一,、摘要

在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時代，放射治療在圍繞“精準(zhǔn)放療”的終極目標(biāo),，全球的設(shè)備廠商和科研機(jī)構(gòu)推出了各種各樣的新技術(shù)來滿足這一臨床要求,。而圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT)無疑是在精準(zhǔn)放療發(fā)展道路上最重要的技術(shù)之一。

圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）,，是在患者進(jìn)行治療前,、治療中利用各種影像設(shè)備，對腫瘤及正常器官進(jìn)行監(jiān)控,，并根據(jù)器官位置的變化調(diào)整治療位置,、治療條件，使照射野緊緊“追隨”靶區(qū),。所以圖像引導(dǎo)對于放射治療的重要性,，好比瞄準(zhǔn)鏡對于狙擊步槍。

由于圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT)是近年來放療發(fā)展的主要趨勢之一,，各設(shè)備廠商分別推出了各種各樣的圖像引導(dǎo)放療技術(shù),，從電子射野影像系統(tǒng)（EPID)到KV級錐形束CT(CBCT)；從In-room CT+直加組合到直加CT一體機(jī),，從MV級CBCT到超聲引導(dǎo)放療,，從MR圖像引導(dǎo)放療到未來的PET/CT圖像引導(dǎo)放療，我們看到技術(shù)的迭代和圍繞精準(zhǔn)定位的同時,，還要考慮到劑量精準(zhǔn)管理的需求,。下面我們就臨床常用的幾種圖像引導(dǎo)放療技術(shù)做簡要介紹。

二,、電子射野影像系統(tǒng)（EPID）

電子射野影像系統(tǒng)這種成像技術(shù)出現(xiàn)比較早,，也是目前應(yīng)用最廣的成像技術(shù)之一。一般以6MV兆伏級X線進(jìn)行拍片驗證,，可用較少的劑量獲得較好成像質(zhì)量,。具有體積小、分辨率高,、靈敏度高,、能響范圍寬等優(yōu)點，臨床上攝片操作簡單，成本低,、容易實現(xiàn),。既可以離線校正驗證射野的大小,、形狀,、位置和患者擺位，也可以直接測量射野內(nèi)劑量,，是一種簡單實用的二維影像驗證設(shè)備,。其缺點是攝野片骨和空氣對比度都較低,軟組織顯像不清晰，太依賴操作人員主觀判斷,。

隨著X線探測技術(shù)的發(fā)展,，基于MV級非晶硅平板探測器的EPID，可以得到頭部,、胸部,、盆腔等部位的非常清晰的影像。EPID技術(shù)可以直接測量射野內(nèi)劑量,，是一種快速的二維劑量測量系統(tǒng),。由于EPID技術(shù)的同源性，其在未來的技術(shù)發(fā)展中將會在位置校準(zhǔn),、計量學(xué)驗證等方面始終占據(jù)優(yōu)勢,，業(yè)內(nèi)專家也對該技術(shù)的發(fā)展前進(jìn)非常看好,。

三,、KV級錐形束CT（Cone Beam CT,CBCT）

CBCT成像技術(shù)是目前應(yīng)用最廣的圖像引導(dǎo)技術(shù)，它使用大面積非晶硅數(shù)字化X射線探測板,，機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周就能獲取和重建一定體積范圍內(nèi)的CT圖像,。這個體積內(nèi)的CT影像重建后的三維影像模型，可以與治療計劃系統(tǒng)（TPS）的患者模型匹配比較,，并自動計算出治療床需要調(diào)節(jié)的參數(shù),。

從上上圖可以看到CBCT具有體積小、重量輕,、開放式架構(gòu)的特點,，可以直接整合到直線加速器上。CBCT的圖像質(zhì)量空間分辨率高,，操作簡單快捷,。放療中最常使用的容積成像功能，可以快速完成在線校正治療位置,，深得技師喜愛,。同時它也具有在治療位置進(jìn)行X線透視、攝片等功能，不過這些臨床功能使用不多,。

