放疗图像引导系统

1、图像引导放疗图像引导放疗 (IGRT)(IGRT)图像引导放疗图像引导放疗( IGRT)( 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

2、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设备设备IGRTIGRT的应用方式的应用方式在线校位在线重计划在线重计划 (Replanning)(Replanning)呼吸门控实时呼吸跟踪自适应放疗IGRTIGRT的主要作用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下面介绍几种IGRTIGRT设备设备赛博刀（

3、赛博刀（CyberknifeCyberknife）赛博刀赛博刀是一种影像引导的立体定向放疗是一种影像引导的立体定向放疗机，将机，将6MeV6MeV直线加速器置于一直线加速器置于一6 6自由度的自由度的大型机械臂上，以图像导引系统取代刚性大型机械臂上，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。机械臂和图像导引系统。优点优点1.1.具有逆向计划功能；具有逆向计划功能；2.2.不用头盔和框架；不用头盔和框架；3.3.可进行单次（可进行单次（single f

4、ractionsingle fraction）、）、分次（分次（multi fractionsmulti fractions）放疗；）放疗；4.4.图象实时验证和高精度跟随系统；图象实时验证和高精度跟随系统；5.5.每次可同时对多个位置的肿瘤进行每次可同时对多个位置的肿瘤进行放疗；放疗；6.6.是目前世界上唯一能在实际放疗时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对病人的移动作出精确调整的放疗系统；统；7.7.目前唯一能够提供非等中心治疗计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。划的立体定向外科系统。缺点缺点1.1.价格比较昂贵，维护和维修条件要价格比较昂贵，

5、维护和维修条件要求很高；求很高；2.2.定位参照物为身体骨骼结构，对躯定位参照物为身体骨骼结构，对躯干肿瘤的放疗受限干肿瘤的放疗受限; ;3.3.每次放疗时间长，机器利用率低；每次放疗时间长，机器利用率低；赛博刀治疗中赛博刀治疗中断层放疗机断层放疗机（Tomotherapy HI-ARTTomotherapy HI-ART） Tomotherapy HI-ARTTomotherapy HI-ART由美国威斯由美国威斯康星大学医学物理系的研究小组康星大学医学物理系的研究小组经过十多年的研究完成，外表与经过十多年的研究完成，外表与CTCT扫描机相似扫描机相似在其环形机架内原先装在其环形机架内原先装

6、X X线球管的地线球管的地方安装了方安装了6MV6MV直线加速器，将加速管直线加速器，将加速管的能量降低到的能量降低到3MV3MV进行断层扇形束扫进行断层扇形束扫描成象，据此修正摆位及计划。描成象，据此修正摆位及计划。 主要组成主要组成环状机架上原先装环状机架上原先装X X线球管的地方安装了线球管的地方安装了6MV6MV直直线加速器；线加速器；MLCMLC实现扇形束调强放疗；实现扇形束调强放疗；MVMV级电子射野影像设备（级电子射野影像设备（EPIDEPID）做剂量验证和）做剂量验证和位置验证；位置验证；激光定位系统；激光定位系统；有独特的验证登记计算机断层（有独特的验证登记计算机断层（VRC

7、TVRCT）。）。肿瘤定位与放疗一体化系统肿瘤定位与放疗一体化系统（一）概述（一）概述该系统是一个结合了医用直线加速器和该系统是一个结合了医用直线加速器和 CTCT的系统，体现了影像技术与放疗技术的的系统，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完美结合。在加速器治疗室内安装一台CTCT，CTCT与加速器共用同一治疗床，使定位与治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。疗一体化，大大提高了治疗的准确性。 优点优点1.1.每次放疗前都可以对靶区快速三维定位，使得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；调强放疗、疗效评估成

8、为可能；2.2.能够纠正摆位误差和摆位时肿瘤位置的移动；能够纠正摆位误差和摆位时肿瘤位置的移动；3.3.病人在病人在CTCT上完成图像采集，建立座标系进行上完成图像采集，建立座标系进行TPSTPS后，可立即转入加速器进行放疗；后，可立即转入加速器进行放疗；缺点缺点不能纠正放疗过程中肿瘤的不能纠正放疗过程中肿瘤的瞬时移动。瞬时移动。电子射野影像（电子射野影像（EPID)EPID)系统系统在放射治疗工作中在放射治疗工作中, ,射野位置的准确性对于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特别是随着适形放疗, ,调强放疗等复杂

9、治疗调强放疗等复杂治疗技术在临床上的推广应用技术在临床上的推广应用, ,对射野位置精度对射野位置精度的要求越来越高的要求越来越高. .主要组成主要组成1.1.数字化直线加速器；数字化直线加速器；2.MV2.MV级锥形束级锥形束CTCT，具有容积图像（，具有容积图像（X-X-ray Volume Imageray Volume Image，XVIXVI）功能，可）功能，可以拍以拍X X片、连续图像和片、连续图像和X X线容积图像；线容积图像；3.kV3.kV级常规高性能级常规高性能X X射线球管（安装射线球管（安装在伸缩臂上，可从滚筒上伸出）；在伸缩臂上，可从滚筒上伸出）；4.X4.X射线球管对

10、面的电动臂上安装了射线球管对面的电动臂上安装了平板平板X X线探测器。线探测器。 优点优点1.1.一次旋转即可采集到放疗位置的三一次旋转即可采集到放疗位置的三维容积数据；对比度和维容积数据；对比度和CTCT一样，能分一样，能分辨肿瘤和重要器官等软组织结构；辨肿瘤和重要器官等软组织结构；2. 0.2cGy2. 0.2cGy（核辐射绝对单位）生成正（核辐射绝对单位）生成正交放射片，较交放射片，较MVMV级图像剂量低；级图像剂量低；3.3.透视图像功能，定位运动频率高的透视图像功能，定位运动频率高的靶区，在放疗位置评价病人运动的影靶区，在放疗位置评价病人运动的影响；响；4.4.可进行常规放疗；可进行

11、常规放疗；缺点缺点1.1.由于增加了伸缩臂，系统平衡与稳由于增加了伸缩臂，系统平衡与稳定不容忽视；定不容忽视；2.KV2.KV级二维扫描图像三维立体重建，级二维扫描图像三维立体重建，EPIDEPID属二维验证，无法反映摆位时的属二维验证，无法反映摆位时的三维误差。三维误差。电子射野影像（电子射野影像（EPIDEPID系统治疗中系统治疗中 ) )瓦里安的三合一的直线加速器瓦里安的三合一的直线加速器概述概述在同一平台上综合高分辨率在同一平台上综合高分辨率kVkV级级X X射线射线影像技术、包括治疗床在内的全部运动影像技术、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）