放疗图像引导系统
放疗图像引导系统完整版
通过精确的影像学数据，医生可以制 定更为精准的放疗计划，并根据肿瘤 的变化实时调整，确保治疗效果的最 大化。
减少患者痛苦和副作用
降低并发症风险
精确的放疗计划和实施有助于减少并发症的 发生，减轻患者的痛苦和不适感。
提高生活质量
通过减少放疗对周围正常组织的损伤，患者 能够减轻副作用，如恶心、呕吐、疲乏等， 提高生活质量。
在肿瘤放射治疗中，放疗图像引导系统能够实现快速、准确的定位和摆位，提高 治疗的精度和效率。
放射性手术
放射性手术是一种新型的肿瘤治疗方法，通过将放射性物质植入肿瘤内部或周围，实现对肿瘤的近距 离照射。放疗图像引导系统在放射性手术中起到关键的作用，能够实时监测放射性物质的位置和分布 ，确保治疗的准确性和安全性。
国际化发展与合作
国际学术交流与合作
积极参与国际学术交流，与国际顶尖研究机构和专家合作，共同 推动放疗图像引导系统的研发和应用。
跨国临床试验
开展跨国临床试验，验证放疗图像引导系统在不同国家和地区的适 用性和有效性。
标准化与推广
制定国际化的标准，推动放疗图像引导系统的普及和应用，造福更 多的肿瘤患者。
放疗图像引导系统还可以协助医生制定手术方案，为手术提供准确的影像学依据，提高手术的成功率 和治疗效果。
放射性介入治疗
放射性介入治疗是一种微创的肿瘤治 疗方法，通过导管等介入手段将放射 性物质输送到肿瘤内部。放疗图像引 导系统在放射性介入治疗中起到重要 的辅助作用，能够实时监测导管的位 置和放射性物质的分布，确保治疗的 安全性和有效性。
VS
放疗图像引导系统还可以协助医生制 定介入治疗方案，为介入治疗提供准 确的影像学依据，提高介入治疗的效 果和患者的生存率。
CT-on-rail图像引导技术在肺癌放疗中的应用
CT-on-rail图像引导技术在肺癌放疗中的应用周梦熙;王凡;董东;陈香存【摘要】目的比较滑轨CT(CT-on-rail)和电子射野影像系统(EPID)两种图像引导放射治疗(IGRT)技术在肺癌放疗中的应用,并比较不同图像匹配方式对放疗摆位精度的影响.方法对16例肺癌患者在放疗期间每周行1次EPID和CT扫描并进行图像配准,得出X、Y、Z3个线性方向的误差值,进行统计学分析,对2种IGRT方法进行比较;滑轨CT组分别有灰度、轮廓和骨性标志模式,观察3种配准方式对摆位精度的影响.结果 CT和EPID配准的X、Y、Z三维方向差异均有统计学意义(P＜0.05).CT配准组中通过3种配准方法得出,X轴、Z轴图像匹配采用灰度模式比轮廓和骨性标志模式精度高,差异有统计学意义(P＜0.05);Y轴上灰度模式和轮廓模式精度高于骨性标志模式,差异有统计学意义(P＜0.05).结论基于CT-on-rail系统进行的图像引导放射治疗比基于EPID系统进行的图像引导放射治疗精度高;在使用滑轨CT进行肺癌图像引导放疗时,建议首选灰度模式配准.【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2016(051)010【总页数】4页(P1477-1480)【关键词】滑轨CT;电子射野影像系统;图像引导放射治疗;摆位误差【作者】周梦熙;王凡;董东;陈香存【作者单位】安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022;安徽医科大学第一附属医院肿瘤放疗科,合肥230022【正文语种】中文【中图分类】R734.2图像引导放射治疗(image guided radiation therapy, IGRT)是一种新型的、通过一系列影像系统进行靶区定位和患者摆位的肿瘤放疗技术[1]。
在肿瘤放疗过程中结合CT、核磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography, PET)或超声等影像设备，借助某些特殊解剖结构与计划图像进行配准融合，其目的是减少放疗期间靶区位移误差和摆位误差，监测和校正放疗时肿瘤和正常组织运动引起的误差，实时监测肿瘤及其标志物[2]，更好地保护正常组织器官，减轻放疗副作用，提高肿瘤照射量。
放疗图像引导系统 ppt课件
图像处理技术
