關注放療新技術

黃自麗 易娟

早期腫瘤患者采用放射治療手段，可有效抑制婦科腫瘤病灶區域腫瘤組織增殖、生長，成功消滅腫瘤細胞；當腫瘤發展至中期，放射治療可有效減少腫瘤細胞數量，縮小腫瘤體，延長患者帶瘤生存期；到了晚期，放射治療可解除腫瘤壓迫帶來的各種不適，如面部腫脹、進食困難等。然而，婦科腫瘤一般都不是孤立生長的，在治療過程中很可能對周圍正常組織和器官造成損傷，而降低反射劑量又無法完全滅殺腫瘤細胞。因此，注重放療新技術研究及應用對保障婦女身體健康具有積極的促進作用。

新技術應用的必要性

患者在分次放療治療過程中，由于照射部位和形狀并不能保持一致，致使靶區形狀及其與周圍正常組織的位置關系發生改變，因而對照射準確性產生影響，造成放療效果不佳。引起這些變化的主要原因有以下幾個方面。

分次治療的擺位誤差

擺位即在放療治療時，通過重復固定模擬定位的體位，并加以固定，以達到重復計劃設計時確定靶區、危及器官和輻射區的空間位置，確保射線束能準確地對靶區進行照射。造成擺位誤差的原因有：（1）所依據的光學測量儀和激光燈存在約1 mm位置偏差；（2）由于重復使用、材料韌性等原因，造成固定裝置穩定性降低；（3）治療床與仿真床存在差異、體表標記的對應寬度與清晰度對擺位精度產生一定影響；（4）由于技術人員的操作失誤，造成擺位偏差。

靶區偏移與分次處理之間的變形

消化系統、泌尿系統器官的充盈度對靶區位置產生重要影響。隨著治療的進一步深入，腫瘤體積、患者體重、皮膚松弛度會發生較大改變，從而對靶區和體表標記相對位置產生影響，造成靶區位移和形變。

放療過程中的靶區移動

由于人體各個部位都具有不自主的活動能力，在放療治療過程中，細微的運動都會造成靶區定位不準確。例如：人在呼吸過程中，胸腹部器官位置與形狀會隨呼吸頻率發生改變；血管跳動會帶動鄰近的靶區。近年來，隨著各種新技術和設備的不斷發展，各類新型放射治療技術如四維CT、超聲圖像引導等陸續出現，旨在提高放射治療靶區設計的精準性，提升放療效果。

放療新技術的實現方式

放療是一種被廣泛認可的腫瘤治療方案，即利用X射線或電子束對某一靶位的腫瘤進行照射，以達到治愈癌癥的目的。隨著近年來計算機技術水平的進一步提升，醫療設備器械發展迅速，臨床腫瘤學研究進展和新型放療設備開發為腫瘤放射治療起到了積極的促進作用。目前，放射治療技術已經過了立體定向放療，以及三維適形放療、四維CT、超聲圖像引導放療、六維運動控制系統控制等重要發展階段。利用上述技術可以獲得與靶區域相適應的高輻射劑量，減少正常組織的照射面積，增加了對局部的控制性，同時還能有效地降低正常組織并發癥，準確的放射療法是獲得滿意療效的保證。

四維CT

四維CT是在傳統螺旋CT的基礎上加入了時間變量，從而對患者體內器官進行精確的定位，并通過三維成像進行實時觀察和動態觀察，幫助醫師了解患者體內部臟器結構功能及變化，為臨床提供準確、可靠、有效的診斷信息。圖像采集系統是該套系統的核心部分，其核心部件包括計算機掃描儀、四維掃描計算機系統等產品；軟件則負責數據的分析和處理工作，如三維圖像重構、四維數據融合等。

（1）功能特點：自動掃描；自動圖像處理；醫學三維顯示；高密度成像（DICOM）。

（2）技術原理：四維CT系統的主要原理是利用多臺光學設備同時對患者進行檢查，通過光學成像設備使其在同一時刻形成不同深度的影像，從而獲得患者的各個部位在體內外影像。CT、MRI（核磁共振）和核醫學是醫學圖像采集系統的3種，其主要區別在于二者獲得圖像信息的方法不同。在CT、MRI中，由于掃描設備采用的是相同原理，因此兩者在圖像質量上沒有明顯差別；而四維CT則主要區別于傳統X線機掃描，特點是利用空間立體視覺和動態影像。

（3）使用方法：患者平躺，使其頭部與電腦屏幕垂直，將計算機系統置于顯示器下方，用鼠標控制四維掃描儀進行掃描。掃描完成后，用鼠標對所掃描的區域進行簡單確認后，就可以看到該區域的三維圖像和二維圖像，然后對所掃描的區域進行確認即可。

（4）注意事項：四維CT的掃描方式是一種非侵入性檢查方法，患者無須術前服用藥物或接受任何額外措施，只需一臺CT掃描儀和其他成像設備。圖像采集過程中，患者無須任何特殊處理，可將圖像直接通過攝像頭傳輸到電腦終端；檢查期間，患者需佩戴防護眼鏡；檢查結束后立即關閉計算機、打印機和掃描儀等設備。

超聲圖像引導

超聲成像具有無創、無電離輻射、操作簡便等優點，在冠狀動脈、外周動脈、腎動脈等血管病變的介入治療中應用廣泛，現已被廣泛應用于婦科腫瘤放療治療中。超聲成像原理是基于不同器官和組織聲阻抗和衰減特性的差異。對典型的生物組織，當超聲傳導速度約為1500 mm/s，超聲探頭頻率＞2 mHz時，圖像空間分辨率＜0.5 mmb。同時，超聲探頭尺寸較小，可在加速器治療區域內使用。因此，超聲成像在腹部和前列腺腫瘤的動態跟蹤研究中表現出優異的應用前景。

六維運動控制系統

六維運動控制系統是一款多功能運動控制系統，支持6個自由度的運動控制。利用紅外技術對定位架進行定位，計算誤差后調整六維床位置，以達到減小誤差的目的。

運動控制器通過6個方向傳感器來檢測不同位置的運動指令，控制器接收這些脈沖信號以調節伺服電機的速度和位置，使伺服電機產生相應的轉速和扭矩。它還可以對電機進行自診斷，通過檢測電機內的電流來判斷電機是否處于正常工作狀態，并將檢測結果通過LCD顯示出來。六維運動控制器內置有PID自適應控制算法、速度補償算法、矢量控制算法等3大智能控制算法。

六維控制系統還具有六維運動控制器功能，包括自適應增益調節（ALS）、自適應角度調節（ALSA）、自適應速度調節（ALD）、自適應功率調節（ALSA）。此外，六維床采用了直流無刷伺服電機技術，其控制精度高、響應快、力矩穩定，可實現6個維度的運動控制，分別為X、Y、Z3個方向和相應的旋轉方向，運動精度可控制在±0.2 mm，最大旋轉角度3°。床板采用質量輕、剛性好的碳纖維材料，承重達到250 kg。六維運動控制系統可為放射治療提供更多的治療角度，減少放療副作用。