ICRUReport83报告解读

调强放射治疗的处方、记录和报告ICRU 83号报告解读,福建省肿瘤医院 吴君心,福建省放射治疗质控会议 2011年4月1日，泉州,提纲,ICRU关于体外照射规范的历史调强放射治疗的计划优化IMRT剂量和剂量-体积处方和报告各种体积的定义处方形成的过程临床举例,ICRU ，国际辐射单位与测量委员会 规范术语、定义、概念,1978，29号报告：光子和电子照射的剂量规范1993，50号报告：光子治疗处方、记录和报告1999,62号报告：对于50号报告的增补2004,71号报告：电子束的处方、记录和报告2010, 83号报告：IMRT的处方、记录和报告,调强放射治疗：主流技术 非常复杂,肿瘤和正常组织的三维确定、精确勾画剂量优化复杂验收和质控要求严格,第一部分调强放射治疗的计划优化,传统计划 调强计划,三维适形和调强计划比较,优化的过程,强制性和非强制性约束条件共同组成了优化目标函数目标函数是由大量复杂 的参数组成，包含一些非线性函数，本身并没有准确的解优秀的优化算法只能折中求解，通过逐步求得局部的最小值达到最终求得全局的最小值。,举例：前列腺癌计划优化,两次优化目标函数设置的对比,优化结果的对比,等效均匀剂量(Equivalent Uniform Dose, EUD),EUD的概念用于求解一个不均匀剂量分布的等效平均剂量，这个剂量不同于一般数学上的算术平均剂量，它具有生物效应上的意义，因此EUD也可以称为生物等效均匀剂量。,举例：头颈部肿瘤的计划优化1常规的基于吸收剂量和DVH的优化,举例：头颈部肿瘤的计划优化2基于EUD优化，靶区吸收剂量均匀性不限,举例：头颈部肿瘤的计划优化3基于EUD优化同时限制靶区吸收剂量均匀性,EUD优化的DVH比较,第二部分IMRT剂量和剂量-体积处方和报告的特殊考虑,ICRU 83号报告：特色,剂量报告：单个点剂量(第1水平) （ICRU参考点、最大剂量、最大剂量） 剂量体积报告 (第2水平 )；TCP、NTCP、EUD、适形度、均匀度(第3水平),ICRU（1993; 1999; 2004; 2007）推荐的3个水平,第1水平：最低标准的处方和报告，适用于简单的放射治疗。,第2水平使用计算机计划和三维影像。明确定义GTV、CTV、PTV,OAR, PRV。三维剂量分布和不均匀校正。DVH完整的质量保证计划。,第3水平：发展中的技术。其标准尚未建立 。例如TCP（肿瘤控制率）、NTCP（正常组织并发症概率）、EUD,ICRU的参考点和参考剂量,ICRU 既往报告中，ICRU参考点的选择规定： 1.该点剂量应与临床相关。 2.该点易于清晰、明确地确定。 3.该点剂量可以准确的测定。 4.该点所在区域不应有陡的剂量梯度。ICRU参考点总是位于PTV中心，尽可能选在多野射束轴的交叉点。,但是，,ICRU 50和62号报告指出第1水平的报告对于复杂或3D适形放疗是不够的。,剂量-体积计算用于IMRT更为合理,1. IMRT中的PTV内剂量分布较常规放射治疗更不均匀，选择点剂量很难具备代表性。2. Monte Carlo算法将常规用于IMRT的计算，其小体积点剂量的计算有困难且不确定3. IMRT中，单野剂量分布比楔形放疗产生更大的剂量梯度。4. IMRT中，PTV边缘的剂量梯度可以高于10%/mm，射野的一个小移动，即可影响点剂量报告的可靠性。5. 现代治疗计划系统具备评估第2水平剂量报告的工具。 因此，体积剂量应成为 IMRT的标准。,第2水平的IMRT处方和报告,ICRU 83 报告的核心内容: DVH,Dmedian : 50%的体积所接受的剂量，对PTV的剂量具有很好的代表性。,D近似最小剂量 = D98%D95%D50%(中位剂量)D近似最大值=D2%。 上图的D98%， D95%， D50%， D2% 分别为 57 Gy，57.5 Gy， 60 Gy, 63 Gy,ICRU 83 报告PTV的核心内容:,建议,本报告并不规定特定的DV, 但D50%在相对均匀的受照体积中，是很好的代表性剂量。 D100% 不确定性大D98% 定义为D近似最小剂量。 D95%也应报告。 D2%报告代替最大剂量。D50% 推荐报告，结合其它DV,Dmedian最具有稳定性和可比性,PTV和CTV的剂量均应报告，比较二者可以评估扩边对于保持CTV足够剂量的能力。,放疗医师不能仅仅依靠DVH，而应仔细审查逐层的（或三维）剂量分布，以确保PTV可被充分照射。