随着人工智能和机器学习的发展，放疗图像引导系统的图 像处理能力将得到进一步提升，能够更精准地识别肿瘤位 置和形状。
实时监控与反馈
通过引入传感器和实时监控技术，系统能够实时监测放疗 过程中肿瘤的变化，及时调整治疗方案，提高治疗效果。
剂量优化
借助先进的剂量计算和优化算法，系统能够更精确地计算 放疗剂量，降低对正常组织的损伤，提高治疗的安全性。
图像去噪
去除图像中的噪声，提高 图像的清晰度和对比度。
图像增强
通过调整图像的对比度、 亮度等参数，突出显示肿 瘤及周围组织的特征。
三维重建
将获取的二维图像进行三 维重建，生成三维立体图 像，便于医生全面了解肿 瘤的位置和形态。
图像引导技术
图像配准
将治疗前后的影像进行配 准，确定肿瘤的位置和位 移。
技术更新迅速
随着医学技术的不断发展，放疗图像引导系 统需要不断更新换代，以适应新的治疗需求 。
D
解决方案与未来发展
加强技术培训
医疗机构应加强对技术人员的 技术培训，提高操作和维护水
平。
政策支持
政府应出台相关政策，支持医 疗机构引进和更新放疗图像引 导系统。
数据安全保护
医疗机构应加强数据安全保护 ，采取有效的加密和备份措施 ，确保患者信息的安全。
放疗图像引导系统的应用范围
01
适应症
适用于各种肿瘤的放射治疗，尤其适用于位置不固定的 肿瘤和需要精确照射的肿瘤。
02
应用场景
放疗图像引导系统可应用于各种放疗设备和治疗场景， 如直线加速器、伽马刀等。
03
优势
通过提高放疗的精确度和治疗效果，降低对周围正常组 织的损伤，减少并发症和副作用，提高患者的生存率和 生存质量。
图像引导系统IVS
Lng Average(cm)
Lng Max(cm)
Vrt Average(cm)
Vrt Max(cm)
0.27
0.6
0.24
0.7
0.6
0.9
本院病例分析 图 像引导放疗的必要性 – 初摆位偏差不容忽视
▽盆腔病人 ■LIU CHUN RONG ■ 女 ■ 53岁 ■ 13次
Lat Average(cm)
正位片
侧位片
正位片：椎体上下缘，左右缘（次选：气管分叉） 侧位片：椎体上下缘，前后缘（次选：胸骨角LOUIS）
（
DRR 2mmCT
配准要点 胸部一
（
DRR 5mmCT
重 建 图 ）
重 建 图 ）
配准要点 临床配准要点
推荐用于配准的骨性标记
1. 就近原则 2. 尽量选择争议小的结构 3. 正位片-确定 头脚方向（LNG,Y）、
公司系列产品介绍
放射治疗图像引导系统
第一代：位置验证 第二代：位置验证+临床治疗QA系统+自动摆位系统 第三代：剂量验证
放射治疗计划系统
第一代： ATES,ARTP 基于UNIX平台操作系统 第二代： TiGRT TPS 基于WINDOWS操作系统和SQL数据 库 第三代： TiGRT TPS-Monte Carlo 基于GPU加速的蒙特卡洛剂量计算模块
头部 颈部 胸部
正位片-眶上缘、鼻中隔（或下鼻甲） 侧位片-枕骨粗隆、靠近额窦一段颅骨线、前床突、斜坡、寰椎后弓 正位片-棘突、椎体上下缘 侧位片-椎体上下缘及后缘 (首选)正位片- 椎体上下缘 、左右缘 (次选：气管分叉）
左右方向（LAT,X)，
侧位片-确定 腹背方向（VRT,Z）、 头脚方向（LNG,Y）
国产首台医用加速器图像引导系统(EPID)的质量保证与质量控制
guidance system: EPID. Methods The secure collision chain, system motion, geometric accuracy, registration accuracy, and image
quality of the image guidance system: EPID were verified using verification phantoms and tools. Results The safety chain and
目前，放疗行业对进口加速器图像引导系统 -EPID 的 质量保证（Quality Assurance，QA）和质量控制（Quality Control，QC）研究相对成熟 [1-10]，在实力强的医院放疗科 加速器 EPID 现主要用于加速器本身的 QA[11] 和患者剂量学 的 QA[12-18]。但在国内基层医院，放疗科加速器（特别是国
