放射治疗过程.ppt

正确的放射治疗技术的基本目标是将放射线量集中在病变区域(靶区域)，尽量杀死肿瘤细胞，保护周围正常的组织和器官免受不必要的照射量。 正常放射治疗不能很好地达到这个目标，为了更好地达到这个目标，产生了精密的放射治疗技术。 精密放疗主要是适形放疗立体定向放疗的三维调和放疗影像引导放疗，第一节三维适形放疗、适形放疗是提高治疗效益比较有效的物理措施，作为治疗技术，高剂量区分布形状与三维方向病变区(靶区)形状一致，学术界称之为三维适形放疗。 适应性放射治疗是如何实现适应性的？ 随着目前计算机的高速发展，放疗技术实现放疗四项原则的突破。 利用计算机基于CT扫描获得的患者解剖数据，对患者进行三维重建，获得患者病变的三维体积信息。 然后，根据病变的形状设置三维非共面照射区，保证各照射区的形状与同方向病变投影的二维形状一致(图9-1 )、图9-1照射区的形状与病变一致，图9-2自适应放射治疗量分布，一、自适应放射治疗过程、病变(靶区) 和重要的器官和组织：空间定位治疗计划设计治疗方案的模拟和验证治疗方案的实施，通过空间定位若干检查得到患者身体模拟的三维坐标系信息，患者的解剖结构具有治疗系统确定的位置坐标和确定的大小。 需要将数据传达给治疗计划，医生描绘患者各部分的器官组织。 特别是为了治疗靶区和邻近的靶区应该保护的危险器官，必须正确地描绘出来。 通过描绘各部分器官，可以重建患者的三维组织结构。 治疗计划设计，计算机可以根据收集的数据和患者的定位数据模拟实际治疗情况。 物理学家首先利用计算机根据患者病变位置的情况，设计患者需要的最佳治疗参数。 计算患者体内放射线剂量分布，与医生一起评价患者体内剂量分布的优劣，如不满足临床要求，重新修正放射线治疗参数，计算剂量分布，进行评价。 这样重复，直到患者体内得到最满意的剂量分布结果为止。 对治疗方案进行模拟验证，制定治疗计划后，印刷治疗计划，将治疗计划输出给治疗机。 验证计划包括等中心验证、射野形状验证、绝对剂量验证和相对剂量验证。 具体操作时将患者的治疗计划移植到模型体中，计算剂量分布，用模型体执行治疗计划，测量模型体中的剂量分布，将两种剂量分布进行比较，可以得到计划的准确性。 治疗方案得到实施，结果：高剂量分布区和靶区对三维形状的适应度比常规治疗大幅提高，进一步减少了周围正常组织和器官照射的范围。 适形放疗和常规治疗的结果经鼻咽癌、前列腺癌、非小细胞癌、颅内肿瘤等病变的研究比较证实。 二、靶区定位，主要目的是为患者建立空间参考坐标系，取得患者解剖结构信息和靶区及邻近重要器官的正确位置和范围，确定放疗的位置和区域。 定位主要通过CT、MRI和x射线数字减影等先进影像仪器获得影像数据后，计算机系统进行三维重建。 定位过程中，首先固定患者体位制作热塑性薄膜，为体型制作基准标志的位置和电脑制作治疗计划，建立共同的基准体系。强调适形放射治疗，在达到适形放射治疗的同时，按要求调整各射野内各点的输出剂量率，使靶区域内和靶区域表面的剂量随处相等。 放射治疗将成为未来放射治疗技术的主流。 三、自适应放疗计划的设计、CT定位数据传输轮廓计划的评估与确认；(一) CT定位数据传输、自适应放疗时CT定位、数据量大，每位患者扫描的CT图像数量多，只能进行网络传输或光盘传输。 目前，许多医疗机构都有自己的内部网络，可以通过网络进行传输。 网络传输数据速度快，不易出错。 (二)描绘轮廓，通过CT定位向治疗计划传输的CT数据是一系列CT图像的集合，计算机还不能自动识别人体的各部分器官组织，不能自动识别放射治疗的靶区域。 为了使计算机了解人体的解剖结构和靶区域等器官组织，我们必须定义和描绘各个部分器官组织的轮廓。 靶区和器官需要临床医生画出来。 (3)计划设计、基本步骤包括：第一阶段、设计目标区域等中心的第二阶段、追加照射场的第三阶段、设置照射场参数的第四阶段、照射场的形状设计第五阶段、剂量计算、第六阶段、评价计划和修正计划、(4)计划评价和确认等剂量剂量剂量评价DVH评价、第二节立体定向放射治疗、一、 x线立体放射治疗，一、x线立体放射治疗，(一)发展过程中1980年代为立体放射外科，Fabrikant首次采用氦离子治疗脑血管畸形。 (二)基本原理，x射线立体定向放射治疗的基本原理，使用多个非共面旋转弧包围一个或多个颅内靶，照射弧的大小由框架的旋转决定，弧面的位置与治疗床的旋转所规定的患者的位置有关， 各照射弧线剂量均集中在靶点，在焦点作用下在靶点形成高剂量分布，靶区剂量迅速下降，靶区周围正常组织受到低剂量照射，该照射技术达到的效果如同采用切刀切断靶区周围(3)治疗过程， 通过治疗前的准备校正和检查激光束精度治疗计划的确认患者的定位和定位患者的治疗，二是射线立体定向放射治疗，电离放射线的聚焦，立体定向放射外科可以在密闭的脑内形成精密的颅内靶向破坏灶。 