汪文軍
(浙江省腫瘤醫(yī)院放射物理室 浙江 杭州 310022)
目前現(xiàn)存的腫瘤治療手段有放射治療、化療和手術(shù),其中有六到七成的患者要放療。放療被稱作放射腫瘤學(xué),和內(nèi)科腫瘤學(xué)、外科腫瘤學(xué)共同作為腫瘤的主要治療方式。由不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),大約70%的腫瘤患者治療過程中曾接受過放療。因此,放療在腫瘤治療中的地位日益顯著[1]?,F(xiàn)在將介紹IMRT和IGRT技術(shù)(自適應(yīng)放療、四維放療),然后將闡述放療技術(shù)的前景。
三維適應(yīng)放療應(yīng)用了立體定位的技術(shù),使用多葉準(zhǔn)直器和直線加速器前面附加特質(zhì)鉛塊實(shí)施非共面的靶區(qū)照射,射野束視角方向相似于靶區(qū)的形狀,因此能夠更準(zhǔn)確的輻射分布靶區(qū)上的劑量,此外,還需要將周圍正常組織的照射降低。和之前常規(guī)放療對(duì)比,三維適形放療的設(shè)備有點(diǎn)在于多葉準(zhǔn)直器的應(yīng)用,它能夠依據(jù)腫瘤在空間任何角度方向的幾何投影形狀的改變而改變產(chǎn)生的輻射野,達(dá)到腫瘤投影和輻射野匹配的目的。調(diào)強(qiáng)放療是以三維適形放療為基礎(chǔ)而發(fā)展得來的,二者相比,調(diào)強(qiáng)放療的優(yōu)點(diǎn)在于:應(yīng)用了MRT和CT三維重建定位,能夠提高照射、擺位的精準(zhǔn)度;實(shí)施逆向計(jì)劃,能利用逆向算法驗(yàn)證和審核劑量分布參數(shù),達(dá)到最優(yōu)分布[2]。IMRT技術(shù)能顯著提升中低度腫瘤的敏感性,能夠在正常組織受損稱帝降低的情形下,將腫瘤的單次照射劑量和總劑量提高,進(jìn)而確保療效又能減少治療時(shí)間。
自適應(yīng)放療技術(shù)能夠減少靶區(qū)運(yùn)動(dòng)和分次治療間擺位的誤差。它的主要基本過程是:每一個(gè)分析治療都對(duì)靶區(qū)進(jìn)行CT掃描,系統(tǒng)離線狀態(tài)下測(cè)量每一次擺位的誤差,之后再根據(jù)多次的儲(chǔ)存擺位數(shù)據(jù),整合分析然后調(diào)整CTV以及PTV間安全邊界,進(jìn)而確定出新的放療計(jì)劃,后面的分次治療采用新的計(jì)劃。自適應(yīng)放療結(jié)束目前還不適用于分次治療數(shù)目過多和隨機(jī)誤差很大的治療。根據(jù)資料數(shù)據(jù)的分析,現(xiàn)在最新的自適應(yīng)放療技術(shù)能夠做到充分利用單次放療前擺位以及劑量分布數(shù)據(jù),進(jìn)行重新擺位和劑量的調(diào)整,這意味著自適應(yīng)放射領(lǐng)域的新前景[3]。
在三維放療技術(shù)的基礎(chǔ)之上再加上時(shí)間因數(shù)這個(gè)概念就是四維放療,能夠更進(jìn)一步的考慮到解剖組織在治療時(shí)的運(yùn)動(dòng)和分次治療間擺位誤差,充分利用各種最先進(jìn)的影像設(shè)備在患者治療之前和治療中對(duì)患者的腫瘤和正常器官進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)的根據(jù)器官位置變化來改變治療方案。令照射野時(shí)刻跟隨者靶區(qū),這才是真正意義上的精確治療。四維放射治療技術(shù)能夠解決運(yùn)動(dòng)腫瘤的精準(zhǔn)定位問題,四維放射治療在CT掃描的三維成像和加速器三維方向照射系統(tǒng)外加上時(shí)間因素,進(jìn)而CT也能夠按照時(shí)序來掃描。將四維圖像中獲得到的實(shí)際靶區(qū)容積信息,模擬腫瘤隨著呼吸的運(yùn)動(dòng)。四維放射治療需要掃描完整的呼吸運(yùn)動(dòng)周期,反映出靶區(qū)和胸部器官隨著呼吸運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng),進(jìn)而能夠制定出個(gè)體化的靶體積。進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)四維放射治療數(shù)據(jù)的獲取和運(yùn)動(dòng)呼吸周期的同步?,F(xiàn)在四維放射治療的圖像獲取技術(shù)以及靶區(qū)定位日漸完善而且逐漸投放到市場(chǎng)中去,不過目前仍有一些計(jì)劃和實(shí)施階段存在的問題還沒有完全解決,仍需完善和發(fā)展。
因?yàn)楝F(xiàn)在放療系統(tǒng)仍舊存在著治療實(shí)施階段的靶區(qū)適應(yīng)性問題,根據(jù)圖像的引導(dǎo),調(diào)強(qiáng)放療確定出四維放療的方向。再使用錐形X射線隨機(jī)架,旋轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù),然后由錐形束算法來得到最后的三維影像。通過非晶硅平板探測(cè)器劑量分析軟件能夠測(cè)得腫瘤的被照射劑量,然后就有了更完善的評(píng)價(jià)和相應(yīng)的改進(jìn)方案。未來的十年五年,圖像引導(dǎo)的調(diào)強(qiáng)放療研究必定是四維放療領(lǐng)域中的焦點(diǎn)[4]。
根據(jù)這些年對(duì)圖像引導(dǎo)放療領(lǐng)域的深入研究,如果讓事實(shí)定位和追蹤腫瘤成為現(xiàn)實(shí),要應(yīng)用診斷所用的X射線圖像,探測(cè)出植入靶區(qū)的不透X射線的標(biāo)記物。不過要使用波束追蹤和門控技術(shù)設(shè)計(jì)放療計(jì)劃一定要考慮圖像攝取、圖像的處理、發(fā)動(dòng)機(jī)感應(yīng)以及傳輸延遲等等治療系統(tǒng)造成的延遲。利用呼吸運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的技術(shù),可以克服系統(tǒng)的延遲,預(yù)測(cè)跟蹤技術(shù)下的調(diào)強(qiáng)放療能夠明顯的提升四維放療中靶區(qū)計(jì)劃實(shí)施的準(zhǔn)確度。
放療技術(shù)在不斷的飛速發(fā)展,在未來,放療領(lǐng)域的技術(shù)不再是單一的技術(shù),而將會(huì)是很多技術(shù)的綜合應(yīng)用。圖像引導(dǎo)下的調(diào)強(qiáng)放療、預(yù)測(cè)跟蹤技術(shù)下的調(diào)強(qiáng)放療,能夠一定程度上代表著未來幾年更精確治療腫瘤的發(fā)展方向。