[中图分类号] R815
[文献标识码] A
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2019.10.006
[文章编号] 1674-1633(2019)10-0023-04
引言
目前，肿瘤放射治疗技术发展已经由常规型的普放向
全面精确放疗技术发展，追求安全精准快捷放疗。精确放
疗主要包括“三精”，即精确计划、精确定位、精确治疗。
能的医用直线加速器【注册证号 ：国食药监械（准）字 2013 第 3321169 号】，是山东新华医疗器械股份有限公 司生产的 XHA600E 型医用电子直线加速器，加速器配 备与苏州雷泰医疗科技发展有限公司联合研发的图像引 导系统 - 电子射野影像装置（Electronic Portal Imaging Device，EPID）， 该 设 备 可 开 展 图 像 引 导 放 疗 精 确 放 射 治疗技术。目前，我院在此设备上开展调强放射治疗技术 治疗患者，每日治疗 80 人左右，使用 EPID 用于患者放疗 前的摆位验证。
图像引导放射治疗(IGRT)3个常见的认识误区
图像引导放射治疗（IGRT）3个常见的认识误区无论是在传统光子放疗领域还是在粒子放疗领域，图像引导放射治疗（IGRT）的重要性日益凸显。
IGRT技术不再是一种只有最高端设备上才有的锦上添花的高级选项；相反地，它已成为中端设备甚至入门级设备的标准配置。
随着精准放疗发展理念的进一步强化，图像引导放射治疗（IGRT）成为临床治疗的法规强制要求也将预料可期。
将来的放疗，没有定位的精准和剂量的精确、没有IGRT技术支撑的精准放疗都是不可想象的。
由于涉及临床、放疗、影像、信息化/软件等多学科交叉和多领域结合，很多人对IGRT并不真正了解。
本文将对三个常见认识误区进行深度和多角度解读，以期促进IGRT概念的正确理解和传播。
由于作者经验和知识所限，文中错误或遗漏之处在所难免，欢迎批评指正，或与之联系以便进一步深入探讨。
▎误区一：IGRT就是放疗中的影像设备IGRT其实是一个系统级的解决方案，实现过程涉及众多硬件、软件算法和临床流程操作等完整链条的不同环节。
在这个链条中，影像设备起关键作用，对IGRT整体性能影响重大。
然而，虽然影像设备是占C 位的“大明星”、用其代言以更好宣传IGRT亦无不可，但不可轻视甚至忽略“背后团队“的力量。
从放疗临床流程的角度，IGRT 涉及到的环节至少包括：用于制定放疗计划的成像，治疗照射前病人摆位/定位成像，两次成像的图像配准，摆位校正，治疗照射过程中运动监控成像及校正，治疗照射后的影像评估等。
这里有IGRT系统的“眼睛“ （成像模块，或称为信息获取模块）、”大脑“（算法/软件模块和控制系统模块，或称为信息分析处理模块）和“双手”（执行模块，比如治疗床等）；“眼”-“脑”-“手”的无缝衔接和完美配合（系统高度集成、闭环和智能化）才能达到最好的IGRT整体性能。
解读一：IGRT不是“单项赛”而是“综合赛”；IGRT“团队”的“明星队员”对提升“团队”整体能力至关重要，但仅靠“明星队员”并不能站上领奖台。
IGRT QA
图像引导放疗图像引导放疗（（IGRT IGRT））的质量保证的质量保证石成玉1，翁学军2，刘亚希1，吴川31. 1. 美国美国美国德克萨斯德克萨斯德克萨斯州州州立大学圣安东尼奥立大学圣安东尼奥分校分校分校健康科学中心健康科学中心健康科学中心肿瘤科肿瘤科肿瘤科2．中国西门子总公司中国西门子总公司3．美国加州圣克拉门托放射放疗联合中心美国加州圣克拉门托放射放疗联合中心摘要摘要随着图像引导放疗（Image-Guided Radiation Therapy, IGRT）技术的发展，如何对IGRT 系统进行质量保证则是一个比较复杂的问题。
本章对IGRT 系统的常规质量保证和测试频率进行了指导性的探讨，并给出相应的质量保证测试表格。
1．图像引导放疗质量保证的重要性 2．图像引导设备的常规质量保证－概论 2．1 系统安全性2．2 机械部件质量保证2．3图像质量质量保证2．4软件质量保证2．5 其它特性的质量保证3．图像引导设备质量保证测试频率3．1 每日质量保证3．2 每月质量保证3．3每季质量保证3．4 每年质量保证4．总结5．感谢6．参考文献7．附录图像引导放疗质量保证的重要性1．图像引导放疗质量保证的重要性放射治疗肿瘤的目标是尽可能多地把放射能量疏运到病灶，同时尽可能少地让周围正常组织和器官接受到放射能量。
