图像引导放射治疗的研究现状
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。
图像引导放疗中的医学图像配准关键技术研究
图像引导放疗中的医学图像配准关键技术研究图像引导放疗中的医学图像配准关键技术研究摘要：随着医学影像技术的不断发展，图像引导放疗已经成为现代肿瘤治疗的重要手段之一。
而对于图像引导放疗来说，图像配准技术是非常关键的环节，它可以确保放疗计划的准确性和治疗的精准性。
本文将介绍医学图像配准的基本原理、常用的图像配准方法以及当前图像引导放疗中面临的挑战和未来的发展方向。
1. 引言随着医学成像技术的飞速发展，各种各样的影像设备被广泛应用于临床。
例如，CT（计算机断层扫描）可以提供高分辨率的三维图像，MRI（磁共振成像）可以提供高对比度的软组织图像，PET（正电子发射计算机断层扫描）可以提供代谢活性图像，而超声成像则是一种无损的实时成像技术。
这些医学图像在肿瘤诊断、治疗规划和治疗提供了重要的信息。
2. 医学图像配准的基本原理医学图像配准是将不同影像设备获取的图像进行对齐和融合的过程，其目的是减少不同图像之间的空间错位，实现图像间的伽马校准。
图像配准的基本原理包括特征提取和特征匹配两个步骤。
特征提取是指从图像中选择具有唯一性和稳定性的特征点或特征描述子。
特征匹配是指将待配准图像与参考图像中的特征进行比较，找出相应的匹配点对。
3. 常用的图像配准方法目前，常用的医学图像配准方法主要包括点对点方法、基于特征的方法和基于区域的方法。
点对点方法是将两个图像中的特征点进行匹配，通过计算特征点之间的空间变换矩阵来实现图像的配准。
基于特征的方法则是对图像进行特征提取和匹配，然后通过变换矩阵来对图像进行配准。
基于区域的方法则是将图像划分为小块，通过对比颜色、纹理等特征来进行配准。
4. 图像引导放疗中的配准技术应用图像引导放疗是一种利用医学图像指导肿瘤放射治疗的技术。
它可以通过将患者在放疗过程中的CT图像与治疗计划中的CT图像进行配准，实时跟踪肿瘤位置的变化，调整治疗计划并保证放疗的准确性和精准性。
图像引导放疗中的配准技术主要用于确定患者体表标记与CT图像之间的对应关系，确定治疗计划中肿瘤和正常组织的位置，以及对放疗计划进行验证和调整。
医学图像处理技术的现状与应用
医学图像处理技术的现状与应用随着医学技术的不断发展和进步，医学图像处理技术已经成为了医学领域不可或缺的一部分。
医学图像处理技术主要是指通过计算机和数字图像处理技术对医学图像进行分析、处理、识别和诊断的一项技术，其应用范围涉及到了医学诊断、医学研究和医疗设备等多个领域。
一、医学图像处理技术的现状目前，医学图像处理技术的主要应用领域包括医学影像学、医学遗传学、医学生物工程、医学信息学等。
其中，医学影像学是医学图像处理技术的主要应用领域，其主要任务是通过对医学图像进行分析和处理，提高医学诊断水平，提高临床治疗效果，降低患者死亡率。
医学影像学主要分为X射线影像学、核医学影像学、超声影像学、CT影像学、MRI影像学、PET影像学等多个方向。
这些方向的医学图像处理技术都各自有着不同的特点和应用领域。
例如，X 射线影像学主要用于对骨骼和组织的成像，对肿瘤、结构畸形等有一定的诊断价值；核医学影像学主要用于对人体生化活动的显示和分析，对心血管疾病、癌症、神经系统疾病等有一定的诊断作用；超声影像学主要用于人体器官的成像和检测，对心脏、肝脏、肾脏、胰腺等内脏有一定的诊断价值。
目前，医学图像处理技术的发展已经进入到了数字化、智能化和网络化的时代。
随着医学影像设备的不断更新和升级，医学影像数据的规模和复杂度也正在不断的增加。
因此，在医学图像处理技术的应用过程中，对于数据存储、数据传输、数据安全和数据质量等方面的要求也在逐步提高。
二、医学图像处理技术的应用（一）医学诊断方面的应用医学诊断是医学图像处理技术的最主要应用领域之一。
在医学诊断中，医学图像处理技术主要用于对医学影像数据进行分析和处理，从而提高医生对疾病的诊断准确性和治疗效果。
