《近距离放射治疗》PPT课件.ppt

近距离放射治疗 定义 近距离放疗是指将密封的放射源直接放置在人体内或体表需要治疗的部位进行放射治疗 近距离放疗的特点 使用放射性同位素源放射源的强度较小有效治疗距离短射线能量大部分被肿瘤组织吸收 近距离放疗的剂量学特点 平方反比定律放射源周围的剂量分布 是按照与放射源之间距离的平方而下降 在近距离照射条件下 平方反比定律是影响放射源周围剂量分布的主要因素 基本不受辐射能量的影响 因此在治疗范围内 剂量不可能均匀 近源处剂量高 随距离增加剂量快速下降 不同放射源在水中随径向距离的百分深度剂量变化 近距离放疗的剂量学特点 剂量率效应放射源强度不同 其剂量率不同 生物效应也不同 低剂量率 0 4 2Gy h 连续照射高剂量率 12Gy h 小剂量分次照射中剂量率 2 12Gy h 脉冲式照射 几种常用同位素物理特性表 放射源强度的表示方法 放射性活度 A 定义为放射源在某时刻的衰变率 活度的国际单位制单位是贝克勒尔 Bq 此前的单位是居里 Ci 1Ci 3 7 1010Bq1Bq 2 7 10 11Ci密封源的外观活度 Aapp 定义为同种核素 理想点源的活度 它在空气介质中 同一参考点位置上将产生与实际的有壳密封源完全相同的照射量率 放射源强度的表示方法 参考空气比释动能率 RK 指源轴垂直平分线上 距源参考距离为一米处 在空气介质中的比释动能率 SI单位是 Gy h 空气比释动能强度 SK SK Kd d2是指在自由空间中源轴垂直平分线上距源距离d处的空气比释动能率K d 与距离d的平方的乘积 单位是 Gy m2 h 1 或 Gy cm2 h 1 放射源强度的表示方法 空气比释动能强度 Sk 与显活度Aapp的关系为 Sk Aapp 式中 为空气比释动能率常数 放射源周围的剂量分布 放射源周围剂量学特点点源遵守平方反比定律线源在近源处时剂量衰减大于平方反比 在距源大于2倍线源长度时基本遵循平方反比定律 径向 影响因素 辐射路径不同斜过滤效应基本不受能量影响基本不使用 均匀性 概念 放射源周围的剂量分布 放射源强度 照射率常数 照射量 吸收剂量转换因子 组织衰减因子 几何因子 放射源和壁材料滤过因子 传统的放射源周围剂量计算 近距离放疗的剂量学系统 妇科腔内放疗剂量学系统组织间插植放疗剂量系统管内照射剂量学 妇科腔内放疗剂量学系统 目前妇科近距离治疗所采用的技术 无论是放射源的分布 剂量计算 优化和治疗计划的评价等多方面 都是传承经典的妇科放疗剂量学系统 较少以特定患者的影像学资料为基础 妇科腔内放疗剂量学系统 经典妇瘤 宫颈癌 剂量学系统ICRU38 报告 经典妇瘤 宫颈癌 剂量学系统 妇科腔内放疗剂量学系统 斯德哥尔摩系统使用较高强度放射源分次照射 宫腔源强度约为53 88mgRa 阴道容器为平的或弯曲的源盒 总强度约为60 80mgRa 每次治疗时间27 30小时 共照射2 3次 间隔约3周 经典妇瘤 宫颈癌 剂量学系统 妇科腔内放疗剂量学系统 巴黎系统使用低强度放射源连续照射 宫腔源强度约10 16mgRa 阴道使用三个独立的源容器 一个在宫颈口 另两个分别紧贴两侧的阴道穹隆 所有源的总强度约为40 70mgRa 总治疗时间为6 8天 以上两个系统的剂量计算以mgRa h为单位 即放射源的总强度 毫克镭当量 与治疗的总时间 小时 的乘积 经典妇瘤 宫颈癌 剂量学系统 妇科腔内放疗剂量学系统 曼彻斯特系统使用中等强度放射源 宫腔源强度为20 35mgRa 每个阴道源强度各15 25mgRa 该系统提出了A点 B点为剂量参考点 剂量计算改用照射量 伦琴 来描述 其治疗方式为分两次照射 每次约72小时 间隔一周 总治疗时间约140小时 A点剂量为8000R 至今 A B点概念仍为世界各国的许多医疗中心所广泛应用 ICRU38 报告 1985 妇科腔内放疗剂量学系统 腔内照射的剂量学描述 1 治疗技术的描述 放射源的各项技术参数 2 总参考空气比释动能 所有放射源 包括宫腔和阴道源 的参考空气比释动能率与照射时间的乘积之和 正比于患者所受的积分剂量 ICRU38 报告 1985 妇科腔内放疗剂量学系统 腔内照射的剂量学描述 3 参考体积 参考等剂量线面所包括的范围 从高度 dh 宽度 dw 厚度 dt 三个方向予以描述 参考等剂量线面即处方剂量所在的等剂量线面 ICRU38 报告 1985 妇科腔内放疗剂量学系统 腔内照射的剂量学描述 4 参考点剂量 参考点指相关的重要器官和盆腔淋巴引流区 相对重要器官的参考点剂量主要为膀胱和直肠的剂量 ICRU38 报告 1985 