一、為何要選擇影像引導的三維精確放療(IGRT)?
放療是惡性腫瘤治療的三大傳統手段之一,在惡性腫瘤綜合治療中佔有重要地位,許多癌症患者在治療的某個階段需要接受放療。隨著計算機技術、醫學影像技術、影象處理技術的迅猛發展,以及放療裝置的不斷更新,放療技術已從二維普通放療發展到三維適形放療、調強適形放療以及影像引導精確立體放療(IGRT),使得放療效果明顯提高,而正常組織損傷大大減少,從而使患者的生活質量明顯提高。尤其是影像引導放療已被國內外專家評價為放射腫瘤學史上的一次變革,是21世紀放射治療技術的主流,目前該技術國內僅有少數單位能開展。
常規的適形及調強放療存在以下問題:
1、分次放療過程中病人在整個治療流程中的位置偏移,研究發現有時這種偏移甚至大於1.5釐米以上,這樣極有可能將需要治療的腫瘤組織偏移出治療靶區,使整個治療失敗;同時,過大的位置偏移有可能將過多的周圍正常組織包括在內,可引起致命的損傷。
2、一個完整的放療過程可能需2個月左右,隨著療程的進行,患者外形會出現變化,體表標記相對位置也會出現改變,進而引起治療靶區的嚴重偏差。再次,隨著放療的持續進行,腫瘤會逐漸縮小、變形,靶區及重要正常組織器官的相對位置會發生變化,初始設計的治療計劃會與腫瘤實際情況不符,而且照射野附近的危及器官此時則有可能受到較高劑量的照射,帶來不必要的損傷。
3、無論腫瘤及鄰近的正常組織都會受呼吸和空腔臟器蠕動的影響,在常規放療過程中無法監測和調整這一誤差。放療中如何消除器官的生理運動的影響,如呼吸運動、膀胱充盈、小腸蠕動、腫瘤的增大和減小、以及器官的彈性形變等,是當前放療研究的熱點,這主要因為這方面的帶來的誤差遠遠大於擺位誤差。
影像引導的三維精確放療(IGRT)的優點
腫瘤精確放療中存在系統誤差和隨機誤差,簡單的說就是由於技術員在進行每一次治療時的擺位狀態和分次治療時病人解剖位置的變化,如呼吸運動、膀胱充盈、小腸蠕動、胸腹水和腫瘤的增大或縮小等引起的位置差異。儘管採用各種輔助擺位裝置,並嚴格按照操作規程擺位,但擺位誤差仍可能有數毫米,甚至更大,在適形和調強放療中更為明顯。蕪湖市第二人民醫院放療科王銀華
近年來,出現將診斷用錐形束CT(CBCT)安裝在直線加速器上,成為CT與直線加速器併為一體的尖端放療裝置,實現了影像學引導的精確放療〔IGRT 〕,指在每次放射治療前,用CBCT掃描腫瘤靶區及周圍一定體積的三維影象,與治療計劃圖像對比,如果發現有誤差,隨即調整患者位置,使腫瘤靶區回到治療計劃位置,使照射野完全“追隨”治療靶區。影像學引導的精確放療是目前世界上最先進的腫瘤放射治療技術,它使得病人可以在腫瘤放射治療的實際體位狀態下獲得病人的體位、重要器官及腫瘤解剖位置的準確影象,並通過實時地線上校正及放射治療計劃修訂,使病人每次均獲得最精確的放射治療。 影像引導的放療,在三維適形和調強放療基礎上進一步提高了射線照射的精確性,可以在確保腫瘤得到充分照射前提下,達到最大程度地保護正常組織,從而在提高生活質量的同時顯著的提高了腫瘤患者的放療及治癒率。
下面以中心常見的鼻咽癌為例介紹本中心開展的影象引導的放射治療的全過程。
一、CT掃描:患者取仰臥位,將用於固定患者體位的頭頸肩熱塑模予患者佩戴上,通過治療室內的鐳射燈移動治療床,對準治療中心的標記線,使患者外於治療體位。然後在治療中心貼上金屬標誌物鉛珠,後將治療床旋轉180°,將患者送入CTVision獨有的82CM大孔徑的CT內進行掃描。
二、獲取影象:醫生根據患者的解剖結構、病灶的位置、範圍及大小確定CT掃描的範圍,然後再調整掃描層厚、層間距等引數便可掃描獲得影象資訊。將獲取的影象經重建等處理後傳至影象配準的工作站。
三、影象配準:物理師將重建後傳至工作站的CT影象利用金屬標誌物及特定的軟體在橫斷面、冠狀面、矢狀面三個垂直平面上,根據外輪廓、骨性標誌及靶區的範圍等參考資訊,通過平移和旋轉某些解剖結構使其與治療計劃的影象相互匹配,以實現兩種影象的校對。
四、調整擺位:影象配準完成後,IGRT系統會自動計算出治療計劃內的等中心與加速治療中心之間三維空間方向上的位移。經醫生確認通過後,技師根據配準得出位移資料,重新調整治療床,使治療計劃體位與實際治療體位保持一致後開始該次的放射治療。
影像引導的三維精確放療(IGRT)代表了目前放療的最高水平
放射治療是治療腫瘤的三大手段之一,影像引導的調強放射治療被公認為是放射治療100餘年歷史中的一個革命性進步。
在放射治療的過程中,人體的各個器官(包括腫瘤組織)都是一直處於不斷的運動中的,例如,呼吸、心跳、胃腸蠕動都會影響腫瘤的位置和形狀。此外,每一次治療時患者的體位都存在一定的變化,這種變化也將導致腫瘤位置的變化。因此,放射治療總是存在著一定的偏差。IGRT技術正是校正這些偏差的最佳手段,它利用CT影像檢查手段,跟蹤患者的體位變化、呼吸、心跳等對腫瘤位置的影響,通過校正誤差,從而將放射線集中在腫瘤組織,減少正常組織接受的放射線,減少副作用、提高療效。IGRT技術具體實現方式有線上校位、自適應放療、屏氣、呼吸門控、四維放療技術和實時跟蹤技術。實時跟蹤技術可實時探測、跟蹤各種原因引起的靶區運動,代表放療的理想境界。
IGRT解決運動靶區的準確適形治療問題,在提高了幾何精確度的同時,也減少了正常組織的受量。在絕大多數病例中已證實IGRT減少了治療的誤差和正常組織的受照射體積。IGRT:一般適用於傳統放療能夠治療的各種腫瘤,但它更適合於臨床上能更好從IGRT獲益的情況包括:腫瘤接近敏感的正常組織、腫瘤的控制劑量遠高於鄰近正常組織的耐受量、位置誤差引起的後果非常嚴重、器官移位的誤差較大及復發的腫瘤等。如頭頸部的鼻咽癌、喉癌、扁桃體癌、鼻腔鼻旁竇癌和腮腺癌等,顱內轉移瘤、膠質瘤、垂體瘤、腦膜瘤等中樞神經系統腫瘤,肺癌、食道癌、乳腺癌及縱膈良惡性腫瘤,腹部的胰腺癌、肝癌、胃癌、宮頸癌、前列腺癌、直腸癌、肛門癌、肉瘤等惡性腫瘤,以及位於脊柱的血管瘤、骨轉移癌及神經來源腫瘤。
當今,放射治療已經進入了精確定位、精確計劃、精確治療的新時代。IGRT將為控制腫瘤、減少副作用、提高患者生活質量作出巨大貢獻。
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