肺癌影像引导放射治疗的理论与实践

与全世界的情况类似，肺癌也是中国人癌症死亡的*主要原因。放射治疗是肺癌治疗的基本方法之一。

近20年来，肺癌放射治疗已从二维的普通放射治疗，发展到今天的三维适形放射治疗（3D-CRT）、剂量调强放射治疗（IMRT）及影像引导放射治疗（IGRT），另外IGRT技术还应用于容积调强拉弧治疗（VMAT），螺旋断层放射治疗（TOMO-RT）和质子放射治疗等治疗方式中。

放射治疗已应用于肺癌治疗的各个阶段，如立体定向放射治疗（SBRT）现已用于早期肺癌和晚期寡转移肺癌患者，可手术患者应用术前新辅助放疗和术后辅助放疗，不可手术局部晚期患者应用同步放化疗。由于放射治疗技术的快速发展，放射治疗在不同适应证的要求不一。由于肺部的呼吸运动导致肺部病灶始终处于运动状态，增加了肺癌精准放射治疗开展的难度。肺部病灶的移动既存在着规律性，又存在着偶然性（即随机误差和系统误差），随机误差和系统误差存在于分次内和分次间治疗，也存在于病灶和治疗机器之中。对于如何应对肺呼吸运动中的病灶移动问题，提高病灶剂量并避免伤及周围的正常组织，无论是临床医生还是医学物理师，在肺癌IGRT治疗中都存在较多的疑惑与细节的知识盲点。非常有幸的是，由Jing Cai, Joe YChang和Fang-Fang Yin三位著名教授主编的《Principles and Practice of Image-Guided Radiation Therapy of Lung Cancer》一书系统地梳理了IGRT各方面的内容，传道授业解惑。一本好书胜似一位好老师，因为这本书集结了几乎全世界这个行业所公认的专家的智慧结晶。我们在阅读和翻译本书的过程中也有豁然开朗的顿悟感，更有惊喜的知识获得感和满足感，相信读者在阅读时也会感同身受。

本书*的遗憾之处是，译者多为临床医生及医学物理师，不可避免会存在翻译方面的不足和错误，恳请各位读者批评指正。

许亚萍 刘宇 孙晓江

2020年11月

无论是在美国还是全世界，肺癌仍然是癌症死亡的主要原因。肺癌患者的治疗策略中，包括放射治疗在内的多学科治疗方式起着至关重要的作用，但是患者的局部控制和生存率仍然不理想。精确定位、靶区勾画和放射治疗实施方面的挑战会阻碍放射治疗的疗效。近年来兴起的影像引导放射治疗（IGRT）是利用X射线和光学成像技术来引导放射治疗，它提供了更高的精确度和更具有积极意义的治疗潜力，从而改善局控甚至提高生存率。本书探讨了IGRT在肺癌中的应用，包括简要的发展历史，临床实施步骤指南，近期主要技术的进展汇总，以及介绍下一代技术的发展状况。深入解析当前IGRT技术的优点和局限性，对临床实践中与IGRT相关的质量和安全问题进行有见地的剖析，以及对有望改善肺癌患者临床结局的IGRT尖端技术进行探讨，读者阅读后将获益良多。

在过去的10年里，IGRT技术在实践优化和技术进步方面都有了很大的提升。随着IGRT技术在临床上的应用越来越广泛，人们对IGRT技术的优点和局限性也有了进一步的认识。有这样一本书致力于阐述这些重要的变化是非常有价值的，它可以作为所有与肺癌IGRT相关问题的参考。通过这本书，我们的目的是提供一个完整的实践指南，并且结合引证数据的方法来完善重要的放射治疗范例。

近年来，IGRT所使用的技术也发生了实质性的变化，特别是4D成像和多模态图像引导技术的进步。在此期间，由于IGRT的广泛应用和深入研究，积累了大量的临床经验和知识。*近，IGRT技术发展出现了非常喜人的态势，尤其是MRI引导的IGRT、自适应放射治疗以及功能影像用于疗效评估等方面。所有这些主题我们都将在本书中作全面的阐述。