妇科腔内放疗剂量学系统 ICRU38 报告 1985 妇科腔内放疗剂量学系统 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 PDS 步进源剂量学系统 SSDS ICRU58 报告 组织间插植放疗剂量系统 组织间照射主要需要明确肿瘤区 临床靶区和治疗区 对于计划靶区则少有重视在确定插植方式之前 需定义临床靶区 具体方法是在三维方向上 以其最大径描述临床靶区的长度 宽度和高度 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 巴黎系统的布源规则要求植入的放射源均为直线源 现代近距离放射治疗使用的是微型放射源 若以相同的驻留位置 相同的驻留时间 以步进或步退方式逐点进行 当步长小于源活性长度1 5倍时 可较好地模拟线源 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 巴黎系统的布源规则各源之间相互平行 各源等分中心近于同一平面 各源相互等间距 排布呈正方形或等边三角形 各源的线性活度均匀且等值 放射源与过中心点的平面垂直 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 源尺寸与布局随靶区大小的对应关系线源活性长度AL应比靶区长度L长20 源间距S在保持平行度的前提下 允许范围为5 20mm 否则剂量梯度变化大 源周围组织易发生坏死 靶区宽度W 单平面插植 要比两外缘放射源之间的距离各宽出0 37倍S值 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 源尺寸与布局随靶区大小的对应关系当靶区厚度T 12mm时 使用单平面插植 S T 0 6 T 12mm 使用多平面插植 多数使用双平面插植 若按等边三角形布源 S T 1 2 按正方形布源 S T 1 5 1 55 组织间插植放疗剂量系统 巴黎系统 基准剂量率 basicdoserate BD 和参考剂量率 referencedoserate RD 巴黎系统以中心平面各源之间的最小值做基准剂量率 单平面插植基准点选在两源连线的中点 正方形布源选在四边形对角线交点 三角形布源选在各边中垂线交点 参考剂量率RD 0 85BD 组织间插植放疗剂量系统 步进源系统 随着后装技术的进步 由计算机控制的微型放射源以步进的方式模拟线源使用 其剂量计算方法 基本使用的是一种对步进源每一驻留位的驻留时间 经优化算法处理的步进源剂量学系统 以步进源代替线源行组织间插植治疗时 基本设想是相对增加源在插植区边缘驻留位的驻留时间 减少中心部位的驻留时间 以使得步进源的驻留点保留在临床靶区内 该系统是在巴黎系统的基础上发展和建立起来的 因此仍要严格按照巴黎系统的布源规则 仅在选择放射源长度方面有所不同 放射源驻留长度要略短于靶区长度 AL L 10mm 通过优化计算 基准点剂量率与参考剂量率的关系仍维持RD 0 85BD 组织间插植放疗剂量系统ICRU58 报告 治疗技术的描述 组织间照射可分为暂时性插植和永久性插植 根据放射源的排列方式 可分为单平面插植 双平面插植 多平面插植 以及直接用插植的几何形状等予以描述 靶区的描述 组织间照射需要明确肿瘤区 GTV 临床靶区 CTV 和治疗区 TV 对计划靶区则少有重视 组织间插植放疗剂量系统ICRU58 报告 剂量模式 最小靶剂量 MTD 是临床靶区内所接受的最小剂量 一般位于临床靶区的周边范围 平均中心剂量 MCD 是中心平面内相邻放射源之间最小剂量的算术平均值 高剂量区 为150 平均中心剂量曲线所包括的最大体积 组织间插植放疗剂量系统ICRU58 报告 剂量模式 低剂量区 在临床靶区内 由90 处方剂量曲线所包括的最大体积 最小剂量离散度 在中心平面 放射源之间每一最小剂量相对于平均中心剂量的变化 剂量均匀性指数 定义为最小靶剂量与平均中心剂量的比值 组织间插植放疗剂量系统ICRU58 报告 时间 剂量模式 照射时间 放射源对患者直接照射的时间 总治疗时间 从第一次照射开始 到最后一次照射结束的总时间 瞬时剂量率 指在分次照射或脉冲式照射时 剂量与照射时间的比值 治疗平均剂量率 总剂量与总时间的比值 这一概念主要用于没有或仅有短暂中断的连续低剂量率照射和一些脉冲式照射 组织间插植放疗剂量系统ICRU58 报告 放射源的描述 包括核素及滤过壳层结构 源类型 如丝源 子粒源 串源等 源的几何尺寸 源的参考空气比释动能率 源强分布等 管内照射剂量学 