KV級CBCT的缺點是密度分辨率較低,，尤其是低對比度密度分辨率與先進(jìn)的臨床診斷CT相比，還有一定差距,。與MV級 CBCT相比,，它的KV級圖像與MV級治療不是同源，非等中心旋轉(zhuǎn)誤差也給定位校準(zhǔn)增加了系統(tǒng)誤差,。

四,、In-Room CT+直加組合系統(tǒng)

In-Room CT這種成像技術(shù)是西門子ONCOR機(jī)器的圖像引導(dǎo)解決方案，在一臺ONCOR直線加速器配備一臺多排Somatom CT機(jī),，CT機(jī)與加速器共用治療床,。該解決方案的優(yōu)勢在于大幅提高了影像的空間分辨率和成像質(zhì)量，在精準(zhǔn)定位上做到了極致,，不過該系統(tǒng)相對KV級CBCT復(fù)雜很多,，由于該解決方案在追求精準(zhǔn)的同時大大提高了設(shè)備成本，加之西門子醫(yī)療在2012年就退出放療業(yè)務(wù),，該技術(shù)在國內(nèi)并不多見,。但這種解決方案在重粒子治療的固定治療室或旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室里面，我們看到日本多家重粒子治療中心,，仍舊采用這種定位解決方案,。

五、其它影像圖像引導(dǎo)技術(shù)

超聲成像放療引導(dǎo)技術(shù)是將無創(chuàng)三維超聲成像技術(shù)與直線加速器相結(jié)合,，通過采集靶區(qū)三維超聲圖像,，輔助靶區(qū)的定位并減小分次治療的擺位誤差、分次治療間的靶區(qū)移位和變形的技術(shù),。超聲引導(dǎo)在如乳腺癌,、前列腺癌、婦科腫瘤和膀胱癌中具有非常大的優(yōu)勢,。

核磁圖像引導(dǎo)放療技術(shù)主要是瑞典公司Elekta研發(fā)的核磁加速器和美國公司ViewRay研發(fā)的核磁伽馬刀,。這種成像技術(shù)有高于CT數(shù)倍的軟組織分辨能力，圖像中對于軟組織的對比度可以提高1-3個等級度,；成像不會產(chǎn)生CT檢測中的骨性偽影,；不用造影劑就可得到很好的軟對比度，而且還避免了造影劑可能引起的過敏反應(yīng),；不會像CT那樣產(chǎn)生對人有損傷的電離輻射,。磁共振不僅有形態(tài)學(xué)，還具備功能學(xué),，可以形成分子影像,，影像診斷中很熱門的磁共振彌散加權(quán)成像（DWI）,、磁共振彌散張量成像（DTI）等功能磁共振也可以與放射治療相結(jié)合。

六,、結(jié)論與展望

通過上面幾種成熟技術(shù)的介紹,，EPID技術(shù)和CBCT技術(shù)無疑是目前最常用的臨床圖像引導(dǎo)技術(shù)的選擇，根據(jù)臨床開展放療經(jīng)驗和成本核算,，EPID技術(shù)和CBCT都足以滿足臨床圖像引導(dǎo)的基本需求,，相較CBCT而言，EPID技術(shù)更加體現(xiàn)高性價比的實用性,。

對于追求技術(shù)極致的大三甲醫(yī)院,，可能會在MR圖像引導(dǎo)放療上做出嘗試和選擇,，但MR成像原理相對于真正的分子影像PET/CT的而言,，MR還有很大的差距，目前我們還沒看到用PET/CT的功能和解剖融合圖像進(jìn)行放療定位的實際臨床應(yīng)用,，而相對于真正的精準(zhǔn)放療,，專家們認(rèn)為PET/CT引導(dǎo)的精準(zhǔn)放療或許是未來的主流趨勢，當(dāng)然這一技術(shù)實現(xiàn)和臨床應(yīng)用仍需要很長的研發(fā)道路,，這也是很多臨床專家夢寐以求的技術(shù)追求吧,。

撰稿 | 王海兵

供圖 | 王海兵

排版 | 沈夢韻