近距离放疗剂量学

近距离放疗剂量学基础,放射治疗按放射源与人体的相对位置关系分类,近距离放疗剂量学的主要内容,1 、概述2 、使用的放射源3 、物理量、单位制和剂量计算4 、各剂量学系统 5 、施治技术及临床剂量学步骤,第一节 概 述,1、什么是近距离放疗？,近距离放疗也称内照射，它与外照射（远距离照射）相对应，是将封装好的放射源，通过施源器或输源导管直接置入患者的肿瘤部位进行照射。,2、基 本 特 征,1. 放射源贴近肿瘤组织，肿瘤组织可以得到有效的杀伤剂量，而邻近的正常组织，由于辐射剂量随距离增加而迅速跌落，受量较低。2. 近距离照射很少单独使用，一般作为外照射的辅助治疗手段，可以给予特定部位，如外照射后残存的瘤体等予以较高的剂量, 进而提高肿瘤的局部控制率。,3、近距离放疗的照射方式,腔内治疗 管内治疗 组织间插植治疗 术中插植治疗 表面敷贴治疗,4、放射源的置放方式,手工 手工操作大多限于低剂量率且易于防护的放射源 。后装技术 后装技术则是指先将施源器 (applicator) 置放于接近肿瘤的人体天然腔、管道或将空心针管植入瘤体，再导入放射源的技术，多用于计算机程控近距离放疗设备。,5、现代近距离治疗的特点,后装技术。单一高活度放射源，源运动由微机控制的步进马达驱动。放射源微型化。剂量分布由计算机进行计算。,6、近距离放疗按剂量率大小划分,低剂量率 (LDR)： 24Gyh 中剂量率 (MDR)：412Gyh 高剂量率 (HDR)： 12Gyh,第二节 近距离放疗使用的 放射源,1、近距离治疗常用的放射性核素,2、现代近距离治疗常用的放射性核素,第三节 近距离放疗的物理 量、单位制和剂量 计算,一、近距离放疗的物理量和单位制,放射源的活度 (activity，A) ： 放射性物质的活度定义为源在 t 时刻衰变率。 放射活度的旧单位是居里(Curie)，符号Ci，它定义为1Ci=3.71010衰变/秒 在标准单位制下放射活度单位是贝克勒尔(Bq)，1Bq=ldps=2.7010-11Ci,密封源的外观活度 Aapp： 在实际应用中，源的有效活度直接受源尺寸、结构、壳壁材料的衰减及滤过效应的影响，源在壳内的内含活度，即裸源活度与有外壳时放射源的活度测量值可能存在很大差异，因此派生所谓外观活度的概念，它定义为同种核素、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。目前随着源尺寸的微型化，外壳材料变得更薄，导致外观活度与内含活度的差异日趋缩小，外观活度又可称作等效活度。,放射性核素的质： 放射性核素射线的质量用核素符号、半衰期和辐射线的平均能量三要素来表示。 如：钴Co-60的半衰期=5.24年， 辐射线平均 能量为1.25MeV; 铱Ir-192的半衰期=74.2天， 辐射线平均能量为0.38MeV;,照射量常数: 在特定的条件下，单位质量的放射源在单位距离处的纯射线的量。吸收剂量 D: 吸收剂量的定义为dE/dm的商，dE为电离辐射在质量为dm的介质中沉积的平均能量。SI单位为戈瑞（Gy）。,二、剂量计算,距源r处吸收剂量： D=A f (1/r2 ) T其中：A：源的外观活度（mCi) f：伦琴拉德转换因子（cGy/R-1) : 照射常数 ：剂量分布不均匀校正函数，一般取常数 T：组织散射与衰减因子,（一）、空间剂量角分布,1、理想点源的剂量角分布为同心圆,三、放射源在介质中的剂量分布,2、微型柱状源的空间剂量角分布,胶片法测量192Ir放射源空间剂量角分布结果,3、线源与微型模拟源的剂量分布的比较,4、不同核素在水中径向剂量衰减,近距离放疗剂量学特点,局部剂量高，达到边缘后剂量陡然下降。照射范围内剂量分布不均一，近源处高。