無(wú)論是在傳統(tǒng)光子放療領(lǐng)域還是在粒子放療領(lǐng)域，圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）的重要性日益凸顯。IGRT技術(shù)不再是一種只有最高端設(shè)備上才有的錦上添花的高級(jí)選項(xiàng)；相反地，它已成為中端設(shè)備甚至入門級(jí)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置。

隨著精準(zhǔn)放療發(fā)展理念的進(jìn)一步強(qiáng)化，圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT）成為臨床治療的法規(guī)強(qiáng)制要求也將預(yù)料可期。將來(lái)的放療，沒(méi)有定位的精準(zhǔn)和劑量的精確、沒(méi)有IGRT技術(shù)支撐的精準(zhǔn)放療都是不可想象的。

由于涉及臨床、放療、影像、信息化/軟件等多學(xué)科交叉和多領(lǐng)域結(jié)合，很多人對(duì)IGRT并不真正了解。本文將對(duì)三個(gè)常見認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行深度和多角度解讀，以期促進(jìn)IGRT概念的正確理解和傳播。由于作者經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)所限，文中錯(cuò)誤或遺漏之處在所難免，歡迎批評(píng)指正，或與之聯(lián)系以便進(jìn)一步深入探討。


▎誤區(qū)一：
IGRT就是放療中的影像設(shè)備

IGRT其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的解決方案，實(shí)現(xiàn)過(guò)程涉及眾多硬件、軟件算法和臨床流程操作等完整鏈條的不同環(huán)節(jié)。在這個(gè)鏈條中，影像設(shè)備起關(guān)鍵作用，對(duì)IGRT整體性能影響重大。然而，雖然影像設(shè)備是占C位的“大明星”、用其代言以更好宣傳IGRT亦無(wú)不可，但不可輕視甚至忽略“背后團(tuán)隊(duì)“的力量。

從放療臨床流程的角度，IGRT 涉及到的環(huán)節(jié)至少包括：用于制定放療計(jì)劃的成像，治療照射前病人擺位/定位成像，兩次成像的圖像配準(zhǔn)，擺位校正，治療照射過(guò)程中運(yùn)動(dòng)監(jiān)控成像及校正，治療照射后的影像評(píng)估等。這里有IGRT系統(tǒng)的“眼睛“ （成像模塊，或稱為信息獲取模塊）、”大腦“（算法/軟件模塊和控制系統(tǒng)模塊，或稱為信息分析處理模塊）和“雙手”（執(zhí)行模塊，比如治療床等）；“眼”-“腦”-“手”的無(wú)縫銜接和完美配合（系統(tǒng)高度集成、閉環(huán)和智能化）才能達(dá)到最好的IGRT整體性能。

解讀一：

IGRT不是“單項(xiàng)賽”而是“綜合賽”；IGRT“團(tuán)隊(duì)”的“明星隊(duì)員”對(duì)提升“團(tuán)隊(duì)”整體能力至關(guān)重要，但僅靠“明星隊(duì)員”并不能站上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。 


▎誤區(qū)二：
影像質(zhì)量越高，IGRT性能就越好

如上所述，由于IGRT是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的解決方案，所涉鏈條的任一環(huán)節(jié)的誤差都會(huì)傳遞、累積到IGRT的系統(tǒng)誤差之中；越是短板之處，影響越大。任一環(huán)節(jié)性能的提升并不必然導(dǎo)致IGRT整體系統(tǒng)性能的提升，需要其他環(huán)節(jié)的調(diào)整配合以發(fā)揮出其最大潛能。

從IGRT發(fā)展的歷史來(lái)看，影像質(zhì)量曾在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是IGRT的最大瓶頸之一。對(duì)很多人而言，解決這個(gè)短板也就成為提升IGRT性能、提高產(chǎn)品定位的當(dāng)務(wù)之急和重中之重。比如，相比最初的2D MV EPID，2000年左右開始出現(xiàn)的3D kV CBCT (Volume Imaging) 的圖像質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，放療正式進(jìn)入了IGRT時(shí)代。

而相比CBCT，診斷級(jí)扇形束CT（簡(jiǎn)稱CT）圖像更清晰、軟組織分辨力更強(qiáng)，MR比CT又進(jìn)一步提升了軟組織分辨力和功能成像，CT-IGRT和MR-IGRT不僅能使定位更精準(zhǔn)，其圖像質(zhì)量也足以用來(lái)制定/修改放療計(jì)劃，引領(lǐng)放療進(jìn)入自適應(yīng)放療（Adaptive Radiation Therapy, ART）時(shí)代。此外，還有不少團(tuán)隊(duì)在做PET-CT等分子影像IGRT、多模態(tài)結(jié)合影像IGRT等相關(guān)研究。可以說(shuō)，IGRT系統(tǒng)的影像質(zhì)量已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步、甚至“過(guò)?！敝畱n（幸福的煩惱）。

當(dāng)影像質(zhì)量不再是問(wèn)題之后，原本不是瓶頸的鏈條中的其他環(huán)節(jié)就會(huì)凸顯出來(lái)，成為新的瓶頸，比如圖像配準(zhǔn)算法、或治療床的運(yùn)行精度、或IGRT各模塊的集成程度等。IGRT就像是一場(chǎng)進(jìn)行中的“接力賽”，還未到完全滿足臨床對(duì)精準(zhǔn)放療需求的終點(diǎn)。也許有人剛跑第一棒，也有人在跑第二或第三棒，甚至有人開始跑第四棒。

