图像引导放射治疗技术的现状与展望

图像引导反射治疗的现状
❖ （1）kV-CBCT 平板探测器的读数装置和探测 器结合在一起,本身就具有提高空间分辨率的优 势，因此kV-CBCT可以达到比传统的CT更高 的空间分辨率, 密度分辨率也足以分辨软组织结 构，可以通过肿瘤本身成像引导放疗。而且该 系统的射线利用效率高,患者接受的射线剂量少, 使它可以作为一种实时监测手段。因此， CBCT具有在治疗位置进行X线透视、摄片和容 积成像的多重功能，对在线复位很有价值，成 为目前IGRT开发和应用的热点。但其密度分辨 率尤其是低对比度密度分辨率和先进的CT比还 有差距；同时平板探测器CT 系统中散射的影响 较大。
图像引导反射治疗的现状
❖ 5.集成图像系统 引导放疗的成像设 备应该同时具备容积显像位置校正和 实时靶区监测三维比对的能力。近来 KV-MV集成图像引导系统正在研发。 这将是一个高度结合的系统，多种成 像和放疗设备装在一台机器上，可以 根据需要在治疗位置进行实时透视、 摄片、容积成像，红外线监测等，并 提供限制患者的主动呼吸控制和限制 机器的呼吸引导门控等多种模式照射
❖ 2. kV级X线摄片和 透视 诊断X线的能量 范围是30～150KV， 1cm厚的骨和空气对 比度都很高，并且骨 的对比度比空气的高。 因此，有许多kV级 X线摄片和透视设备 与治疗设备结合在一 起的尝试。有的把 kV级X线球管安装治 疗室壁上，有的安装 在直线加速器的机架 臂上。
图像引导反射治疗的现状
图像引导反射治疗的现状
❖ （megavoltage，MV）的X线，摄 野片骨和空气对比度都较低，而且骨 的对比度比空气的低，软组织显像不 清晰，一些靶区校正需结合内植标志 才能进行[4]，这也激发了直线加速 器上能量为千伏（kilovoltage,kV） 的X线成像设备的发展。
图像引导反射治疗的现状
图像引导反射治疗的现状
❖ 4.锥形束CT 近年发展起来的基于大 面积非晶硅数字化X射线探测板的锥 形束CT（cone beam CT,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。 机架旋转一周就能获取和重建一个体 积范围内的CT图像。这个体积内的 CT影像重建后的三维病人模型可以 与治疗计划的病人模型匹配比较并得 到治疗床需要调节的参数。根据采用
图像引导反射治疗的现状
❖ 无论采用哪种CT技术，如果在CT扫 描和加速器照射时加进了时间变量因 素，就称为四维放射治疗（four dimensional radiotherapy， 4DRT），相应的加进了时间变量因 素的CT扫描，称之为四维CT（four dimensional computed tomography，4DCT）。4DCT扫 描截取患者在某一时段内不同时刻的 CT扫描序列，图像按相位重建得到 该时段内肿瘤和重要器官的3D图像
图像引导反射治疗的现状
❖ 赛博刀(Cyber-knife)系统就是使用 治疗室内两个交角安装的kV级X线成 像系统等中心投照到患者治疗部位， 根据探测到的金属标志的位置变化， 或者根据拍摄的低剂量骨骼图像与先 前储存在计算机内的图像比对，以便 决定肿瘤的正确位置，并将数据输送 至控制加速器的计算机，具有6个自 由度运动功能的机械臂随时调整 6MV-X照射束的方向，从非共面的
大家好
图像引导放射治疗（IGRT)）技术的现 状与展望
21世纪放射治疗技术的主流—影像引 导放射治疗（IGRT）
图像引导反射治疗的现状
❖ IGRT是在国外刚刚开始的新技术，它的 发展是以图像引导设备的发展为基础的， 目前临床应用的图像引导设备状况代表了 IGRT的现状. 所谓影像引导放疗，就是通 过放疗前以加速器自带的CT进行扫描，采 集并重建三维图像，与治疗计划图像配准 后再实施治疗。这样可以克服因治疗摆位 和肿瘤位置移动所造成的误差，确保在精 确照射肿瘤的同时，将其周围正常组织的 损伤降到最低限度，全方位提高效果。
Fra Baidu bibliotek
图像引导反射治疗的现状
❖ 1.电子射野影像系统 电子射野影像系统 (electronic portal imaging device， EPID)是当射线束照射靶区时，采用电子 技术在射线出射方向获取图像的工具。基 于非晶硅平板探测器的EPID可用较少的剂 量获得较好的成像,具有体积小、分辨率高, 灵敏度高、能响范围宽等优点,并且是一种 快速的二维剂量测量系统 ，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。EPID应 用能量为兆伏
❖ 在治疗室内安装四套X线成像系统，无论 直线加速器的机架臂如何旋转，都可以进 行持续的立体监测。用金豆植入体内作为 基准标志，应用治疗室内的X线透视系统 实时跟踪标志，是监测治疗时肿瘤和正常 组织运动的有效方式。安装在直线加速器 机架臂上的单球管X线成像系统只有在机 架臂旋转的过程中才能获得这些结构的三 维信息。这些设计都是用于定位骨性结构 或基准标志。kV级X线摄片较清晰，足以 辨认这些结构,但是难以检测放疗过程中软 组织的相对形态变化。
图像引导反射治疗的现状
❖ 3.kV CT 诊断用kV级CT经过了多年的发展，扫描速 度快，成像清晰，具有较高的空间分辨率和密度分辨 率,软组织显像清晰。因此，在治疗室安装kV级CT引 导放疗也是一种很好的选择。模拟机、kV级CT和直 线加速器都安装在治疗室内，共用一张床，患者通过 床沿轨道移动在这三者间转换，进行在线校正，几何 精度可达1mm。但该系统不是在治疗位置成像，无 法对治疗时的肿瘤运动进行实时监测管理。而传统KV 级CT的环形探测器排列和相对小的孔径决定了其不可 能直接安装在加速器上，系统占用空间很大。
图像引导反射治疗的现状
❖ （2）MV-CBCT Pouliot 用低剂量MVCBCT获得无脉冲伪影的三维图像,融合计 划KV CT图像并进行位置校正，椎管和鼻 咽融合精确到1mm。Nagawaka等[9]也 应用MV-CBCT进行在线校正。MVCBCT的X线源和治疗束同源是其优点。而 且MV X线具有旁向散射少的特点，适用 于评估精确电子密度，故可以同时作为剂 量学监测设备。但与KV-CBCT相比，它 在图像分辨率、信噪比和成像剂量上处于 明显劣势。