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論自適應放射治療的研究發(fā)展
自適應放射；隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人們生活水平的提高，腫瘤放射治療技術(shù)也發(fā)展迅猛。自適應放射治療(ART)是在3D—CRT和1MRT的基礎上發(fā)展而來(lái)的新技術(shù)，本文就ART的研究進(jìn)展作出分析。
一、放射治療的現狀
3D-CRT是目前放射治療的主流技術(shù)，適用于絕大部分的腫瘤。3D-CRT是一種能使高劑量區的劑量分布在三維方向上和靶區的實(shí)際形狀相一致的照射技術(shù)。其利用CT圖像重建三維的腫瘤結構，通過(guò)在不同方向設置一系列不同的照射野，并采用與病灶形狀一致的適形擋鉛，使得高劑量區的分布形狀在三維方向(前后、左右、上下)上與靶區形狀一致，同時(shí)使得病灶周?chē)＝M織的受量降低。適形放療包括照射靶區和周?chē)匾鞴倩蚪M織的三維定位、治療計劃的設計、模擬以及實(shí)施4個(gè)方面。適形放療解決了一些常規放療或手術(shù)不能解決的問(wèn)題：如對于射線(xiàn)抗拒的腫瘤及有手術(shù)禁忌證或手術(shù)不易切除的腫瘤，其提供了新的治療途徑，并取得很好療效。但是，適形放射治療并不能取代常規放療，如惡性淋巴瘤、鼻咽癌、有明確淋巴結轉移的腫瘤、空腔臟器腫瘤均應采用常規放療方法，殘余灶用適形放射治療補量，才能達到理想的治療效果。目前常用于在常規放療后期提升腫瘤靶區劑量。IMRT是在各處輻射野與靶區外形一致的條件下，針對靶區三維形狀和要害器官與靶區的具體解剖關(guān)系對束強度進(jìn)行調節，單個(gè)輻射野內劑量分布是不均勻的，但整個(gè)靶區體積內劑量分布比3D–CRT治療更均勻。
二、ART概念的引入特點(diǎn)及實(shí)現方式
Yah等于1995年提出“將圖像數據作為反饋來(lái)判斷擺位正確與否”，并于1997年在放射治療過(guò)程中首次提出ART”的概念，使用圖像數據、劑量以及其他信號作為反饋進(jìn)而對治療計劃進(jìn)行修正。廣義上講，任何一種通過(guò)反饋來(lái)調節治療過(guò)程的技術(shù)均可納入ART的范疇，比如影像引導放射治療(IGRT)、體積引導放射治療、劑量引導放射治療(DGRT)、結構引導放射治療等。IGRT可謂是ART的初級階段，而DGRT則是在IGRT的基礎上提出的，DGRT除了要對比圖像數據外。還要將治療時(shí)的腫瘤和周?chē)＝M織實(shí)際吸收劑量于治療計劃中出來(lái)的劑量進(jìn)行比對，以及時(shí)調整患者擺位、治療計劃再優(yōu)化，甚至在必要時(shí)修正處方劑量。
換言之，如果根據患者每個(gè)分次實(shí)際照射劑量累積情況，調整后續分次照射劑量，或者根據療程中腫瘤對治療的響應情況，調整靶區和(或)處方劑量，則可以實(shí)現真正的精確放療-ART總之,ART具有以下作用特點(diǎn)：①為閉環(huán)的放療過(guò)程；②對治療過(guò)程的各個(gè)偏差進(jìn)行檢測；③在治療前對原始治療計劃根據反饋結果進(jìn)行再優(yōu)化；④治療因人而異。目前可將ART理解為，將放療整個(gè)過(guò)程從診斷、計劃設計、治療實(shí)施到驗證作為一個(gè)可自我響應、自我修正的動(dòng)態(tài)閉系統，需要考慮諸多糾正參數，如腫瘤的位置和劑量分布、腫瘤的形狀、呼吸運動(dòng)和時(shí)間等，逐步調整從而實(shí)現準確的放射治療。 就ART的實(shí)現方式而言。大致可以分為擺位修正、離線(xiàn)ART、實(shí)時(shí)ART和DGRT。