靶体积定义和剂量报告

靶区定义和剂量报告,张红志 中国医学科学院 肿瘤医院,前言靶区定义剂量报告,前言靶区定义剂量报告,放射治疗计划和治疗实施,患者诊断/处方剂量,X-ray 影像,体积影像和影像融合,平面影像靶体积和敏感器官定义,正向计划设计,计划评估,体积影像靶体积和敏感器官定义,正向/逆向计划设计,剂量报告,ICRU 29 定义,ICRU 50 & 62 定义,治疗实施,治疗模式的改变,增加肿瘤的总剂量和分次剂量；保持或尽量减少正常组织特别是敏感器官的总剂量和分次剂量；缩短总治疗时间和减少分次次数,Anders Brahme(Acta Oncol. Vol. 39, pp 579-595, 2000),多靶点立体定向放射治疗,Beitler II, Badine EA, El-sayah D et al IJROBP 65:100,2006,非小细胞肺癌立体定向放射治疗(SBRT)结果,三维放射治疗实施,放射治疗过程,IAEA 430 号报告,放射治疗过程,3D 影像,靶体积和敏感器官定义,照射野设计,剂量计算及优化,剂量验证,生物学模式,患者体位确认,实施治疗,3DCRT/IMRT 实施过程（ Chain）,Steve Webb, 1992,治疗计划设计,治疗计划设计是一个过程，是使患者得到最优化治疗而确定各种治疗参数的过程；放射治疗的治疗参数包括：定义靶区，定义正常组织（敏感器官），剂量处方（dose prescription），剂量分次模式，患者体位，剂量计算和分布，剂量评估和确认，治疗机设置；治疗计划设计最终产生一个详细治疗计划，并将在几周内仔细和准确地执行 Faiz M. Khan,治疗计划设计过程,患者影像资料的获取和处理，定义靶区及敏感器官，确定治疗方案治疗参数的确定（剂量计算，剂量分布的评估，DVH，剂量报告）计划确认和治疗实施精度和误差分析,前言靶区定义剂量报告,放射治疗计划和治疗实施,患者诊断/处方剂量,X-ray 影像,体积影像和影像融合,平面影像靶体积和敏感器官定义,正向计划设计,计划评估,体积影像靶体积和敏感器官定义,正向/逆向计划设计,剂量报告,ICRU 29 定义,ICRU 50 & 62 定义,治疗实施,ICRU 29 定义,靶区：获得处方剂量的肿瘤临床灶和亚临床灶，包括器官运动和摆位误差治疗区：获得最小处方剂量靶体积照射区：相对正常组织剂量限值，获得有临床意义剂量的组织,ICRU 29 定义,靶区,治疗区,照射区,ICRU 50 定义,肿瘤区 Gross Tumor Volume (GTV)：通过影像和临床检查可见的肿瘤 (或术后的瘤床) 临床靶区 Clinical Target Volume (CTV)： GTV + 潜在的肿瘤侵润组织或亚临床灶计划靶区 Planning Target Volume (PTV)：CTV + 由摆位误差和 GTV/CTV 生理运动所增加的外放边界,ICRU 50 定义,肿瘤区（GTV）,临床靶区 (CTV),计划靶区 (PTV),治疗区,照射区,ICRU 62 定义,肿瘤区 Gross Tumor Volume (GTV)：Tumor通过影像和临床检查可见的肿瘤 (或术后的瘤床) 临床靶区 Clinical Target Volume (CTV)： GTV + 潜在的肿瘤侵润组织或亚临床灶计划靶区 Planning Target Volume (PTV)：CTV + 由摆位误差和 GTV/CTV 生理运动所增加的外放边界内靶区 Internal Target Volume (ITV)： CTV + 考虑器官运动引起的CTV内边界位置变化,ICRU 62 定义,肿瘤区(GTV),内靶区(ITV),计划靶区 (PTV),治疗区,照射区,临床靶区(CTV),ICRU 29, 50, and 62 敏感器官（Organs at Risk ）定义的比较,ICRU 29：定义敏感器官 ICRU 50：定义敏感器官，及其在优化治疗计划时考虑由于器官运动和摆位误差引起的几何变化ICRU 62: 计划敏感器官体积（Planning organ at risk volume （PRV） = 敏感器官+ 优化治疗计划所引用的安全边界如：头颈部调强治疗脊髓的安全边界约5-8mm,正常组织剂量：热点（ Hotspot）,靶区(ICRU 29) 或 PTV (ICRU 50/62) 外正常组织接受剂量 处方剂量ICRU 29：热点大于 2 cm2ICRU 50/62：热点最小径大于1.5 cm小器官的热点体积应该小于上述标准,ICRU 报告的比较,Purdy, Seminars on Radiation Oncology, 14 (1): 27-40, 2004,靶区的定义,GTV， CTV的定义 CT模拟技术 图像融合技术 解剖和功能影像结合技术PTV的定义 CTV的外放范围OAR的定义,GTV/CTV的定义：,GTV/CTV：基于病史，临床经验，临床检查-通常由放射肿瘤学医师定义 当存在多个原发灶，或转移淋巴结，应定义多个 GTV每个 GTV定义相应的 CTV 和 PTV,GTV/CTV的定义：,GTV/CTV的定义依赖于： 医师的经验和判断：同一患者，不同医师常常会勾画出不同的靶区使用的影像装置：如果分别使用 CT，MRI，或超声，会勾画出不同的组织体积（如前列腺）影像显示参数的设置：CT窗位设置会明显影响对靶体积的定义,不同医生定义靶区的差别,五个医生，八个病人 最大/最小 7:1. 