醫(yī)學(xué)圖像在放療中的應(yīng)用

1、2022/9/23第一頁，共三十二頁。中國惡性腫瘤發(fā)病率第二頁，共三十二頁。腫瘤治療的三大手段第三頁，共三十二頁。三大治療手段的作用地位第四頁，共三十二頁。1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)X線放射腫瘤學(xué)第五頁，共三十二頁?，F(xiàn)代放療發(fā)展有賴于影像學(xué)發(fā)展X光透視儀-定位內(nèi)在骨性標(biāo)志可見及可觸摸的解剖標(biāo)志CT斷層影像、MRI-靶區(qū)精確放療功能/分子影像介導(dǎo)的放療1維時代2維時代3維時代4維時代第六頁，共三十二頁。放療技術(shù)進(jìn)步7第七頁，共三十二頁。影像學(xué)發(fā)展帶動了放療的進(jìn)步第八頁，共三十二頁。CO 60 19551972Clinac 41988EPIDMLC1995Serial TomoTherapy(1st c

2、ommercial IMRT)2001IMRT2003CT Guided IG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照機(jī)發(fā)展史C形臂單頭設(shè)計(jì)19923D Treatment19961968 (commercialized versions) 1983MRI1992Helical CT 1995Helical Multi slice CT 2002PET/CT usecommonIn RT 外照機(jī)發(fā)展史環(huán)形機(jī)架單頭設(shè)計(jì)2005CBCTCommercial AvailabilityHelical TomoTherapy2003C-Arms inventedfor d

3、iagnostic X-RaysEarly 1900s2005AdaptivePlanningDGRTDose Verification2007StatRTThroughput and Reliability Enhancements20082003CT外照射放療的發(fā)展方向C形臂單頭設(shè)計(jì)沿用常規(guī)診斷型X-線機(jī)的錐束成像原理環(huán)形機(jī)架單頭設(shè)計(jì)啟發(fā)于CT的扇形束成像的逆原理環(huán)形機(jī)架多頭設(shè)計(jì)啟發(fā)于X()-刀和CT的錐形束成像的逆原理1968199420012004 Elekta -knifeOUR-knifeTri-beams2007Five-beams外照機(jī)發(fā)展史環(huán)形機(jī)架多頭設(shè)計(jì)Non-coplan

4、ar-beams IMRT,IGRT,DGRT第九頁，共三十二頁。 醫(yī)學(xué)影像學(xué)的組成和主要內(nèi)容 醫(yī)學(xué)影像在放射治療中的應(yīng)用 當(dāng)前醫(yī)學(xué)影像在放療中的研究熱點(diǎn)第十頁，共三十二頁。醫(yī)學(xué)影像學(xué)的組成第十一頁，共三十二頁。醫(yī)學(xué)影像的主要內(nèi)容第十二頁，共三十二頁。醫(yī)學(xué)影像按其信息載體可分為以下幾種主要類型X線成像：測量穿過人體組織、器官后的X線強(qiáng)度 第十三頁，共三十二頁。truebeam 機(jī)載CBCT成像系統(tǒng)第十四頁，共三十二頁。磁共振成像：測量人體組織中同類元素原子核的磁共振信號 第十五頁，共三十二頁。核素成像：測量放射性藥物在體內(nèi)放射出的射線第十六頁，共三十二頁。超聲成像：測量人體組織、器官對超聲的反

5、射波或透射波 第十七頁，共三十二頁。醫(yī)學(xué)影像在放射治療中的應(yīng)用傳統(tǒng)放射治療對醫(yī)學(xué)影像的使用非常廣泛，是診斷 腫瘤范圍的主要手段，其方法學(xué)主要基于透視影像；現(xiàn)代放射治療對醫(yī)學(xué)影像的使用更加廣泛，方法上 更多的依賴斷層影像，“CT/fMR”功能影像手段和 生理運(yùn)動影像使放射治療更上了一個臺階；醫(yī)學(xué)影像在腫瘤放射治療中無可替代的重要。第十八頁，共三十二頁?；诔暡ǖ挠跋?，用于盆腔臟器位置跟蹤，用于前列腺定位的近距離治療插置中應(yīng)用第十九頁，共三十二頁。基于X射線投影透視影像:診斷、定位、幾何位置控制檢測，數(shù)字減影技術(shù)應(yīng)用于血管內(nèi)近距離治療，動態(tài)透視用于校正等；斷層影像：診斷，定位、精確放療幾何解剖密

6、度數(shù)據(jù)獲取，核心應(yīng)用；新技術(shù):動態(tài)斷層影像4D一CT,IGRT第二十頁，共三十二頁。利用CT圖像進(jìn)行的放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)第二十一頁，共三十二頁。利用4DCT圖像指導(dǎo)靶區(qū)勾畫，以及個體化治療第二十二頁，共三十二頁?；贜MR的影像 診斷優(yōu)勢，頭頸部、軟組織、神經(jīng)系統(tǒng)等; 高對比度，軟組織成像明顯高于CT分子生 物學(xué)和組織診斷學(xué)的提高無骨偽影，無創(chuàng) 傷檢查； 臨床主要用于CT-MR融合； 新技術(shù):功能性MR供更多腫瘤信息第二十三頁，共三十二頁。利用CT/MR融合技術(shù)，指導(dǎo)靶區(qū)勾畫圖片4d磁共振動態(tài)圖片第二十四頁，共三十二頁。利用4D-MRI指導(dǎo)放射治療靶區(qū)勾畫第二十五頁，共三十二頁。將MRI和Lin

7、ac結(jié)合起來稱之為MRIGRT,MRI對軟組織結(jié)構(gòu)的成像分辨率比XCT高的多，使得放療中對組織結(jié)構(gòu)的識別更直觀和簡便。第二十六頁，共三十二頁?；谒幬锇姆派湫酝凰睾颂綔y的影像技術(shù)探測對象是核素直接發(fā)射的伽馬射線， 也可以是核素發(fā)射的正電子湮沒時發(fā)射的兩 個方向相反、能量均為0.512MeV的伽馬光子；核醫(yī)學(xué)診斷，提前發(fā)現(xiàn)或排除轉(zhuǎn)移；PET-CT/MR技術(shù)提供更多腫瘤內(nèi)部功能信息第二十七頁，共三十二頁。利用PET-CT/MRI圖像配準(zhǔn)，指導(dǎo)腫瘤靶區(qū)勾畫第二十八頁，共三十二頁。利用圖像配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行圖像引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)放療減小擺位誤差；治療擺位是重復(fù)模擬定位時的體位，達(dá)到計(jì)劃 設(shè)計(jì)中靶區(qū)及周圍組織的位置關(guān)系，以保證靶 區(qū)準(zhǔn)確照射第二十九頁，共三十二頁。減少治療分次間的器官位移和形變，進(jìn)行自適應(yīng)放療治療進(jìn)行中，腫瘤體積、形狀發(fā)生變化，靶 區(qū)與周圍正常組織相對位置改變； 患者在治療中體重減輕會改變體表標(biāo)志及內(nèi) 部器官的位置；治療中某些器官充盈程度對靶區(qū)位置影響， 如消化及泌尿系統(tǒng)。第三十頁，共三十二頁。利用加速器機(jī)載CBCT圖像和配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行放療位置驗(yàn)證第三十一頁，共三十二頁。醫(yī)學(xué)