精确放疗技术的优化策略在个体化放疗中的探讨
随着放疗设备及技术的发展，精确放疗技术日益成为主流，如三维适形放疗，立体定向放疗，调强放疗等产生了很好的疗效，放疗医师对适形放疗的兴趣大增，从而出现了一些非常重要的放疗辅助技术及相关的影像技术，如CT模拟机、三维适形放射治疗计划系统、计算机控制的加速器多叶光栏和电子验证影像设备。这些先进技术的发展，能够保证一些重要技术和治疗计划顺利完成，如虚拟模拟、逆向计划和调强治疗。
由于采用了上述的先进技术，使照射较高的等剂量曲线能够适合肿瘤的形状，肿瘤周围正常组织的照射剂量迅速下降，从而使患者能够接受肿瘤根治剂量的照射，而又保护了肿瘤周围正常组织和重要器官，使他们免受放射损伤。随着新技术的应用，放射方法不断优化，得以最大程度改善肿瘤局部控制率。希望是这样的美好，然而适形高精度放疗也增加了一些不确定性因素，我们所关心的不仅是最优化的放射治疗计划，更重要的是要确保计划精确的实施并顺利完成，这样才能保证治疗成功。如果有异常的误差出现，它不仅影响放疗的疗效，而且可能得出错误的结论，甚至包括IMRT这样先进的治疗方法。
1临床靶体积和计划靶体积的确定。
为了保证和满足这些新技术的治疗精度，治疗过程中的治疗参数和相关误差必须反复检查和校对，以便使误差最小化。在这个过程中要非常注意临床靶体积的准确性，CTV的正确性和临床的认识水平和工作能力有关，解决问题的方法是增加知识和丰富经验。另外一个重要的影响因素是和治疗相关的几何物理参数的差异性和变异。从理论和实践的角度，确保治疗精度、减少系统性误差是非常重要的。
放射治疗过程中的几何误差有二种：一是分次治疗过程中的误差，包括体位的变化、器官的形状的改变和移动。如前列腺癌病人直肠充盈状态的不同，可导致前列腺位置的改变。二是单次治疗过程中的误差，包括肿瘤和器官的移动，特别是呼吸运动导致的胸腹部位的运动问题。
要解决这些问题，使误差最小化，保证放射治疗的质量，首先要解决的问题是如何确定肿瘤的边界，现在普遍接受的方法是CTV和PTV二种描述方法。CTV确定的是临床表现的肿瘤和可疑的亚临床灶，PTV是CTV加照射部位的活动度，它包括射野移动误差和分次治疗过程中或单次治疗过程中CTV的变化误差，包括患者脏器的运动和身体的移动。利用加速器的BEV功能，可以知道照射线束覆盖PTV的情况，通过调整射野的大小和方向，以确保三维的PTV被95%或93%等剂量曲线所覆盖。
考虑到摆位及其他因素的误差，要保证肿瘤的边缘置于照射野之内，必须增加照射野的大小。在对于肺癌患者的研究发现，实际测量95%的患者等中心移动小于9mm，少数患者的移动大于9mm，所以，肺癌患者必须考虑到呼吸运动的影响。而肝脏的活动度明显要大一些，可能在17~39mm。盆腔的前列腺、直肠和膀胱的移动度在10mm左右。只要把握好病灶的CTV和PTV，可以明显缩小照射体积，达到提高肿瘤组织剂量和减少正常组织剂量的目的。利用EPID可测出每一个患者的每次治疗误差，在确认操作程序无误的情况下，调整射野的大小，以达到预期的理想结果。
2分次照射的误差。
适应性放疗是最大限度减少分次治疗误差的有效方法，它是一个循环过程，根据治疗过程中检测到的信息，对于每一位患者的治疗过程进行系统优化，以确保分次治疗的照射野和首次治疗的一致性，并调节以后的每一次治疗。通过EPID，在病人开始的几次治疗时拍片，利用某一解剖标志，通过射野中心和该标记点的距离，得出的一组数据，然后再和首次治疗时的数据比较，得到分次治疗的误差，绝大多数患者的误差在0.5~1.0mm[1]。
以后的治疗可以根据此数据校正，使相关的'误差得以补偿。另外的方法是每次治疗前拍片，并和首次治疗的定位片比较，立即校正摆位，然后正式治疗。也可以不校正摆位，而是直接调节多叶光栏（MLC），以达到校正照射野的目的[2]。
适应性放疗（ART）不仅用于校正摆位误差，也同样用于器官移动误差的校正，比如前列腺癌病人放疗中，每天做CT扫描，根据骨性解剖参考点，可得出前列腺癌的位置是变化的，而且每个人之间的变化不同，这可能和膀胱和直肠的状态有关。通过数字重建图象（DRR）的比较，并测出前列腺移动的数据[3]。推荐计划靶体积（PTV）的边缘要比临床靶体积（CTV）的边缘放大1cm。
虽然ART提供了校正治疗误差的方法，但是它并不适用于随机误差很大、误差随时间而改变和分割次数很多的治疗。因此，需要一个更直接的方法来判断误差，影象引导的放射治疗（Image-guidedRadiationTherapy,IGRT）便应运而生。
最典型的IGRT是近距离放射治疗前列腺癌，同时有经直肠超声扫描、CT或MRI引导[4]，该方法同时解决了分次治疗中前列腺位置移动的问题，实时的超声图象也为实时的治疗计划提供了保证。
为了研究IGRT在减少前列腺癌治疗误差的有效性，在放射治疗时，将热释光剂量仪放在直肠内，其可以记录直肠前壁的最大照射剂量，该剂量是处方剂量的54%，标准误差为9.7%，总体上小于10%。
Martinez等报告放射治疗前列腺癌，在5周时间外照射46Gy，在其中的第1周和第3周末分别组织间照射10.5Gy，在随后的2年观察期内，和单纯外照射66Gy相比，这个内外照射相结合的方法无明显的副作用[5]。
在外照射治疗中，论文格式最简单和方便的IGRT方法是利用兆伏或千伏电子定位影像，来实时校正患者的射野和体位的准确性，也对于实质性器官的肿瘤较为清晰和准确，而对于非实质性器官肿瘤的移动和变形，需要容积测量分析方法，在治疗之前给患者做CT扫描来确定。Uematsu等发明了CT和直线加速器合二为一的设备，为放疗提供实时的影像引导[6]。医科达公司生产的可移动EPID的直线加速器（SL20系列）为实时引导放射治疗提供了基础。
利用美国GE公司生产的TAGETVIEW射野影像系统，发现各个部位摆位正确率依次为头颈部、盆腔和胸部。各个部位纵、横向移位发生几率以胸部纵向移位发生几率最高，其次为盆腔和头颈部。
在实际放射治疗过程中，随机发生的摆位偏差是难以避免的，其允许的误差范围在5~6mm，呼吸及器官运动的影响为4mm。理想的结果是摆位误差越小越好。射野影像系统监控可以直接提示摆位是否正确并指导及时纠正摆位失误[7]。