Real-Time Dose-Guided Radiation Therapy.
研究背景
实时剂量引导放射治疗（RT - DGRT）基于实时3D图像引导放射治疗（3D IGRT）发展而来。3D IGRT主要针对单个刚性肿瘤目标，而RT - DGRT能处理多目标和器官变形运动，可减少治疗毒性，提高肿瘤剂量准确性。
方法速览
- 实时体积成像：是RT - DGRT关键步骤，X射线和MRI（尤其是MRI - Linac系统）有软组织对比度和无辐射成像优势，但成像速度有挑战。近年来，深度学习（DL）方法及基于主成分分析（PCA）、生成对抗网络（GAN）和隐式神经表示的方法取得进展。
- 实时剂量累积：实时体积成像为其提供可能。目前主要依赖预计算的剂量影响矩阵或简化剂量计算方法。
- 实时剂量引导治疗适应：利用实时体积成像和剂量累积信息，动态调整治疗参数。传统方法依赖几何引导，RT - DGRT可通过调整多叶准直器（MLC）叶片位置等参数应对器官变形运动。
主要发现
相关研究展示了多种方法的应用，如Shen等人用卷积神经网络（CNN）从单个2D图像重建患者特定体积图像；Fast等人用预计算的剂量影响矩阵实现实时剂量累积；Kontaxis等人提出快速在线重新规划方法用于前列腺放射治疗分次间旋转校正等。
总结展望
实时剂量引导放射治疗技术临床潜力大，能提高治疗效果、减少正常组织毒性，且可作为现有放疗设备低成本升级方案。未来研究将聚焦提高实时成像和剂量累积的速度与准确性，开发更强大的治疗适应方法。