腫瘤放射治療技術

1、,腫 瘤 放 射 治 療 技 術,王寧 物理師,中山市中醫(yī)院放療中心,內容,,放射治療概念及設備,1,,三維適形（3D-CRT）,2,,固定野調強（IMRT）,3,,容積弧形調強（VMAT）,4,,圖像引導治療（IGRT）,5,放射治療概念及設備,放射治療的照射方式外照射：射線的放射源位于體外一定距離, 集中照射人體腫瘤部位。常用：直線加速器（高能X（γ）線和高能電子線） 、伽瑪刀、賽博刀、Tomo、質子重離子等。內照射：將封裝好

2、的放射源，通過施源器或輸源管道直接植入患者的腫瘤部位進行照射。最常用是后裝治療機。,放射治療概念及設備,放療中心的設備配置直線加速器：醫(yī)科達Synergy加速器，具備容積弧形調強（VMAT）、圖像引導治療（IGRT）（EPID和CBCT）。大孔徑CT：飛利浦Brilliance CT Big Bore具有業(yè)界最大的85厘米孔徑，可以滿足目前放療定位中各種體位要求。放療計劃系統(tǒng)：醫(yī)科達Monaco和飛利浦Pinnacle，其中Mon

3、aco計劃系統(tǒng)使用劑量計算精度最高的蒙特卡洛算法 質控設備：Sun Nuclear的三維半導體陣列ArcCHECK,放射治療概念及設備,直線加速器的組成結構,機頭內含多葉光柵,KV級探測器陣列,KV級X射線球管,MV級探測器陣列,平板治療床,三維適形（3D-CRT）,利用治療計劃系統(tǒng)（TPS）對CT圖像重建三維的腫瘤結構在不同方向設置不同的照射野，并采用與病灶形狀一致的適形擋鉛（電子線）或多葉光柵（X線），使得高劑量區(qū)的劑量分

4、布形狀在三維方向上與靶區(qū)形狀一致，同時使得病灶周圍正常組織的受照量降低。,,,,腫瘤,,,,GTV 腫瘤區(qū),CTV 臨床靶區(qū),PTV 計劃靶區(qū),TV 治療區(qū),IV 照射區(qū),危及器官 OAR,,遮擋,三維適形（3D-CRT）,照射野越多，適形性越好,多葉光柵,三維適形（3D-CRT）,,食管癌3野三維適形放療計劃,三維適形（3D-CRT）,電子線照射電子線照射主要是針對表淺的腫瘤（一般是小于5cm），其照射能量范圍一般在4Me

5、V到22MeV，采用鉛擋塊遮擋只用于三維適形治療，劑量學特點決定單野比多野照射優(yōu)越,電子線百分深度劑量,光子線百分深度劑量,在表淺腫瘤的治療上，電子束同X線相比具有獨特的臨床優(yōu)勢。,固定野調強（IMRT）,如果需要與靶區(qū)形狀更貼近，更均勻的高劑量分布，且靶區(qū)內和表面各點的劑量處處相等怎么辦？ -------- 調整照射野的射線強度（固定野調強 IMRT）該技術可以產生一種凹形的劑量分布，在復雜的治療幾何條件下可提供給敏感的

6、正常組織一種特殊的保護；射野的強度可調制成與靶區(qū)的厚度成正比。在靶區(qū)最厚的地方，射野的強度最大，在靶區(qū)最薄的地方，強度也就最小。調強治療計劃則采用正向計劃或者自動逆向優(yōu)化方式，通過計算機的優(yōu)化技術來幫助確定射線通過靶區(qū)的強度。,固定野調強（IMRT）,單個輻射野優(yōu)化產生不均勻的強度分布以達到整體靶區(qū)均勻的劑量分布,固定野調強（IMRT）,特點,,,,,,,,,,,,,,,,固定野調強(IMRT),多葉光柵MLC,靜態(tài)/動態(tài)調強,

7、臂架靜止時出束,劑量率不變/可變,低兆伏光子線,射野數目一定,固定野調強（IMRT）,相比于三維適形計劃：1）多野（5-9野）照射，每個射野內有若干由MLC形成的不規(guī)則子野。2）對于腫瘤靶區(qū)，劑量有更好的適形性和均勻性，提高照射精度，更好地保護正常器官組織，可以進行同步加量。3）針對腫瘤形狀結構復雜的病種更有優(yōu)勢,鼻咽癌9野調強放療計劃,容積弧形調強（VMAT）,VMAT是一種動態(tài)調強旋轉治療技術，可通過在不間斷出束時動態(tài)調節(jié)治療

8、機架的運動速度、劑量率和射野形狀以及準直器角度來達到高度適形的劑量分布，極大縮短了治療時間、提高治療效率、改善了生物效應。 相比于IMRT，主要優(yōu)勢：1）快捷--大大縮短了治療時間。以雙弧鼻咽癌為例，治療時間只要3分鐘。2）高效--根據臨床需要，可以靈活應用單弧或多弧完成治療，極大地提高治療速度的同時亦保證了治療質量。3）精確--對于部分病例，有更好的劑量適形性和均勻性，更高的靶區(qū)覆蓋率，更好的保護正常組織。4）光子

9、利用率高—靶區(qū)獲得相同的受照射劑量，所需的機器照射跳數更少。,容積弧形調強（VMAT）,特點,VMAT是一種具有旋轉照射優(yōu)點的動態(tài)IMRT方式,,,,機架,劑量率,MLC運動速度,可變,容積弧形調強（VMAT）,哪些臨床情況最適合VMAT技術治療低分割大劑量放療立體定向體部大分割治療保護危及器官的全盆腹腔照射兒童腫瘤的適形治療技術要求簡單的治療早期頭頸部腫瘤,容積弧形調強（VMAT）,T1/T2期計劃9F和VMAT靶

10、區(qū)和危及器官劑量學差異不大,T3/T4期計劃腦干受量9F明顯低于VMAT,跳數和治療時間VMAT計劃明顯低于9F,VMAT可作為早期鼻咽癌放療的較優(yōu)選擇。,,圖像引導治療（IGRT）,現代放射治療技術注重“精確定位、精確計劃、精確治療”影像引導放療（IGRT） 提高準確性和重復性,,IMRT,IGRT,優(yōu)化物理劑量分布,控制劑量分布位置,圖像引導治療（IGRT）,靶體積移動（擺位誤差或組織運動）導致誤照射,,,,,,,,,,,,,

11、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,圖像引導治療（IGRT）,2D（EPID）,DRR X ray,KV image,3D(IGRT):Cone-BeamCT (CBCT),CT,CBCT,,,MV image,圖像引導治療（IGRT）,KV級錐形束CT-CBCT,,CBCT成像技術是目前應用最廣的圖像引導技術，使用大面積非晶硅數字化X射線探測板，機架旋轉一周就能獲取和重建一定體積范圍內的CT圖