放療圖像引導(dǎo)系統(tǒng)

1、圖像引導(dǎo)放療圖像引導(dǎo)放療 (IGRT)(IGRT)圖像引導(dǎo)放療圖像引導(dǎo)放療( IGRT)( IGRT)是一種四維的放療技術(shù)，它在三維放療技術(shù)的基礎(chǔ)上加入了時(shí)序的概念。所謂圖像引導(dǎo)放療，就是通過放療前以加速器自帶的CT進(jìn)行掃描，采集并重建三維圖像，與放療計(jì)劃圖像配準(zhǔn)后再實(shí)施放療。這樣可以克服因放療擺位和腫瘤位置移動(dòng)所造成的誤差，確保在精確照射腫瘤的同時(shí)，將其周圍正常組織的損傷降到最低限度，全方位提高效果。 圖像引導(dǎo)放療的概念圖像引導(dǎo)放療的概念圖像引導(dǎo)放療的概念圖像引導(dǎo)放療的概念圖像引導(dǎo)放療是指在放療擺位時(shí)/放療中采集圖像，利用這些圖像，引導(dǎo)本次/后續(xù)分次放療的技術(shù)IGRT的應(yīng)用目的是提高放療位置

2、和劑量的精確度IGRT不是射線照射技術(shù)，需要與后者配合, 如IG_CRT、IG_IMRTIGRT需要在放療機(jī)上或放療機(jī)房?jī)?nèi)增加成像裝置，在控制室增加相應(yīng)軟件來實(shí)現(xiàn)常用的IGRT設(shè)備設(shè)備IGRTIGRT的應(yīng)用方式的應(yīng)用方式在線校位在線重計(jì)劃在線重計(jì)劃 (Replanning)(Replanning)呼吸門控實(shí)時(shí)呼吸跟蹤自適應(yīng)放療IGRTIGRT的主要作用的主要作用減少擺位誤差頭頸部腫瘤從 5mm 2mm胸腹部腫瘤從 10mm 3mm減少器官運(yùn)動(dòng)引起的內(nèi)邊界呼吸門控從 10mm 3-5mm動(dòng)態(tài)跟蹤從 10mm 3mm減少器官變形引起的劑量變化下面介紹幾種下面介紹幾種IGRTIGRT設(shè)備設(shè)備賽博刀（

3、賽博刀（CyberknifeCyberknife）賽博刀賽博刀是一種影像引導(dǎo)的立體定向放療是一種影像引導(dǎo)的立體定向放療機(jī)，將機(jī)，將6MeV6MeV直線加速器置于一直線加速器置于一6 6自由度的自由度的大型機(jī)械臂上，以圖像導(dǎo)引系統(tǒng)取代剛性大型機(jī)械臂上，以圖像導(dǎo)引系統(tǒng)取代剛性的立體定向用的框架，加速器的等中心可的立體定向用的框架，加速器的等中心可以隨靶區(qū)的變化而同步變化，核心技術(shù)是以隨靶區(qū)的變化而同步變化，核心技術(shù)是機(jī)械臂和圖像導(dǎo)引系統(tǒng)。機(jī)械臂和圖像導(dǎo)引系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.1.具有逆向計(jì)劃功能；具有逆向計(jì)劃功能；2.2.不用頭盔和框架；不用頭盔和框架；3.3.可進(jìn)行單次（可進(jìn)行單次（single f

4、ractionsingle fraction）、）、分次（分次（multi fractionsmulti fractions）放療；）放療；4.4.圖象實(shí)時(shí)驗(yàn)證和高精度跟隨系統(tǒng)；圖象實(shí)時(shí)驗(yàn)證和高精度跟隨系統(tǒng)；5.5.每次可同時(shí)對(duì)多個(gè)位置的腫瘤進(jìn)行每次可同時(shí)對(duì)多個(gè)位置的腫瘤進(jìn)行放療；放療；6.6.是目前世界上唯一能在實(shí)際放療時(shí)是目前世界上唯一能在實(shí)際放療時(shí)對(duì)病人的移動(dòng)作出精確調(diào)整的放療系對(duì)病人的移動(dòng)作出精確調(diào)整的放療系統(tǒng)；統(tǒng)；7.7.目前唯一能夠提供非等中心治療計(jì)目前唯一能夠提供非等中心治療計(jì)劃的立體定向外科系統(tǒng)。劃的立體定向外科系統(tǒng)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.1.價(jià)格比較昂貴，維護(hù)和維修條件要價(jià)格比較昂貴，

