放疗图像引导系统

图像引导放疗 IGRT 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 图像引导放疗的概念 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 IMRTIGRT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 常用的IGRT设备 IGRT的应用方式 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 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减少器官变形引起的剂量变化 下面介绍几种IGRT设备 赛博刀 Cyberknife 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 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 singlefraction 分次 multifractions 放疗 4 图象实时验证和高精度跟随系统 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 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 赛博刀治疗中 断层放疗机 TomotherapyHI ART TomotherapyHI 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 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 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 肿瘤定位与放疗一体化系统 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 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 缺点不能纠正放疗过程中肿瘤的瞬时移动 电子射野影像 EPID 系统 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 主要组成1 数字化直线加速器 2 MV级锥形束CT 具有容积图像 X rayVolumeImage 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 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 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 电子射野影像 EPID系统治疗中 瓦里安的三合一的直线加速器 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