肿瘤随呼吸运动,咋放疗?——放射治疗部成功开通四维定位CT
        日期:2015-03-07     供稿:王海洋     发布:宣传处     点击:3411

 

日前,我院放射治疗部成功开展了4DCT(Four Dimensional Computed Tomography),并应用到了肺癌患者治疗当中,取得了很好的治疗效果。

4DCT与普通CT相比就是把时间因素纳入到CT图像的扫描和重建过程中去,可以更好的反应人体内脏器官随呼吸运动变化的特征。以肺癌患者为例,肺内的肿瘤在呼吸过程中有非常明显的位置移动,而且运动的幅度是显著的,一些病例在某些方向上甚至超过2cm。在常规的放疗中,为了补偿呼吸运动的影响,常在临床靶区(CTV)周边外扩一个足够大的边界,但是每个患者之间的肿瘤移动是不同的,并且由于呼吸运动所致的肿瘤在多维方向上的运动并不是线性,所以CTV在各个方向的外扩会导致更多的肺组织受到不必要的照射,引起更严重的放射性肺炎。随着4DCT图像技术引入肺癌放疗中,在呼吸周期追踪肺内肿瘤运动,在内靶区(ITV)的勾画时准确地补偿呼吸运动的影响,从而减少了治疗范围,大大提高了肺癌的控制率和生存率。

4DCT图像扫描方式分为回顾性和前瞻性两种方法,其中,回顾性方法就是扫描超过1000副完整周期时相的图像,然后重建最大密度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)和平均密度投影(Mean Intensity Projection,MeanIP)图像,我们采用在MIP图像上勾画靶区(MIP是呼吸周期中所有时相的每个像素的最大值,表示肿瘤在各呼吸时相中所有出现位置的一套图像),在MeanIP图像上进行计划的设计和制定(MeanIP则是指每个像素的平均值,表示肿瘤在所有呼吸时相中肿瘤出现的时间百分比图像),这种方法已被广泛应用到了科室常规的三维适形(3D-CRT)、静态调强(IMRT)及立体定向放射治疗(SBRT)当中。

4DCT与呼吸门控系统(RPM)相结合,采用的是前瞻性方法进行图像采集,其工作原理就是在呼吸周期的某一阶段或某一位置选择性的采集图像,获取呼吸周期特殊阶段靶区影像进行计划的设计,在治疗时选择与计划呼吸时相阶段一致,通过控制射束的开与关,可以有效的在呼吸周期同一位置“抓取”肿瘤。RPM就是应用红外线摄像机追踪固定于患者腹部或胸部的反射挡块,以呼吸波形的方式反应正常呼吸,在CT定位时同步获取4DCT图像,应用获取的图像制定放疗计划,保证在呼吸周期的最佳时相给予照射。在治疗时,系统自动控制射束仅当肿瘤位于计划射野内时给予照射。通过呼吸时相融合控制技术来控制放射线的发射,可以进一步缩小治疗范围,减少对肺组织的照射。反过来也可以这样理解,如果照射范围能够减少,那就可以提高肿瘤的剂量,与不实行呼吸时相融合控制技术相比没有增加正常组织受照量。然而,即使肿瘤外放边界没有减少,呼吸时相融合控制技术放疗也能使进出高剂量区的肺体积减少,因而减少正常肺组织的受照量,有利于更好地保护正常肺组织,大大提高了肿瘤的治疗效率。

将4DCT与呼吸门控技术应用到放疗的定位、计划制定及治疗当中,并与其它四维影像技术结合进行精确的四维图像引导放疗,使我院放射治疗部迈入到了图像引导的四维放射治疗新时代。