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默认放射治疗（Radiotherapy,RT）是肿瘤治疗的重要手段之一，约70%的癌症患者在治疗过程中需要接受放疗。然而，传统的放疗技术存在一定的局限性，如肿瘤靶区定位不精准、周围正常组织受照剂量过高等问题。随着医学影像技术的进步，影像引导放射治疗（Image-Guided Radiation Therapy,IGRT）应运而生，它通过实时影像监测，显著提高了放疗的精准性和安全性。本文将介绍IGRT的基本原理、关键技术、临床应用及其未来发展趋势。
1.IGRT的基本原理
IGRT的核心思想是利用医学影像技术，在放疗前、放疗中甚至放疗后对肿瘤及周围正常组织进行实时或近实时的成像，以确保射线精确照射靶区，同时最大限度地保护健康组织。IGRT的实现依赖于以下关键步骤：
（1）影像采集：采用CT、MRI、超声或X线透视等技术获取患者的解剖结构信息。
（2）靶区定位：通过图像配准（Image Registration）技术，将治疗前的影像与计划影像进行比对，确定肿瘤位置。
（3）位置校正：若发现肿瘤位置偏移（如呼吸运动、器官位移等），通过调整治疗床或改变射线方向进行补偿。
（4）剂量优化：根据实时影像调整照射方案，确保剂量分布符合治疗计划。
2.IGRT的关键技术
IGRT的实现依赖于多种影像和放疗技术的融合，主要包括以下几种关键技术：
（1）锥形束CT（Cone-Beam CT,CBCT）：CBCT是目前IGRT中最常用的影像技术，它利用安装在直线加速器（LINAC）上的X线球管和平板探测器，在治疗前快速获取三维CT图像。与常规CT相比，CBCT具有以下优势：①实时性：可在每次治疗前快速扫描，确保患者摆位准确。②高分辨率：能够清晰显示软组织结构和肿瘤边界。③低剂量：优化扫描参数，减少额外辐射暴露。
（2）磁共振引导放疗（MR-Linac）：MR-Linac结合了MRI的高软组织对比度和直线加速器的精准照射能力，实现了真正的实时影像引导。其优势包括：①无辐射成像：避免额外X线暴露。②动态追踪：可监测肿瘤随呼吸、肠蠕动等产生的位移。③自适应放疗：根据肿瘤变化实时调整治疗计划。
（3）超声引导放疗：超声引导适用于前列腺癌、肝癌等部位的放疗，其优势在于：①实时动态成像：无辐射，适合频繁监测。②便携性：设备成本较低，易于推广。
（4）光学表面成像（Optical Surface Monitoring）：通过摄像头捕捉患者体表轮廓，用于监测呼吸运动或体位变化，常用于乳腺癌和肺癌治疗。
3.IGRT的临床应用
IGRT已广泛应用于多种肿瘤的治疗，显著提高了疗效并降低了副作用。
（1）前列腺癌：前列腺的位置易受膀胱和直肠充盈状态影响，传统放疗可能导致剂量偏差。IGRT通过CBCT或超声实时监测前列腺位置，确保精准照射，减少直肠和膀胱的辐射损伤。
（2）肺癌：肺部肿瘤受呼吸运动影响较大，IGRT采用呼吸门控技术（Respiratory Gating）或四维CT（4D-CT）追踪肿瘤运动，仅在特定呼吸时相照射，减少正常肺组织损伤。
（3）头颈部肿瘤：头颈部结构复杂，IGRT通过每日CBCT验证患者摆位，避免脊髓等重要器官过量照射。
（4）肝癌：肝癌放疗需考虑肝脏随呼吸的移动，MR-Linac可实时追踪肿瘤位置，提高靶区覆盖率。
4.IGRT的未来发展趋势
随着人工智能（AI）和影像技术的进步，IGRT的未来发展方向包括：
（1）人工智能辅助靶区勾画：AI可自动识别肿瘤和危及器官，减少人工误差，提高效率。
（2）实时自适应放疗（Real-Time Adaptive RT）：通过MR-Linac等技术，在治疗过程中动态调整计划，适应肿瘤变化。
（3）多模态影像融合：结合PET、MRI和CT影像，提供更全面的生物靶区信息。
（4）质子/重离子IGRT：质子治疗本身具有布拉格峰优势，结合IGRT可进一步提升精准度。
总之，影像引导放疗（IGRT）通过实时影像监测和动态调整，显著提高了放疗的精准性和安全性，使肿瘤患者获得更好的治疗效果。未来，随着AI、多模态影像和自适应放疗技术的发展，IGRT将在个体化肿瘤治疗中发挥更大作用，为癌症患者带来更多希望。
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