管内照射是指将放射源直接放入人体天然管道如食管 直肠等部位进行治疗 管内照射多为单管照射 剂量参考点设在粘膜下一定深度 一般为5 10mm 或距离放射源10 20mm处 参考点剂量率为RD 即最小靶剂量 超剂量区 HD 为接受剂量 2RD的范围 当放射源到参考点的距离为0 3 4cm时 超剂量区的半径与放射源到参考点的距离的比值约为0 6 后装技术 所谓后装技术就是把空载源容器 硬管状 软管状或针状 放置在合适的位置 然后在有防护屏蔽的条件下利用机械控制的方法将放射源输入源容器进行放疗的技术 后装技术的优点 明显减低了医务人员所受的放射性照射 由于放置施源器时不受时间限制 医生可以根据需要精细地进行摆位和固定 进一步提高了医疗质量 由于有很好的防护屏蔽的条件 放射源的强度可以大大提高 可达十居里左右 明显缩短了每次的治疗时间 减轻了病人的痛苦 后装机的种类 按放射源在治疗时的传送方式 可分为手动后装和遥控后装 按放射源在治疗时的运动状态可分为固定式 步进式 摆动式等 按剂量率的划分 可分为低剂量率 0 4 2Gy h 中剂量率 2 12Gy h 和高剂量率 12Gy h 现代近距离放疗的特点 使用高强度微型Ir 192放射源 使源容器 特别是针状容器 可以更细小 病人损伤小 可以达到治疗全身多个部位肿瘤 程控步进 步退电机驱动 可以任意控制放射源的驻留位置和驻留时间 以实现理想的剂量分布 现代近距离放疗的特点 二维 三维治疗计划系统 配合影像资料的输入 加速了治疗计划的设计和优化 以实现治疗计划的个体化 严谨的安全连锁系统 使病人能按治疗计划得到精确的治疗 同时也保证了医务人员的安全 现代近距离放疗的几种形式 腔内 管内放疗 是利用人体自身的体腔 如鼻腔 鼻咽 食管 气管 阴道 子宫 直肠等 放置施源器进行放疗的一种方法 组织间插植放疗 是将针状施源器植入瘤体内进行治疗的一种方法 一般适用于较接近体表的肿瘤如 舌癌 口底癌 乳腺癌 胸膜间皮瘤 前列腺癌 外阴癌 宫颈癌等 术中置管术后放疗 是一种外科手术与放疗联合治疗的手段 旨在对胸 腹 盆腔和颅脑内的各种复发 残留肿瘤作辅助性放疗的一种方法 模照射 是将施源器直接贴在肿瘤表面进行放疗的一种方法 主要适用于解剖结构复杂的部位的表浅肿瘤 如软硬腭癌 牙龈癌 口颊癌 表浅皮肤癌等 现代近距离放疗的基本步骤 医生根据靶区的情况 将空载施源器放置在合适的位置并固定 现代近距离放疗的基本步骤 在施源器内置入定位缆并拍摄 光片 可用模拟定位机或模拟定位箱两种方法 或进行CT MRI扫描 现代近距离放疗的基本步骤 制定放疗计划1 施源器及放射源在三维空间坐标的确定 2 医生根据病灶情况 给出参考点距离 处方剂量 计算机可根据上述参数进行优化处理后 自动给出各驻留点的驻留时间 现代近距离放疗的基本步骤 剂量优化 doseoptimization 目前采用的剂量优化主要是基于施源器的剂量优化技术 主要依靠改变步进源在各驻留位置的时间长短来优化剂量分布 尽可能实现剂量对靶区的适形分布 现代近距离放疗的基本步骤 治疗计划的实施 将病人送入治疗室 用相匹配的传导管或施源器接头将施源器与治疗机连接好 关闭治疗室门 在控制室利用计算机的治疗控制程序执行制定好的治疗计划 在多管治疗时要注意施源器的排列顺序 必须与治疗计划中施源器的排列顺序相一致 现代近距离放疗的基本步骤 治疗计划保存标准程序 在很多情况下 疾病的性质 类型 病人的解剖情况相同 此时治疗原则和方案是相同的 若使用标准程序 可提高机器使用率 也节省了病人的费用 HDR后装治疗机QA与QC 放射源及后装机的QA临床QA 近距离后装放疗机的QA和QC 放射源的QA现场Ir 192放射源校准 阱形电离室 近距离后装放疗机的QA和QC 放射源的QA 将阱形电离室置于机房中央 使用前预置机房30分钟 使其恒温 恒压 剂量仪开机 加300V高压 预热10分钟 使用专用Sourceholder连接 固定施源器 阱形电离室最佳驻留位置 读数 电流 电荷计算源的空气比释动能强度及显活度 Aapp 近距离后装放疗机的QA和QC 放射源的QA空气比释动能强度SK M NK KT P Pion M 校正了极性反应的阱形电离室读数 NK 空气比释动能校准因子 KT P 温度 气压校正 Pion 复合效应校正显活度 Aapp Aapp SK 0 466Rm2h 1Ci 1或0 40682cGym2h 1Ci 1 近距离后装放疗机的QA和QC 后装机的QA 源到位精度检测 源定位标尺源定位标尺 CCTV源定位标尺 胶片自动拍片机设置合理的驻留时间 0