精确放射治疗中的影像引导技术成像原理和应用.docx

精确放射治疗中的影像引导技术成像原理和应用

立体定向消融治疗是代表性的精确放疗技术，具有精准定位、精准照射、高效微创等特点，已在脑转移瘤、早期非小细胞肺癌治疗中取得与手术相当的效果。其中影像引导技术在精确放疗过程管理中发挥关键作用，分为单一成像系统和组合成像系统。前者有超声引导、电子射野成像引导、锥形束和扇形束CT引导、核磁引导以及电磁追踪等技术，后者有ExacTracX射线六维立体定向引导系统等。本文将回顾当前应用的影像引导技术，分析成像原理以及如何改善治疗准确性和缩小肿瘤周围正常组织受照射体积，探索未来融合发展前景。

[Abstract]Stereotacticablativeradiationtherapyisoneofrepresentativepreciseradiotherapytechnologyandhascharacteristicsofprecisesimulation，accuratedelivery，goodperformanceandminimaladverseeffect，whichhasacquiredsimilarresultswithsurgeryinthetreatmentofbrainmetastasisandearlystagenon-smallcelllungcancer.Duringtheprecisedeliverymanagement，theimage-guidedtechnologiesplayanimportantrole，whichincludesingleimagingsystemandthecombinationofimagingsystem.Theformerareguidedbyultrasound，electronbeam，conebeamcomputertomography（CT），fanbeamCT，nuclearmagneticimageandelectromagnetictrackingtechnology；thelatterareguidedbyExacTracX-raysixdimensionaldirectionalguidancesystem，etc.Thisarticlewillreviewcurrentapplicationofimage-guidedtechnologyandanalyzeimagingprincipleandhowtoimprovetheaccuracyandshrinksurroundingnormaltissuesirradiatedvolume，explorethefuturedevelopment.

[Keywords]Radiotherapy；Image-guided；Imagingprinciple；Application

放射治疗是重要的肿瘤治疗手段，目前已经进入精确放射治疗时代。精确放疗的最大优势体现在精确打击肿瘤，正常组织损伤轻微，但实现这一目标需具备准确发现肿瘤、精准定位肿瘤和精细控制肿瘤动度等条件，这些前提条件都需要通过影像引导技术来实现。因此，影像引导技术是精确放疗发展的必要条件和质量保证，它的成像质量、速度和模式很大程度上影响了放疗的结果。目前晦床上采用了很多不同模式的影像引导技术，种类繁杂，各有优缺点，深入了解各种影像引导技术的成像原理、技术参数和应用环境，对临床医生正确选择恰当的影像引导方式，最大程度改善精确放疗效果有重要意义。本文将这些技术分为两大类:单一成像系统和组合成像系统，并结合目前应用的产品来剖析基本原理，归纳技术特征，阐述临床应用效果，探索未来发展前景。

1单一成像系统

1.1光学影像引导系统

光学影像引导的优点在于获取影像速度快，在治疗过程中实时、持续监测患者面部位移等误差;监测过程中没有辐射，有利于增加影像引导技术的使用频率。

目前使用的2个产品分别是：AlignRT系统（英国伦敦VisionRT公司）和C-Rad哨兵系统（瑞典乌普萨拉C-RADAB公司），二者在放疗过程中通过面部照相和摄影测量法产生患者面部三维模型，同时利用参考点来确定患者与治疗室等中心的位置关系。这些系统利用严格的身体转换来实施最小二次方拟合，从而把计划中的三维模型相对于等中心的空间差异最小化［1］。例如AlignRT系统采用多个立体照相机来获取三维影像，从而追踪皮肤表面，并与预设位置相对比，