探秘腫瘤精準放療之光學體表定位技術

腫瘤放射治療是一種利用高能射線殺死癌細胞或抑制其生長的治療方法。在放射治療過程中，精確的定位是確保治療效果和減少對正常組織損傷的關鍵。

光學體表定位技術（OSMS）作為一種新興的定位方法，因其非侵入性、高精度和實時性，逐漸在臨床中得到廣泛應用。

圖Ⅰ 高能射線精準殺死癌細胞

基本原理

光學體表定位技術基于光學成像原理，是通過多個攝像頭捕捉患者體表的光學圖像，實時監測患者的位置和姿態，通過計算機視覺算法，將捕捉到的二維圖像轉換為三維模型，重建患者體表的立體圖像，實時比對患者當前體表圖像與預設的治療計劃圖像，檢測患者位置的微小變化，指導調整患者體位或治療設備，從而確保治療的精確性。

圖Ⅱ 重建患者體表的立體圖像

圖Ⅲ 檢測患者位置

操作流程:

1. 患者準備：患者在治療前需進行體表標記，通常使用無毒的熒光標記點，便于攝像頭識別。

2. 校準：在每次治療前，系統需進行校準，確保攝像頭和計算機視覺算法的準確性。

3. 實時監控：治療過程中，系統持續監控患者體表變化，確保患者位置穩定。

4. 數據記錄：系統記錄每次治療的患者位置數據，便于后續分析和優化治療方案。

圖Ⅳ 監測攝像頭

技術優勢

與傳統定位方式相比，光學體表定位技術具有以下優勢：

1. 非侵入性：無需在患者體內植入標記物，減少患者不適和感染風險。

2. 高精度：通過三維重建和實時監測，定位精度可達亞毫米級別。

圖Ⅴ 亞毫米級別精度

3. 實時性：系統能夠實時反饋患者位置變化，及時調整治療參數。

4. 多功能性：不僅適用于靜態定位，還可用于動態監測，如呼吸運動引起的體表變化。

5. 安全性：減少對正常組織的輻射損傷，提高治療安全性。

應用范圍

1. 乳腺癌放療：在乳腺癌放療中，光學體表定位技術能夠精確監測患者乳房位置的變化，確保射線準確照射腫瘤區域，減少對心臟和肺部的輻射損傷。

2. 前列腺癌放療：前列腺癌放療中，患者呼吸和腸道蠕動會導致前列腺位置的變化。光學體表定位技術能夠實時監測這些變化，調整治療設備，確保治療的精確性。

3. 頭頸部腫瘤放療：頭頸部腫瘤放療中，患者頭部位置的微小變化都會影響治療效果。光學體表定位技術能夠高精度監測頭部位置，確保射線準確照射腫瘤區域。光學體表定位技術因其非侵入性、高精度和實時性等創新技術優勢，成為現代放射治療中不可或缺的工具。

隨著技術的不斷進步，光學體表定位技術將在未來多種腫瘤治療中發揮更加重要的作用，為患者提供更安全、更有效的治療方法。

作者：周沫涵、黃燕梅（四川省腫瘤醫院放療技術部）

審校：應微（四川省腫瘤醫院放療技術部）

審核：董昱研 究員（四川省西部放射治療協會）

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