为了实现这个目标，各种新的治疗技术应运而生，其中图像引导放疗（Image-Guided Radiation Therapy, IGRT）是目前精确放疗的大趋势。
图像引导放疗的概念在于利用各种医用成像工具，在实施放疗之前或者放疗进行之中，对病人的肿瘤和周边组织和器官进行解剖成像或功能成像，并且利用所获取的图像反馈到后继的治疗中（例如，在放疗中实时调节病灶和射线之间的相对位置， 或者基于图像相应调整后继治疗计划）。
正确使用图像引导放疗技术可以显著地提高治疗的精度，进而获得更好的临床放射治疗效果。
然而，基于图像导引的精确放疗的潜在风险也是不容忽视的。
放疗中的定位和图像引导技术在肿瘤治疗中的应用
放疗中的定位和图像引导技术在肿瘤治疗中的应用肿瘤是一种常见的疾病，对患者的身体和心理健康都造成了巨大的影响。
放射治疗（Radiation Therapy）是一种常用的肿瘤治疗方法，它利用高能射线杀死癌细胞和抑制其生长。
在放疗过程中，准确定位和精确控制照射区域非常重要。
为此，医学界引入了定位和图像引导技术，以提高治疗效果和减少不良反应。
定位技术是放疗过程中确保照射准确性的重要手段之一。
传统的基于皮肤标记的定位方法往往会受到患者体形的变化和皮肤鬼影的影响，从而造成定位的误差。
而现代放疗利用图像引导技术进行定位的方法则更为准确。
这些技术包括CT （Computed Tomography）定位、MRI（Magnetic Resonance Imaging）定位和PET （Positron Emission Tomography）定位等。
CT定位是一种基于体内X射线吸收特性进行图像重建的技术。
患者在放疗前会进行CT扫描，从而获得详细的组织结构信息。
医生可以根据CT图像确定目标肿瘤的位置，并进行治疗计划的制定。
CT定位不仅能提供立体图像，而且运行速度较快，因此在放疗中广泛应用。
MRI定位是通过检测组织中水分分布的方式进行图像重建。
相比于CT定位，MRI定位能够提供更清晰的软组织图像，因此对于放疗的定位更为精确。
MRI还可以检测肿瘤的血流动力学变化，以评估治疗后的疗效。
PET定位则是利用放射性核素示踪技术，在放疗前进行PET扫描。
PET扫描可以提供关于体内代谢状态的信息，从而帮助医生确定治疗的靶区。
然而，由于PET扫描的分辨率相对较低，因此常常与其他图像引导技术进行结合使用。
除了定位技术，图像引导技术在放疗中还可以用于照射区域的调整和实时监测。
传统的放射治疗中，医生常常依靠人眼直观感受选择治疗区域，容易受到人为因素的影响。
而借助图像引导技术，医生可以根据患者的实际情况进行调整，以确保照射的精准性。
在放疗过程中，患者体形和肿瘤的位置可能会发生变化，因此，实时监测照射区域的位置和形态非常重要。
图像引导放射治疗
螺旋断层放射治疗
定义 • 螺旋断层放疗 （TomoTherapy） 通过开关方式调制扇形束来 进行调强（IMRT）治疗， 该放疗系统像螺旋CT一样， 在机架和床的联动过程中用 螺旋断层方式进行放射 治疗。
螺旋断层放射治疗
螺旋断层放疗机(TomoTherapy) 是目前世界上唯一能够治疗癌症的 CT 机
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
容积旋转调强放射治疗
定义 容积旋转调强放射治疗 （VMAT）是指通过一种 新的剂量传输方法完成一 个弧或多个弧的机架旋转 来实现调强适形放射治疗， 在加速器传输剂量的同时 机架旋转角度、输出剂量 率、多叶准直器叶片的运 动位置均在连续不断地改 变。
利用这些图像和或信号引导此次治疗和或后续分次治疗图像引导放射治疗最终目的引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区校正患者摆位调整治疗计划引导射线束照射图像引导放射治疗容积旋转调强放射治疗定义容积旋转调强放射治疗vmat是指通过一种新的剂量传输方法完成一个弧或多个弧的机架旋转来实现调强适形放射治疗在加速器传输剂量的同时机架旋转角度输出剂量率多叶准直器叶片的运动位置均在连续不断地改变