,在很多情况下，中位剂量D50%与ICRU参考点的剂量相对应。,如果剂量处方不统一 -,OAR 和 PRV的剂量-体积报告,并行器官 推荐Dmean和vD Dmedian意义不大,串行器官 Dmax , D2% 需勾画整个器官，否则应特别说明。,串、并联属性不明的器官 Dmean ，D2% ，VD,治疗计划的版本,应报告治疗计划系统所使用的算法、模型、软件版本等信息。,第3水平报告：发展中的技术和概念,剂量的均匀性和适形度,剂量均匀性指数,适形度,适形度指数,临床生物学指标,TCPNTCP等效均匀剂量（EUD）,第三部分各种体积的定义,GTV：肿瘤区CTV：临床靶区PTV:计划靶区OAR:危及器官PRV:计划危及器官区ITV:内靶区TV:治疗区RVR:其它危及体积,例如： GTV-T（clin, 0Gy) GTV-T（MRI-T2, 30Gy),GTV应标明影像手段和放疗剂量,GTV-T（CT, 0Gy) GTV-T（MRI, 0Gy) GTV-T（FDG-PET, 0Gy),GTV-T（CT, 20Gy) GTV-T（MRI, 20Gy) GTV-T（FDG-PET, 20Gy),GTV应标明影像手段和放疗剂量,CTV,潜在病灶存在的可能性高于5%-10%与肿瘤的类型有关与复发的后果有关与复发的挽救治疗效果有关良性肿瘤无CTV，但术后无GTV，只有CTV与天然屏障有关（肌筋膜、骨皮质）根据经验，更应遵循共识。,PTV与PRV重叠时，不 再主张退缩，解决办法是建立PTV亚体积，降低剂量目标，进行剂量优化。报告时，应针对全部PTVCTV-PTV的扩边，各单位不同，不同的治疗机，不同的技术员也不同。,减少CTV-PTV的扩边,体位固定质控程序加强技术员的熟练程度影像引导技术的应用,前列腺因直肠前壁体积的增加而围绕其顶点旋转：气（中）或粪便（右 ）。,CTV 、OAR扩边的计算,危及器官OAR,IMRT的OAR增加OAR的设置和剂量限制也在不断发展。 串型器官、并型器官、混和型（如肾，肾小球、远端小管） 串型器官不必画全器官，但应统一（如头颈脊髓下至T1）并型器官应该画全器官。,串型器官 直肠管壁与全腔的区别,并型器官 腮腺勾画差别所致影响,IMRT时代的OAR剂量限制,既往资料来源于常规放疗，IMRT则不同。如：腮腺平均剂量26-39Gy, 1年后分泌恢复。如：全肝照射平均剂量应小于30Gy，但体积小于25%时，则无限制。OAR的分次剂量或分割次数显著减少时，OAR耐受量必须重新考虑。,PRV,对串型器官更重要PRV与PTV重叠时，不必退缩。通过改变优先程度或分区限制剂量来解决。但报告时，应以整个PRV或PTV为准。,治疗区,D98,其它危及体积（RVR）,定义：所有OAR、CTV之外的体内成像区。如果不勾画，可能忽略高剂量区。对评估远期效应的风险如致癌可能有意义。对预期寿命长的年轻患者，更为重要。,计划目标、处方和技术参数,第四部分： 处方形成的过程,IMRT的处方（Prescription),ICRU 50, 62, 71, 78号报告的含义：确定所希望达到各种感兴趣区的的剂量。目标简单时，易于实现。调强放疗的目标复杂，处方定义：治疗计划经优化后，最终被接受的剂量值。,1 确定和描述计划目标（感兴趣区的勾画、剂量）2 剂量优化，可以修改最初的计划目标。3 最终接受一整套剂量值，即为“处方”。已接受治疗计划包括最终治疗处方和技术资料。,IMRT的处方过程,部分PTV在轮廓之外的 IMRT,解决PTV与PRV重叠问题：PTV分区，分别定义剂量目标,RVR的保护,RVR也应保护剂量限制，列入治疗目标。,治疗计划报告,医生批准后，处方和技术资料即告完成。最终处方：各种体积的描述、PTV的剂量或剂量体积、分次方案、正常组织限量、剂量分布图。可与最初计划目标有所不同。,技术资料,射野数及其方向、子野数及强度分布。MLC设置或孔径形状子野的机器跳数。患者的体位和固定参数。,第四部分 临床举例,病例1： 声门上喉癌,1 临床情况：声门上喉癌 T3N0M0，III期 (ICD-O 10：C32.1) 2 治疗目的：根治性放射治疗， 同期整合加量调强放疗(SIB-IMRT),3 患者体位和影像获取,仰卧位，以头颈肩热塑成形膜固定。计划CT：双源螺旋CT，层厚2.7mm, 重建层厚2mm。增强造影剂60ml静推，速度1ml/s, 休息3分钟后再静推50ml, 立即扫描。范围：额窦至胸锁关节。