一、摘要

在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)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(duì)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(duì)于放射治療的重要性，好比瞄準(zhǔn)鏡對(duì)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(shì)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(jí)錐形束CT(CBCT)；從In-room CT+直加組合到直加CT一體機(jī)，從MV級(jí)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(shí)，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(jiǎn)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(jí)X線進(jìn)行拍片驗(yàn)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(diǎn)，臨床上攝片操作簡(jiǎn)單，成本低、容易實(shí)現(xiàn)。既可以離線校正驗(yàn)證射野的大小、形狀、位置和患者擺位，也可以直接測(cè)量射野內(nèi)劑量，是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的二維影像驗(yàn)證設(shè)備。其缺點(diǎn)是攝野片骨和空氣對(duì)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(cè)技術(shù)的發(fā)展，基于MV級(jí)非晶硅平板探測(cè)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(cè)量射野內(nèi)劑量，是一種快速的二維劑量測(cè)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(huì)在位置校準(zhǔn)、計(jì)量學(xué)驗(yàn)證等方面始終占據(jù)優(yōu)勢(shì)，業(yè)內(nèi)專家也對(duì)該技術(shù)的發(fā)展前進(jìn)非常看好。

三、KV級(jí)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(cè)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(gè)體積內(nèi)的CT影像重建后的三維影像模型，可以與治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）的患者模型匹配比較，并自動(dòng)計(jì)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(diǎn)，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(jiǎn)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(shí)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(jí)CBCT的缺點(diǎn)是密度分辨率較低，尤其是低對(duì)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(jí) CBCT相比，它的KV級(jí)圖像與MV級(jí)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(tái)ONCOR直線加速器配備一臺(tái)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(shì)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(duì)KV級(jí)CBCT復(fù)雜很多，由于該解決方案在追求精準(zhǔn)的同時(shí)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(guó)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(shì)。

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(guó)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(duì)于軟組織的對(duì)比度可以提高1-3個(gè)等級(jí)度；成像不會(huì)產(chǎn)生CT檢測(cè)中的骨性偽影；不用造影劑就可得到很好的軟對(duì)比度，而且還避免了造影劑可能引起的過敏反應(yīng)；不會(huì)像CT那樣產(chǎn)生對(duì)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(yàn)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(jià)比的實(shí)用性。

對(duì)于追求技術(shù)極致的大三甲醫(yī)院，可能會(huì)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(duì)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(shí)際臨床應(yīng)用，而相對(duì)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(shì)，當(dāng)然這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)和臨床應(yīng)用仍需要很長(zhǎng)的研發(fā)道路，這也是很多臨床專家夢(mèng)寐以求的技術(shù)追求吧。

撰稿 | 王海兵

供圖 | 王海兵

排版 | 沈夢(mèng)韻