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精确放射治疗系统的研究进展【摘要】本文简介了目前精确放射治疗技术和设计方法的发展情况。
着重介绍了立体定向放射外科系统(stereotactictadiosurgery system,SKS)的技术特点和设计方法、三维适形放射治疗(3D conformamdiafiontherapy,3DCR．T)系统、强调放射治疗(mtensitymodulated radiafion therapy,IMR．T)系统和图象引导下的放射治疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)系统的研究现状。
最后指出放射治疗的未来发展方向。
【关键词】立体定向放射外科系统：三维适型放射治疗；调强放射治疗；图象引导放射治疗目前医学上治疗肿瘤的主要方法有外科手术、化疗、放射治疗等手段，而现代医学是以微创伤和无创伤的精确治疗为发展方向，因此放射治疗已成为恶性肿瘤治疗的主要方法。
世界卫生组织报告有45％的肿瘤可以治愈，其中放射治疗可以治愈的肿瘤达18％[1]，随着科学技术的发展和临床实践资料的积累，综合治疗(Comprehensive therapy)显示出越来越广泛的前途，治愈了更多的肿瘤病人，根据国内有关资料统计，60％-70％的患者治疗过程中采用过放射治疗(包括单纯放疗、术前或术后治疗、放疗合并化疗等)[2]。
当前国内大多数放疗部门治疗设备主要由常规x射线模拟定位机、放射治疗机、计算平面剂量分布的二维治疗计划系统组成。
放疗技术以多野共面照射为主。
在过去十年中计算机及影像技术飞速发展，出现了立体定向放射外科系统(stereo-tactic radiosurgery system．SRS)、三维适形放射治疗(3Dconformal radiation therapy,3DCRT)系统、调强放射治疗(intensity modulated radiatio therapy,IMRT)系统、图像引导放射治疗(image guided radiotherapy,IGR-I’)系统以及三维CT模拟定位计划系统(CT simulation and 3D treatment planningsystem,3D CT-sim)。
学术论著*基金项目：陕西省肿瘤医院2022年度院内国家自然科学基金孵育项目(SC222715)“四维CT技术在乳腺癌保乳术后调强放疗的临床应用”①陕西省肿瘤医院放疗科 陕西 西安 710061*通信作者：******************作者简介：陈力，男，(1986- )，硕士，主管技师，从事医院肿瘤放射治疗图像引导临床研究工作。
[文章编号] 1672-8270(2023)09-0011-05 [中图分类号] R814.2 [文献标识码] AApplication research of 4DCT dose reconstruction in the SBRT assessment for the exposure dose of normal tissue/CHEN Li, CHANG Xiao-bin, YANG Di, et al//China Medical Equipment,2023,20(9):11-15.[Abstract] Objective: T o analyze the dose deviation of the normal tissue, which caused by respiratory motion, by using the dose reconstruction technique of four-dimensional computed tomography (4DCT), and further to accurately assess the exposure dose of normal tissue in the stereotactic body radiation therapy (SBRT). Methods: A retrospective analysis method was used in this research, and a total of 20 patients who have completed SBRT and underwent 4DCT technique were selected. A total of 10 4DCT time-phases were used to statistically analyze the change rule of lung volume, and then, the end-inspiratory phase and end-expiratory phase of each patient was selected. The plan (Plan A) that was formulated on the time-phase of average intensity projection (AIP) was reconstructed on the end-inspiratory phase and end-expiratory phase to generate respectively new Plan I and Plan E. The 5%, 10%, 20% of exposure volume, and average exposure dose (V 5, V 10, V 20, D mean ) of lung, and the cardiac and esophageal D mean , and the maximum exposure dose (D max ) and D mean of the spinal card of the normal tissues between the new plans and Plan A were compared and analyzed. Results: In 20 patients, the differences of lung V 5, V 10, V 20, D mean between the Plan A of AIP images and Plan E of end-expiratory phase were significant (t =2.276, t =2.278, t =2.657, t =2.187, P <0.05), respectively. There were no significant differences in the dosimetry of other normal tissues. There was no significant difference in the dose of normal tissue between Plan I and Plan A besides lung D mean . Conclusion: This study, that uses 4DCT technique to reconstruct the plans of inspiratory and expiratory phases, for the influence of respiratory motion on the actual exposure dose of normal tissue of SBRT , can provide reference basis for the accurate assessment of exposure dose of normal tissue.[Key words] Four-dimensional computed tomography (4DCT); Stereotactic body radiation therapy (SBRT); Dose reconstruction; Respiratory motion[First-author’s address] Department of Radiotherapy, Shaanxi Provincial Cancer Hospital, Xi'an 710061, China.[摘要] 目的：利用四维CT(4DCT)剂量重建技术，分析患者因呼吸运动引起的正常组织剂量偏差，进而准确评估立体定向放射治疗(SBRT)中正常组织受照剂量。
4D-CT联合呼吸门控技术应用于肺癌立体定向体部放疗的临床研究鄂州市中心医院湖北省鄂州市 436000【摘要】目的：探究4D-CT联合呼吸门控技术应用于肺癌立体定向体部放疗的临床疗效。
方法：择取本院40例肺癌患者（2020.01-2021.11）深入分析，对所选病例行4D-CT模拟定位扫描，把各呼吸CT图像分为10个呼吸时相，并把各时相中肿瘤靶区与不同时相CT图像融合，对三维方向中的运动径迹进行测定，分析三维空间上病灶位移、靶区体积变化。
结果：在头脚方向，肺上野、肺下野移位比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其他方向上的肺上野、肺下野移位对比，差异无统计学意义（P＞0.05）；两种方法对比，PTVMIP更低，数据差异明显（P＜0.05）。
结论：在对肺癌患者立体定向体部放射治疗中，呼吸门控技术可对呼吸运动影响在三维方向中移位范围进行测定，4D-CT技术可对病灶靶区进行覆盖，并使正常组织受照剂量降低。
【关键词】呼吸门控技术；肺癌；放疗；肺上野；肺下野近年来，我国肺癌发生率逐渐升高，临床治疗主要以手术为主，同时结合化疗和放射治疗。
在放射治疗中，采用“精确定位”方式实现精确放疗。
在进行放疗定位期间，肿瘤在三维空间内随生理运动而产生位置改变，在此期间不同患者呼吸运动有一定差异性，在三维CT定位图像的基础上采用外扩计划靶区(PTV)，极易导致相应肿瘤靶区出现漏靶情况，还易出现对正常组织照射，导致很难达到预期的放疗效果[1]。
4D-CT技术能够反映病灶随呼吸运动和内脏生理运动造成的在三维空间位置的改变，致使最大密度投影（MIP）勾画肿瘤运动极限范围，以此确定病灶在三维空间中的位移[2]。
