软组织肿瘤影像引导放射治疗—靶区定位和肿瘤运动的挑战

点击数：14712013-12-26 13:43:07　来源: 上海美盛医疗器械有限公司

肿瘤放射治疗技术已进入以影像引导的三维适形放疗和调强放疗为代表的精确放疗新时代。影像引导放射治疗技术的开展， 尤其是锥形束CT（cone beam computed
tomography, CBCT）成像系统的应用，大大提高了放射治疗精度。但影像引导放射治疗也面临很多挑战，存在很多亟待解决的问题。软组织肿瘤影像引导放射治疗存在的问题与挑战主要包括靶区与周围正常组织对比欠佳、呼吸导致靶区运动和治疗过程中靶区变化等。

来自美国约翰斯.霍普金斯大学放射肿瘤学和分子辐射科学的J o h n Wong认为，目前影像引导的基本方法为C B C T引导和植入金标（implanted goldmarker），来自世界著名的美国马约诊所放疗科的BARNEY教授等于2011年发表在IJROBP的一项研究表明两种方式之间存在较大差异，28%的治疗分次中差异大于5mm。为减小肿瘤位置误差，提高引导图像质量至关重要。目前提高图像质量、解决肿瘤运动的主要方法：
改进算法、增加数据量、提升软硬件支持、研发新的图像引导设备。

通过降噪、基于先验知识的图像重建、差异性扫描等方法可以改善图像质量，降低辐射剂量。利用4D CBCT（比如医科达公司的Symmetry系统）和4D MRI，结合4D CT解决肿瘤随呼吸运动的问题，从模拟定位、治疗计划、治疗验证到治疗实施与监控全程考虑肿瘤运动问题。与4D CBCT相比，4DMRI能够更清晰地显示肿瘤和周边软组织，肿瘤位置验证和监控时间更长（15~30分钟），无创、无辐射，便于实施实时位置监控。MRI-钴60治疗机、MRI-直线加速器研发方面已取得重要进展，将实时磁共振影像引导和放射治疗实施成功结合。通过提高治疗实施速度，更多的患者能够更快地完成屏气和门控治疗。比如医科达公司的快速治疗机Axesse系统，Agility多叶整直器叶片最快运动速度为6.5cm/s，铅门运动速度可达9 cm/s。

超声引导是一种经济、无创、无辐射的影像引导技术。结合CBCT/超声成像可以更准确地实施前列腺癌、胰腺癌、肝癌、乳腺癌等影像引导放射治疗。造影剂增强的经腹肝脏超声成像能够更加清晰地显示肝转移灶，目前已经用于肝脏肿瘤影像引导放射治疗的I I I期临床试验。利用机器人控制超声探头，以保证重复性，减小对操作人员依赖性，同时照射过程中可以实时监控。医科达公司的四维经会阴前列腺超声通过图像自动配准与融合将可以实施更精确治疗。

目前有多种影像引导放射治疗技术，各种影像引导方式各有其优缺点， 基于C B CT的影像引导方法需要改善图像质量，MRI在运动靶区的影像引导方面更具优势,ABC结合门控技术是解决肿瘤运动成本较低的方法。对于腹部肿瘤，相比于植入金标和经腹MRI，超声引导是一种经济、无创、无辐射的影像引导技术，并且可以实时监控和门控治疗。多模式影像引导放射治疗是现代放射治疗重要的发展方向之一。