例如，在肿瘤领域，医学图像处理技术可以通过对T1、T2加权图像和动态增强磁共振（DCE-MRI）等多种检查方法进行分析和处理，从而提高对肿瘤的诊断、分期和治疗效果。
此外，在心脏疾病领域，医学图像处理技术可以将多张二维图像融合为三维图像，从而实现对心脏形态的清晰显示和分析。
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。
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。
图像引导鼻咽癌调强放射治疗靶区勾画研究进展
综述图像引导鼻咽癌调强放射治疗靶区勾画研究进展刘均陈宏调强放射治疗(i ntensitym odu l ated rad i ot herapy ,I MRT)是目前鼻咽癌放射治疗最主要、疗效确切、并发症少的一种方式,其高度的剂量适形性,同期的推量照射[1](si m u ltaneousm odulated acce l e ra ted rad i ot herapy ,S MART)和同期整合补量(si m ultaneous integra ted boost ,S I B )[2]照射技术可使肿瘤靶区同时得到不同的照射剂量,从而形成靶区剂量的高梯度变化。
但是,运用这种技术的时候,放射治疗实施过程中的微小误差、靶区和正常器官的运动和体积变化等都有可能造成肿瘤靶区的低剂量和周围正常组织的高剂量照射,不仅不能显示这些技术的优越性,反而造成正常组织损伤增加,更为严重的是肿瘤的漏照,降低肿瘤的控制率。
所以在治疗过程中的三维影像引导,确认靶区范围,区分正常器官和照射靶区,并通过在线的修正和离线的计划修改可以保证在整个治疗过程中靶区的准确性,从而保证照射的精确。
一、图像引导部分设备现状图像引导设备包括千伏X 射线摄片、电子影像设备(e lectr i c porta l i m age device ,EPID)、兆伏CT(MV CT )、千伏锥形束CT (co ne beam CT ,CBCT )、轨道CT 等。
千伏X 射线摄片是最早用于确定放射治疗靶区位置的装置,但由于费时和费力,目前在图像引导方面已经很少应用。
而EP I D 是取代X 射线拍片的最为简单有效的验证设备,由于采用机载的晶体矩阵,可以快速得到摆位的误差;但由于是采用的兆伏级平板技术,其提供的影像为二维图像,各种组织、器官的叠加和密度的混淆,不能准确反应正常组织和肿瘤区域,也不易发现患者体位的旋转、器官移动和变形,况且高能量的兆伏级射野影像,具有分辨率低等诸多缺点,EP I D 对靶区的位置验证,在临床应用并不广泛;但对射野形状和利用一些骨性标志来确定不规则照射射野和靶区的位置有一定积极意义。
医学影像技术的发展与应用现状
医学影像技术的发展与应用现状医学影像技术，无论从技术发展还是应用范围上来看，已经成为世界医学领域的一个重要组成部分。
它的重要性不只在于帮助医生作出准确诊断，还在于在治疗过程中帮助医生更好地掌控疾病的进展，有效地降低了手术创伤和风险。
在这篇文章中，我们将会探讨医学影像技术未来的发展和当前的应用现状。
一、医学影像技术的未来发展医学影像技术的未来发展是多方面和广泛的，涉及到硬件技术，计算机技术，图像处理技术等方面。
这些方面的进步进一步推动了医学影像技术的发展，提高了它在临床应用中的准确性和可靠性。
1、硬件技术的进步随着现代医学影像技术硬件技术的不断更新和升级，医用设备在图像采集、传输、处理、存储等方面均得到了显著改善，影像分辨率得到提高，影像质量得到改善，同时设备体积也大大缩小，使用更为方便。
2、计算机技术的革新计算机技术的发展，以及计算机硬件、软件等技术的不断升级，使得计算机在图像处理和分析上有了更高的准确性和效率。
例如，人工智能和机器学习算法的应用能够帮助医生自动检测并识别图像中的异常区域，提高医学诊断的准确性。
