ViewRay磁共振引导的在线自适应放疗On-Table Adaptive Radiotherapy(ART)

在放射治疗中，患者身体一直处于自主或不自主的运动中。同时，整个放疗过程的分次治疗中也会因为肿瘤退缩（特别是放疗敏感的肿瘤）、器官移动（呼吸，胃肠蠕动等）、周围器官的变化（胃充盈，膀胱充盈等）造成很大的治疗不确定度。一般的放疗放疗计划是根据数天，甚至数周前采集的患者影像制定的，不能及时跟踪这些变化。正因为这样的不确定度，传统放疗很难做到对肿瘤精确的高剂量照射同时又避开正常组织。

现在，通过ViewRay MRIdian系统，这一唯一取得FDA认证并投入临床运用的MRI引导放疗系统，能在出束的同时通过核磁影像看到整个解剖结构并跟踪运动的肿瘤。也能在每次放疗时通过快速MRI扫描，清晰地看到肿瘤和周围正常组织的变化，并在对这些变化做在线的放疗计划自适应优化（在治疗室内就能完成），从而在提高肿瘤剂量的同时保护正常组织。来自阿姆斯特丹自由大学医学中心VUMC的医学博士Frank Lagerwaard在本届ESTRO（May 5 - 9, 2017，维也纳）年会上强调了MRIdian优秀的成像质量。并报告说，其在线自适应放疗ART的平均时间不超过15分钟。

ViewRay MRIdian是全球唯一通过FDA认证的在线自适应放疗ART系统。目前，全球已有9家顶级医学中心装机，并治疗了超过1500名患者。

华盛顿大学医学院介绍了肺门肿瘤体部立体定向放疗（SBRT）的在线自适应优化经验。患者的放疗前定位图像（图1左）显示，直肠癌复发转移至左肺门的肿瘤靠近胃部，给予处方剂量50Gy（每次10Gy，共5次）。但在第一次放疗时（图1右），通过核磁扫描发现患者的胃非常充盈，胃部相比原计划时更靠近肿瘤。通过MRIdian系统，医师在线调整照射范围，并调低此次剂量至8Gy以保护胃组织。同时蒙特卡罗算法快速得出此次放疗换算至总剂量约40Gy，其DVH如图2所示。

图1：原计划MRI影像（左）和第一次放疗时采集的MRI影像（右）

图2：原计划DVH(实线)和实际第一次放疗DVH(虚线)

但在患者的第二次放疗时，医师发现其胃部回缩了，胃与肿瘤间的安全距离变大（图3）。医师通过MRIdian系统，在线调整照射位置，并增加此次剂量至12Gy以提高肿瘤控制率。此次放疗换算至总剂量约60Gy，同时胃组织的剂量比第一次更低（如图4所示）。

图3：第二次放疗时采集的MRI影像，胃部回缩，胃和肿瘤的安全距离变大。

图4：第二次放疗DVH（实线）与第一次放疗DVH（虚线）对比。

MRIdian在线自适应放疗同样适用于肠道蠕动。对于左髂淋巴结转移的SBRT计划，因靶区靠近肠道，安全考虑给予处方剂量33Gy（单次6.6Gy，共5次）（图5）。但在第1，3，5分次治疗过程中，发现肿瘤与肠道的安全距离比计划时更大（图6）。故能在肠道剂量更低的前提下，调高分次剂量至7.6Gy以增加局部控制率，换算至总剂量为38Gy。

图5：左髂淋巴结转移定位CT、MRI和DVH

图6：第1、3、5分次放疗的MRI影像和DVH