自适应放射治疗
• 自适应放射治疗是指在分次放射治疗的过 程中，如果不能够通过简单的调节患者的 体位来修正剂量投射的偏差，可以在余下 的治疗里通过修正患者的治疗计划来减低 剂量偏差的影响。 • 造成剂量投射偏差的原因主要包括治疗期 间肿瘤病灶的退缩、患者体重减轻、以及 乏氧组织增加等。
自适应放疗流程
自适应计划
患者摆位
存储融合后 的影像
IGRT 根据剂量要求 改变或生成新 的组织轮廓 治疗
宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗近期并发症及疗效的对比
宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗近期并发症及疗效的对比宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤之一，常规的治疗方法包括手术、放疗和化疗等。
在放疗方面，常规放疗和图像引导的调强放疗是两种常见的治疗方法。
近年来，随着医学技术的进步，越来越多的临床试验和研究表明，图像引导的调强放疗在宫颈癌治疗中具有明显的优势，但是这种治疗方法也伴随着一些近期的并发症。
本文旨在对比宫颈癌常规放疗与图像引导的调强放疗的近期并发症和疗效，为临床医生和患者提供参考。
我们先来了解一下宫颈癌常规放疗和图像引导的调强放疗的基本概念和原理。
宫颈癌常规放疗是指利用外照射和内照射相结合的方式进行放疗。
外照射主要是通过X射线或γ射线来照射宫颈癌组织，而内照射则是将放射源放置在患者的阴道内，直接照射宫颈癌组织。
这种治疗方法的优点是成熟、简便、疗效确切，但是也存在一些缺点，比如难以精确定位肿瘤位置、对周围正常组织的损伤较大等。
而图像引导的调强放疗是指在放疗进行过程中实时监测肿瘤位置，并根据肿瘤位置的变化来调整放疗计划，以确保肿瘤得到最大程度的摧毁，同时尽量减少对周围正常组织的损伤。
这种治疗方法借助了先进的医学影像技术和计算机辅助技术，可以精准定位肿瘤位置，提高治疗的精准度和有效性。
由于放疗剂量较大，也容易引起一些近期的并发症。
对于宫颈癌常规放疗的近期并发症，主要包括放射性膀胱炎、放射性肠炎、放射性阴道炎等。
这些并发症主要是由于放射线照射引起的正常组织损伤所致，表现为尿频、尿急、排尿困难、便血、腹痛、阴道瘙痒等症状。
一般情况下，这些并发症在放疗结束后会逐渐缓解，但也有部分患者会出现长期的并发症，严重影响生活质量。
而对于图像引导的调强放疗来说，近期的并发症主要是由于放射剂量的增加而引起的。
在放射剂量增加的情况下，周围正常组织的损伤也会增加，从而导致放射性膀胱炎、放射性肠炎等并发症的发生率增加。
放射剂量增加还可能导致血液系统、消化系统等多个系统的功能受损，造成全身症状，比如乏力、食欲不振、恶心、呕吐等。
IGRT及OBI简介
IGRT及OBI简介所谓IGRT，就是图像引导放疗技术（Image Guided Radiation Therapy），是一种四维的放射治疗技术，它在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸和蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者进行治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并能根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧“追随”靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。
上述为IGRT的广义，狭义就是在治疗机日复一日的采用图像引导。
目前，IGRT实现的硬件条件主要就是OBI，机载影像系统（on board imager）或图像引导系统。
该系统能联合X线透视监测和靶区成像，提供了放疗时三维软组织靶区影像和实时射线监测，使放疗靶区的确定建立在内靶区的基础上，而不是建立在体表标记或印记上，对放疗过程的在线或离线修正起着重要作用。