本文以本院40例肺癌患者为例，探究4D-CT 联合呼吸门控技术在放疗中的应用效果，现报道如下。
1资料与方法1.1一般资料择取本院40例肺癌患者深入分析，选取时间为2020年1月-2021年11月，男21例，女19例；年龄45-70岁，平均（57.55±10.36）岁；病灶部位：左肺17例、右肺23例。
中文摘要随着近年来计算机技术和医学影像技术的突飞猛进的发展以及三维适形及调强技术的临床应用，放射治疗技术也产生了质的飞跃，立体定向放疗技术也应运而生。
由于立体定向放疗精确的物理剂量分布和靶体积外剂量的锐利下降，治疗者可在周围正常组织剂量不增加的情况下较大幅度地提高肿瘤剂量，从而达到更好的肿瘤控制与治疗效果。
对于体部肿瘤的立体定向放射治疗，国内目前的治疗方案大都与国外采用的相对大剂量低分割的治疗趋势相差较大，单次剂量远小于人体器官能承受的剂量限值，其治疗效果也因此受到局限。
本研究模拟临床治疗条件，采用光子立体定向体部治疗（SBRT）方案，分别观察X线加速器和伽马刀对肝癌原位移植瘤动物模型进行放疗，从而优化大剂量低分割SBRT治疗肝癌的方案，同时比较X线加速器、伽马刀治疗的差异及各自特点。
目的探讨大剂量低分割条件下，分别使用X线加速器和伽马刀在不同单次剂量、累积剂量、分割方案条件下，不同设备及射线施行SBRT（伽马刀和加速器治疗）对于大鼠肝癌的治疗效果并对比各自特点与差异，为推广优化SBRT方案提供科学依据。
方法（1）实验动物及分组：取6周龄健康雄性Wistar大鼠104只，体重120-180 g。
通过手术建立原位肝癌移植瘤，随机分为假照射组和5、7、9、12Gy（3次）治疗组，每组12-14只。
（2）动物模型建立：①肝癌腹水制备：选取体重120-140 g未成年雄性Wistar 大鼠，将2.5ml（约1×106个）大鼠w256细胞悬液注射入大鼠腹腔，注射后正常食水饲养，约6至7天可见大鼠腹部明显充盈隆起，注射器在大鼠侧下腹抽出腹水悬浊液，显微镜下计数并制成手术建立大鼠肿瘤模型所需浓度8×106个/ml 细胞悬液。
②肿瘤原位种植：6周龄健康雄性Wistar大鼠（体重160-180 g），经5%水合氯醛腹腔麻醉，取左上腹竖直切口约1-1.5 cm，切开后将大鼠肝脏左叶挤压推出切口，将w256细胞匀速缓慢注射入肝左叶，消毒棉签按压注射点防止细胞反流形成腹腔种植，关腹缝合，术后给予青霉素腹腔注射三天，术后约10天成瘤，采取腹部CT/核磁扫描结合外周血AFP（甲胎蛋白）检测的方式进行鉴定。
综 述脊柱转移瘤立体定向放射治疗临床应用进展刘志冰综述，朱锡旭审校 ［摘要］ 恶性肿瘤最常见的骨转移是脊柱转移，在癌症患者中，发生脊柱转移占４０％。
传统放疗在脊柱转移瘤的治疗中一直居主导地位，随着综合治疗措施的日趋完善，脊柱转移瘤患者的生存时间明显延长，常规放射治疗后复发问题渐渐引起重视。
立体定向放射治疗（ｓｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃｂｏｄｙｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙ，ＳＢＲＴ）作为一种新的治疗脊柱转移瘤的方式，近年来受到了越来越多的关注。
文中就脊柱转移瘤立体定向放射治疗的发展及常用设备、适应证、临床应用效果、剂量分割模式及安全性等方面等作一综述。
［关键词］ 立体定向放射治疗；脊柱转移瘤；射波刀；伽马刀 ［中图分类号］ Ｒ７３０．５５ ［文献标志码］ Ａ ［文章编号］ １００８－８１９９（２０１３）０９－０９９３－０４基金项目：南京军区医药科研卫生项目（１０ＭＡ０９８）作者单位：２１０００２南京，南京大学医学院临床学院（南京军区南京总医院）放射治疗科［刘志冰（医学硕士研究生）、朱锡旭］通讯作者：朱锡旭，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｘｉｘｕ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍＲｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＳｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃｂｏｄｙｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙｆｏｒＳｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓＬＩＵＺｈｉ－ｂｉｎｇｒｅｖｉｅｗｉｎｇ，ＺＨＵＸｉ－ｘｕｃｈｅｃｋｉｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ＮａｎｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＭｉｌｉｔａｒｙＲｅｇｉｏｎ，ＰＬＡ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｓｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓａｒｅａｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｃｏｍｍｏｎｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｉｎａｄｖａｎｃｅｄｃａｎｃｅｒｐａｔｉｅｎｔｓ．Ｉｔｉｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｈａｔｎｅａｒｌｙ４０％ｏｆｃａｎｃｅｒｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｌｌｄｅｖｅｌｏｐｓｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓ．Ｌｏｗ－ｄｏｓｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙｈａｓｌｏｎｇｂｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｓｔａｙｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｗｉｔｈｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆｓｙｓｔｅｍｉｃｔｈｅｒａｐｉｅｓ，ｐａｔｉｅｎｔｓｓｕｒｖｉｖｅｌｏｎｇｅｒｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．Ｒｅｃｕｒｒｅｎｃｅｉｓｌｉｋｅｌｙｔｏｂｅｍｏｒｅｆｒｅｑｕｅｎｔａｎｄｃａｔｃｈｅｓｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｓｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃｂｏｄｙｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙ（ＳＢＲＴ）ｈａｓｅｍｅｒｇｅｄａｓａｎｅｗｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｓｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓ．ＴｈｉｓｒｅｖｉｅｗａｄｄｒｅｓｓｅｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆＳＢＲＴｆｏｒｓｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｉｔｓｈｉｓｔｏｒｙａｎｄａｐｐａｒａｔｕｓ，ｃｌｉｎｉｃａｌｏｕｔｃｏｍｅｓ，ｉｎｃｌｕｓｉｏｎａｎｄｅｘｃｌｕｓｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉａ，ｔａｒｇｅｔｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄｄｏｓｅａｎｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ Ｓｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃｂｏｄｙｒａｄｉａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙ；Ｓｐｉｎａｌｍｅｔａｓｔａｓｅｓ；Ｃｙｂｅｒｋｎｉｆｅ；Ｇａｍｍａｋｎｉｆｅ０ 引 言 在因肿瘤去世的患者中，骨转移的发生率可达５０％～７０％，其中以脊柱转移最为多见，达４０％之多。
非小细胞肺癌放射治疗研究进展完整版最新癌症统计数据显示，2022年全球肺癌新发病例约248.1万例，死亡病例约181.7万例，分别占全球癌症发病和死亡总数的12.4%和18.6%，发病率和死亡率均居首位，肺癌仍是全球范围内的重大公共卫生问题[1]。
非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是肺癌主要的病理类型，约占肺癌患者的85%。
随着放射治疗（简称放疗）技术的不断进步，以及放疗与免疫治疗、靶向治疗等新型全身治疗策略的联合应用，NSCLC的治疗逐渐向精准化方向发展，为疾病的长期控制甚至潜在治愈提供了新的视角。
本文旨在总结2024年度放疗在NSCLC治疗中取得的系列进展，以期为不同阶段NSCLC患者治疗策略的制订和治疗方式的选择提供参考。
01、早期非小细胞肺癌1.1、早期NSCLC放疗的疗效与安全性当前国内外权威指南一致推荐立体定向体部放疗（stereotactic body radiotherapy，SBRT）作为不可手术或拒绝手术的早期NSCLC患者的首选治疗方案。
