对于医学院校的学生而言,大家已经熟悉了CT、MRI、PET等影像设备在疾病诊断中的核心作用。但你是否知道,这些影像技术同样是现代放射治疗的“导航仪”?本文将带你们探索放射治疗技术的科学原理、影像技术的赋能角色,以及这一领域的前沿趋势。
一、放射治疗:看不见的“精准手术刀”
放射治疗(Radiotherapy)利用高能电离辐射(如X射线、γ射线或质子束)破坏肿瘤细胞的DNA,抑制其增殖能力。据统计,约60%-70%的癌症患者需要接受放疗,其目标是在消灭肿瘤的同时,最大程度保护周围正常组织。
放射治疗分为三大类:
根治性放疗:早期肿瘤(如鼻咽癌、前列腺癌)可通过精准放疗实现治愈。
辅助性放疗:术后清除残留癌细胞(如乳腺癌保乳术后)。
姑息性放疗:缓解晚期患者疼痛(如骨转移)。
二、医学影像:放射治疗的“眼睛”与“地图”
影像技术贯穿放疗全流程,是精准治疗的核心保障:
1.定位与靶区勾画
CT影像:提供肿瘤的解剖结构信息,同时生成电子密度图,用于计算辐射剂量分布。
MRI与PET-CT:MRI擅长显示软组织对比(如脑瘤边界),PET-CT通过代谢信息区分肿瘤与坏死组织。
案例:头颈部肿瘤常需融合CT、MRI与PET影像,精确勾画肿瘤靶区(GTV)和周围风险器官。
2.治疗计划设计
基于影像数据,物理师通过TPS(治疗计划系统)设计射线角度、能量和剂量,确保肿瘤区接受高剂量,而周围器官(如脊髓、肺)低于耐受阈值。
3.影像引导放射治疗(IGRT)
传统放疗依赖静态影像,但患者体位变化、器官移动(如呼吸导致肺肿瘤位移)可能影响精度。IGRT通过以下技术实现动态校准:
CBCT(锥形束CT):治疗前即时扫描,纠正摆位误差。
4D-CT:记录呼吸周期中的肿瘤运动轨迹,制定动态照射方案。
呼吸门控技术:仅在特定呼吸时相触发射线,减少肺、肝肿瘤的移动误差。
4.自适应放疗(ART)
针对治疗中肿瘤缩小或患者体重变化,通过定期影像复查动态调整计划,实现“个性化治疗”。
三、挑战与未来:影像技术的新角色
1. AI赋能影像分析
AI算法可自动勾画靶区(耗时减少80%)、预测肿瘤放疗敏感性,甚至通过影像组学分析挖掘肿瘤的放射生物学特征。
2.质子与碳离子治疗
这些粒子束具有“布拉格峰”特性,能在特定深度释放最大能量,进一步保护正常组织。影像技术在此类治疗中的精准定位需求更高。
3.多模态影像融合
结合功能影像(如fMRI、DWI)与基因组学数据,未来放疗可能实现“生物靶区”照射,针对肿瘤内异质性区域差异化施照。
放射治疗已从“粗放式轰炸”发展为“毫米级狙击”,而医学影像技术正是这场变革的基石。作为未来的影像技术人才,不仅需要掌握设备操作与图像分析技能,更要理解放疗临床需求,参与多学科协作。或许有一天,同学们开发的影像算法或新型成像技术,将直接改写癌症患者的生存结局。
图:来源于网络 文:谷硕 审核:孙世玲