背景：
DICOM-RT系列博文着眼於DICOM3.0中對放療領域的補充標準，即DICOM-RT。爲了方便興許對DICOM-RT中相關IOD、SOP概念的理解，專欄最近作了放療相關知識點的普及。
PS：固然本人並非放療專業人士，文中概念多整理來自國外文獻書籍、google，以及wiki。文中不妥之處。歡迎你們郵件交流。git
放療領域的相關影像
前幾篇博文已簡介了放療的相關流程以及相關參與角色，也提到了放療計劃的制定，包含靶區勾畫、幾何計劃和劑量計劃等。這當中會存在着各類各樣的圖像。如下一一道來：markdown
1. CT from CT SIM
在博文DICOM-RT：放療流程與參與角色介紹放療流程時。提到患者首先需要進行常規模態數據的掃描。這裏指的就是常規診斷CT掃描(固然也可會額外拍MRI、PET模態數據)。興許還會介紹kv CBCT和MV CT等模態數據，所以這裏的CT限定爲CT模擬機的診斷級三維影像。
CT模擬機是腫瘤科配備的診斷CT，與傳統放射科的CT螺旋CT設備一樣。其採集的數據主要用於腫瘤醫師進行靶區勾畫，以及興許物理師（劑量技師）放療計劃的制定。（常規CT可以真實反映物質的密度，可以用於劑量計算，這與下文即將介紹的CBCT影像不一樣）。性能
下圖節選自3DSlicer中的一組靶區勾畫數據（即DICOM-RT中的RT Structure Set）：
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2. EPID（Electronic Portal Imaging Device）
EPID俗稱電子射野影像，能量屬於兆伏級（即用腫瘤治療過程當中的治療級X射線來成像。比常規CT中使用X射線能級高）。主要用於治療時採集影像，進行位置校準和影像引導。url
其固有的缺點是「兆伏級射線影像低對照度、影像採集範圍有限」，另外現有的放療信息系統多半沒法整合EPID影像。EPID與放療加速器配套。詳情例如如下：
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EPID的影像在患者治療前進行採集。會從幾個角度拍攝而得到的不一樣視角的平面二維圖。經過與上述計劃CT圖像重建後的二維圖像（DRR，Digitally Reconstructed Radiographs。 這就是興許會具體介紹的DICOM-RT中的RT Image）進行配準實現靶區對位。
3. kV-CBCT（包含平片2D、容積3D和實時透視三種影像）
千伏級CBCT，賦予了傳統醫用直線加速器容積成像的功能。在治療開始前患者已經處於治療位置時，進行CBCT圖像採集與重建，提供三維和軟組織的高分辨率容積成像。實現更精確的靶區對位。.net
4. MV-CBCT（包含平片2D、容積3D和實時透視三種影像）
兆伏級CBCT，直接利用直線加速器做爲成像的射線源，對於具備高對照度的組織（諸如骨骼和肺）或含有高原子序數的材質（如假牙或髖關節假體）的成像質量良好。但是相較於kV-CBCT而言，軟組織的影像質量很是難達到影像引導所要求的精度。
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5. MV CT
經過一臺位於環形機架上的MV直線加速器結合診斷螺旋CT的滑環技術實施照耀，構造類似於常規螺旋CT掃描儀，直線加速器可繞患者持續旋轉。經多葉光柵調製的扇形射束可從隨意角度對患者體內靶區實施逐層調強放射治療。但是MV CT影像有其侷限性，包含固有的軟組織對照度低和探測器效率低下。圖片
【備註】：
上述提到了多種成像模式。當中CBCT使用的非晶硅探測器（AMFPIs）與診斷級CT的晶體硅技術相比，非晶硅平板成像儀的制形成本更低且更耐受輻射損傷。所以kV-CBCT和MV-CBCT可以直接採用直線加速器來做爲X射線源。
標準的診斷成像利用一個X線球管做爲光子源，峯值電壓一般爲70-120kVp。與直線加速器產生的MV級光子相比，kV級光子與照耀目標發生相互做用的機率更高，從而可以較低的輻射劑量得到更高對照度的圖像。get
由於X線球管焦點尺寸一般小於直線加速器，所以與MV影像相比，kV影像的空間分辨率更高。
經過整合kV-X線球管和AMFPIs非晶硅探測器，可以用於CBCT成像，同一時候又可以進行透視及平片成像。
總結
上述各類技術的更新。推進着放療領域的發展，從最初的常規二維放療，到三維適形放療（3D-CRT）。到調強放療（IMRT），直至影像引導放療（IGRT），到最後的適應性放療（ART）。惟一的目的就是「faster, better and cheaper」。確保靶區精肯定位、對位以及影像引導，下降放射治療中的不肯定性，這樣的不肯定性可以出現在分次治療之間。也可以發生在每次治療之中。
經過又一次擺位或又一次計劃可以控制分次治療間的偏差；經過治療影像監控治療過程當中體內組織結構的位置變化。可以糾正每次治療內的偏差。上述介紹的影像從計劃制定和實際放療兩種角度來分，可以將CT模擬機的診斷CT數據歸類爲放療計劃過程，其他的諸多模態影像（EPID、kV-CBCT、MV-CBCT、MV CT等）都是用於治療過程當中的靶區對位和治療監控。
做者：zssure@163.com
時間：2016-04-13