《ICRU号报告》PPT课件

ICRU83号报告调强放射治疗的处方,记录和报告,国际放射单位和测量委员会(InternationalCommissiononRadiationUnitsandmeasurements,ICRU)与放射治疗有关的报告,1978年29号报告:光子线和电子线外照射放射剂量报告规范1985年38号报告:妇科肿瘤腔内放疗中体积和剂量报告1993年50号报告:光子线治疗的剂量处方,记录和报告1997年58号报告:间质放疗中放疗体积和剂量报告1999年62号报告:光子束放疗的处方,记录和报告(补充ICRU50号报告)(Prescribing,RecordingandReportingPhotoBeamTherapy,SupplementtoICRUReport50)2010年83号报告调强放射治疗的处方，记录和报告,促使ICRU补充ICRU50号报告的原因影像技术上的进展使得靶区的模型甄别精度有了很大的提高.加速器附件的发展和普及(如高精度多叶光阑呼吸门控系统病人治疗固定装置),虚拟模拟适形治疗逆向计划等新技术的应有和使得治疗精度有了很大提高.,一体积规范,大体肿瘤体积(GTV)指可触及到,可见的或可证明的恶性病变的范围,包括原发灶,转移淋巴结和其他转移灶.如果肿瘤已被切除,则认为没有GTV.确定GTV的方法TNM(UICC,1997),AJCCS(AJCCS,1997)国际分期标准一致,可通过临床体检(视诊,触诊,内窥镜等)和影像技术(X-ray,CT,MRI,MRSI,PET,SPECT等)来确定GTV的范围.为同检查方法获得的GTV形状和大小是不一样的.因此肿瘤学医生必须清楚哪一种方法用来确定GTV.值得注意的是,即合同一种检查方法,不同观察者勾画GTV轮廓差异也可能很大.,GTV(GrossTumorvolume,GTV),CT,PET,不同检查方法GTV轮廓差异,CTV(ClinicalTargetVolume),临床靶体积(CTV)包括和亚临床灶.CTV是含有可显示的GTV和(或)需要被杀灭的亚临床恶性病变的体积,这个体积必须得到合适的放射剂量以达到根治目的.,CTV的确定是3-DCRT对放射肿瘤学家提出的最大挑战之一,对CTV的定义除要考虑原发灶周围的亚临床灶外,还要根据肿瘤生物学行为特点考虑可能侵犯和转移的范围.目前影像学检查尚无法发现亚临床灶,其范围的确定来源于临床资料和随访,如果对亚临床灶治疗不充分,该区域复发机率会明显高于其他部位.亚临床灶分为两种类型:GTV周围的镜下侵润和区域淋巴结,前者通常规定为CTV1,后者可用CTV2,CTV3等表示.,DiscrepenciesinvolumedelineationsbetweenphysiciansFiveclinicians,8patients.Min/MaxRatioupto1:7.AverageTCP51%,LargeinterrobservervariationinCTVVandeSteeneetal,R62:37,DiscrepenciesinvolumedelineationsbetweenphysiciansT3NoMosquamouscellcancerofthebaseoFtongueCTVdrawnby11differentphysiciansMeanCTV:327cc(min119max601)Min/Maxratio:1:5Jeanneret2机器的不确定性,如机架,准直器,治疗床等误差;3剂量测量的不确定性;4从CT和模拟定位机到治疗床的摆位误差;5人为因素.使用体位固定装置和影像验证系统,严格的质控,对技术员进行培训等可减小SM.,IM和SM简单相加作为CTV总体安全边缘会导致PTV过大,超过患者的耐受.两者平方和后开方(IM2+SM2)1/2的计算方法得到了同行的认可.IM和SM在各个方向上可能不同,因此PTV总体边缘在各方向上不同.,当PTV与危及器官重叠时,应认真考虑处方剂量与分割,在某此情况下可能要修改处方.如靶体积和/或剂量水平,寻求一种折中的办法,让患者尽可能地获得最大利益.这种作法如果导致局控率下降,此时应将要治目的改为姑息.,TV(TreatedVolume,TV),治疗体积(TV)是放疗师定义的认为可达到治疗目的的剂量区域,通常定义为90%等剂量面所包绕的区域为治疗体积适形指数(ConformalIndex,CI)指PTV与TV的比值.反映TV的形状与PTV的符合程度.定义CI的前提条件是TV应完全包绕PTV.CI是优选治疗计划的重要指标之一,理想的计划中TV与PTV完全一致,CI等于13DCRT和调强放射治疗(IMRT)等现代技术正使得CI值逐渐向1接近。,IV（IrradiatedVolume,IV）,照射体积（IrradiatedVolume,IV）IV指50%等剂量面包含的体积，它与正常组织的耐受性明显相关，直接反映了正常组织所受剂量的大小。照射体积覆盖危及器官的范围是评价和优选计划的重要依据。,OR(Organsatrisk,OR),危及器官(Organsatrisk,OR)OR指放射敏感性明显影响治疗计划和处方剂量的正常组织.根据功能亚单位(FunctionalSubUnit)的概念将危及器官分为“串联型”、“并联型”、“串并联型”。串联型器官链上任何一个功能单元的破坏将影响整个器官的功能，它的放射并发症具有较小的体积效应。并联型器官（如肺、肝、肾等）的功能单位则以并列方式构成整个器官的功能，它具有较大的体积效应，只有足够多的功能单位同时受损才会造成整个器官功能的损害。