3、图像处理技术的进展医学影像技术的图像处理也是日新月异的，医学图像处理技术拥有了更深入地鉴定和分析影像，简化和优化影像，更好地展现病理学和生理学临床信息等功能。
二、医学影像技术的应用现状1、医学检查中的应用随着科技技术的发展和医学影像技术的进步，现代医学检查尤其是诊断学科比以往更加准确和快捷。
软、硬、全景等多种类型的影像技术被广泛应用于脑部、胸部、腹部、骨骼等诊断检查中。
2、影像引导下的治疗对于一些小的病变，医生可以采用影像引导下的治疗方式进行治疗，这种治疗方式被称为介入治疗。
比如，通过局部放射性治疗和局部局部介入治疗来治疗肝癌，减少了患者的痛苦和风险。
3、手术导航系统的应用手术导航系统是医学影像技术的重要组成部分，帮助医生在手术中更好地把握病情，有效地减少了创伤和风险。
手术导航系统主要分为光学导航系统、磁共振导航系统、超声导航系统等，具有指导精度高、精度准确等优点。
宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗近期并发症及疗效的对比
宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗近期并发症及疗效的对比宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤之一，常规的治疗方法包括手术、放疗和化疗等。
在放疗方面，常规放疗和图像引导的调强放疗是两种常见的治疗方法。
近年来，随着医学技术的进步，越来越多的临床试验和研究表明，图像引导的调强放疗在宫颈癌治疗中具有明显的优势，但是这种治疗方法也伴随着一些近期的并发症。
本文旨在对比宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗的近期并发症和疗效，为临床医生和患者提供参考。
我们先来了解一下宫颈癌常规放疗和图像引导的调强放疗的基本概念和原理。
宫颈癌常规放疗是指利用外照射和内照射相结合的方式进行放疗。
外照射主要是通过X射线或γ射线来照射宫颈癌组织，而内照射则是将放射源放置在患者的阴道内，直接照射宫颈癌组织。
这种治疗方法的优点是成熟、简便、疗效确切，但是也存在一些缺点，比如难以精确定位肿瘤位置、对周围正常组织的损伤较大等。
而图像引导的调强放疗是指在放疗进行过程中实时监测肿瘤位置，并根据肿瘤位置的变化来调整放疗计划，以确保肿瘤得到最大程度的摧毁，同时尽量减少对周围正常组织的损伤。
这种治疗方法借助了先进的医学影像技术和计算机辅助技术，可以精准定位肿瘤位置，提高治疗的精准度和有效性。
由于放疗剂量较大，也容易引起一些近期的并发症。
对于宫颈癌常规放疗的近期并发症，主要包括放射性膀胱炎、放射性肠炎、放射性阴道炎等。
这些并发症主要是由于放射线照射引起的正常组织损伤所致，表现为尿频、尿急、排尿困难、便血、腹痛、阴道瘙痒等症状。
一般情况下，这些并发症在放疗结束后会逐渐缓解，但也有部分患者会出现长期的并发症，严重影响生活质量。
而对于图像引导的调强放疗来说，近期的并发症主要是由于放射剂量的增加而引起的。
在放射剂量增加的情况下，周围正常组织的损伤也会增加，从而导致放射性膀胱炎、放射性肠炎等并发症的发生率增加。
放射剂量增加还可能导致血液系统、消化系统等多个系统的功能受损，造成全身症状，比如乏力、食欲不振、恶心、呕吐等。
CTVision图像引导放射治疗技术及其临床应用
1 CTVision 系 统 结 构 设计
