 的变化实时调整，确保治疗效果的最 大化。
减少患者痛苦和副作用
降低并发症风险
精确的放疗计划和实施有助于减少并发症的 发生，减轻患者的痛苦和不适感。
提高生活质量
通过减少放疗对周围正常组织的损伤，患者 能够减轻副作用，如恶心、呕吐、疲乏等， 提高生活质量。
在肿瘤放射治疗中，放疗图像引导系统能够实现快速、准确的定位和摆位，提高 治疗的精度和效率。
放射性手术
放射性手术是一种新型的肿瘤治疗方法，通过将放射性物质植入肿瘤内部或周围，实现对肿瘤的近距 离照射。放疗图像引导系统在放射性手术中起到关键的作用，能够实时监测放射性物质的位置和分布 ，确保治疗的准确性和安全性。
国际化发展与合作
国际学术交流与合作
积极参与国际学术交流，与国际顶尖研究机构和专家合作，共同 推动放疗图像引导系统的研发和应用。
跨国临床试验
开展跨国临床试验，验证放疗图像引导系统在不同国家和地区的适 用性和有效性。
标准化与推广
制定国际化的标准，推动放疗图像引导系统的普及和应用，造福更 多的肿瘤患者。
放疗图像引导系统还可以协助医生制定手术方案，为手术提供准确的影像学依据，提高手术的成功率 和治疗效果。
放射性介入治疗
放射性介入治疗是一种微创的肿瘤治 疗方法，通过导管等介入手段将放射 性物质输送到肿瘤内部。放疗图像引 导系统在放射性介入治疗中起到重要 的辅助作用，能够实时监测导管的位 置和放射性物质的分布，确保治疗的 安全性和有效性。
VS
放疗图像引导系统还可以协助医生制 定介入治疗方案，为介入治疗提供准 确的影像学依据，提高介入治疗的效 果和患者的生存率。
CT-on-rail图像引导技术在肺癌放疗中的应用
CT-on-rail图像引导技术在肺癌放疗中的应用周梦熙;王凡;董东;陈香存【摘要】目的比较滑轨CT(CT-on-rail)和电子射野影像系统(EPID)两种图像引导放射治疗(IGRT)技术在肺癌放疗中的应用,并比较不同图像匹配方式对放疗摆位精度的影响.方法对16例肺癌患者在放疗期间每周行1次EPID和CT扫描并进行图像配准,得出X、Y、Z3个线性方向的误差值,进行统计学分析,对2种IGRT方法进行比较;滑轨CT组分别有灰度、轮廓和骨性标志模式,观察3种配准方式对摆位精度的影响.结果 CT和EPID配准的X、Y、Z三维方向差异均有统计学意义(P＜0.05).CT配准组中通过3种配准方法得出,X轴、Z轴图像匹配采用灰度模式比轮廓和骨性标志模式精度高,差异有统计学意义(P＜0.05);Y轴上灰度模式和轮廓模式精度高于骨性标志模式,差异有统计学意义(P＜0.05).结论基于CT-on-rail系统进行的图像引导放射治疗比基于EPID系统进行的图像引导放射治疗精度高;在使用滑轨CT进行肺癌图像引导放疗时,建议首选灰度模式配准.【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2016(051)010【总页数】4页(P1477-1480)【关键词】滑轨CT;电子射野影像系统;图像引导放射治疗;摆位误差【作者】周梦熙;王凡;董东;陈香存【作者单位】安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022【正文语种】中文【中图分类】R734.2图像引导放射治疗(image guided radiation therapy, IGRT)是一种新型的、通过一系列影像系统进行靶区定位和患者摆位的肿瘤放疗技术[1]。
在肿瘤放疗过程中结合CT、核磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography, PET)或超声等影像设备，借助某些特殊解剖结构与计划图像进行配准融合，其目的是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，实时监测肿瘤及其标志物[2]，更好地保护正常组织器官，减轻放疗副作用，提高肿瘤照射量。
放疗图像引导系统 ppt课件
图像处理技术
随着人工智能和机器学习的发展，放疗图像引导系统的图 像处理能力将得到进一步提升，能够更精准地识别肿瘤位 置和形状。
