医用加速器差异化设计思想的探讨上(5)

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摘要：（1）kV射线锥形束成像，通过软件图像重建，呈现3D影像和DRR图像，即锥形束CT； （2）可360o旋转，部分设备突破360o； （3）由于利用的是锥形束和kV平板，

（1）kV射线锥形束成像，通过软件图像重建，呈现3D影像和DRR图像，即锥形束CT；

（2）可360o旋转，部分设备突破360o；

（3）由于利用的是锥形束和kV平板，射线散射较大，图像清晰度有限；

（4）可以做组织弹性配准，由于器官边缘分辨度不高，精确度有限。但是对于部分组织例如头部等器官，骨骼刚性配准就比较精确；

（5）适合三位配准和二维配准。

缺点是：成像软组织分辨率和空间分辨率均比较差，成像剂量要比常规诊断CT高一个数量级别。

1.3.3 CT引导

从某种程度上来说，CT引导是真正意义上的IGRT。CT影像是组织影像，不仅包含组织器官的位置信息，也包含组织器官的密度信息，因此它不但能够做图像位置定位，还能够利用CT影像对治疗计划进行离线调整。其特点是：

（1）能提供3D和2D图像组织配准；

（2）成像速度快，图像质量好；

（3）具备离线自适应能力：CT不仅能提供靶区位置、体积、结构信息，最主要的是还能够提供组织密度信息，提供放疗计划修正的便利，部分承担CT模拟机的功能。该能力在分次放疗中，可根据肿瘤退缩或周围器官变化做适应性计划优化、修正甚至分次治疗过程中的再计划。

这是CT-linac的最大的优点。

缺点是：CT扫描层面和加速器治疗层面不同面，因此导致通过CT的摆位和定位位置校正确认后，患者还需要挪动位置，挪动后的位置精度无法确认和验证。

1.3.4 双X线系统正交影像引导

这种成像技术把两套kV级X线系统以正交的角度安装，同时对病人进行照射。先在病人体内植入金球或者以病人骨性标记为配准标记。使用治疗室内两个交角安装kV级X线成像系统，等中心投照到患者治疗部位，追踪金属标志的位置变化，或者根据拍摄的低剂量骨骼图像，与先前储存在计算机内的图像进行比对，以便决定肿瘤的正确位置，并将数据输送至控制加速器的计算机中用以控制加速器的工作，从而达到靶区定位的功能。由于X线照射对人体附加了过量剂量，因此在计划中需要对这部分附加剂量予以考虑。

与EPID MV级射线摄野片相比，骨和空气对比度都较高，软组织显像也比较清晰。

自从在放疗进入影像引导时代后，人们就始终无法回避而且需要解决的一个问题，就是怎么样才能“看”着靶区投照射线，并且根据靶区的变化指挥射线进行相应的调整。这不仅要有设备硬件上的提升，还要求软件上一样取得巨大的进步。比如：TPS的在线优化功能（最好是实时优化），而且是多目标的优化，解决靶区由于器官运动产生形变的弹性配准等功能等。

目前来看，以上比较成熟的影像引导技术并不能提供实时成像，而放疗界对精确定位的要求则日益提升，最终希望能够做到“看”着靶来治疗，所以分次内的影像引导技术被提上日程。

但是目前而言：

（1）双X线交叉成像的技术立体成像能力很有限，只能提供几个标记点的位置，无法呈现整个器官的运动图像。

（2）CBCT 对于呈现比较清晰的器官立体图像具有很大的优势，但需要转动一段弧度才可以完成成像过程，无法提供实时影像。

（3）超声成像可以做到实时监测器官运动，但适应症非常有限，目前比较成熟的临床方案是针对前列腺的。而且它作为一个独立的第三方装置，需要和加速器控制进行通讯沟通。

（4）RF 探测技术首先需要在人体的靶区里面植入一些射频信号源，通过体外的探测器收集它们发出的信号来监控靶区的移动情况。

（5）尽管从临床应用的角度来看，CT影像是最接近临床应用需求的，但是它同样不能提供实时影像，因而也无法提供靶区追踪信息。

所以综合来看，目前只有MRI 图像引导技术，向实现真正的、软硬件高度集成配合自适应跟随靶区的放疗技术前进了一大步。

1.3.5 MRI引导

在放疗过程中，靶区组织的位置和结构形状会根据治疗过程、人体应激反应、呼吸、情绪等因素随时间而变动，这就导致了靶区的3D信息是不够的，还需要加入时间因子。4D成像技术就是在3D成像技术的基础上，通过获取运动器官不同时相的图像来判断其最大权重位置，这样可以有效缩小靶区外放的边界，有利于正常组织和危及器官的保护。

然而，无论是EPID还是CBCT或者普通CT引导，目前都做不到实时图像引导放疗。或者是因为成像时间较长，或者是因为成像和治疗过程不同步，或者是因为影像角度与治疗角度存在固有偏差。

文章来源：《市场周刊》 网址: http://www.sczkzz.cn/qikandaodu/2021/0328/1113.html

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