就 其技术内 涵 而 言 ， 西 门 子 CTVision 图像引导 放射治疗系统 并 不 是 一 个 全 新 的影像 诊 断 系统 ， 实 际 上 是 利 用 快 速 、 高 对 比 度 、 高 精 度 的 滑 轨 式 CT 扫 描 仪 与 数字化 控 制的医用高能直线加速器 一 体 化 结 合 的方 式 实 现 图像引导放疗 ， 如 图 1 所 示 。 在 CTVision 系统 中 ，CT 利 用的 是 西 门 子的 性 能 成 熟 的 SOMATOM 系 列 CT ， 包 括 SOMATOM Sensation Open 。 这 种 创 新 系统 将 大 孔 径 CT 的 优 势 与 先 进的 多 层 CT 技术 融 为 一 体 ， 具 备 82 cm 机 架孔 径 和 82 cm 视 野 、40 排 探 测器 ， 每 转 行 24/40 层 扫描 ， 图像 质 量 佳 ， 软 组 织 对 比 度 好 ， 可 为 患 者 进 出 和 4D 呼 吸 门 控 等 高 级 应 用 提供 最 大 的 灵 活 性 。 在 治疗 中 ，CT 利 用滑动机架在并行高精度导轨上滑 运 ，轻 松 、快 速 地 对治疗 床 上 的 患者 进 行 诊 断 成 像 。 扫描 结 束 后 ，CT 机
前言
约 有 70% 以 上 的肿瘤 患者 需 要 采 用放射治疗进 行 根 治 或 缓 减 症状 。 放射治疗的 根 本 目标 就 是 最 大 限 度 地 增 加肿瘤的 局部 控 制 率 ， 同 时 降 低 周 围 正 常 组织 放射 并 发 症 几 率 。 一 个 好 的治疗方 案 除了 在 治疗计 划
瘤 分 次 治疗 间 摆位误差 和 形 变误差 ， 几 何 精 度 可达 1 mm 。 结论 ： CTVision 图像引导放射治疗 应 用方 式 简 单 可 行 ， 能保 证治疗靶区的 准 确 照射 ， 可 进 一 步 提 高肿瘤放射治疗的 精 度 。 关键词 ： CTVision ； 图像引导 ； 在 临床 剂量学 原 则 外 ， 还 必 须 确 保 在 放疗实 施过 程中 ：（1） 被 照 范围 是 计 划 预 定的肿瘤 区 域 ；（2） 处 方剂量能 准 确 地 给 予 到 确 定的治疗区 域 。 可是 ， 在 每次 治疗 中 和 各 次 治疗 之间 ， 受 摆位误差及 肿瘤 本 身 形 状 、 大小 、 位置变化的影响 ， 很 难 保证射线 束 对 准 靶区照射 ， 易 造 成 肿瘤 组织 漏 照 或 欠 照 ， 周 围 正 常 组织 受 照 增 加 。 如 果 能 在 放疗 时 观 察 到 这 些 变化 并 进 行 相 应 的调 整 ， 就 有 可 能 缩 小 正 常 组织 受 照 范 围 ，提 高治疗位置肿瘤靶区的 精确 度 。 图像引导放射 治疗 （image guided radiotherapy，IGRT ） 就 可 解 决 这 些 问 题 ， 它是这 样 一种技术 ， 将 放射治疗机 与成 像设 备 结 合在一 起 ， 在分 次 治疗摆位 时 和 （ 或 ） 治疗 中 采 集 图 像 ，利 用 这 些 图 像 引 导 此 次 治 疗 和 （或 ）后 续 分 次 治
图像引导放疗治疗肺癌患者效果探讨
肺癌是 肺原 发性 的恶性肿瘤 ， 目前肺癌 的发病 率 和死亡 率 呈现 逐年上升 的趋 势 ， 已成 为全球第一大癌症 。临床治疗 中 ， 由 于医疗水平 的飞速发展 ， 肺 癌不再为不治之症 ， 目前 已变为部分 可治【 １ ］ 。 目前 ， 图像引 导放射 治疗 已成 功应用 于临床 中 ， 这种 先 进、 精确 的放疗方式取得 了较为满意 的临床效果 ， 较 好的解决 了 调强 放射治疗（ Ｉ ＭＲ Ｔ ） 和三维试 行放疗 （ ３ Ｄ Ｃ Ｒ Ｔ ） 中 由于器官生 理 活动 、 体重 下降 、 摆位 误差等 因素造成 的正常组织超剂 量照射 和 肿瘤脱靶等 治疗 缺陷 。该次研究为 了探讨 图像引导放疗治疗肺
影像与检验
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ＆ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ — ｇ ｎ Ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ａ Ｉ Ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ 口固 — ■ 幽 ‘ ■
