醫(yī)學圖像在放療中的應用課件

1、醫(yī)學圖像在放療中的應用 醫(yī)學影像在放射腫瘤中的應用醫(yī)學圖像在放療中的應用2022-2-28醫(yī)學圖像在放療中的應用中國惡性腫瘤發(fā)病率醫(yī)學圖像在放療中的應用腫瘤治療的三大手段醫(yī)學圖像在放療中的應用三大治療手段的作用地位醫(yī)學圖像在放療中的應用18951895年，倫琴發(fā)現(xiàn)年，倫琴發(fā)現(xiàn)X X線線放射腫瘤學醫(yī)學圖像在放療中的應用現(xiàn)代放療發(fā)展有賴于影像學發(fā)展X光透視儀光透視儀- -定位內在骨性標志定位內在骨性標志可見及可觸摸的解剖標志可見及可觸摸的解剖標志CT斷層影像、斷層影像、MRI- -靶區(qū)精確放療靶區(qū)精確放療功能功能/ /分子影像介導的放療分子影像介導的放療1維時代維時代2維時代維時代3維時代維時代4

2、維時代維時代醫(yī)學圖像在放療中的應用放療技術進步8醫(yī)學圖像在放療中的應用影像學發(fā)展帶動了放療的進步醫(yī)學圖像在放療中的應用CO 60 19551972Clinac 41988EPIDMLC1995Serial TomoTherapy(1st commercial IMRT)2001IMRT2003CT Guided IG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照機外照機發(fā)發(fā)展史展史C形臂形臂單頭設計單頭設計19923D Treatment19961968 (commercialized versions) 1983MRI1992Helical CT 1995Helic

3、al Multi slice CT 2002PET/CT usecommonIn RT 外照機外照機發(fā)發(fā)展史展史環(huán)環(huán)形機架形機架單頭設計單頭設計2005CBCTCommercial AvailabilityHelical TomoTherapy2003C-Arms inventedfor diagnostic X-RaysEarly 1900s2005AdaptivePlanningDGRTDose Verification2007StatRTThroughput and Reliability Enhancements20082003CT外照射放療的發(fā)展方向C形臂形臂單頭設計單頭設計沿用常沿

4、用常規(guī)診規(guī)診斷型斷型X-線線機的機的錐錐束成像原理束成像原理環(huán)環(huán)形機架形機架單頭設計單頭設計啟啟發(fā)發(fā)于于CT的扇形束成像的逆原理的扇形束成像的逆原理環(huán)環(huán)形機架多形機架多頭設計頭設計啟啟發(fā)發(fā)于于X()-X()-刀和刀和CTCT的的錐錐形束成像的逆原理形束成像的逆原理1968199420012004 Elekta -knifeOUR-knifeTri-beams2007Five-beams外照機外照機發(fā)發(fā)展史展史環(huán)環(huán)形機架多形機架多頭設計頭設計Non-coplanar-beams IMRT,IGRT,DGRT醫(yī)學圖像在放療中的應用 醫(yī)學影像學的組成和主要內容 醫(yī)學影像在放射治療中的應用 當前醫(yī)學影

5、像在放療中的研究熱點醫(yī)學圖像在放療中的應用醫(yī)學影像學的組成醫(yī)學圖像在放療中的應用醫(yī)學影像的主要內容醫(yī)學影像的主要內容醫(yī)學圖像在放療中的應用醫(yī)學影像按其信息載體可分為以下幾種主要類醫(yī)學影像按其信息載體可分為以下幾種主要類型型X X線成像：測量穿過人體組織、器官后的線成像：測量穿過人體組織、器官后的X X線強度線強度 醫(yī)學圖像在放療中的應用truebeam 機載CBCT成像系統(tǒng)醫(yī)學圖像在放療中的應用磁共振成像：測量人體組織中同類元素原子核的磁共振信號 醫(yī)學圖像在放療中的應用核素成像：測量放射性藥物在體內放射出的射線醫(yī)學圖像在放療中的應用超聲成像：測量人體組織、器官對超聲的反射波或透射波 醫(yī)學圖像在

