导读

癌症是21世纪人类的主要致死疾病。放射治疗作为最传统的癌症治疗方法之一，治愈了40%的癌症患者，占据了癌症治疗的半壁江山。近年来，在精准医学的带动下，精准放疗受到了广泛关注。在放疗前、放疗期间和放疗后使用的成像方式（如CT、MRI和超声），即图像引导放射治疗（IGRT），极大地提高了放射治疗的精确度。这些成像模式几乎用于放疗过程中的各个步骤，包括治疗前模拟和定位、治疗计划、治疗自适应、在线监测以及治疗后随访和评估。传统的IGRT侧重于CT引导的放射治疗基于CT的以下特点：（1）图像采集快速；（2）用于剂量计算的固有电子密度信息；（3）在有效视野（FOV）内无空间失真；（4）用于位置验证的数字重建图像（DRR）。然而，CT图像固有的较低的软组织对比度无法满足日益严格的精准放射治疗要求。

与其他成像方式相比，MRI表现出优越的软组织对比度。近几年，MRI引导放疗的比例迅速增加。 MRI图像中的较高软组织对比度使肿瘤和周围结构之间的边界更加清晰，提高了靶区和危及器官（OAR）的勾画精度。此外，MRI引导放射治疗还具有其他几个优势，包括（1）无电离辐射，消除了放疗期间多次MRI扫描的剂量问题；（2） 提供多参数和多对比度信息的多功能成像序列；（3） 无成像平面限制；（4）提供肿瘤和周围组织生物学特征的功能性MRI和定量MRI技术。尽管具有很多优势，MRI引导放射治疗的应用仍面临许多挑战：（1）MRI成像时间长，多参数或功能性MRI的扫描时间可能需要30分钟甚至1小时，这对于身体状况不佳的患者来说是无法忍受的；（2）剂量计算困难，仍需在治疗前借助CT扫描获得电子密度信息。（3）MRI图像会受到空间几何失真的影响，尤其是在较大视野MRI扫描的情况下。（4）临床方面的挑战：MRI引导的放射治疗缺乏标准化的临床方案和合适的设备；用于诊断和放疗的MRI质控（QA）遵循不同的标准，缺少标准化的QA协议和专门用于MRI引导放射治疗的设备等。

MRI硬件和软件的最新技术发展在很大程度上解决了MRI引导放射治疗中的上述挑战。MRI模拟机已应用于临床。MR直线加速器（MR-Linac）在快速扫描后实现了直接治疗，这使得在治疗过程中监测靶区运动成为可能。同时，新的MRI共识为评估治疗靶区及其周围正常组织的位置变化提供了额外的时间维度。MRI引导的放射治疗也得益于人工智能和数据科学的快速发展。

本综述研究了最新发表的MRI引导精准放疗的文章，对MRI模拟机、MR-Linac、MRI工作流程、4D-MRI、基于MRI影像组学的模型和新技术MR指纹图谱等进行了总结，以期为临床研究提供帮助。

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