瓦里安Trilogy实现IGRT的就是靠OBI和EPID。
OBI系统硬件部分主要有产生kv级的X线球管和接收X 线的探测器，kv影像探测器PaxScan。
该球管的最小焦点为0.4mm，最大为0.8mm，最大输出功率为800kj/h。
PaxScan具有业界目前最高的帧速率（15‐30fps），适合运动幅度大的靶区，图像连续且无间断感。
OBI成像面积为40cm*30cm，3个运动自由度，还兼顾了碰撞限制，能应用于非共面治疗。
OBI的三种工作模式：1 影像模式（Radiography）：可以为kv~kv matching，Mv~kv matching，Marker matching。
在拍片模式下，可以自动分析图像并显示误差自动进行肿瘤靶区的三维坐标修正。
2 透视模式(Fluoroscopy)：可获得治疗靶区的动态影像，以便核实肿瘤的位置及运动误差。
放疗图像引导(一)：各种成像技术介绍
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）。
图像引导放疗原理应用和QA优质PPT课件
IGRT原理及应用
CyberKnife
实时跟踪Calypso四维定位系统
IGRT原理及应用
MV QA – 图像质量(2D)
低对比度识别率
高对比度空间分辨率
• 将Las Vegas模体上放置在等中心处； • 将机架转至-90°； • 将射野开到刚好覆盖整个模体的位置； • 用6MV能量出光1MU，获取透视像； • 观察在第一列中能清晰分辨的最大行数
疗程中肿瘤对治疗的响应情况，调整靶
区和(或)处方剂量。
根据治疗过程中的反馈信息，对治疗方
案做相应调整的治疗技术或模式。
IGRT原理及应用
15
7分钟更新治疗计划
2 min
新计划传输 至加速器
2 min
运用CTVision进行CT采集
将原始轮廓叠加到新 采集的CT图像上
3 min
子野权重 优化
0.5 min
摆位所依据 的光距尺和 激光灯定位 误差。
2019/11/I2G4 RT原理及应用
4
分次治疗的摆位误差来源
治疗床和模拟定位机床的差别、体表标记线的
宽度、清晰程度、技师经验等因素
2019/11/I2G4 RT原理及应用
5
治疗分次间的靶区移位和变形
消化系统和 泌尿系统器 官的充盈程 度显著影响 靶区位置。
IGRT原理及应用
10
3D与2D IGRT比较
与二维图像相比，三维图像的优势表现为：
①由于CBCT图像可以提供清晰的断层解剖信 息，可以观察靶区和危及器官在疗程中的变化， 提供及时修改计划的可能。
2D图像
IGRT原理及应用
3D图像
11
3D与2D IGRT比较
②三维图像可提供6个自由度(3个平移和3 个旋转)的摆位误差数据，而二维图像最多 只能提供5个自由度(3个平移和2个旋转)的 数据；
图像引导放射治疗(Image Guided Radiation Therapy,IGRT)
－-----------------------------------------------------
功能：
1)支持DICOM3.0/RT数据的输入和输出；(jpg,bmp,tif png,...)
2)数据存储在DICOM服务器中，便于备份和查找；
3)生成数字重建图像(DRR)仅需要数秒；
－----------------
主要用途包括：病人体位的验证，在呼吸运动下靶区的追踪和定位，射野的验证和记录，电动光栅叶片的探测，剂量的验证，以及存在剂量的记录等。TiGRT IVS系统采用高质量的8英寸/16英寸数字探测平板，结合软硬件基础，计算出6个自由度的校正量（包括3个平移量和3个旋转量），用以精确的重定位靶区。
4)在CT图像层厚达到0.8mm且像素大小为0.6mm的情况下，平移校正量精度可高达0.5mm，旋转校正量精度可达0.5度；
5)支持根据单幅数字图像(DR)进行二维配准，支持根据两幅数字图像进行三维配准；
6)同时显示数字重建图像(DRR)、数字图像(DR)和叠加图像；
7)计算结束后全屏显示校正量，便于远距离察看；
8)支持两种校正方式：自动计算校正量和手动调整校正量；
图像引导放疗简介
CBCT