,PRV(PlanningOrganatRiskVolume,PRV),计划危及器官组织(PlanningOrganatRiskVolume,PRV)放疗过程中危及器官同样存在形状、大小的变化和摆位误差等不确定因素。类似PTV确定原则，考虑危及器官不确定性因素的影响后扩大的范围定义为PRV。同样，PRV也是一个几何学的概念。,二、ICRU参考点,定义PTV内ICUR参考点是用来报告组织吸收剂量，应根据以下原则选择ICRU参考点：,该点的剂量与临床相关，在PTV剂量中具有代表性该点的位置清晰明确、容易确定该点的剂量能够准确测量该点所在区域非剂量陡降区,一般选择PTV中心为ICRU参考点。某些情况下难以确定时亦可选择PTV中有意义的点,三、剂量报告的基本要求,必须报告ICRU参考点的剂量必须报告PTV内最大和最小剂量如有可能，报告PTV内平均剂量、剂量标准偏差及剂量体积直方图（Dose-VolumeHistograms,DVH）等相关因素注明OAR的累积范围和剂量,四、吸收剂量的分布,放射治疗的处方不仅包括治疗目的和体积，而且包含射线剂量和剂量分布。如果TV内的剂量分布过于不均匀，就不可能获得应有的疗效，不同的放疗中心之间也就无法进行相互比较，因此在制定治疗处方时，应该对剂量的不均匀程度予以说明,由于技术因素，目前认为剂量分布均匀性在处方剂量的+7%-5%之间是最好的治疗技术和临床状态。如果分布不在该区域，放疗医师应该考虑是否接受该治疗方案。,五、剂量评估报告的三个水平,水平1：基本技术（BasicTechniques）是报告的最低要求，所有的放疗中心都必须完成。要求通过PDD表和标准等剂量图准确确定ICRU参考点的位置和剂量，同时估算出PTV中最大和最小剂量。,水平2：现代技术（AdvancedTechniques）这一水平可使放疗中心之间有更完整的信息交流。它不仅要求运用患者数据获取工具和（或）现代影像技术（如多层面CT和MRI断层）勾画出GTV、CTV、OR、PTV和PRV，而且要求给出各平面和体积的剂量分布图及DVHs。如有必要，进行组织不均匀性修正，在整个放疗过程有完整的质量保证（QualityAssurance,QA）程序。,水平3：进展水平（DevelopmentalTechniques）该水平代表放疗新技术的发展和最新的临床研究，其临床报告准则尚未建立（如BNCT、IMRT等）。随着这些新技术的成熟和研究的完成，目前水平三中的技术、设备和标准将逐渐划归为水平二，二对水平三将有更高的要求（如生物靶体积,BiologicalTargetVolume,BTV）。,促使ICRUICRU83号报告的原因,调强放射治疗已经成为主流技术肿瘤和正常组织的三维确定，精确勾画计量优化的复杂性验收和质量控制要求严格,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。,优化结果的对比,等效均匀剂量(EquivalentUniformDose,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。,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,ICRU83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，,ICRU50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.MonteCarlo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,ICRU83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57Gy，57.5Gy，60Gy,63Gy,ICRU83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,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vDDmedian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,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。,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),ICRU50,62,71,78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,RVR的保护,RVR也应保护剂量限制，列入治疗目标。,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。,临床举例,非小细胞肺癌,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T3N2M0IIIa期(ICD-O10：C34.3),2、治疗目的和方式,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6.2bPinnacle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