醫(yī)學(xué)圖像在放療中的應(yīng)用

2023/6/8當(dāng)前第1頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)中國(guó)惡性腫瘤發(fā)病率當(dāng)前第2頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)腫瘤治療的三大手段當(dāng)前第3頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)三大治療手段的作用地位當(dāng)前第4頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)X線放射腫瘤學(xué)當(dāng)前第5頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)現(xiàn)代放療發(fā)展有賴于影像學(xué)發(fā)展X光透視儀-定位內(nèi)在骨性標(biāo)志可見及可觸摸的解剖標(biāo)志CT斷層影像、MRI-靶區(qū)精確放療功能/分子影像介導(dǎo)的放療1維時(shí)代2維時(shí)代3維時(shí)代4維時(shí)代當(dāng)前第6頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)放療技術(shù)進(jìn)步7當(dāng)前第7頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)影像學(xué)發(fā)展帶動(dòng)了放療的進(jìn)步當(dāng)前第8頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)CO6019551972Clinac41988EPIDMLC1995SerialTomoTherapy(1stcommercialIMRT)2001IMRT2003CTGuidedIG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照機(jī)發(fā)展史—C形臂單頭設(shè)計(jì)19923DTreatment19961968(commercializedversions)1983MRI1992HelicalCT1995HelicalMultisliceCT2002PET/CTusecommonInRT外照機(jī)發(fā)展史—環(huán)形機(jī)架單頭設(shè)計(jì)2005CBCTCommercialAvailabilityHelicalTomoTherapy2003C-ArmsinventedfordiagnosticX-RaysEarly1900s2005AdaptivePlanningDGRTDoseVerification2007StatRTThroughputandReliabilityEnhancements20082003CT外照射放療的發(fā)展方向C形臂單頭設(shè)計(jì)沿用常規(guī)診斷型X-線機(jī)的錐束成像原理環(huán)形機(jī)架單頭設(shè)計(jì)啟發(fā)于CT的扇形束成像的逆原理環(huán)形機(jī)架多頭設(shè)計(jì)啟發(fā)于X(γ)-刀和CT的錐形束成像的逆原理1968199420012004

Elektaγ-knifeOUR-γ-knifeTri-beams2007Five-beams外照機(jī)發(fā)展史—環(huán)形機(jī)架多頭設(shè)計(jì)Non-coplanar-beamsIMRT,IGRT,DGRT當(dāng)前第9頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)￡醫(yī)學(xué)影像學(xué)的組成和主要內(nèi)容

￡醫(yī)學(xué)影像在放射治療中的應(yīng)用

￡當(dāng)前醫(yī)學(xué)影像在放療中的研究熱點(diǎn)

當(dāng)前第10頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的組成當(dāng)前第11頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像的主要內(nèi)容當(dāng)前第12頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像按其信息載體可分為以下幾種主要類型

X線成像：測(cè)量穿過人體組織、器官后的X線強(qiáng)度

當(dāng)前第13頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)

truebeam機(jī)載CBCT成像系統(tǒng)當(dāng)前第14頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)磁共振成像：測(cè)量人體組織中同類元素原子核的磁共振信號(hào)當(dāng)前第15頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)核素成像：測(cè)量放射性藥物在體內(nèi)放射出的γ射線當(dāng)前第16頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)超聲成像：測(cè)量人體組織、器官對(duì)超聲的反射波或透射波當(dāng)前第17頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像在放射治療中的應(yīng)用

￡傳統(tǒng)放射治療對(duì)醫(yī)學(xué)影像的使用非常廣泛，是診斷

腫瘤范圍的主要手段，其方法學(xué)主要基于透視影像；

￡現(xiàn)代放射治療對(duì)醫(yī)學(xué)影像的使用更加廣泛，方法上

更多的依賴斷層影像，“CT/fMR”功能影像手段和

生理運(yùn)動(dòng)影像使放射治療更上了一個(gè)臺(tái)階；

￡醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放射治療中無可替代的重要。

當(dāng)前第18頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)基于超聲波的影像，用于盆腔臟器位置跟蹤，用于前列腺定位的近距離治療插置中應(yīng)用

當(dāng)前第19頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)基于X射線投影

￡透視影像:診斷、定位、幾何位置控制檢測(cè)，數(shù)字減影技術(shù)應(yīng)用于血管內(nèi)近距離治療，動(dòng)態(tài)透視用于校正等；

￡斷層影像：診斷，定位、精確放療幾何解剖密度數(shù)據(jù)獲取，核心應(yīng)用；

￡新技術(shù):動(dòng)態(tài)斷層影像4D一CT,IGRT

當(dāng)前第20頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)

利用CT圖像進(jìn)行的放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)當(dāng)前第21頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用4DCT圖像指導(dǎo)靶區(qū)勾畫，以及個(gè)體化治療當(dāng)前第22頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)基于NMR的影像

￡診斷優(yōu)勢(shì)，頭頸部、軟組織、神經(jīng)系統(tǒng)等;

高對(duì)比度，軟組織成像明顯高于CT分子生

物學(xué)和組織診斷學(xué)的提高無骨偽影，無創(chuàng)

傷檢查；

￡臨床主要用于CT-MR融合；

￡新技術(shù):功能性MR供更多腫瘤信息

當(dāng)前第23頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用CT/MR融合技術(shù)，指導(dǎo)靶區(qū)勾畫圖片4d磁共振動(dòng)態(tài)圖片當(dāng)前第24頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用4D-MRI指導(dǎo)放射治療靶區(qū)勾畫當(dāng)前第25頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)將MRI和Linac結(jié)合起來稱之為MRIGRT,MRI對(duì)軟組織結(jié)構(gòu)的成像分辨率比XCT高的多，使得放療中對(duì)組織結(jié)構(gòu)的識(shí)別更直觀和簡(jiǎn)便。當(dāng)前第26頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)基于藥物包含的放射性同位素核探測(cè)的影像技術(shù)

￡探測(cè)對(duì)象是核素直接發(fā)射的伽馬射線，

也可以是核素發(fā)射的正電子湮沒時(shí)發(fā)射的兩

個(gè)方向相反、能量均為0.512MeV的伽馬光子；

￡核醫(yī)學(xué)診斷，提前發(fā)現(xiàn)或排除轉(zhuǎn)移；

￡P(guān)ET-CT/MR技術(shù)提供更多腫瘤內(nèi)部功能信息當(dāng)前第27頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用PET-CT/MRI圖像配準(zhǔn)，指導(dǎo)腫瘤靶區(qū)勾畫當(dāng)前第28頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用圖像配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行圖像引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)放療

￡減小擺位誤差；

￡治療擺位是重復(fù)模擬定位時(shí)的體位，達(dá)到計(jì)劃

設(shè)計(jì)中靶區(qū)及周圍組織的位置關(guān)系，以保證靶

區(qū)準(zhǔn)確照射當(dāng)前第29頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)減少治療分次間的器官位移和形變，進(jìn)行自適應(yīng)放療

￡治療進(jìn)行中，腫瘤體積、形狀發(fā)生變化，靶

區(qū)與周圍正常組織相對(duì)位置改變；

￡患者在治療中體重減輕會(huì)改變體表標(biāo)志及內(nèi)

部器官的位置；

￡治療中某些器官充盈程度對(duì)靶區(qū)位置影響，

如消化及泌尿系統(tǒng)。

當(dāng)前第30頁(yè)\共有32頁(yè)\編于星期六\22點(diǎn)利用加速器機(jī)載CBCT圖像和配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行放療位置驗(yàn)證當(dāng)前第31頁(yè)\共