簡(jiǎn)言之。擺位修正是指在每個(gè)分次過(guò)程中，擺位后采集患者的二維或三維圖像信息反饋給臨床醫生，通過(guò)與圖像比較，確定擺位誤差和射野位置誤差，并予以校正，然后實(shí)施照射治療。離線(xiàn)ART是指根據最初的數次或當前的反饋信號，修改治療計劃，并按照修改后的治療計劃實(shí)施后續分次計劃。實(shí)時(shí)ART是指根據當前分次的反饋信號，修改治療計劃，并按照修改后的治療計劃實(shí)施當前分次治療。DGRT是指通過(guò)劑量校驗工具檢測實(shí)際照射劑量和計劃劑量之間是否存在誤差，如果誤差較大，應考慮修改計劃。
三、螺旋斷層放療系統
螺旋斷層放療機一開(kāi)始就被視為調強治療。加上它本身是CT機，故而也被認為是IGRT機。另外，它不僅能在治療前產(chǎn)生傳統的CT影像，且可根據該影像快速出當天患者的所受劑量，如有必要可依據腫瘤和解剖的變化重新計算優(yōu)化計劃，產(chǎn)生自適應后的新計劃來(lái)完成剩余的分次照射，從而保證原始計劃和目標能在整個(gè)治療過(guò)程中準確無(wú)誤地得以完成DGRT，并真正意義上實(shí)現了劑量引導下的ART，它代表著(zhù)以最大限度殺滅腫瘤細胞和最大程度保護正常組織為目標的精確放療設備的一個(gè)方向。螺旋斷層放療系統是在傳統CT機X線(xiàn)球管的位置換成了一個(gè)可以產(chǎn)生雙能6兆伏X射線(xiàn)的小型加速器，此加速器可以像傳統CT一樣掃描患者，也可用調強后的射線(xiàn)來(lái)治療癌癥患者，其治療過(guò)程相當于逆向CT重建，可產(chǎn)生精確的、按照腫瘤形狀分布的理想劑量分布。螺旋斷層放療系統在IGRT、IMRT、DGRT等方面的先進(jìn)性體現在以下方面：①I(mǎi)GRT功能可實(shí)現低劑量的螺旋扇形束兆伏(MV)級CT圖像引導，實(shí)現治療前的精確擺位。②功能可實(shí)現在三維空間上劑量的高度適形能力。③DGRT功能可實(shí)現真正的實(shí)時(shí)劑量驗證功能以及依據實(shí)時(shí)劑量重建結果計算患者累積的受照劑量分布，指導放療醫生和物理師進(jìn)一步高質(zhì)量地完成后續放療計劃。在系統效率、運動(dòng)校正方面還有迸一步的發(fā)展空間。無(wú)論是治療小的區域如立體定向放射治療，還是治療大的區域如全骨髓照射，都可以保護無(wú)關(guān)組織。圖像引導的ART可減少器官運動(dòng)及擺位誤差對治療的影響。減少計劃靶區的邊界，從而提高照射劑量，提高腫瘤局控率。ART在國內外已應用于肺癌、前列腺癌、頭頸部癌等腫瘤。Chilezan等用錐形柬CT校正前列腺癌患者擺位，使臨床靶區CIV到計劃靶區PTV的安全邊界平均減少1㎜,靶區均一等效劑量提高了2.1％。Burridge等將ART用于膀胱癌的治療，結果顯示小腸的照射體積較少，部分間距可安全地由15mm減至10mm。ART同樣可根據實(shí)際照射劑量調整后續劑量。Rehbinder等發(fā)現,在IMRT過(guò)程中根據ART圖像調整一次計劃，可使PⅣ的邊界縮小。
四、結語(yǔ)
ART旨在治療前或治療過(guò)程中迅速向臨床醫生提供反饋信息，以便于醫生根據生理組織的變化和患者定位變化情況調整治療方案。ART的目標是實(shí)現精確放射治療，但目前遠遠未達到理想狀態(tài)。ART的發(fā)展方向大致有兩個(gè)方面：①由離線(xiàn)ART向實(shí)時(shí)ART發(fā)展；②從單一影像反饋向影像、劑量等相結合的多反饋發(fā)展�？梢灶A見(jiàn)，ART必將放射治療技術(shù)推向一個(gè)新的高度。
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