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图像引导放射治疗(IGRT)技术的原理及应用
2025-02-27 来源:北京科技报 阅读量:6011

撰文/吕立威  

 

在当今医疗技术日新月异的时代,放射治疗作为癌症治疗的关键手段之一,正经历着不断的革新与进步。图像引导放射治疗(IGRT)作为这一领域的先进技术,凭借其高精度的定位能力和实时影像引导功能,为众多癌症患者提供了更为安全、高效的治疗方案。

一、IGRT技术的原理

IGRT技术是在调强放射治疗(Intensity Modulated Radiotherapy,简称IMRT)基础上发展起来的,旨在解决放射治疗过程中精确定位的问题。IGRT结合了现代医学影像技术,通过在治疗前、治疗中实时获取患者体内肿瘤及周围正常组织的位置变化信息,并根据这些信息实时调整放射线的照射位置,从而提高治疗的精确性,减少对周围正常组织的损伤。

影像设备的应用:

X射线影像:使用X射线平片影像技术进行肿瘤和正常组织的定位,通常用于粗略定位和快速校正。

CT影像:通过计算机断层扫描(CT)获取详细的横断面图像,提供精确的三维位置信息。IGRT中常用的CT技术包括锥形束CT(Cone Beam CT,简称CBCT)和内置CT(Fan-beam CT)。CBCT实现治疗位置的实时监测。

MRI影像:磁共振成像(MRI)能够提供高对比度的软组织图像,有助于更准确地定位肿瘤,特别适用于脑、肝、胰腺等部位的肿瘤。

其他影像技术:如超声影像、正电子发射断层扫描图像(PET-CT)和光学表面引导(SGRT)等,也在IGRT中发挥着重要作用。

实时调整与治疗:

在IGRT过程中,影像设备会实时获取患者体内肿瘤及周围正常组织的位置变化信息。这些信息通过计算机处理,生成三维图像,并与治疗计划中的图像进行对比。

四维放射治疗:

IGRT技术还融入了时间因数的概念,形成了四维放射治疗(Four Dimensional Radiotherapy,简称4DRT),更准确地评估肿瘤的运动情况。

二、IGRT技术的应用

IGRT技术在癌症治疗中发挥着重要作用,特别是在那些位置变化较大的肿瘤治疗中,如肺癌、肝癌、前列腺癌等。以下是IGRT技术在癌症治疗中的具体应用。

肺癌治疗:

肺癌患者的肿瘤位置常因呼吸运动而发生变化。IGRT技术通过实时监测肿瘤位置,确保放射线能够准确瞄准肿瘤,减少因呼吸运动引起的照射误差。

在肺癌的立体定向体部放射治疗(Stereotactic Body Radiation Therapy,简称SBRT)中,IGRT技术的应用尤为重要。SBRT是一种高精度的放射治疗技术,通过单次或多次大剂量照射来摧毁肿瘤。由于SBRT单次接受的放疗剂量较大,照射时肿瘤位置的精准度尤其重要。因此,接受SBRT的肺癌患者在每次治疗前,必须进行以CBCT为主的影像引导,以确保放疗的精准度。

肝癌治疗:

肝癌患者的肿瘤位置也常因呼吸运动、肝脏移动等因素而发生变化。IGRT技术通过实时监测肿瘤位置,可以确保放射线准确照射肿瘤,同时减少对周围正常肝组织的损伤。

在肝癌的放射治疗中,IGRT技术还可以与介入放射学技术相结合,如经导管动脉化疗栓塞术(Transarterial Chemoembolization,简称TACE)等,以实现更加精准的治疗。

前列腺癌治疗:

前列腺癌患者的肿瘤位置相对稳定,但前列腺本身的移动和形状变化仍会对放射治疗产生影响。IGRT技术通过实时监测前列腺的位置和形状变化,可以确保放射线准确照射肿瘤区域,同时减少对周围正常组织的损伤。

其他肿瘤治疗:

除了上述肿瘤外,IGRT技术还广泛应用于乳腺癌、头颈部肿瘤、脑肿瘤等多种肿瘤的治疗中。

三、IGRT技术的优势与挑战

IGRT技术的优势在于其高精度和实时性。通过实时监测肿瘤位置和形状变化,IGRT技术可以确保放射线准确照射肿瘤区域,同时减少对周围正常组织的损伤。这不仅提高了治疗效果,还降低了并发症的发生率。

然而,IGRT技术也面临一些挑战。首先,IGRT技术需要先进的医学影像设备和专业技术人员支持,这增加了治疗的成本和复杂性。其次,虽然IGRT技术可以提高治疗的精确性,但并不能完全消除放射治疗对正常组织的损伤。因此,在IGRT技术的应用过程中,仍需要综合考虑患者的具体情况和治疗目标,制定个性化的治疗方案。

四、总结与展望

随着医学影像技术的不断发展和完善,IGRT技术将在未来癌症治疗中发挥更加重要的作用。

(作者单位:邯郸市第一医院)

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