5、維護(hù)和維修條件要求很高；求很高；2.2.定位參照物為身體骨骼結(jié)構(gòu)，對(duì)軀定位參照物為身體骨骼結(jié)構(gòu)，對(duì)軀干腫瘤的放療受限干腫瘤的放療受限; ;3.3.每次放療時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)器利用率低；每次放療時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)器利用率低；賽博刀治療中賽博刀治療中斷層放療機(jī)斷層放療機(jī)（Tomotherapy HI-ARTTomotherapy HI-ART） Tomotherapy HI-ARTTomotherapy HI-ART由美國(guó)威斯由美國(guó)威斯康星大學(xué)醫(yī)學(xué)物理系的研究小組康星大學(xué)醫(yī)學(xué)物理系的研究小組經(jīng)過十多年的研究完成，外表與經(jīng)過十多年的研究完成，外表與CTCT掃描機(jī)相似掃描機(jī)相似在其環(huán)形機(jī)架內(nèi)原先裝在其環(huán)形機(jī)架內(nèi)原先裝

6、X X線球管的地線球管的地方安裝了方安裝了6MV6MV直線加速器，將加速管直線加速器，將加速管的能量降低到的能量降低到3MV3MV進(jìn)行斷層扇形束掃進(jìn)行斷層扇形束掃描成象，據(jù)此修正擺位及計(jì)劃。描成象，據(jù)此修正擺位及計(jì)劃。 主要組成主要組成環(huán)狀機(jī)架上原先裝環(huán)狀機(jī)架上原先裝X X線球管的地方安裝了線球管的地方安裝了6MV6MV直直線加速器；線加速器；MLCMLC實(shí)現(xiàn)扇形束調(diào)強(qiáng)放療；實(shí)現(xiàn)扇形束調(diào)強(qiáng)放療；MVMV級(jí)電子射野影像設(shè)備（級(jí)電子射野影像設(shè)備（EPIDEPID）做劑量驗(yàn)證和）做劑量驗(yàn)證和位置驗(yàn)證；位置驗(yàn)證；激光定位系統(tǒng)；激光定位系統(tǒng)；有獨(dú)特的驗(yàn)證登記計(jì)算機(jī)斷層（有獨(dú)特的驗(yàn)證登記計(jì)算機(jī)斷層（VRC

7、TVRCT）。）。腫瘤定位與放療一體化系統(tǒng)腫瘤定位與放療一體化系統(tǒng)（一）概述（一）概述該系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)合了醫(yī)用直線加速器和該系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)合了醫(yī)用直線加速器和 CTCT的系統(tǒng)，體現(xiàn)了影像技術(shù)與放療技術(shù)的的系統(tǒng)，體現(xiàn)了影像技術(shù)與放療技術(shù)的完美結(jié)合。在加速器治療室內(nèi)安裝一臺(tái)完美結(jié)合。在加速器治療室內(nèi)安裝一臺(tái)CTCT，CTCT與加速器共用同一治療床，使定位與治與加速器共用同一治療床，使定位與治療一體化，大大提高了治療的準(zhǔn)確性。療一體化，大大提高了治療的準(zhǔn)確性。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.1.每次放療前都可以對(duì)靶區(qū)快速三維定位，使得每次放療前都可以對(duì)靶區(qū)快速三維定位，使得調(diào)強(qiáng)放療、療效評(píng)估成為可能；調(diào)強(qiáng)放療、療效評(píng)估成

