放疗图像引导系统培训课件
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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。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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；
放疗图像引导系统
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2/28/2021
缺点 不能纠正放疗过程中肿瘤的 瞬时移动。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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。
放疗图像引导系统
放疗图像引导系统
2
2/28/2021
常用的IGRT设备
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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
放疗图像引导系统
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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
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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。
放疗图像引导系统
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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。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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；
➢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
放疗图像引导系统
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2/28/2021
下面介绍几种IGRT设备
放疗图像引导系统
6Байду номын сангаас
2/28/2021
赛博刀（Cyberknife）
放疗图像引导系统
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赛博刀是一种影像引导的立体定向放疗
放疗图像引导系统
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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。
放疗图像引导系统
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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）。
放疗图像引导系统
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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。
放疗图像引导系统
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电子射野影像（EPID系统治疗中 )
放疗图像引导系统
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瓦里安的三合一的直线加速器
放疗图像引导系统
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肿瘤定位与放疗一体化系统
放疗图像引导系统
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（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。
放疗图像引导系统
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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；
放疗图像引导系统
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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
放疗图像引导系统
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电子射野影像（EPID)系统
放疗图像引导系统
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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.
放疗图像引导系统
放疗图像引导系统
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赛博刀治疗中
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断层放疗机 （Tomotherapy HI-ART）
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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
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。
放疗图像引导系统
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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；
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。
放疗图像引导系统
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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；
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缺点 不能纠正放疗过程中肿瘤的 瞬时移动。
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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。
放疗图像引导系统
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常用的IGRT设备
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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
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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
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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。
放疗图像引导系统
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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。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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；
➢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
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下面介绍几种IGRT设备
放疗图像引导系统
6Байду номын сангаас
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赛博刀（Cyberknife）
放疗图像引导系统
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2/28/2021
赛博刀是一种影像引导的立体定向放疗
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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。
放疗图像引导系统
15
2/28/2021
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）。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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。
放疗图像引导系统
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电子射野影像（EPID系统治疗中 )
放疗图像引导系统
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瓦里安的三合一的直线加速器
放疗图像引导系统
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肿瘤定位与放疗一体化系统
放疗图像引导系统
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2/28/2021
（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。
放疗图像引导系统
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2/28/2021
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；
放疗图像引导系统
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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
放疗图像引导系统
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电子射野影像（EPID)系统
放疗图像引导系统
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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.
放疗图像引导系统
放疗图像引导系统
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赛博刀治疗中
放疗图像引导系统
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断层放疗机 （Tomotherapy HI-ART）
放疗图像引导系统
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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
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。
放疗图像引导系统
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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；