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肿瘤放射治疗技术的现状与发展

摘要放射治疗在过去的十年中经历了一系列技术革命，相继出现了三维适

形放疗（3DCRT）、调强放疗（IMRT）、质子放疗等技术，这些技术的主要进步

是靶区剂量分布适形性的提高。但是，由于呼吸运动等因素的影响，在放疗实施

过程中肿瘤及其周围正常组织会发生形状和位置的变化，这种不确定性一定程度

阻碍了3DCRT和IMRT技术的发展。图像引导放疗技术（IGRT）的出现，对补

偿呼吸运动影响的肿瘤放疗取得了很好的疗效，特别是近年来提出的四维放射治

疗（4DRT）技术，进一步丰富了IGRT的实现方式。本文将详细介绍现有的各

种放疗技术及其存在的问题，同时讨论一下放疗技术的未来发展方向。

关键词图像引导放疗；锥形束CT；四维放疗；呼吸门控系统

AbstractRadiationtherapyhasexperiencedaseriesoftechnologicalrevolution

inthepastdecadewiththeadventofthethree-dimensionalconformal

radiotherapy(3DCRT),IntensityModulatedRadiotherapy(IMRT),protonradiation,

andothertechnologies.Themaintargetofthesetechnologiesistoincreasethedose

distribution.However,duetorespiration,andotherfactors,thetumorandsurrounding

normaltissuewillchangeintheshapeandlocationinthecourseofimplementing,

thisuncertaintyhinderedthe3DCRTandthedevelopmentofIMRTtechnologyto

someextent.WiththeemergenceofImageguidedradiationtherapytechnology

(IGRT)compensationforrespiratorymovementofcancerradiationtherapyachieved

averygoodeffect.especiallyinrecentyearsthefour-dimensionalradiationtherapy

(4DRT)technology,furtherenrichingtheIGRTwaytoachievethis.Thispaperwill

detailthevariousexistingradiationtherapytechnologyandtheexistingproblems,and

furthertalkaboutthefuturedirectionoftechnology.

KeywordsImageguidedradiationtherapy；Cone-BeamCT；four-dimensional

radiationtherapy；RespiratoryGatingSystem

1引言

理想的放疗目的是精确给予肿瘤高剂量的同时尽量减少对靶区周围正常组

织的照射。近年来3DCRT和IMRT技术实现了静态三维靶区剂量分布的高度适

形，较大程度上解决了静止且似刚性靶区的剂量适形放射问题。然而，在实际放

疗过程中，主要由呼吸运动引起的内部组织的运动和形变（主要是胸部和腹部的

靶组织），严重影响了IMRT和3DCRT技术的准确实施。如在单次放疗中，呼吸

运动和心脏跳动会影响胸部器官或上腹部器官的位置和形状，胃肠蠕动也会带动

邻近的靶区；在分次放疗间随着疗程的进行出现的肿瘤的缩小或扩展；消化系统

和泌尿系统的充盈程度；在持续的治疗过程中患者身体变瘦或体重减轻等造成的

靶区和标记的相对移位。针对上述问题，我们迫切需要某种技术手段去探测肿瘤

的摆位误差和运动形态，并且这种技术可以对靶区的形态变化采取相应的补