图像 引导放疗治疗肺癌患者效果探讨
巴艳 华
郑州人 民医院放疗科 ， 河南郑州
４ ５ ０ ０ ０ ３
【 摘要】目的 探 讨图像引导放疗 （ Ｉ Ｇ Ｒ Ｔ ） 治疗 肺癌患者效果。方法 该研究选择 的对 象共 ４ ０例 ， 均为 ２ ０ １ ２年 １ 月一２ ０ １ ３年 ６
量的耐受能力等 因素影响 了放疗效果 ，有研 究从肺癌 的本 身特
先对 所有 患者行 Ｃ Ｔ胸部扫 描 。将 其数据用 于三维 治疗设
点方 向上做深入调查 和研 究以期最大 限度 降低正常肺组织 的受 照剂量 ， 但 是由于影像数据较 为复杂 ． 不可能 单凭简单测量 技术 或人体视觉就能定量 分析 ，必须通过开发应 用专 门的医学 影像 分析 和处 理软件来 对影 像资料做科 学处理 ［ ４ １ 。该研究主要探讨 了 基 于图像 引导技术 的肺癌 自适 应放射治疗 ， 研究结果显示 ， 放疗
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解决靶区运动的有效方法是采用某种技术手段探测靶区 运 动 ， 并 采 取 相 应 措 施 应 对 ， 那 就 是 图 像 引 导 放 疗 （ Ｉｍａｇｅ ｇｕｉｄｅ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ， ＩＧＲＴ） ， 根 据 实 现 方 法 的 不 同 ， 可 以 分 为 以 下几种：标识码］ Ｂ
三维适形放射治疗 （ ｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ， ３ＤＣＲＴ） 或 调 强 适 形 放 射 治 疗 （ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｒａ－ ｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ， ＩＭＲＴ） 技术可产 生 高 度 适 合 靶 区 形 状 的 剂 量 分布， 减少正常组织的受照体积， 基本解决了静止靶区的剂量 适形问题。但在患者接受分次治疗过程中， 身体治疗部位的位 置和形状会发生变化， 从而位于体内的靶区形状及它与周围 正常组织的位置关系也 发生变化， 引起这些变化的原 因 有［１～５］： （ １） 分次摆位引起的误差。摆位误差主要来源于： ①人体各部 分均有相对运动的能力； ②固定设备的不可靠性； ③摆位依据 的激光灯、光距尺等有一定误差； ④治疗床和模拟机、ＣＴ 床的 差别。（ ２） 不同次治疗时靶区的位移和变形： 主要指靠近泌尿 和消化系统的器官随泌尿和消化系统的充盈程度引起靶区移 动； 随着治疗时间的推进， 患者消瘦可影响靶区的位移， 体表 皮肤松弛引起体表标志位移； 经治疗肿瘤本身形态和在体内 的位置都会发生变化。（ ３） 在同一次治疗中靶区的位移： 主要 受 呼 吸 运 动 影 响 ， 其 次 为 心 脏 搏 动 影 响 ， 胃 肠 道 蠕 动 、甚 至 血 管搏动均可影响靶区运动。（ ４） 一般 ＣＴ 扫描引起的误差。（ ５） 在影像传输和计划阶段及实施之间可能出现的错误资料传 输 。 解 决 以 上 几 种 误 差 常 用 的 办 法 是 在 临 床 靶 区 （ｃｌｉｎｉｃａｌ ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ， ＣＴＶ）外放一定的间距形成内靶区（ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ， ＩＴＶ） 和 计 划 靶 区（ｐｌａｎ ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ， ＰＴＶ），通 常 还 包 括 摆位误差， 此法较简单， 但它以牺牲周围正常组织尤其是危及 器官为代价。
