放射治疗设备的“外挂”——图像引导技术

我是张江红，一名神经外科医生。

放射治疗自1949年被提出至今已经发展了半个多世纪的时间。其间经历了从理论到实践，再到如今精准放疗的出现，不断提升治疗效果和缩短治疗时间。逐渐成为肿瘤治疗中不可缺少的方式之一。而今天，随着计算机技术、图像处理技术、放射物理技术的提高，立体定向放疗与这些技术相融合，又产生了更加先进的放疗设备。今天就来讲一讲图像引导技术在放射治疗中的重要作用。

图像引导技术在SRS（立体定向放射治疗）中应用的必要性

1、靶区精确定位的要求：相对于常规放疗，SRS不论是单次大剂量的治疗，还是低分次大剂量的照射，为了避免靶区剂量不足或危机器官（OAR）剂量过量的风险，患者对精度的要求更高，放疗团队往往会采用固定的方式保证治疗的重复性。在过往的众多文献中已经证实，头颈部放疗中良好的固定方法可以将这种误差控制在1mm以内，但通常采用有创头架固定才能保证位置精度，如果病人需要分次治疗，就无法实现。但图像引导技术可解决这一问题，治疗时使用无创面膜对患者进行固定复位，将治疗机上的成像与定位MR或CT片进行比较，在图像引导下实现摆位验证，同样可保证治疗精度在0.3mm~0.5mm之内，因此图像引导最大限度的实现了分次定位与摆位的一致性，是分次治疗的基础和前提。

2、适应性治疗的要求：基于成像技术可进行个性化和适应性的治疗计划调整，例如，在治疗过程中发现肿瘤大小、形状或者周围正常组织的情况与初始计划有所偏差时，放疗团队可根据新的影像资料技师优化治疗方案。

3、解剖位置变化的要求：对于胸腹部病变使用SBRT（体部立体定向放射治疗）治疗，可通过4D-CBCT扫描捕获与呼吸相关的肿瘤运动完整周期，这些高质量的图像引导与追踪技术考虑到了患者摆位和运动的不确性定，使SRS/SBRT治疗中计划靶区体积（PTV）边界外扩尽可能较小。

4、临床团队增强治疗信心的需要：对于患者和临床团队来说，在SRS治疗中图像引导技术提供的实时反馈信息有助于医生做出更加可靠且有数据支持的治疗决策，从而增加整个医疗团队和患者对SRS治疗过程的信任度和信心。

西安中医脑的头部伽玛刀

奥沃头部伽玛刀采用等轴旋转聚焦方式，影像引导方式也有所不同，采用了双kv正交成像的影像引导方式。使用自研的一体化双KV级平板正交成像系统，非晶硅平板探测器集成在设备机身上，通过KV级X射线交角透视成像，成像系统通过2D-3D配准，进行三维空间上摆位误差的识别与校正，成像剂量（CTDI）约为0.6mGy，远低于CBCT单次成像剂量（CTDI）的2.5~6.3mGy。以kV正交图像代替传统的CBCT三维成像技术，患者辐射剂量减少约10倍。

西安中医脑配备的SupeRay还配有体表光学监测系统，通过高精度的3D红外摄像机，精细捕捉患者的运动信息，在治疗中可进行实时体表位移监测，以此为依据判断是否需要暂停治疗重新摆位验证。

随着科学技术的不断进步，高分辨率成像技术已成为现代放射治疗的核心技术。目前，CBCT和双kv正交成像两种图像引导方式在加速器、伽玛刀、质子重离子、射波刀等各类设备上均有成熟应用，均可满足临床需求。

在未来，SRS的发展方向可能会融入MRI、PET或者DSA等进行治疗前或实时的位置验证，而且根据患者的不同情况，选取几种成像方式组合进行成像，将为个体化的SRS提供更精准的数据信息。

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