8、為可能；2.2.能夠糾正擺位誤差和擺位時(shí)腫瘤位置的移動(dòng)；能夠糾正擺位誤差和擺位時(shí)腫瘤位置的移動(dòng)；3.3.病人在病人在CTCT上完成圖像采集，建立座標(biāo)系進(jìn)行上完成圖像采集，建立座標(biāo)系進(jìn)行TPSTPS后，可立即轉(zhuǎn)入加速器進(jìn)行放療；后，可立即轉(zhuǎn)入加速器進(jìn)行放療；缺點(diǎn)缺點(diǎn)不能糾正放療過程中腫瘤的不能糾正放療過程中腫瘤的瞬時(shí)移動(dòng)。瞬時(shí)移動(dòng)。電子射野影像（電子射野影像（EPID)EPID)系統(tǒng)系統(tǒng)在放射治療工作中在放射治療工作中, ,射野位置的準(zhǔn)確性對(duì)于射野位置的準(zhǔn)確性對(duì)于提高腫瘤局部控制率有著極其重要的作用提高腫瘤局部控制率有著極其重要的作用. .特別是隨著適形放療特別是隨著適形放療, ,調(diào)強(qiáng)放療等復(fù)雜

9、治療調(diào)強(qiáng)放療等復(fù)雜治療技術(shù)在臨床上的推廣應(yīng)用技術(shù)在臨床上的推廣應(yīng)用, ,對(duì)射野位置精度對(duì)射野位置精度的要求越來越高的要求越來越高. .主要組成主要組成1.1.數(shù)字化直線加速器；數(shù)字化直線加速器；2.MV2.MV級(jí)錐形束級(jí)錐形束CTCT，具有容積圖像（，具有容積圖像（X-X-ray Volume Imageray Volume Image，XVIXVI）功能，可）功能，可以拍以拍X X片、連續(xù)圖像和片、連續(xù)圖像和X X線容積圖像；線容積圖像；3.kV3.kV級(jí)常規(guī)高性能級(jí)常規(guī)高性能X X射線球管（安裝射線球管（安裝在伸縮臂上，可從滾筒上伸出）；在伸縮臂上，可從滾筒上伸出）；4.X4.X射線球管對(duì)

10、面的電動(dòng)臂上安裝了射線球管對(duì)面的電動(dòng)臂上安裝了平板平板X X線探測(cè)器。線探測(cè)器。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.1.一次旋轉(zhuǎn)即可采集到放療位置的三一次旋轉(zhuǎn)即可采集到放療位置的三維容積數(shù)據(jù)；對(duì)比度和維容積數(shù)據(jù)；對(duì)比度和CTCT一樣，能分一樣，能分辨腫瘤和重要器官等軟組織結(jié)構(gòu)；辨腫瘤和重要器官等軟組織結(jié)構(gòu)；2. 0.2cGy2. 0.2cGy（核輻射絕對(duì)單位）生成正（核輻射絕對(duì)單位）生成正交放射片，較交放射片，較MVMV級(jí)圖像劑量低；級(jí)圖像劑量低；3.3.透視圖像功能，定位運(yùn)動(dòng)頻率高的透視圖像功能，定位運(yùn)動(dòng)頻率高的靶區(qū)，在放療位置評(píng)價(jià)病人運(yùn)動(dòng)的影靶區(qū)，在放療位置評(píng)價(jià)病人運(yùn)動(dòng)的影響；響；4.4.可進(jìn)行常規(guī)放療；可進(jìn)行

11、常規(guī)放療；缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.1.由于增加了伸縮臂，系統(tǒng)平衡與穩(wěn)由于增加了伸縮臂，系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定不容忽視；定不容忽視；2.KV2.KV級(jí)二維掃描圖像三維立體重建，級(jí)二維掃描圖像三維立體重建，EPIDEPID屬二維驗(yàn)證，無法反映擺位時(shí)的屬二維驗(yàn)證，無法反映擺位時(shí)的三維誤差。三維誤差。電子射野影像（電子射野影像（EPIDEPID系統(tǒng)治療中系統(tǒng)治療中 ) )瓦里安的三合一的直線加速器瓦里安的三合一的直線加速器概述概述在同一平臺(tái)上綜合高分辨率在同一平臺(tái)上綜合高分辨率kVkV級(jí)級(jí)X X射線射線影像技術(shù)、包括治療床在內(nèi)的全部運(yùn)動(dòng)影像技術(shù)、包括治療床在內(nèi)的全部運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)遙控及可實(shí)施所有放療技術(shù)（三的自動(dòng)遙控及可實(shí)施所有放療技術(shù)（三維適形、調(diào)強(qiáng)、立體定向）