为止还没有一个非常完美且成熟的 ＩＧＲＴ。四维放疗结合跟踪技术是趋势， 四维影像定位相 对较成熟， 四维计划设计和
四维治疗实施还有待进一步研究。本文扼要介绍图像引导放射治疗的研究现状， 以及各种图像引导放射治疗的实现方
法和本身存在的问题并就今后研究的方向提出自己的看法。
［关键词］ 放射治疗； 靶区运动； 图像引导放疗； 四维计算机断层扫描术； 四维放疗
２ 主要利用呼吸技术的图像引导放疗
２．１ 屏气技术 （ １） 主动呼吸控制技术（ ａｃｔｉｖｅ ｂｒｅａｔｈｉｎｇ ｃｏｎ－
ｔｒｏｌ， ＡＢＣ） ： 患 者 的 呼 吸 通 过 一 个 口 罩 与 主 动 呼 吸 控 制 装 置 连 接。在患者的连续平静呼吸中， 通过计算机显示肺体积的改 变， 操作者可主动控制患者呼吸于呼吸周期的某个预置时相， 并在制动期进行放疗。但它的缺点是需要特殊的医疗设备， 推 广有一定难度， 且 Ｗｏｎｇ 等［１８］研究发现同一呼吸时相， 肺容积、 肺 边 界 等 是 有 一 定 变 化 的 。 （ ２） 深 吸 气 屏 气 技 术 （ ｄｅｅｐ ｉｎ－ ｈａｌａｔｉｏｎ ｂｒｅａｔｈ ｈｏｌｄｉｎｇ， ＤＩＢＨ） ［１９］： 是 指 在 深 吸 气 末 屏 住 呼 吸 ， 同时给予放射治疗。相比 ＡＢＣ 它有以下优点： （ １） 深吸气后可 减低肺组织密度； （ ２） 屏气控制呼吸运动可固定肿瘤的运动 度 ； （ ３） 操 作 方 便 。Ｄａｖｉｄ 等［２０］通 过 对 患 者 有 选 择 的 筛 选 认 为 ＤＩＢＨ 是有效的。Ｒｏｓｅｎｚｗｅｉｇ 等［２１］用深吸气屏气技术及呼吸测 量法监测可重复性呼吸水平， 认为肿瘤会停在预测位置以外 的地方。屏气的后阶段患者常会颤抖， 肿瘤位置会改变， 因此 利用屏气技术的放疗， 应避免屏气的后阶段； 每次屏气时， 肿 瘤停留位置的一致性还需要进一步验证。 ２．２ 呼吸门控技术（ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｇａｔｉｎｇ， ＲＧ） 患 者 在 治 疗 过 程 中可平静自由呼吸， 通过某种门控设备来监测患者的呼吸， 在 呼吸的某一时相才有射线开启。优点是患者可自由呼吸， 缺点 是需特殊的门控设备， 治疗时间长， 而且即使在同一呼吸周期 的同一时相肿瘤的位置还是有变化的。 ２．３ 自适应放射治疗（ ａｄａｐｔｉｖｅ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ， ＡＲＴ） ［２２，２３］ 我 们 过 去在 ＰＴＶ 和 ＣＴＶ 间距方面靠的是临床经验， 但对每个患者来 说， 这个间距是不一样的。因此每个患者在做计划前包括治疗 前几次多要摄片， 综合分析误差大小得出间距， 因此我们也叫 自 适 应 放 射 治 疗 为“个 性 放 疗 ”。 现 在 又 把 自 适 应 放 射 治 疗 范 围扩大， 如根据患者肿瘤对射线的响应情况及患者在放疗期 间的身体变化来实时调整治疗计划。
图 １ ４ＤＣＴ 图像采集过程 尽管四维放疗可完成运动靶区的不间断照射， 但它有一 个前提条件： 那就是治疗时靶区及周围正常组织的运动与定 位时完全一致。实际上这是在理想状态下的， 原因： （ １） 人的呼 吸运动不是完全一致的； （ ２） 治疗时人体会不自主的运动。解 决这些问题最常用的办法是 Ｘ 线实时摄影， 但存在患者接受 不 必 要 射 线 过 多 及 Ｘ 线 机 连 续 工 作 等 问 题［１０］， 我 们 可 以 尝 试 用 红 外 线 、Ｂ 超 探 测 和 ＡＣ 电 磁 场 等 无 ［１１￣１４］ 创 方 式 来 解 决 这 些 问题 。Ｓｈｉｍｉｚｕ 等［１５， １６］研 究 发 现 肺 上 野 肿 瘤 、肺 中 野 肿 瘤 、肺 下 野肿瘤运动位移是不一致的。但已 有 报 道［１７］不 同 患 者 间 因 呼 吸而引起的肿瘤运动差异较大， 且肺部肿瘤运动与体表标记 物运动不都具有相关性。