肿瘤放射治疗技术

肿 瘤 放 射 治 疗 技 术王宁 物理师 中山 市中医院放疗中心 内容放射治疗概念及设备1三维适形（ 3D-CRT）2固定野调强（ IMRT）3容积弧形调强（ VMAT）4图像引导治疗（ IGRT）5放射治疗概念及设备v 放射治疗的照射方式 外照射 ：射线的放射源位于体外一定距离 , 集中照射人体肿瘤部位。常用： 直线加速器（高能 X（ ）线和高能电子线） 、伽玛刀、赛博刀、 Tomo、质子重离子等。 内照射 ：将封装好的放射源，通过施源器或输源管道直接植入患者的肿瘤部位进行照射。最常用是 后装治疗机 。放射治疗概念及设备v 放疗中心的设备配置 直线加速器 ：医科达 Synergy加速器，具备容积弧形调强 （ VMAT）、图像引导治疗（ IGRT）（ EPID和 CBCT） 。 大孔径 CT：飞利浦 Brilliance CT Big Bore具有业界最大的 85厘米孔径，可以满足目前放疗定位中各种体位要求。 放疗计划系统 ：医科达 Monaco和飞利浦 Pinnacle，其中 Monaco计划系统使用剂量计算精度最高的蒙特卡洛算法 质控设备 ： Sun Nuclear的三维半导体阵列 ArcCHECK放射治疗概念及设备v 直线加速器的组成结构机头内含多叶光栅KV级探测器阵列KV级X射线球管MV级探测器阵列平板治疗床三维适形（ 3D-CRT）利用治疗计划系统（ TPS）对 CT图像重建三维的肿瘤结构在不同方向设置不同的照射野，并采用与病灶形状一致的适形挡铅（电子线）或多叶光栅（ X线），使得高剂量区的剂量分布形状在三维方向上与靶区形状一致，同时使得病灶周围正常组织的受照量降低。 肿瘤GTV 肿瘤区CTV 临床靶区PTV 计划靶区TV 治疗区IV 照射区危及器官 OAR遮挡三维适形（ 3D-CRT）照射野越多，适形性越好 多叶光栅三维适形（ 3D-CRT）食管癌 3野三维适形放疗计划三维适形（ 3D-CRT）电子线照射 电子线照射主要是针对表浅的肿瘤（一般是小于 5cm），其照射能量范围一般在 4MeV到 22MeV，采用铅挡块遮挡 只用于三维适形治疗，剂量学特点决定单野比多野照射优越电子线百分深度剂量 光子线百分深度剂量在表浅肿瘤的治疗上，电子束同 X线相比具有独特的临床优势。固定野调强（ IMRT）如果需要与靶区形状更贴近，更均匀的高剂量分布，且靶区内和表面各点的剂量处处相等怎么办？- 调整照射野的射线强度（固定野调强 IMRT） 该技术可以产生一种 凹形 的剂量分布，在复杂的治疗几何条件下可提供给敏感的正常组织一种特殊的保护； 射野的强度可调制成与靶区的厚度成正比。在靶区最厚的地方，射野的强度最大，在靶区最薄的地方，强度也就最小。 调强治疗计划则采用正向计划或者自动逆向优化方式，通过计算机的优化技术来帮助确定射线通过靶区的强度。固定野调强（ IMRT）单个辐射野优化产生不均匀的强度分布以达到 整体靶区均匀 的剂量分布固定野调强（ IMRT）v 特点 固定野调强(IMRT)多叶光栅 MLC 静态 /动态调强臂架静止时出束剂量率不变 /可变低兆伏光子线射野数目一定固定野调强（ IMRT）相比于三维适形计划：1）多野（ 5-9野）照射，每个射野内有若干由 MLC形成的不规则子野。2）对于肿瘤靶区，剂量有更好的适形性和均匀性，提高照射精度，更好地保护正常器官组织，可以进行同步加量。3）针对肿瘤形状结构复杂的病种更有优势鼻咽癌 9野调强放疗计划容积弧形调强（ VMAT）VMAT是一种 动态调强旋转治疗技术 ， 可通过在不间断出束时动态调节治疗机架的运动速度、剂量率和射野形状以及准直器角度来达到高度适形的剂量分布，极大缩短了治疗时间、提高治疗效率、改善了生物效应 。相比于 IMRT，主要优势：1） 快捷 -大大缩短了治疗时间。以双弧鼻咽癌为例，治疗时间只要 3分钟。2） 高效 -根据临床需要，可以灵活应用单弧或多弧完成治疗，极大地提高治疗速度的同时亦保证了治疗质量。3） 精确 -对于部分病例，有更好的剂量适形性和均匀性，更高的靶区覆盖率，更好的保护正常组织。4） 光子利用率高 靶区获得相同的受照射剂量，所需的机器照射跳数更少。 容积弧形调强（ VMAT）v 特点 容积弧形调强 (VMAT)TextTextTextVMAT是一种具有旋转照射优点的动态 IMRT方式机架 剂量率MLC运动速度可变容积弧形调强（ VMAT）v 哪些临床情况最适合 VMAT技术治疗 低分割大剂量放疗 立体定向体部大分割治疗 保护危及器官的全盆腹腔照射 儿童肿瘤的适形治疗 技术要求简单的治疗 早期头颈部肿瘤容积弧形调强（ VMAT）T1/T2期计划 9F和 VMAT靶区和危及器官剂量学差异不大T3/T4期计划脑干受量9F明显低于 VMAT跳数和治疗时间 VMAT计划明显低于 9FVMAT可作为早期鼻咽癌放疗的较优选择。图像引导治疗（ IGRT）v 现代放射治疗技术注重 “ 精确定位、精确计划、精确治疗”v 影像引导放疗（ IGRT） 提高准确性和重复性IMRT IGRT优化物理 剂量分布 控制剂量 分布位置图像引导治疗（ IGRT）v 靶体积移动（摆位误差或组织运动）导致误照射图像引导治疗（ IGRT）Patient2D（ EPID）DRR X rayKV imagePatient3D(IGRT):Cone-BeamCT (CBCT) CT CBCTMV image图像引导治疗（ IGRT）KV级锥形束 CT-CBCT Transaxial Transaxial Cone BeamCBCT成像技术是目前应用最广的图像引导技术，使用大面积非晶硅数字化 X射线探测板，机架旋转一周就能获取和重