解讀二：

是不是“影像質(zhì)量越高，IGRT性能就越好“？不同人的答案或有不同，取決于人們所關(guān)注的焦點(diǎn)在哪、所面臨的最大問(wèn)題在哪。

▎誤區(qū)三：
只有放療設(shè)備上裝了影像設(shè)備才算有IGRT

這其實(shí)涉及到IGRT的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：IGRT鏈條上各模塊在空間和時(shí)間上的集成程度，及其對(duì)IGRT系統(tǒng)性能的影響。解讀這個(gè)誤區(qū)之前，我們先看一下IGRT的分類及權(quán)威定義：

IEC定義 出處：IEC 60976，ed.2.0 (2007-10)	中國(guó)國(guó)標(biāo)委定義 出處：GB15213-2016 (IEC 60976等效轉(zhuǎn)化)
IGRT radiotherapy process by which the location of a   radiotherapy beam relative to the intended target volume within a patient’s   anatomy is determined by imaging of the target volume and surrounding   anatomical structures at the time of treatment, so as to enable any necessary   positional corrections to the intended relative location of beam to target   volume	圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT） 一種放射治療過(guò)程。在治療時(shí)采集靶區(qū)和其周圍解剖結(jié)構(gòu)的圖像來(lái)確定患者體內(nèi)治療射束相對(duì)于預(yù)定靶區(qū)的位置，從而對(duì)射束相對(duì)靶區(qū)的預(yù)定位置進(jìn)行必要的修正

IEC定義 出處：IEC 60601-2-68，ed.1.0   (2014-09)	中國(guó)國(guó)標(biāo)委定義 出處：YY **** (IEC 60601-2-28等同轉(zhuǎn)化，尚未出版)
Off-line   IGRT IGRT for the purpose of patient setup and/or treatment plan adjustment   to be applied in subsequent treatment delivery	離線IGRT 一種IGRT，其目的是對(duì)患者擺位和/或治療計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，并應(yīng)用到后續(xù)的治療實(shí)施中
On-line IGRT IGRT for the purpose of patient setup   or treatment plan adjustment immediately prior to or during the therapeutic   irradiation session requiring operator initiated adjustments. Note 1 to entry: The patient stays on the patient   positioning device and is immobile during and in-between imaging and   treatment.	在線IGRT 一種IGRT，其目的是在治療輻照過(guò)程開始前或進(jìn)行中對(duì)患者擺位和/或治療計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，需要由操作者發(fā)起調(diào)整 注1：在成像和治療期間，患者停留在患者擺位裝置上，處于不可移動(dòng)狀態(tài)
Real-time IGRT IGRT that images throughout therapeutic irradiation and based upon   that information, allows automatic adjustments of treatment parameters   throughout the therapeutic irradiation without operator intervention	實(shí)時(shí)IGRT 一種IGRT，在治療輻照過(guò)程中成像，并基于此信息，允許在沒(méi)有操作者干預(yù)的情況下在治療輻照過(guò)程中對(duì)治療參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)

但需要指出的是，將影像設(shè)備和放療設(shè)備裝配在一起并不是唯一的選擇。比如，醫(yī)科達(dá)Clarity超聲IGRT并不是將超聲裝配到放療設(shè)備上，安科銳賽博刀的x射線交叉雙平板IGRT的球管和探測(cè)器固定在了天花板和地板上，但這并不影響它們成為典型的在線或?qū)崟r(shí)IGRT。

此外，影像設(shè)備和放療設(shè)備裝配在一起并不必然帶來(lái)系統(tǒng)誤差大幅降低的結(jié)果。比如，從CT-on-rail方案或CT、放療設(shè)備放置病床兩端的方案衍生出來(lái)CT-放療設(shè)備背靠背緊密固定在一起的方案并非革命性的改進(jìn)，而是將病床移動(dòng)距離縮短控制誤差的技術(shù)難度降低的一種改良，未實(shí)現(xiàn)成像平面和治療平面共面的問(wèn)題從而真正實(shí)現(xiàn)一體化，仍高度依賴病床移動(dòng)的超高精度，治療床也還仍是關(guān)鍵路徑或瓶頸。

解讀三：
從不同房間到同一房間，從分體到一體，從非共面到共面，從非同源到同源，都是IGRT的發(fā)展的中間技術(shù)路線，并不是IGRT的終極目標(biāo)。能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)放療才是IGRT的終極目標(biāo)。

▎結(jié)論：

IGRT技術(shù)仍在快速發(fā)展中。在技術(shù)螺旋上升的過(guò)程中，鏈條中的不同環(huán)節(jié)可能扮演著瓶頸或引領(lǐng)者的角色、且可能在不同時(shí)期在兩角色間切換，鏈條中的其他環(huán)節(jié)以不同的形式重組、解構(gòu)，然后再重組，IGRT方案也會(huì)以不同的形式呈現(xiàn)。但無(wú)論怎樣，其本質(zhì)目標(biāo)是服務(wù)臨床過(guò)程、滿足臨床需求，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的放療。

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撰稿 | 張紀(jì)莊
審校 | 王海兵
排版 | Simon