1951年Leksell首次提出了该技术，此后在射线源、聚焦、定位技术等方面取得了很大进展。 采用Co60放射源称射线立体定向放射治疗，也称伽马刀治疗系统。 (1)刀的构成有两种伽玛刀(lekssell ):u型b型(最新型，设置在欧洲、亚洲使用)；(2)靶区域的立体定位、CT、MRI扫描或血管造影用于识别靶病灶，MRI比CT具有更多优点，MRI的分辨率为CT仅用于不能做MRI检查的患者。 (3)计算机辅助剂量规划系统、刀辐射外科计算机系统经过计算机工作站监测打印机、治疗精度、几十年的实践，建立了一系列关于辐射精度的评价方法。 Pittsburg大学的Wu等人报告了刀的机械精度测定结果。 刀具系统的总误差为约0.25mm，其通过平方根计算三个平面上的偏差的平方和而获得。 其机械偏差由生产技术决定，必须小于0.3mm。 关于桥小脑角部听神经瘤、脑干肿瘤和视交叉周围的病灶，制定治疗计划时考虑的精度以零分数毫米计算。(5)临床适应证、刀放射外科已有30年的发展历史，其应用面越来越广泛，最初的刀仅用功能神经外科就能造成颅内损伤灶，因此，目前临床应用已广泛应用于良性肿瘤和小恶性肿瘤。 用刀技术治疗的病灶大小通常为平均直径35mm，有时用刀治疗大范围的病灶，但为了确保安全性，需要减少边缘量。 直径35mm以上的病灶应选择较低的边缘量以降低并发症的发生率。 第三节三维强调放疗，适形放疗仅要求BEV方向不规则照射区和病变靶区的投影形状一致，多区组合照射明显优于靶区剂量分布的适应度，但仍不能保护肿瘤和肿瘤包裹的重要组织和器官，且剂量分布根据适应性放射治疗，如果想使靶区内和表面的剂量在任何地方相等，就必须要求能够按照要求调整各照射区内各点的输出剂量率。 这形成了三维增强的放射治疗(IMRT )。 一、强调放疗物理原理，(一)强调放疗的发展和临床意义的放疗(IMRT )最初提出于20世纪70年代，由于当时计算机技术和剂量计算模型条件的限制，IMRT在临床上未能实现。 随着多叶准直器技术和计算机控制技术的发展，放射治疗发展迅速。 在多叶准直器的动态强调照射中，利用一对叶片的相对运动，可以得到二维强度不均匀分布的照射区。 具有一定特点的肿瘤患者通过强调适形放射治疗，有望提高肿瘤的局部控制率和生存率。 此外，加强适形放疗技术可保护正常的组织和器官，特别是处于复杂的解剖结构中，适用于形状复杂、靶向多的肿瘤治疗，减少放射并发症，改善患者放疗后的生存质量。 (二)强调和强调放疗逆向规划设计过程，强调的概念被x线横断层CT成像原理的逆向过程所启发。 当CTX射线管发出的强度均匀的x射线束通过人体时，其强度分布与组织的厚度和组织的密度的乘积成反比，使用与反投影了形成组织的图像的CTX射线通过人体后的强度分布相似的高能量X()射线、电子射线或质子射线等，绕人体旋转(连续旋转或固定场聚焦)而照射时，在照射部位产生CT断层像逆向规划设计根据肿瘤靶区和周围重要器官和正常组织的解剖特征，预定靶区剂量分布和器官(OAR )限量，利用优化设计算法，根据治疗规划计算各射野方向所需的强度分布. 然后根据设计的强度分布对治疗机采取某种强调方式进行强调治疗。 二、强调放疗分类；(一)二维物理补偿器强调；(二) MLC静态强调；(三) MLC动态强调；(四)旋转强调；(五)断层治疗；(六) NOMOS2D二维强调准直仪；(三)强调治疗体位的正确固定；(一)采用瑞典Elekta等立体定位框架，体位用真空成型袋固定，保留在治疗部位的体位(2)为了减少体表皮肤的弹性对体表标记点和肿瘤的相对位置的影响，将体表标记移动到肿瘤内或肿瘤周围称为内置标记点技术。 (3)金点技术保证金点与肿瘤的相对位置不变。 (4)与照射同步的方法。 (5)采用呼吸控制技术。四是强调放疗计划的设计过程，选择靶区的中心点，设计照射区的数量和照射方向，设计照射区适应范围的目标函数计算机开始优化计算；五是强调放疗验证，放疗采用逆计划的设计方法，设计产生大量子区进行照射，使治疗过程复杂化，治疗过程中剂量的不确定性也进一步提高验证目的： (1)在简单的情况下容易评价，确认射野参数是否正确。 (2)确定临床剂量精度达到的水平。 (3)对单一患者的治疗计划进行剂量验证。 第四节影像诱导放疗，定义：四维放疗技术可以保证肿瘤的正确治疗，它在三维放疗技术中加入了时间因子的概念，在解剖组织治疗过程中运动和分次治疗的位移误差，如呼吸和蠕动运动、日常的位移误差， 在充分考虑靶