1. 断层成像，细节丰富 2. 软组织显示清楚 3. KV级成像，受照剂量小
缺点
1、组织叠加成像，细节不足 2、软组织不成像 3、MV级成像，受照剂量大
1、成像速度慢、效率低 2、骨性结构显示一般 3、需要额外的X线球管
不同类型装置的优缺点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
综上所述，针对不同部位肿瘤的患者， 应该选择不同的图像引导方式： EPID：头部、头颈部、盆腔、四肢 CBCT：胸部、腹部
图像引导放疗简介
放疗科 傅炜
前言
前言
精确放疗时代，通过各种技术可以 使肿瘤区得到最大的治疗剂量，而周围 组织的剂量很小。这对摆位提出了更高 的要求。图像引导放疗技术可以帮助治 疗师提高摆位准确性，减小摆位误差。
目录
CONTENTS
01 什么是图像引导放疗 02 图像引导放疗的分类 03 不同类型装置的优缺点 04 图像引导实施的具体步骤
正在开展的临床研究
试验名称
研究单位
治疗方案
例数
尼妥珠单抗联合紫杉醇 和顺铂一线治疗转移性
食管鳞癌III期
北肿（沈琳） 中肿（徐瑞华）
尼妥珠单抗组：尼妥珠单抗400mg，每周一次；紫杉醇 175mg/m2 ，顺铂60mg/m2。每三周一周期，最长6个周期； 对照组：安慰剂每周一次；紫杉醇175mg/m2 ，顺铂60mg/m2。 每三周一周期，最长6个周期；
图像引导放疗的分类 X线球管
锥形束CT（CBCT）
接收装置
图像引导放疗的分类
锥形束CT成像原理
锥形束CT成像结果
图像引导放疗的分类
EPID
电子射野影像装置EPID
图像引导放疗的分类
普通X光片 EPID采集到的图像
规范化开展图像引导放疗技术.ppt
受 ➢ 参与质保过程，批准IGRT评估结果
医学物理师资格要求
➢ACR建议物理师取得ABR或相当机构的物 理师资格证书
➢应接受IGRT培训
医学物理师质控职责
物理师负责IGRT技术方面的工作 ➢验收调试IGRT系统 ➢建立和管理IGRT系统的QA程序 ➢与放疗医师合作，制定和落实IGRT的操作
程序
医学物理师计划职责
➢勾画明显可区分的重要正常结构 ➢确保患者定位图像在计划系统中的方位正确 ➢在医师和物理师的指导下设计治疗计划 ➢准备运用IGRT计划需要的所有技术文档 ➢能参加第一次治疗，有必要的话协助后续治
疗的验证
放疗技师职责
➢掌握摆位辅助装置的使用方法 ➢ 在医师和物理师的指导下 ， 完 成 模 拟 定 位
IGRT的主要作用
➢减少摆位误差
✓头颈部肿瘤从 5mm 2mm ✓胸腹部肿瘤从 10mm 3mm
➢减少器官运动引起的内边界
✓呼吸门控从 10mm 3-5mm ✓动态跟踪从 10mm 3mm
➢减少器官变形引起的剂量变化
规范化是IGRT发挥作用的关键
➢规范化是在一个集体中为特定实践制定规 则，并遵照执行的过程或行为方式
患者成像剂量
对射线特别敏感的危及嚣官，成像剂量 有可能成为受照剂量的主要部分
经验总结(3)
➢ 应建立单病种IGRT应用规程
✓ 定位前是否需要植入金标记 ✓ 是否需要采用呼吸干预措施 ✓ 从CTV至PTV的间距应为多少？ ✓ 采用在线还是离线修正措施？ ✓ 采用何种条件采集图像？ ✓ 采用什么样的配准框和配准方式？ ✓…
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常用的IGRT设备
IGRT的应用方式
在线校位 在线重计划 (Replanning) 呼吸门控 实时呼吸跟踪 自适应放疗
IGRT的主要作用
减少摆位误差
头颈部肿瘤从 5mm 2mm 胸腹部肿瘤从 10mm 3mm
减少器官运动引起的内边界
呼吸门控从 10mm 3-5mm 动态跟踪从 10mm 3mm
谢
谢
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在其环形机架内原先装X线球管的地 方安装了6MV直线加速器，将加速管 的能量降低到3MV进行断层扇形束扫 描成象，据此修正摆位及计划。
主要组成 环状机架上原先装X线球管的地方安装了6MV直 线加速器； MLC实现扇形束调强放疗； MV级电子射野影像设备（EPID）做剂量验证和 位置验证； 激光定位系统； 有独特的验证／登记计算机断层（VRCT）。