,第四节 近距离放疗的剂量学系统,经典妇瘤 (宫颈癌) 剂量学 组织间插植的巴黎剂量学系统 腔内、管内照射剂量学,一、妇瘤腔内照射剂量学系统,斯德哥尔摩系统 巴黎系统 曼彻斯特系统 纽约系统,“系统”的含义：,“系统”指的是，欲在治疗体积内获得一适宜的剂量分布，要求必须遵循的一系列放射源分布的规则，如使用放射源的类型、强度、应用的方法和几何设置；同时“系统”也明确了剂量表示和计算的方法。如果改变了放射源的分布规则，系统所预示的剂量分布也会有所改变。,各系统的主要特点比较,纽约系统,ICRU38号报告的建议,除确定靶区和治疗区外，ICRU还定义了参考体积的概念，即参考等剂量面包罗的体积。参考剂量值对低剂量率(0.42Gyh)治疗为60Gy；对高剂量率治疗为相应的(G10。,3源步进长度的影响问题,源步进长度可在2.5、5、10mm等级差中选用，其中选2.5或5mm是等效的。这是因为微型铱源活性长度约在4.5mm，选用2.5和5mm步长均达到模拟等线密度铱丝的效果，治疗管外均可得到连贯的等剂量分布；与此相反，若采用10mm步长将会导致高剂量岛和冷、热剂量区交错的状况 ，在使用外径较粗的施用器时，这一现象被隐含在施源器内尚不足虑；而用纤细塑管施治，葫芦状分布必然会影响疗效，故不应提倡采用。,（二）组织间插植治疗,预先将空心针管植入靶区瘤体后，再导入步进源进行照射，其剂量分布直接受针管阵列的影响。若使用模板规则布阵可模拟传统巴黎剂量学系统 或按步进源剂量学系统 获得较均匀的剂量分布，用于乳腺癌、软组织肉瘤等插植治疗；亦可采用徒手操作，非规则布阵，用于舌癌、口底癌等解剖结构较复杂，无法使用模板的部位。这时可借助优化概念及方法改善剂量分布均匀度。,（三）术中插植治疗,手术中置管术后照射该技术主要用于受限要害器官，手术切缘不净，亚临床灶范围不清的情况。这时可在瘤床范围预埋数根软性塑管，术后导入步进源做补充照射。该方法适用于部分脑瘤 (邻近中枢部位) ，胰腺、胆管、膀胱癌、胸膜瘤等手术，有利于提高肿瘤控制率、减少复发以及便于分次多程照射。实施过程中需做好瘤床金属标记，理顺软塑管排布次序和走向，避免扭曲、折损和交错，最好使用有硬芯的塑料管，这是保证术后顺利施治的前提。,（四）表面敷贴治疗,用于表浅皮肤癌治疗，根据巴黎剂量学原则按单平面插植条件布源，为降低靶区剂量变化梯度，需避免直接将塑管贴敷在皮肤表面，可用组织等效材料、蜡块或凡士林纱布隔开。另外，切忌用于深层(lcm)肿瘤的治疗，因为剂量梯度落差可能导致肿瘤在达到控制剂量之前，皮肤剂量已远远超出其耐受水平，而产生严重烧伤。,近距离放疗临床剂量学步骤,1. 疗前准备、施用器置放及护理措施； 2. 靶区定位、施源器及解剖结构的空间重建； 3. 剂量参考点的设置； 4. 计算源在各个驻留位的照射时间和优化处理，显示剂量分布； 5. 出源照射治疗； 6. 治疗结束后，取出施用器。,靶区定位、施源器及解剖结构的空间重建,正交定位技术立体平移技术立体变角技术,正交定位技术,立体平移技术,立体变角技术,宫颈癌腔内放疗技术,宫颈癌腔内放疗的历史,早期：1920年代1980年代，LDR现代：1980年代本世纪初，HDR未来：本世纪初，3D影像为基础,宫颈癌近距离治疗现代,高剂量率后装遥控近距离治疗技术高强度的微型源:铱192为代表高强度（10-20Ci）,步进源体积微小（直径0.5-1mm）,治疗时间短操作方便通过源驻留调整实现剂量优化,宫颈癌近距离治疗现代,步进源后装治疗驻留点时间优化,宫颈癌近距离治疗本世纪,3D影像为基础靶体积确定3D治疗计划设计三维空间的剂量优化DVH分析,以3影像为基础的宫颈癌近距离治疗,以影像为基础的宫颈癌近距离治疗,以影像为基础的宫颈癌近距离治疗,小 结,1 概述： 近距离治疗的定义、特征； 分类： 近距离放疗使用放射源的种类及特点2 近距离放