Ⅱ期单臂LungTech试验进一步验证了SBRT在中央型无法手术早期NSCLC患者中的安全性和有效性。
该试验对31例患者进行了中位3.6年的随访，结果显示，3年无局部进展率和总生存（overallsurvival，OS）率分别为81.5% （90%CI为62.7%～91.4%）和61.1%（90%CI为44.1%～74.4%）。
安全性方面，6.5%的患者报告了SBRT 相关的≥3级急性不良事件，19.4%的患者出现了≥3级晚期不良事件[2]。
LUSTRE研究则对比了不可手术Ⅰ期NSCLC患者采取不同放疗模式的疗效，包括SBRT（外周型48 Gy/4f与中央型60 Gy/8f）和大分割常规放疗（conventional radiotherapy，CRT）（60 Gy/15f）。
研究结果显示，SBRT组与CRT组在3年局部控制（local control，LC）率（87.6%∶81.2%，P＝0.15）、无事件生存（event-free survival，EFS）率（49.1%∶47.5%，P＝0.87）、OS率（63.5%∶68.4%，P＝0.40）无显著差异。
体部立体定向放射治疗(SBRT)在早期不能手术切除的NSCLCl中运用进展根据世界卫生组织（WHO）定期公布数据显示，肺癌发病率和死亡率呈逐年上升趋势，在许多发达国家包括我国已经列为男性发病率和死亡率最高的肿瘤，是女性发病率第四，死亡为第二位的肿瘤，2008年肺癌分别占总癌症发病率和病死率的13%和18%（1）。
目前吸烟依然是导致肺癌的首要原因，然后依次废气（如PM2.5）、油烟和感染因素（2）。
肺癌组织学分类75%是非小细胞肺癌（NSCLCl）（3），大约10-15%的NSCLCl 患者为局部（Ⅰ期）肿瘤（4）。
Ⅰ期NSCLCl标准化治疗方案是肺叶或全肺切除加区域淋巴结清扫，手术5年生存率达60-80%（5）。
但是大多数患者诊断明确时常合并各种并发症，因此失去手术机会，以往应用常规放疗技术替代手术治疗NSCLCl疗效差且毒副作用大。
过去十年里，立体定向全身放疗技术已成为一种广泛性应用于早期难治性肺癌患者的新技术，SBRT的实现方式包括：3D-CRT，IMRT,VMAT,X-刀，R-刀,Cyber-刀。
大量国际性回顾性和前瞻性报告充分证实：采用不同剂量分割方式和技术的SBRT治疗肺癌有可行性强，安全性和疗效好等优点。
早期NSCLCl放疗和SBRT的发展常规放疗杀灭肿瘤细胞的有效性和安全性是肿瘤靶区的总处方剂量、每日分割剂量和瘤器官照射剂量之间相互作用的结果。
由于肺构造和呼吸动度大等原因，肺耐受性有限，每日分割越大晚期副反应越大，肿瘤体积越大正常组织照射体积越大，而且常规放疗靶区不仅包括可定义的肿瘤体积，还要考虑到肿瘤的运动、微观变化、患者体位和摆位误差等因素对靶区的影响。
所以临床试验证实总剂量60-70GY，每次2GY的肺癌标准剂量分割方式是安全的，尽管（RTOG）#7301的研究（6）结果提示这种剂量下肿瘤的疗效甚微。
在SBRT出现之前，不能手术的早期NSCLCl通常单独采用常规外照射作为主要治疗手段，其疗效始终不如经报道的手术切除的患者的疗效。
全身伽玛刀的现状及进展全身伽玛刀是立体定向伽玛刀射线全身治疗系统的简称。
是一台国际首创、世界领先的、通过采用立体定向多源旋转聚焦原理治疗体部肿瘤的国产化大型放疗设备。
它涉及放射肿瘤学、精密机械、机电一体化、自动控制、医学影像、计算机软件、核物理技术等多学科领域，是多学科先进技术集成创新的有机结合体。
全身伽玛刀首次将多源动态旋转的伽玛射线聚焦后所形成的高剂量区应用于体部肿瘤的治疗，其剂量分布具有类似质子线的Bragg峰和放射性粒子植入的双重特点；临床应用中根据全身伽玛刀的多源聚焦原理和类似Bragg峰和粒子植入的双重剂量分布特征，结合常规放疗和立体定向放疗的临床经验，采用高分次剂量、短疗程的治疗模式，取得了高疗效、低损伤的效果，目前已引起国内外同道的高度关注。
而且，现已出现多种不同类型的全身伽玛刀。
一、全身伽玛刀的类型1. OUR-QGD型全身伽玛刀由深圳奥沃公司研发的OUR-QGD型全身伽玛刀1999年获得国家MDA论证准入临床应用。
本设备主要采用锥形聚焦平面旋转照射原理，将30个钴-60个放射源按一定经纬度安装在一个球冠体的预准直器源腔中，通过终准直器引导射线向焦点聚焦，同时源体与准直体沿Y 轴行360度水平旋转，使30束γ射线沿焦点轴锥面旋转聚焦，使聚焦后的高强度辐射区的剂量分布具有类似质子线的Bragg峰的特点，而且多聚焦点叠加后的剂量分布有类似放射性粒子植入的特点。
初装源时总活度约8800Ci，经准直的30束γ射线旋转聚焦于辐射中心（焦点）的剂量率大于3.0Gy/min，三组不同孔径准直器在Y轴上的FWHM分别为Φ10mm、Φ30mm、Φ50mm，在其它轴面上更大。
计划时根据病灶大小，选择合适的准直器，通过单靶点或多靶点的剂量拟合，实施优化治疗。
与在加速器上实施的立体定向放疗（X刀和三维适形）相比，由于多源的多线速旋转聚焦，使正常组织吸收的辐照剂量更分散、更少，肿瘤吸收的剂量更集中，肿瘤周边的剂量梯度更大，治疗增益比更高，因此，临床疗效好，副作用小。