图像引导放疗的概念
图像引导放疗是指在放疗摆位时/放疗中采集 图像，利用这些图像，引导本次/后续分次放 疗的技术 IGRT的应用目的是提高放疗位置和剂量的精 确度 IGRT 不是射线照射技术，需要与后者配合 , 如IG_CRT、IG_IMRT IGRT需要在放疗机上或放疗机房内增加成像 装置，在控制室增加相应软件来实现
肿瘤定位与放疗一体化系统
（一）概述 该系统是一个结合了医用直线加速器和 CT的系统，体现了影像技术与放疗技术的 完美结合。在加速器治疗室内安装一台CT， CT与加速器共用同一治疗床，使定位与治 疗一体化，大大提高了治疗的准确性。
优点 1.每次放疗前都可以对靶区快速三维定位，使得 调强放疗、疗效评估成为可能； 2.能够纠正摆位误差和摆位时肿瘤位置的移动； 3.病人在CT上完成图像采集，建立座标系进行 TPS后，可立即转入加速器进行放疗；
电子射野影像（EPID系统治疗中 )
瓦里安的三合一的直线加速器概述在同一平台上综合高分辨率kV级X射线 影像技术、包括治疗床在内的全部运动 的自动遥控及可实施所有放疗技术（三 维适形、调强、立体定向）的新一代加 速器。
主要组成: 1.常规X射线； 2.电子线辐射头； 3.实时治疗影像系统； 4.遥控机械手（150kV X射线发生 器和对侧非晶硅影像平板探测器）
减少器官变形引起的剂量变化
下面介绍几种IGRT设备
赛博刀（Cyberknife）
赛博刀是一种影像引导的立体定向放疗
机，将6MeV直线加速器置于一6自由度的 大型机械臂上，以图像导引系统取代刚性 的立体定向用的框架，加速器的等中心可 以随靶区的变化而同步变化，核心技术是 机械臂和图像导引系统。
图像引导放疗 (IGRT)
图像引导放疗的概念
图像引导放疗( IGRT)是一种四维的放疗 技术，它在三维放疗技术的基础上加入了 时序的概念。所谓图像引导放疗，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，与放疗计划图像配准 后再实施放疗。这样可以克服因放疗摆位 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。
缺点 不能纠正放疗过程中肿瘤的 瞬时移动。
电子射野影像（EPID)系统
在放射治疗工作中,射野位置的准确性对于 提高肿瘤局部控制率有着极其重要的作用. 特别是随着适形放疗,调强放疗等复杂治疗 技术在临床上的推广应用,对射野位置精度 的要求越来越高.
主要组成 1.数字化直线加速器；
2.MV级锥形束CT，具有容积图像（Xray Volume Image，XVI）功能，可 以拍X片、连续图像和X线容积图像； 3.kV级常规高性能X射线球管（安装 在伸缩臂上，可从滚筒上伸出）； 4.X射线球管对面的电动臂上安装了 平板X线探测器。
缺点 1.价格比较昂贵，维护和维修条件要 求很高； 2.定位参照物为身体骨骼结构，对躯 干肿瘤的放疗受限; 3.每次放疗时间长，机器利用率低；
赛博刀治疗中
断层放疗机
（Tomotherapy
HI-ART）
Tomotherapy HI-ART由美国威斯 康星大学医学物理系的研究小组 经过十多年的研究完成，外表与 CT扫描机相似
优点
1.具有逆向计划功能； 2.不用头盔和框架； 3.可进行单次（single fraction）、 分次（multi fractions）放疗； 4.图象实时验证和高精度跟随系统；
5.每次可同时对多个位置的肿瘤进行 放疗； 6.是目前世界上唯一能在实际放疗时 对病人的移动作出精确调整的放疗系 统； 7.目前唯一能够提供非等中心治疗计 划的立体定向外科系统。
优点 1.一次旋转即可采集到放疗位置的三 维容积数据；对比度和CT一样，能分 辨肿瘤和重要器官等软组织结构； 2. 0.2cGy（核辐射绝对单位）生成正 交放射片，较MV级图像剂量低； 3.透视图像功能，定位运动频率高的 靶区，在放疗位置评价病人运动的影 响； 4.可进行常规放疗；
缺点 1.由于增加了伸缩臂，系统平衡与稳 定不容忽视； 2.KV级二维扫描图像三维立体重建， EPID属二维验证，无法反映摆位时的 三维误差。