肿瘤放射治疗技术

关于肿瘤放射治疗技术第一页，共二十三页，2022年，8月28日内容放射治疗概念及设备1三维适形（3D-CRT）2固定野调强（IMRT）3容积弧形调强（VMAT）4图像引导治疗（IGRT）5第二页，共二十三页，2022年，8月28日放射治疗概念及设备放射治疗的照射方式外照射：射线的放射源位于体外一定距离,集中照射人体肿瘤部位。常用：直线加速器（高能X（γ）线和高能电子线）、伽玛刀、赛博刀、Tomo、质子重离子等。内照射：将封装好的放射源，通过施源器或输源管道直接植入患者的肿瘤部位进行照射。最常用是后装治疗机。第三页，共二十三页，2022年，8月28日放射治疗概念及设备放疗中心的设备配置直线加速器：医科达Synergy加速器，具备容积弧形调强（VMAT）、图像引导治疗（IGRT）（EPID和CBCT）。大孔径CT：飞利浦BrillianceCTBigBore具有业界最大的85厘米孔径，可以满足目前放疗定位中各种体位要求。放疗计划系统：医科达Monaco和飞利浦Pinnacle，其中Monaco计划系统使用剂量计算精度最高的蒙特卡洛算法

质控设备：SunNuclear的三维半导体阵列ArcCHECK第四页，共二十三页，2022年，8月28日放射治疗概念及设备直线加速器的组成结构机头内含多叶光栅KV级探测器阵列KV级X射线球管MV级探测器阵列平板治疗床第五页，共二十三页，2022年，8月28日三维适形（3D-CRT）

利用治疗计划系统（TPS）对CT图像重建三维的肿瘤结构在不同方向设置不同的照射野，并采用与病灶形状一致的适形挡铅（电子线）或多叶光栅（X线），使得高剂量区的剂量分布形状在三维方向上与靶区形状一致，同时使得病灶周围正常组织的受照量降低。

肿瘤GTV肿瘤区CTV临床靶区PTV计划靶区TV治疗区IV照射区危及器官OAR遮挡第六页，共二十三页，2022年，8月28日三维适形（3D-CRT）照射野越多，适形性越好

多叶光栅第七页，共二十三页，2022年，8月28日三维适形（3D-CRT）

食管癌3野三维适形放疗计划第八页，共二十三页，2022年，8月28日三维适形（3D-CRT）电子线照射

电子线照射主要是针对表浅的肿瘤（一般是小于5cm），其照射能量范围一般在4MeV到22MeV，采用铅挡块遮挡只用于三维适形治疗，剂量学特点决定单野比多野照射优越电子线百分深度剂量光子线百分深度剂量在表浅肿瘤的治疗上，电子束同X线相比具有独特的临床优势。第九页，共二十三页，2022年，8月28日固定野调强（IMRT）如果需要与靶区形状更贴近，更均匀的高剂量分布，且靶区内和表面各点的剂量处处相等怎么办？--------调整照射野的射线强度（固定野调强IMRT）该技术可以产生一种凹形的剂量分布，在复杂的治疗几何条件下可提供给敏感的正常组织一种特殊的保护；射野的强度可调制成与靶区的厚度成正比。在靶区最厚的地方，射野的强度最大，在靶区最薄的地方，强度也就最小。调强治疗计划则采用正向计划或者自动逆向优化方式，通过计算机的优化技术来帮助确定射线通过靶区的强度。

第十页，共二十三页，2022年，8月28日固定野调强（IMRT）单个辐射野优化产生不均匀的强度分布以达到整体靶区均匀的剂量分布第十一页，共二十三页，2022年，8月28日固定野调强（IMRT）特点

固定野调强(IMRT)多叶光栅MLC静态/动态调强臂架静止时出束剂量率不变/可变低兆伏光子线射野数目一定第十二页，共二十三页，2022年，8月28日固定野调强（IMRT）

相比于三维适形计划：1）多野（5-9野）照射，每个射野内有若干由MLC形成的不规则子野。2）对于肿瘤靶区，剂量有更好的适形性和均匀性，提高照射精度，更好地保护正常器官组织，可以进行同步加量。3）针对肿瘤形状结构复杂的病种更有优势

鼻咽癌9野调强放疗计划第十三页，共二十三页，2022年，8月28日容积弧形调强（VMAT）

VMAT是一种动态调强旋转治疗技术，可通过在不间断出束时动态调节治疗机架的运动速度、剂量率和射野形状以及准直器角度来达到高度适形的剂量分布，极大缩短了治疗时间、提高治疗效率、改善了生物效应。相比于IMRT，主要优势：1）快捷--大大缩短了治疗时间。以双弧鼻咽癌为例，治疗时间只要3分钟。2）高效--根据临床需要，可以灵活应用单弧或多弧完成治疗，极大地提高治疗速度的同时亦保证了治疗质量。3）精确--对于部分病例，有更好的剂量适形性和均匀性，更高的靶区覆盖率，更好的保护正常组织。4）光子利用率高—靶区获得相同的受照射剂量，所需的机器照射跳数更少。

第十四页，共二十三页，2022年，8月28日容积弧形调强（VMAT）特点

容积弧形调强(VMAT)TextTextTextVMAT是一种具有旋转照射优点的动态IMRT方式机架

剂量率MLC运动速度可变第十五页，共二十三页，2022年，8月28日容积弧形调强（VMAT）哪些临床情况最适合VMAT技术治疗

低分割大剂量放疗立体定向体部大分割治疗保护危及器官的全盆腹腔照射儿童肿瘤的适形治疗技术要求简单的治疗早期头颈部肿瘤第十六页，共二十三页，2022年，8月28日容积弧形调强（VMAT）T1/T2期计划9F和VMAT靶区和危及器官剂量学差异不大T3/T4期计划脑干受量9F明显低于VMAT跳数和治疗时间VMAT计划明显低于9FVMAT可作为早期鼻咽癌放疗的较优选择。第十七页，共二十三页，2022年，8月28日图像引导治疗（IGRT）现代放射治疗技术注重“精确定位、精确计划、精确治疗”影像引导放疗（IGRT）提高准确性和重复性

IMRTIGRT优化物理剂量分布控制剂量分布位置第十八页，共二十三页，2022年，8月28日图像引导治疗（IGRT）靶体积移动（摆位误差或组织运动）导致误照射

第十九页，共二十三页，2022年，8月28日图像引导治疗（IGRT）Patient2D（EPID）DRRXrayKVimagePatient3D(IGRT):Cone-BeamCT(CBCT)

CTCBCTMVimage第二十页，共二十三页，2022年，8月28日图像引导治疗（IGRT）

KV级锥形束CT-CBCT

Transaxial~TransaxialConeBeamCBCT成像技术是目前应用最广的图像引导技术，使用大面积非晶硅数字化X射线探测板，机架旋转一周就能获取和重建一定体积范围内的CT图像。第二十一页，共二十三页，2022年，8月28日图像引导治疗（IGRT