放疗图像引导系统(完整版).ppt
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放疗图像引导(一):各种成像技术介绍图像引导放射治疗(IGRT),是在患者进行治疗前、治疗中利用各种影像设备,对肿瘤及正常器官进行监控,并根据器官位置的变化调整治疗位置、治疗条件,使照射野紧紧“追随”靶区。
所以图像引导对于放射治疗的重要性,好比瞄准镜对于狙击步枪,卫星导航定位系统对于远程导弹。
接下来我们扒一扒那些不同厂家不同设备的图像引导成像技术。
1、电子射野影像系统(Electronic Portal Imaging Device,EPID)这种成像技术出现比较早,在2006年前是应用最广的成像技术,一般以6MV兆伏级X线进行拍片验证,可用较少的剂量获得较好成像质量。
具有体积小、分辨率高、灵敏度高、能响范围宽等优点,临床上摄片操作简单,成本低、容易实现。
既可以离线校正验证射野的大小、形状、位置和患者摆位,也可以直接测量射野内剂量,是一种简单实用的二维影像验证设备。
缺点是摄野片骨和空气对比度都较低,软组织显像不清晰,太依赖操作人员主观判断。
随着技术的发展,基于非晶硅平板探测器的EPID,可以直接测量射野内剂量,是一种快速的二维剂量测量系统,用EPID系统进行剂量学验证的研究开始不断增多,逐渐兴起并推向临床。
笔者相信EPID会迎来第二春。
2、KV级锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)这种成像技术是目前应用最广的图像引导技术,它使用大面积非晶硅数字化X射线探测板,机架旋转一周就能获取和重建一定体积范围内的CT图像。
这个体积内的CT影像重建后的三维影像模型,可以与治疗计划的患者模型匹配比较,并自动计算出治疗床需要调节的参数。
从机器图可以看到CBCT具有体积小、重量轻、开放式架构的特点,可以直接整合到直线加速器上。
CBCT的图像质量空间分辨率高,操作简单快捷。
放疗中最常使用的容积成像功能,可以快速完成在线校正治疗位置,深得技师喜爱。
同时它也具有在治疗位置进行X线透视、摄片等功能,不过这些临床功能使用不多(后续文章会完整介绍CBCT的功能)。
图像引导放疗技术?
图像引导放疗技术 (Image-guided Radiotherapy, 简称 IGRT) 是继三维适形放疗技术 (3DConformalradiotherapy, CRT) 和调强放疗技术(Intensity-modulated radiation therapy, IMRT) 之后,又一新的放疗技术。
如果从字面来理解 IGRT 的定义, CRT 和 IMRT ,甚至传统的二维放疗技术 (2D) ,都可以称为 IGRT ,因为它们三者在定位阶段、计划阶段和 ( 戓 ) 实施阶段都用到图像。
CRT 和 IMRT 在定位阶段和计划阶段用到三维 CT 图像,或三维 CT 图像结合其它模式图像,在治疗阶段用到射野图像。
2D 在定位阶段用到 2D 透视图像,在计划阶段用到横断面轮廓戓图像。
显然字面理解不能反映 IGRT 的技术特征,不能区分它和其它的放疗技术。
笔者检索文献,也没有找到 IGRT 的定义,因而尝试给出下述定义:
图像引导放疗技术是这样一种技术,它在分次摆位时戓治疗中采集图像和 ( 或 ) 其它信号,利用这些图像和 ( 或 ) 信号,引导此次治疗和( 或 ) 后续分次治疗。
采集的图像可以是二维 X 射线透视图像或三维重建图像,或有时间标记的四维图像;也可以是超声二维断层图像或三维重建图像。
其它信号可以是体表红外线反射装置反射的红外线,或埋在患者体内的电磁波转发装置发出的电磁波等。
引导的方式可以是校正患者摆位、或调整治疗计划、或者引导射线束照射。