6、放療中的應用醫(yī)學影像在放射治療中的應用傳統(tǒng)放射治療對醫(yī)學影像的使用非常廣泛，是診斷 腫瘤范圍的主要手段，其方法學主要基于透視影像；現(xiàn)代放射治療對醫(yī)學影像的使用更加廣泛，方法上 更多的依賴斷層影像，“CT/fMR”功能影像手段和 生理運動影像使放射治療更上了一個臺階；醫(yī)學影像在腫瘤放射治療中無可替代的重要。醫(yī)學圖像在放療中的應用基于超聲波的影像，用于盆腔臟器位置跟蹤，用于前列腺定位的近距離治療插置中應用醫(yī)學圖像在放療中的應用基于X射線投影透視影像:診斷、定位、幾何位置控制檢測，數(shù)字減影技術應用于血管內近距離治療，動態(tài)透視用于校正等；斷層影像：診斷，定位、精確放療幾何解剖密度數(shù)據(jù)獲取，核心應用；新

7、技術:動態(tài)斷層影像4D一CT,IGRT醫(yī)學圖像在放療中的應用利用CT圖像進行的放射治療計劃設計醫(yī)學圖像在放療中的應用利用4DCT圖像指導靶區(qū)勾畫，以及個體化治療醫(yī)學圖像在放療中的應用基于NMR的影像 診斷優(yōu)勢，頭頸部、軟組織、神經系統(tǒng)等; 高對比度，軟組織成像明顯高于CT分子生 物學和組織診斷學的提高無骨偽影，無創(chuàng) 傷檢查； 臨床主要用于CT-MR融合； 新技術:功能性MR供更多腫瘤信息醫(yī)學圖像在放療中的應用利用CT/MR融合技術，指導靶區(qū)勾畫圖片4d磁共振動態(tài)圖片醫(yī)學圖像在放療中的應用利用4D-MRI指導放射治療靶區(qū)勾畫醫(yī)學圖像在放療中的應用將MRI和Linac結合起來稱之為MRIGRT,M

8、RI對軟組織結構的成像分辨率比XCT高的多，使得放療中對組織結構的識別更直觀和簡便。醫(yī)學圖像在放療中的應用基于藥物包含的放射性同位素核探測的影像技術探測對象是核素直接發(fā)射的伽馬射線， 也可以是核素發(fā)射的正電子湮沒時發(fā)射的兩 個方向相反、能量均為0.512MeV的伽馬光子；核醫(yī)學診斷，提前發(fā)現(xiàn)或排除轉移；PET-CT/MR技術提供更多腫瘤內部功能信息醫(yī)學圖像在放療中的應用利用PET-CT/MRI圖像配準，指導腫瘤靶區(qū)勾畫醫(yī)學圖像在放療中的應用利用圖像配準技術進行圖像引導調強放療減小擺位誤差；治療擺位是重復模擬定位時的體位，達到計劃 設計中靶區(qū)及周圍組織的位置關系，以保證靶 區(qū)準確照射醫(yī)學圖像在放

9、療中的應用減少治療分次間的器官位移和形變，進行自適應放療治療進行中，腫瘤體積、形狀發(fā)生變化，靶 區(qū)與周圍正常組織相對位置改變； 患者在治療中體重減輕會改變體表標志及內 部器官的位置；治療中某些器官充盈程度對靶區(qū)位置影響， 如消化及泌尿系統(tǒng)。醫(yī)學圖像在放療中的應用利用加速器機載CBCT圖像和配準技術進行放療位置驗證醫(yī)學圖像在放療中的應用醫(yī)學影像在放療中的研究熱點多模態(tài)醫(yī)學圖像融合是當前醫(yī)學圖像處理領域中的研究熱點和難點；單一模態(tài)的圖像往往不能提供醫(yī)生所需要的足夠信息,通常需要將不同模態(tài)的圖像融合在一起,得到更豐富的信息以便了解病變組織或器官的綜合信息。醫(yī)學圖像在放療中的應用多模態(tài)融合的目的在于充分顯示形態(tài)成像方法的分辨力高定位準確這一優(yōu)勢，克服功能成像中空間分辨力和組織對比分辨力低的缺點，最大限度地挖掘影像信息；目前多用于神經外科手術的定位和放療計劃設計等。醫(yī)學圖像在放療中的應用基于圖像引導的自適應放療ART是IGRT發(fā)展延伸出得