实时监控与反馈
通过引入传感器和实时监控技术，系统能够实时监测放疗 过程中肿瘤的变化，及时调整治疗方案，提高治疗效果。
剂量优化
借助先进的剂量计算和优化算法，系统能够更精确地计算 放疗剂量，降低对正常组织的损伤，提高治疗的安全性。
图像去噪
去除图像中的噪声，提高 图像的清晰度和对比度。
图像增强
通过调整图像的对比度、 亮度等参数，突出显示肿 瘤及周围组织的特征。
三维重建
将获取的二维图像进行三 维重建，生成三维立体图 像，便于医生全面了解肿 瘤的位置和形态。
图像引导技术
图像配准
将治疗前后的影像进行配 准，确定肿瘤的位置和位 移。
技术更新迅速
随着医学技术的不断发展，放疗图像引导系 统需要不断更新换代，以适应新的治疗需求 。
D
解决方案与未来发展
加强技术培训
医疗机构应加强对技术人员的 技术培训，提高操作和维护水
平。
政策支持
政府应出台相关政策，支持医 疗机构引进和更新放疗图像引 导系统。
数据安全保护
医疗机构应加强数据安全保护 ，采取有效的加密和备份措施 ，确保患者信息的安全。
放疗图像引导系统的应用范围
01
适应症
适用于各种肿瘤的放射治疗，尤其适用于位置不固定的 肿瘤和需要精确照射的肿瘤。
02
应用场景
放疗图像引导系统可应用于各种放疗设备和治疗场景， 如直线加速器、伽马刀等。
03
优势
通过提高放疗的精确度和治疗效果，降低对周围正常组 织的损伤，减少并发症和副作用，提高患者的生存率和 生存质量。
图像引导系统IVS
Lng Average(cm)
Lng Max(cm)
Vrt Average(cm)
Vrt Max(cm)
0.27
0.6
0.24
0.7
0.6
0.9
本院病例分析 图 像引导放疗的必要性 – 初摆位偏差不容忽视
▽盆腔病人 ■LIU CHUN RONG ■ 女 ■ 53岁 ■ 13次
Lat Average(cm)
正位片
侧位片
正位片：椎体上下缘，左右缘（次选：气管分叉） 侧位片：椎体上下缘，前后缘（次选：胸骨角LOUIS）
（
DRR 2mmCT
配准要点 胸部一
（
DRR 5mmCT
重 建 图 ）
重 建 图 ）
配准要点 临床配准要点
推荐用于配准的骨性标记
1. 就近原则 2. 尽量选择争议小的结构 3. 正位片-确定 头脚方向（LNG,Y）、
公司系列产品介绍
放射治疗图像引导系统
第一代：位置验证 第二代：位置验证+临床治疗QA系统+自动摆位系统 第三代：剂量验证
放射治疗计划系统
第一代： ATES,ARTP 基于UNIX平台操作系统 第二代： TiGRT TPS 基于WINDOWS操作系统和SQL数据 库 第三代： TiGRT TPS-Monte Carlo 基于GPU加速的蒙特卡洛剂量计算模块
头部 颈部 胸部
正位片-眶上缘、鼻中隔（或下鼻甲） 侧位片-枕骨粗隆、靠近额窦一段颅骨线、前床突、斜坡、寰椎后弓 正位片-棘突、椎体上下缘 侧位片-椎体上下缘及后缘 (首选)正位片- 椎体上下缘 、左右缘 (次选：气管分叉）
左右方向（LAT,X)，
侧位片-确定 腹背方向（VRT,Z）、 头脚方向（LNG,Y）
国产首台医用加速器图像引导系统(EPID)的质量保证与质量控制
guidance system: EPID. Methods The secure collision chain, system motion, geometric accuracy, registration accuracy, and image
quality of the image guidance system: EPID were verified using verification phantoms and tools. Results The safety chain and
目前，放疗行业对进口加速器图像引导系统 -EPID 的 质量保证（Quality Assurance，QA）和质量控制（Quality Control，QC）研究相对成熟 [1-10]，在实力强的医院放疗科 加速器 EPID 现主要用于加速器本身的 QA[11] 和患者剂量学 的 QA[12-18]。但在国内基层医院，放疗科加速器（特别是国