书中的内容是经过深思熟虑的，根据以下逻辑和原则精心安排——从简单到复杂，从基础到综合，从实践到研究，从现在到将来。我们希望这样的用心能帮助IGRT相关的各种背景读者*程度获益。

本书由四个部分组成，每一部分阐述一个肺癌IGRT的重要方面。*部分是对IGRT的概述，并介绍了IGRT治疗肺癌的历史。第二部分介绍IGRT用于肺癌的原理，从模拟成像到治疗计划制订、验证、实施，再到质量保证。第三部分介绍肺癌IGRT治疗的专用机器和技术的特点和过程。第四部分介绍IGRT的新方向以及展望这些方向在肺癌治疗中的前景。

我们期望本书能为广大专业人士提供良好的参考，包括放射肿瘤医师，医学物理师，放射治疗师，医学剂量师，肿瘤护理师，以及在肺癌、医学影像和肿瘤管理领域的研究人员、教育人员和医师。本书作者包括医生和医学物理师，以确保内容和形式满足临床医生和其他相关领域人士的需要。

我们作为主编，衷心感谢这本书的作者们，因为他们都是国内外公认的医学物理学家和放射肿瘤学家，他们在IGRT和肺癌放射治疗方面具有极强的专业性。通过他们对*的IGRT技术临床应用经验的分享，读者将受益匪浅。

 本书对影像引导放射疗法（IGRT）在肺癌治疗中的应用进行了全面概述，提供了包括临床实践、基本原理和关键技术进展的参考指南。它涵盖了该项技术的优点和局限性，以及与影像引导放射疗法（IGRT）实践相关的质量和安全问题。内容涉及成像模拟、治疗计划、验证和交付，讨论重要的质量保证问题，描述使用专用机器和技术的当前方法。对于放射科医生来说本书是非常宝贵的资源，可以为其提供必要的教育和指导，将影像引导放射疗法更好地融入到肺癌的治疗中。本书适用于放射治疗专业人员及肿瘤科临床医师、护理人员、研究人员等。

 Jing Cai（蔡 敬）, PhD北卡罗来纳州达勒姆杜克大学医学中心放射肿瘤学副教授。研究重点是开发和临床应用新的图像引导放射治疗技术。发表了60多篇经同行评议的期刊文章和190多篇会议摘要，定期为期刊和会议提供科学评论，并担任资助申请的评审专家。所做研究得到了联邦、慈善和工业基金的资助。
译者简介：

许亚萍，女，上海市肺科医院肿瘤放疗科行政主任。主任医师，教授，博士研究生导师。长期从事肺癌基础和临床研究，有近30年临床工作经验，擅长非小细胞肺癌、小细胞肺癌、食管癌、乳腺癌及纵隔肿瘤的放化疗等综合治疗。主要研究方向是肺癌的非手术治疗，包括放疗、化疗、分子靶向治疗及热疗等多学科综合治疗

*部分 概述 / 1

 第1章 概论 / 3

 第2章 IGRT在肺癌中的历史和展望 / 11

第二部分 肺癌IGRT原理 / 19

 第3章 肺癌IGRT的图像模拟 / 21

 第4章 治疗计划设计 / 45

 第5章 治疗验证和照射 / 79

 第6章 IGRT质量保证 / 107

第三部分 肺癌IGRT实践 / 133

 第7章 L形直线加速器 / 135

 第8章 螺旋断层治疗 / 151

 第9章 机械臂直线加速器 / 175

 第10章 质子治疗 / 191

 第11章 IGRT在肺部立体定向放射治疗中的应用 / 225

 第12章 肺癌IGRT的不确定性 / 251

第四部分 肺癌IGRT进展 / 279

 第13章 肺癌IGRT的成像模拟研究进展 / 281

 第14章 治疗计划的进展 / 315

 第15章 验证和治疗实施技术的进展 / 347

 第16章 治疗疗效评价和疗效引导的自适应治疗 / 365

 第17章 肺癌的自适应放疗 / 379

 第18章 肺癌的磁共振影像引导放射治疗 / 398

译者前言