FDG-PET,4 靶区设置,GTV： FDG-PET自动勾画形成 GTV-T(FDG-PET， 0Gy)CTV-T1 喉声门上、声门、声门下粘膜、会厌前间隙、咽旁间隙和甲状软骨。CTV-T2 GTV-T外扩5mmCTV-N 双颈II IV 组淋巴引流区PTV： CTVs外扩4mm, 靠近皮肤处 只扩1mm.,OAR,脊髓脑干双侧腮腺脊髓外扩4mm形成PRV，脑干和腮腺的PRV=OAR,5 计划目标,中位剂量D50% 处方： PTV-N 55.5Gy/30f/6w, 分次量1.85Gy PTV-T1 55.5Gy/30f/6w, 分次量1.85Gy PTV-T2 69Gy/30f/6w, 分次量2.3Gy,剂量限制,6 治疗计划系统和治疗机,用HiArti Tomotherapy治疗机用卷积/叠加和collpased-cone算法，有不均匀校正。,7 处方(根据TPS情况重新定义),7 处方,由于在PTV-T2实现69Gy的情况下，右侧PTV-N和PTV-T1无法实现55.5Gy的目标，故右侧PTV-N和PTV-T1处方剂量分别为55.7Gy和61Gy.,8 质量保证(QA),体模个体化验证剂量，剂量均在5%范围。每次治疗前均行兆伏级CT(MVCT)，每日行体位校正。,9 剂量报告,剂量分布、DVH、各种剂量,病例2.肺鳞癌患者,1、临床情况：男，70岁，一般情况好，卡式评分90分 。因“支气管肺炎”行抗生素治疗2周后未见好转，行胸部CT示：右肺下叶肿块；隆突下淋巴结肿大 。纤维支气管镜：右下叶支气管腔内肿物。全身PET-CT：肿瘤部位及隆突下淋巴结高代谢。活检病理：鳞状细胞癌II级。诊断：右肺下叶鳞癌T3N2M0 IIIa期 (ICD-O 10：C34.3),2、治疗目的,根治性治疗(诱导化疗+调强放疗)。先行诱导化疗(DDP+吉西他滨)，2周期后评价为稳定，予第3周期化疗后行调强放疗。,3 患者体位及影像获取,FDG-PET/CT定位：患者仰卧位，平静呼吸，双臂处于身体两侧，使用颈垫和膝架，平静呼吸。扫描层距为5mm，从头顶扫描到髋骨上缘。扫描两组图像：第一组图像没有对比剂，用于校正PET图像及计算剂量。第二组图像，通过静注对比剂，用于勾画靶区及OARs。将所有图像通过局域网传送到6.2b Pinnacle 计划系统。在PET-CT勾画靶区。,4 靶区,GTV：通过两步来勾画GTV第一步根据FDG显像勾画原发灶和LN。PET图像是在平静呼吸时获得的，因此此勾画靶区包括内部移动。自动勾画的肿瘤靶区分别命名为：GTV-T、GTV-N；第二步，根据FDG和CT信息勾画GTV-T+N，要求GTV-T+N覆盖GTV-T、GTV-N。在肺窗勾画肺组织及肿瘤组织的边界，纵膈窗勾画肿瘤与纵膈的边界。,CTV：不予预防性淋巴结照射，GTV-T + N外扩5mm为CTV-T + N，靠近骨骼、软骨及血管时不外扩。计划靶区：CTV-T + N在各个方向外扩5mm为PTV-T + N。,OAR和PRV,OAR：脊髓、双肺、食管、心脏、肝脏及双侧肾脏。PRV：脊髓及食管分别扩5mm和3mm。,5 治疗目标,计划予PTV-T + N中位剂量(Dmedian) 70Gy/35次，7周完成，分次量2Gy。剂量体积限制,6 治疗计划系统及机器,由Eleckta Sli-plus直线加速器实施静态调强。优化及剂量计算通过Pinnacle 6.2b的卷积或叠加算法完成。,7 处方描述,PTV-T +N处方为中位剂量D50% 70Gy/35次。,8 质量保证,通过验证计划不同的剂量算法。第一周，每天拍正交的射野片，当误差大于5mm时在线更正。通过第一周获得的图像，评估X-Y-Z轴上的系统摆位误差，进而校正以后治疗中的误差。如果每次误差均小于5mm，可以不用每天进行拍片验证。,9 剂量报告和计划评估,用剂量分布图、DVH及小结表作计划评估和剂量报告。GTV、CTV、PTV的D2%, D95%, D98%,及Dmedian心脏、PRV食管的D2%, D33%, D67%脊髓及PRV脊髓的D2%肺的V20 Gy和V30 Gy,病例3.前列腺癌,1 临床情况,男，72岁，PSA 8.68 ng/ml。无泌尿道症状。指诊：前列腺肿大，表面无明显结节。病理：腺癌。Gleason评分诊断：前列腺癌T1cN0M0 II期。,2 治疗目的3 患者体位和影像获取,治疗目的：根治性放疗，IMRT 。经病人同意后在超声指导下，将3枚金粒籽置入前列腺内，作为放疗标志。患者仰卧位，真空袋固定。平扫定位CT，扫描