[中图分类号] R815
[文献标识码] A
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2019.10.006
[文章编号] 1674-1633(2019)10-0023-04
引言
目前，肿瘤放射治疗技术发展已经由常规型的普放向
全面精确放疗技术发展，追求安全精准快捷放疗。精确放
疗主要包括“三精”，即精确计划、精确定位、精确治疗。
能的医用直线加速器【注册证号 ：国食药监械（准）字 2013 第 3321169 号】，是山东新华医疗器械股份有限公 司生产的 XHA600E 型医用电子直线加速器，加速器配 备与苏州雷泰医疗科技发展有限公司联合研发的图像引 导系统 - 电子射野影像装置（Electronic Portal Imaging Device，EPID）， 该 设 备 可 开 展 图 像 引 导 放 疗 精 确 放 射 治疗技术。目前，我院在此设备上开展调强放射治疗技术 治疗患者，每日治疗 80 人左右，使用 EPID 用于患者放疗 前的摆位验证。
图像引导放射治疗(IGRT)3个常见的认识误区
图像引导放射治疗（IGRT）3个常见的认识误区无论是在传统光子放疗领域还是在粒子放疗领域，图像引导放射治疗（IGRT）的重要性日益凸显。
IGRT技术不再是一种只有最高端设备上才有的锦上添花的高级选项；相反地，它已成为中端设备甚至入门级设备的标准配置。
随着精准放疗发展理念的进一步强化，图像引导放射治疗（IGRT）成为临床治疗的法规强制要求也将预料可期。
将来的放疗，没有定位的精准和剂量的精确、没有IGRT技术支撑的精准放疗都是不可想象的。
由于涉及临床、放疗、影像、信息化/软件等多学科交叉和多领域结合，很多人对IGRT并不真正了解。
本文将对三个常见认识误区进行深度和多角度解读，以期促进IGRT概念的正确理解和传播。
由于作者经验和知识所限，文中错误或遗漏之处在所难免，欢迎批评指正，或与之联系以便进一步深入探讨。
▎误区一：IGRT就是放疗中的影像设备IGRT其实是一个系统级的解决方案，实现过程涉及众多硬件、软件算法和临床流程操作等完整链条的不同环节。
在这个链条中，影像设备起关键作用，对IGRT整体性能影响重大。
然而，虽然影像设备是占C 位的“大明星”、用其代言以更好宣传IGRT亦无不可，但不可轻视甚至忽略“背后团队“的力量。
从放疗临床流程的角度，IGRT 涉及到的环节至少包括：用于制定放疗计划的成像，治疗照射前病人摆位/定位成像，两次成像的图像配准，摆位校正，治疗照射过程中运动监控成像及校正，治疗照射后的影像评估等。
这里有IGRT系统的“眼睛“ （成像模块，或称为信息获取模块）、”大脑“（算法/软件模块和控制系统模块，或称为信息分析处理模块）和“双手”（执行模块，比如治疗床等）；“眼”-“脑”-“手”的无缝衔接和完美配合（系统高度集成、闭环和智能化）才能达到最好的IGRT整体性能。
解读一：IGRT不是“单项赛”而是“综合赛”；IGRT“团队”的“明星队员”对提升“团队”整体能力至关重要，但仅靠“明星队员”并不能站上领奖台。
IGRT QA
图像引导放疗图像引导放疗（（IGRT IGRT））的质量保证的质量保证石成玉1，翁学军2，刘亚希1，吴川31. 1. 美国美国美国德克萨斯德克萨斯德克萨斯州州州立大学圣安东尼奥立大学圣安东尼奥分校分校分校健康科学中心健康科学中心健康科学中心肿瘤科肿瘤科肿瘤科2．中国西门子总公司中国西门子总公司3．美国加州圣克拉门托放射放疗联合中心美国加州圣克拉门托放射放疗联合中心摘要摘要随着图像引导放疗（Image-Guided Radiation Therapy, IGRT）技术的发展，如何对IGRT 系统进行质量保证则是一个比较复杂的问题。
本章对IGRT 系统的常规质量保证和测试频率进行了指导性的探讨，并给出相应的质量保证测试表格。
