在放射治疗过程中CBCT技术对放疗精度的影响及临床注意事项.pdf
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1、中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:范东霞(1993),女,汉族,四川自贡人,本科,研究方向为肿瘤放射治疗技术。-60-在放射治疗过程中CBCT技术对放疗精度的影响及临床注意事项 范东霞 绵阳市第三人民医院,四川 绵阳 621054 摘要:摘要:文章主要探讨了在放射治疗过程中 CBCT 技术对放疗精度的影响及临床注意事项。选取头颈部、胸腹部两个不同的肿瘤,采用 CBCT 技术在 online 在线校位和 offline 离线校位进行图像采集,用 SPSS 和 Excel 软件分析匹配结果的平均值和标准值。文章旨在探讨 CBCT 技术对放疗
2、精度的影响,为提高提高治疗效果提供新的思路和方法。关键词:关键词:CBCT 技术;放疗精度;放疗 中图分类号:中图分类号:R73 为了减少对肿瘤患者靶区正常细胞的影响和达到最佳的治疗效果,使得辐射在肿瘤靶区范围形成按需分配的高剂量梯度变化,对肿瘤进行精确放射,对周围区域的正常细胞影响很少甚至不受影响。这就需要成像技术来使患者摆位更加精确,重复性更好。毕竟放疗精度不准确,会导致肿瘤过照射或欠照射,影响放射的辐射剂量,使得放疗病人复发率大大提高。而CBCT 技术应运而生,正在蓬勃发展中。CBCT 技术又叫基于大面积非晶硅数字化 X 射线探测板的锥形束影像技术。它是全新的二维面状探测器,能直接生成三
3、维体积图像,具备高空间分辨率,快采集速度等特点,能更好的控制放疗精度。本文主要分析了在尽可能保证放疗精度的情况下,CBCT 技术对放疗精度的影响,对临床实践起到一定参考作用。1 研究背景和意义 在我国,无论城市还是农村,恶性肿瘤都是我国居民死亡的主要原因,我国癌症新发人数和死亡人数均位居全球第一。大家常常“谈癌色变”,它是影响人类健康的重大疾病,现已成为全球第二大死亡原因(第一为缺血性心脏病),其成因复杂,早期无症状或症状不明显,一旦出现特异性症状往往已是中晚期,因此治疗难度较大。常见的癌症有肺癌、肝癌、胃癌等。其中肺癌是全球男性和女性癌症死亡的主要原因,同时也是男性最常见的癌症。肝癌的患病率
4、仅次于肺癌,位居第二,如不及时诊治,患者的存活概率很低。结直肠癌的发病率和死亡率分别位于第二位和第五位。在中国女性癌症患者中发病的主要类型为乳腺癌。胰腺癌是消化系统恶性程度最高的肿瘤之一,它隐匿性好、进展快,常常一经发现就是晚期。常见的临床治疗方式有化疗、放疗和手术治疗。化疗是利用化学药物干预癌细胞的核酸和蛋白质生物合成及功能实现,能一定程度上阻止癌细胞分裂,可以使癌细胞死亡。放疗的治疗原理是癌细胞被高能粒子冲击,DNA 被破坏,导致癌细胞死亡。对癌细胞体进行放疗的方法一般分为两类:近距离放射治疗(放射源植入手术)和外照射放疗。近距离放射治疗涉及使用腔内或模具应用以及间质应用(使用针、线或导管
5、放置,随后临时插入低剂量率或高剂量放射治疗)来应用永久性放射源(镭和铯)作为辐射传递,以定位靠近每个源的最高剂量和剂量率的组织,以及剂量随距源厘米距离的平方的衰减。在近距离放射治疗中,通过使用永久性放射性粒子植入技术以及使用短寿命放射性同位素来提供局部剂量,然后在几天到几周内衰减到较低或无法检测到的辐射水平,可以减轻放射源的去除,将种子留在肿瘤内,不需要进一步的手术切除。与近距离放射治疗相反,外照射放射治疗利用一个或多个放射束的聚焦瞄准,每个放射束最终组合形成肿瘤体积周围的放射剂量。放疗技术需在“精准”二字上不断精进,例如国际公认的尖端的肿瘤放射治疗技术质子、重离子治疗。质子治疗主要是破坏癌细
6、胞的 DNA 单链,重离子治疗主要是破坏癌细胞的DNA 双链。手术治疗又分为减瘤手术、根治性手术、姑中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生-61-息减症手术。其中常见的减瘤手术主要是针对是可以切除的原肿瘤,用手术切除原肿瘤部位,减少身体病症,有利于化疗、放疗等其他治疗手段的实施。根治性手术的原理是彻底切除癌细胞组织,并对清扫附近可能被癌细胞侵犯的淋巴结。主要适用于早期未转移的恶性肿瘤,并且肿瘤的位置和范围需适当,若肿瘤位置复杂,或者范围过大,切除可能给患者造成风险,则需要寻求其他治疗方案。如果是已不能手术切除,甚至可以切除但意义不大的时候,可以采用姑息减症法来直接解除威胁生命的并发症,减轻患者的
7、痛苦,延长患者的生命。还有最近兴起的免疫细胞治疗,从我们的身体中把与癌细胞和病毒等的异物战斗的免疫细胞患者从血液中取出,在实验室培养增加数量,回输到体内后,再次恢复患者免疫的力量,攻击肿瘤的治疗方法,目前已经取得较大进展的细胞免疫疗法主要为 CAR-T 细胞治疗和 NK 细胞治疗。为了减少对肿瘤患者靶区正常细胞的影响和达到最佳的治疗效果,在理论上是希望能在肿瘤靶区范围形成按需分配的高剂量梯度变化的放疗辐射,对肿瘤进行精确放射,而在周围区域的正常细胞很少甚至不受到放疗的剂量贡献。这便对放疗精度提出了极高的要求,一直以来影像学的研究对放疗精度的保证发挥着至关重要的作用。传统放疗中,整个治疗过程中仅
8、使用一种放疗计划。然而,在此过程中没有考虑患者的解剖学变化导致目标照射不足或正常组织照射过度。因此,适应性放疗被提出来更新患者的放疗计划,在每次放疗的过程中,也是在通过高敏的影像技术来实时呈现放疗区域,进而调整肿瘤患者靶区的成像质量,用此来优化调整下一次放疗时患者的位置和辐射剂量。CBCT 因其获取方便而成为适应性放疗中应用最广泛的成像技术。CBCT 技术,又叫锥形束计算机断层扫描影像引导放射治疗技术。它不仅是三维成像,而是在临床商自适应调整肿瘤患者模型,使之自动匹配,得到一个三维立体的 CT 图像,与治疗计划的进行匹配和自动的,更引入了四维时间参数,实现精准追随,减少肿瘤患者受辐射剂量,做到
9、精确治疗。在临床放疗中对提高放疗精度有着一定的作用,目前的应用和推广很有价值,但在靶区影像与治疗目标图像配准速度和精度、图像质量的保证、呼吸运动对成像质量的影响等方面的研究较少,还处于不断完善进步的阶段,还有一些问题和范围需要解决。比如 CBCT 技术存在图像质量低的问题,可以发现软组织对比度低、扫描单位(HU)不准确以及患者运动和散射容易引起的图像伪影。为了提高CBCT图像的质量,人们进行了一系列相关研究,包括 CT/CBCT 图像的 DIR、基于硬件或模型的 CBCT 图像处理以及基于深度学习等。DIR 方法受到配准算法或人工配准精度的限制,在头颈部有良好的效果,但相比容易发生内脏变形的胸
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