平均 TCP 51%, Large interrobserver variation in GTV Van de Steene et al, R62:37,肺癌,不同医生定义靶区的差别,T3NoMo 舌底鳞癌患者 11 个医生定义 CTV 平均 CTV : 327cc (min 119 max 601) 最小/最大 : 5 Jeanneret&Mirimannoff, submitted 2005,头颈,不同医生定义靶区的差别,12 个医生定义5个脑瘤患者靶区勾画靶区的一致性为25%75% 定义靶体积的一致性为40% 82%,脑瘤,Leunens, R 29:169,窗位设置对靶区定义的影响,Purdy, Seminars on Radiation Oncology, 14 (1): 27-40, 2004,CT/MR I 图像融合,冠状显示,轴向显示,PET / CT图像融合: 解剖和功能信息的结合,Chao 2001,肿瘤内的Hypoxic area,ITV / PTV的定义：,ITV：主要基于临床经验，有限部位的数据可利用（肺/纵隔运动，前列腺运动等）PTV：综合 ITV 和不同部位，固定装置，特定放疗中心摆位误差（系统和随机误差）治疗的不同阶段，可定义不同的 PTV （开始，补量）根据敏感器官的剂量限值，往往需要修改 PTV,靶区的确定,Gross tumor volume, GTV（影像学能识别的病变范围）Clinical target volume, CTV （亚临床灶）Planning target volume, PTV （几何学不确定性）Treated volume, TVIrradiated volume, IV,靶区位置的不确定度,靶区定位的不确定度SDtl器官运动医学影像设备分辨能力的局限患者摆位误差SDps患者体位变化患者身体状况，如体重变化激光灯和光距尺的误差射野位置误差SDbs,靶区位置总不确定度,PTV与CTV的间隙取为1.65 SDtotal（CTV在PTV95%的可信度内) Antolak & Rosen 1.96 SDtotal Ekberg et al1.5 SDtotal Goitein,器官运动,与体位有关的运动不同分次间的运动同一分次内的运动,L M Langen & D T L JonesInt. J.Radiation Oncology Biol. PhysVol. 50(1): 265-278, 2001,不同分次间的运动: 前列腺,L M Langen & D T L JonesInt. J.Radiation Oncology Biol. PhysVol. 50(1): 265-278, 2001,同一分次内的运动:肺肿瘤,透视观察20例AP 2.4 +1.3 max 5La 2.4 +1.4 max 5SI 3.9 +2.6 max 12 Ekberg Radio& Oncol 48:71-77,1998,患者摆位不同解剖部位的系统误差测量的平均（最大）误差（mm),James Balter,PTV与CTV之间的间隙,头颈 各方向均为5 mm肺癌 前后、左右 5-15mm 上下 10-20mm前列腺 各方向均为10mm, 与直肠或膀胱相邻处缩小为5mm,肿瘤医院资料,前言靶区定义剂量报告,ICRU 剂量报告,最小，最大，平均和ICRU参考剂量 与临床相关，并可确定，剂量梯度较小PTV的剂量变化范围：-5%-+7% 在IMRT中难以实现,ICRU 剂量报告（续）,ICRU参考剂量点： 多野交角照射时，为各野 中心轴的交点（等中心照 射时，即等中心点）,ICRU 剂量报告（续）,ICRU参考剂量点：多野交角照射凹形靶区，各野中心轴的交点不表示ICRU参考剂量点,ICRU 剂量报告（续）,适用于常规治疗及传统适形治疗表示调强治疗中，非均匀剂量分布的剂量处方和报告较为困难调强治疗中使用完整的剂量体积参数，适合临床实践,基于DVH的剂量报告 二维放射治疗向三维放射治疗的发展,剂量参数（ D100，D95，D50，D30）： 100%，95%， 50%，30%的靶体积及正常组织所得到的剂量；体积参数（ V100，V95， V50）：得到100%，95%，50%处方剂量的靶体积及正常组织的体积,鼻咽癌原发与全颈、锁骨上区全程IMRT治疗 徐国镇 高黎,全程IMRT治疗,颈淋巴结区剂量分布理想 徐国镇 高黎,鼻咽癌原发及上颈、锁骨上区全程IMRT治疗 徐国镇 高黎,剂量报告参数比较,说明：剂量定义方式： D95 PTV，为1 （三维适形治疗） ISO剂量范围：0.98-1.11（中位剂量 1.05） 最大剂量范围：1.10-1.20 （中位剂量 1.15） 平均剂量范围：1.03-1.09（中位剂量 1.07）,肿瘤医院数据,剂量报告参数比较 (续）,说明：剂量定义方式： D95-D99 PTV（GTV），为1 （调强治疗） ISO剂量范围：0.79-1.10（中位剂量 0.95） 最大剂量范围：1.01-1.18（中位剂量 1.15） 平均剂量范围：0.92-1.09（中位剂量 1.07）,肿瘤医院数据,剂量报告参数比较（续）,说明：剂量定义方式： D95 PTV，为1 （三维适形治疗，调强治疗） ISO剂量范围：1.02-1.12（中位剂量 1.04） 最大剂量范围：1.08-1.23（中位剂量 1.14） 平均剂量范围：1.04-1.10（中位剂量 1.06）,肿瘤医院数据,调强治疗体积和剂量报告的建议 - 调强治疗协作组,1 医生应参照ICRU 50，62报告的建议，定义靶区2 在每次和分次治疗时，摆位误差和器官运动会造成靶体积位移，应保证CTV包括在PTV以内3调强治疗易受呼吸影响部位的病变，应限制其影响在可控制内,James A. Purdy,调强治疗体积和剂量报告的建义（续） - 调强治疗协作组,4 靶区定义重要的研究内容： * 对一些特定部位定义GTV，应发展使用 特定影像装置的指南 * 应发展自动的图像登录方法，以适应日常治疗计划的使用 * 发