1．图像引导放疗质量保证的重要性 2．图像引导设备的常规质量保证－概论 2．1 系统安全性2．2 机械部件质量保证2．3图像质量质量保证2．4软件质量保证2．5 其它特性的质量保证3．图像引导设备质量保证测试频率3．1 每日质量保证3．2 每月质量保证3．3每季质量保证3．4 每年质量保证4．总结5．感谢6．参考文献7．附录图像引导放疗质量保证的重要性1．图像引导放疗质量保证的重要性放射治疗肿瘤的目标是尽可能多地把放射能量疏运到病灶，同时尽可能少地让周围正常组织和器官接受到放射能量。
为了实现这个目标，各种新的治疗技术应运而生，其中图像引导放疗（Image-Guided Radiation Therapy, IGRT）是目前精确放疗的大趋势。
图像引导放疗的概念在于利用各种医用成像工具，在实施放疗之前或者放疗进行之中，对病人的肿瘤和周边组织和器官进行解剖成像或功能成像，并且利用所获取的图像反馈到后继的治疗中（例如，在放疗中实时调节病灶和射线之间的相对位置， 或者基于图像相应调整后继治疗计划）。
正确使用图像引导放疗技术可以显著地提高治疗的精度，进而获得更好的临床放射治疗效果。
然而，基于图像导引的精确放疗的潜在风险也是不容忽视的。
放疗中的定位和图像引导技术在肿瘤治疗中的应用
放疗中的定位和图像引导技术在肿瘤治疗中的应用肿瘤是一种常见的疾病，对患者的身体和心理健康都造成了巨大的影响。
放射治疗（Radiation Therapy）是一种常用的肿瘤治疗方法，它利用高能射线杀死癌细胞和抑制其生长。
在放疗过程中，准确定位和精确控制照射区域非常重要。
为此，医学界引入了定位和图像引导技术，以提高治疗效果和减少不良反应。
定位技术是放疗过程中确保照射准确性的重要手段之一。
传统的基于皮肤标记的定位方法往往会受到患者体形的变化和皮肤鬼影的影响，从而造成定位的误差。
而现代放疗利用图像引导技术进行定位的方法则更为准确。
这些技术包括CT （Computed Tomography）定位、MRI（Magnetic Resonance Imaging）定位和PET （Positron Emission Tomography）定位等。
CT定位是一种基于体内X射线吸收特性进行图像重建的技术。
患者在放疗前会进行CT扫描，从而获得详细的组织结构信息。
医生可以根据CT图像确定目标肿瘤的位置，并进行治疗计划的制定。
CT定位不仅能提供立体图像，而且运行速度较快，因此在放疗中广泛应用。
MRI定位是通过检测组织中水分分布的方式进行图像重建。
相比于CT定位，MRI定位能够提供更清晰的软组织图像，因此对于放疗的定位更为精确。
MRI还可以检测肿瘤的血流动力学变化，以评估治疗后的疗效。
PET定位则是利用放射性核素示踪技术，在放疗前进行PET扫描。
PET扫描可以提供关于体内代谢状态的信息，从而帮助医生确定治疗的靶区。
然而，由于PET扫描的分辨率相对较低，因此常常与其他图像引导技术进行结合使用。
除了定位技术，图像引导技术在放疗中还可以用于照射区域的调整和实时监测。
传统的放射治疗中，医生常常依靠人眼直观感受选择治疗区域，容易受到人为因素的影响。
而借助图像引导技术，医生可以根据患者的实际情况进行调整，以确保照射的精准性。
在放疗过程中，患者体形和肿瘤的位置可能会发生变化，因此，实时监测照射区域的位置和形态非常重要。
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图像引导放疗的概念
图像引导放疗( IGRT)是一种四维的放疗 技术，它在三维放疗技术的基础上加入了 时序的概念。所谓图像引导放疗，就是通 过放疗前以加速器自带的CT进行扫描，采 集并重建三维图像，与放疗计划图像配准 后再实施放疗。这样可以克服因放疗摆位 和肿瘤位置移动所造成的误差，确保在精 确照射肿瘤的同时，将其周围正常组织的 损伤降到最低限度，全方位提高效果。
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主要组成: 1.常规X射线； 2.电子线辐射头； 3.实时治疗影像系统； 4.遥控机械手（150kV X射线发生 器和对侧非晶硅影像平板探测器）
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谢谢!