因此我们利用红外线、Ｂ 超、ＡＣ 电磁 场等跟踪技术， 来间接监控肺部肿瘤的运动， 用外部信号代替 肿 瘤 的 实 际 运 动 ， 必 须 要 建 立 两 者 可 靠 、稳 定 的 时 间 、空 间 关 系。如何建立这也是我们今后要研究的方向。 实时跟踪要求是在患者平静呼吸时实时调整射线束或调 整患者体位， 以保证射线束与运动靶区相对不变的空间位置。 对肺部等引起的连续运动调整患者体位如移动治疗床是很难 实现的。那么我们可以实时调整 ＭＬＣ 的叶片位置， 改变照射 野的位置以保证射线束与运动靶区相对不变的空间位置。目 前 ＭＬＣ 制造水平能否做到真正的实时跟随， 能解 决哪类呼吸 问题， 也是我们要考虑的。
南通大学学报（ 医学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） ２００７ ∶２７ （ １ ）
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［ 文章编号］ １０００－ ２０５７（ ２００７） ０１－ ００６９－ ０３
图像引导放射治疗的研究现状
１， ２ 倪昕晔综述， １ 孙苏平， ２ 杨建华审校
（ １ 南京医科大学附属常州第二人民医院放疗科， 常州 ２１３００３； ２ 西北工业大学自动化学院）
［摘 要］ 图像引导放射治疗（ ＩＲＧＲＴ） 开创了从精确放疗到准确放疗的时代， 图像引导放射治疗在实际工作中因几
种方式联合使用效果更佳。由于 ＩＧＲＴ 在国内外使用才刚刚起步， 利用各种方式实现的 ＩＧＲＴ 都有自其优、缺点， 到目前
１ 利用影像设备实现的图像引导放疗［６］
１．１ 电 子 射 野 影 像 系 统 （ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｏｒｔａｌ ｄｅｖｉｃｅ， ＥＰＩＤ） 当
射线束照射靶区时， 采用电子技术在射线出线的方向获取图 像的工具。可以验证射野的大小、形状、位置和患者摆位， 是一 种二维的验 证 ； 近 年 来 用 ＥＰＩＤ 进 行 剂 量 学 验 证 的 研 究 也 不 断增多， 并逐渐推向临床。ＥＰＩＤ 一般都有寿命较短的缺点。故 用 ＭＶ 级 Ｘ 光片在加速器上验证射野的大小、形状、位置和患 者摆位也是一种简单实用的 ＩＧＲＴ。 １．２ ＫＶ 级 Ｘ 线摄片 和 透 视 ＫＶ 级 Ｘ 线 摄 片 和 透 视 设 备 与 治疗设备结合在一起， ＫＶ 级 Ｘ 线摄片较清 楚 （ 对 骨 性 标 志 ） ， 但难以检测放疗过程中软组织的相对形态变化， 也是一种二 维验证， 且它与放射治疗不同源， 因此通常还要验证 Ｘ 射线 源的位置。 １．３ ＫＶ 级 ＣＴ ＫＶ 级 ＣＴ 引导放疗与加速器共用一张床， 可 提供 ６ 个自由度的摆位误差， ＫＶ 级 ＣＴ 在 三 维 校 正 。 但 该 系 统不是在治疗位检测管理， 无法对治疗时的肿瘤进行实时监 测管理。 １．４ 锥形束 ＣＴ （ ｃｏｎｅ ｂｅａｍ ＣＴ） 是基于二维大面 积 非 晶 硅 数字化 Ｘ 线探测板的锥形束 ＣＴ， 具有体积小、重量轻、开放式 架构、直接得到三维图像等特点， 可直接安装到加速器上。又 分 为 ＫＶ－ ＣＢＣＴ 和 ＭＶ－ ＣＢＣＴ 两 种 ， ＫＶ－ ＣＢＣＴ 空 间 分 辨 率 高， 但密度分辨率较低； ＭＶ－ ＣＢＣＴ 具有和治疗束同源的优点， 但 在 图 像 分 辨 率 、 信 噪 比 方 面 处 于 劣 势 。 最 近 在 改 善 ＭＶ－ ＣＢＣＴ 图像质 量 方 面 的 研 究 在 不 断 增 多 ， 如 适 应 性 过 滤 可 显 著 降 低 图 像 噪 声［７］及 探 测 器 本 身 材 料 上 改 进 使 探 测 效 率 峰 值 接近 治疗用射线能量等， 使 ＭＶ－ ＣＢＣＴ 的图像质量不断得到 改善。
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南通大学学报（ 医学版）