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1、图像引导的放射治疗图像引导的放射治疗2006年4月第33卷第4期JlntOnco1.Apirl2006,Vol33.No.456(2):375—383.18BentzenL,KeidingS,HorsmanMR,eta1.Assessmentofhypoxiainexperimentalmicetumorsby[18F]FluommisonidazolePETandPO2electrodemeasurementinfluenceoftumorvolumeandearbogenbreath—ing.ActaOncol,2002,41(3):304-312.(收稿日期:2005-0
2、6-03修回日期:2006一O1-12)图像引导的放射治疗王鑫综述朱国培应红梅审校摘要随着放射治疗向高精度方向的发展,图像引导的放射治疗(IGRT)成为一个非常重要的发展方向.现综述IGRT的相关设备,应用及存在的问题.关键词放射疗法;放射摄影影像解释,计算机辅助中图分类号R730.55文献标识码A文章编号1673-422x(2oo6)o4-0267-03理想的放疗计划是给予肿瘤高剂量照射的同时最大限度保护周围正常器官组织.但在放疗实施过程中还有一些问题需要解决,如如何保证被照范围是计划预定的肿瘤区域,如何保证将处方剂量准确地给予到确定的治疗区域.这些问题不同于计划靶区的确定,
3、是指计划实施时如何确定治疗靶区的准确照射.即便是调强放射治疗技术,如果出现异常的误差,不仅影响疗效,还可能得出错误结论….图像引导的放射治疗(imageguidedradiotherapy,IGRT)是解决这些棘手问题的一个有效手段.IGRT将放射治疗机与影像设备相结合,每次治疗前采集相关的影像学信息来确定治疗靶区是否与治疗前计划的靶区一致J.先进的影像技术和放射治疗设备的集成,特别是立体定向或容积成像设备与放疗设备相结合提供了几乎实时的图像引导功能,即实时IGRT.1IGRT的作用肿瘤及周围正常组织在每次治疗中和各次治疗之间都可随时空变化而变化.单次放疗中位置不确定因素有:解
4、剖结构移动,变形,正常生理过程如呼吸,心跳,胃肠蠕动等.分次放疗之间位置不确定因素有:肿瘤退缩或进展,形状改变,骨性标志的位置变化,肠腔,膀胱等脏器的充盈状态等.忽视这些变化,将影响到肿瘤实际照射剂量,造成肿瘤欠照和正常组织损伤增加.因此在治疗中,考虑到肿瘤位置的不确定及肿瘤的移动,放射范围必须包括肿瘤附近一定范围内的正常组织,确保没有肿瘤组织被漏照或欠照.如果在放疗时能观察到肿瘤位置的变化并进行相应调整,就有可能缩小正常组织受照范围.动态跟作者单位:200032上海,复旦大学附属肿瘤医院放射治疗科?综述?踪影像引导放疗可解决这个问题,它使用固定装置和成像工具更精确地锁定肿瘤位
5、置,解决一些微小的摆位变化问题,提供治疗计划模拟及在放疗期间解决肿瘤运动的方法,即IGRT的2个作用:测量并校正误差和补偿运动.1.1测量并校正误差放射治疗摆位误差有2种J:①系统误差(prep.arationerrors),发生在治疗计划准备期间,是实际治疗位置和模拟定位时位置的差异,体现了在放射治疗机下复制模拟定位时体位的难度;②随机误差(exe.cutionerrors),发生在治疗计划执行期间,反映了分次治疗间的差异.Hurkmans等H总结不同部位肿瘤进行放疗时的系统和随机误差,头颈部分别为1.6～4.6mm,1.1～2.5mm,前列腺分别为1.0～3.8mm,1.2
6、—3.5mm,盆腔分别为1.1—4.7mm,1.1—4.9mm,肺分别为1.8—5.1mm,2.2～5.4mm,乳腺分别为1.0～4.7mm,1.7～14.4mm,指出各部位理想的系统和随机摆位误差为:头颈部误差<2mm,前列腺误差<2.5mm,盆腔误差<3mill,肺误差<3.5mm.通过IGRT,可在一次测量后立即进行在线纠正,从而减少摆位误差.分析治疗前获得的呼吸相关锥形束CT图像和模拟定位时获取的呼吸相关定位CT可得到肺部肿瘤的位置和运动信息并及时进行校正[5].Ghilezan等用锥形束cT校正前列腺癌患者摆位,使临床靶区(clinicalta
7、rgetvolume,CTV)到计划靶区(planningtargetvolume,PTV)的安全边界平均减少lmm,靶区均一等效剂量提高了2.1%.1.2补偿运动在器官运动方面,研究最多的是呼吸运动.肺是体内运动幅度最大的器官,影响胸部和上腹部肿瘤的治疗.Erridge等用电子射野成像设备观察肺癌放疗中肿瘤移动幅度,显示肿块3个方向的平均移动幅度分别为7.3mm,12.5mm,9.4mm,尤其下肺野肿瘤在头脚方向移动幅度最大.Engelsman等报道在肺癌放疗时,对于移动范围为2～3cm的