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肿瘤定位与放疗一体化系统
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（一）概述 该系统是一个结合了医用直线加速器和 CT的系统，体现了影像技术与放疗技术的 完美结合。在加速器治疗室内安装一台CT， CT与加速器共用同一治疗床，使定位与治 疗一体化，大大提高了治疗的准确性。
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优点 1.每次放疗前都可以对靶区快速三维定位，使得 调强放疗、疗效评估成为可能； 2.能够纠正摆位误差和摆位时肿瘤位置的移动； 3.病人在CT上完成图像采集，建立座标系进行 TPS后，可立即转入加速器进行放疗；
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缺点 1.价格比较昂贵，维护和维修条件要 求很高； 2.定位参照物为身体骨骼结构，对躯 干肿瘤的放疗受限; 3.每次放疗时间长，机器利用率低；
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赛博刀治疗中
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断层放疗机 （Tomotherapy HI-ART）
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Tomotherapy HI-ART由美国威 斯康星大学医学物理系的研究小 组经过十多年的研究完成，外表 与CT扫描机相似
➢减少器官变形引起的剂量变化
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下面介绍几种IGRT设备
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赛博刀（Cyberknife）
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赛博刀是一种影像引导的立体定向放疗
机，将6MeV直线加速器置于一6自由度 的大型机械臂上，以图像导引系统取代刚 性的立体定向用的框架，加速器的等中心 可以随靶区的变化而同步变化，核心技术 是机械臂和图像导引系统。
2.MV级锥形束CT，具有容积图像 （X-ray Volume Image，XVI）功 能，可以拍X片、连续图像和X线容 积图像； 3.kV级常规高性能X射线球管（安装 在伸缩臂上，可从滚筒上伸出）； 4.X射线球管对面的电动臂上安装了 平板X线探测器。
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优点 1.一次旋转即可采集到放疗位置的三 维容积数据；对比度和CT一样，能分 辨肿瘤和重要器官等软组织结构； 2. 0.2cGy（核辐射绝对单位）生成正 交放射片，较MV级图像剂量低； 3.透视图像功能，定位运动频率高的 靶区，在放疗位置评价病人运动的影 响； 4.可进行常规放疗；
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优点
1.具有逆向计划功能； 2.不用头盔和框架； 3.可进行单次（single fraction）、 分次（multi fractions）放疗； 4.图象实时验证和高精度跟随系统；
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5.每次可同时对多个位置的肿瘤进行放 疗； 6.是目前世界上唯一能在实际放疗时对 病人的移动作出精确调整的放疗系统； 7.目前唯一能够提供非等中心治疗计划 的立体定向外科系统。
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缺点 1.由于增加了伸缩臂，系统平衡与稳 定不容忽视； 2.KV级二维扫描图像三维立体重建， EPID属二维验证，无法反映摆位时 的三维误差。
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电子射野影像（EPID系统治疗中 )
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瓦里安的三合一的直线加速器
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概述
在同一平台上综合高分辨率kV级X射线 影像技术、包括治疗床在内的全部运动 的自动遥控及可实施所有放疗技术（三 维适形、调强、立体定向）的新一代加 速器。
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缺点 不能纠正放疗过程中肿瘤的 瞬时移动。
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电子射野影像（EPID)系统
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在放射治疗工作中,射野位置的准确性对于提 高肿瘤局部控制率有着极其重要的作用.特别 是随着适形放疗,调强放疗等复杂治疗技术在 临床上的推广应用,对射野位置精度的要求越 来越高.
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主要组成 1.数字化直线加速器；
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在其环形机架内原先装X线球管的地 方安装了6MV直线加速器，将加速 管的能量降低到3MV进行断层扇形 束扫描成象，据此修正摆位及计划。
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主要组成 环状机架上原先装X线球管的地方安装了6MV 直线加速器； MLC实现扇形束调强放疗； MV级电子射野影像设备（EPID）做剂量验证 和位置验证； 激光定位系统； 有独特的验证／登记计算机断层（VRCT）。
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常用方式
➢在线校位 ➢在线重计划 (Replanning) ➢呼吸门控 ➢实时呼吸跟踪 ➢自适应放疗
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IGRT的主要作用
➢减少摆位误差
✓头颈部肿瘤从 5mm 2mm ✓胸腹部肿瘤从 10mm 3mm
➢减少器官运动引起的内边界
✓呼吸门控从 10mm 3-5mm ✓动态跟踪从 10mm 3mm
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图像引导放疗的概念
➢图像引导放疗是指在放疗摆位时/放疗中采集 图像，利用这些图像，引导本次/后续分次放 疗的技术
➢IGRT的应用目的是提高放疗位置和剂量的精 确度
➢IGRT不是射线照射技术，需要与后者配合, 如IG_CRT、IG_IMRT
➢IGRT需要在放疗机上或放疗机房内增加成像 装置，在控制室增加相应软件来实现