肿瘤放射治疗技术进展

肿瘤放射治疗技术进展肿瘤放射治疗技术的发展

AdvancesinRadiationTherapyTechnology

一、癌症三大治疗手段比较

二、放射治疗面临的问题

30%凹形靶区的治疗

30%肿瘤对X(γ)射线的抗拒

三、剂量引导放射治疗(DGRT)第2页,共32页，2024年2月25日，星期天肿瘤放射治疗技术的发展

AdvancesinRadiationTherapyTechnology

一、癌症三大治疗手段比较

二、放射治疗面临的问题

30%凹形靶区的治疗

30%肿瘤对X(γ)射线的抗拒

三、剂量引导放射治疗(DGRT)第3页,共32页，2024年2月25日，星期天癌症治疗的三大手段肿瘤治疗技术进展第4页,共32页，2024年2月25日，星期天三大治疗手段在肿瘤治疗中的地位CTV亚临床病变—病理边界

(手术化疗放疗)GTV实体瘤-----影像学边界

(手术放疗)hGTV

乏氧细胞区---PET显像

(手术放疗)第5页,共32页，2024年2月25日，星期天适形放射治疗的临床价值癌症治疗五年生存率1900s 1930s 1960s 1990s5% 15%30%45%AmericanCancerSociety:Cancerfacts&figures1995手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献

外科手术 22% 放射治疗 18% 化学治疗 5%55%未根治的癌症患者的死亡原因

原发肿瘤未控 18%远地转移未控 37% 合计 55%EurJCancer1992;28A:2061-2069Cancer1983;51;2401-2409肿瘤治疗技术进展第6页,共32页，2024年2月25日，星期天放射治疗的手段放疗技术进展第7页,共32页，2024年2月25日，星期天肿瘤放射治疗技术的发AdvancesinRadiationTherapyTechnology

一、癌症三大治疗手段比较

二、放射治疗面临的问题

30%凹形靶区的治疗

30%肿瘤对X(γ)射线的抗拒

三、剂量引导(DGRT)放射治疗第8页,共32页，2024年2月25日，星期天肿瘤放射治疗技术的发展

一、癌症三大治疗手段比较

二、放射治疗面临的问题

30%凹形靶区的治疗

30%肿瘤对X(γ)射线的抗拒

三、剂量引导放射治疗(DGRT)第9页,共32页，2024年2月25日，星期天放射治疗存在的问题

约有30%左右的肿瘤为凹形靶区,周围有重要器官。

——调强治疗(IMRT)可望解决

约有30%左右的肿瘤对X(

)射线、电子束和质子束抗拒。

——期望中子、轻、重离子放疗技术进展第10页,共32页，2024年2月25日，星期天提高治疗增益比的技术(历史)进程ConventionalRT

常规放疗

3DConformalRT适形放疗

IntensityModulationRT

调強放疗20世纪70年代未20世纪90年代初第11页,共32页，2024年2月25日，星期天IMRT原理第12页,共32页，2024年2月25日，星期天GTVITVCTVPhysicalOptimization物理优化IGRT及IGRT后时代的发展方向IGRT(DGRT)hGTVIMRT(EMRT)EnergyoptimizationBiologicalOptimization生物优化QMRT(LETOptimization)BGRT第13页,共32页，2024年2月25日，星期天进展5：质子IMRT(IMPT)ProtonIMRTPhotonIMRT第14页,共32页，2024年2月25日，星期天Beam15,16,17Beam5,6,7,8Beam1,2,3,4Beam9,10,11Beams12,13,14StaticMLCfieldssuperimposedatanumberoffixedgantryanglesAlreadyCommerciallyAvailableandClinical

IMRTStepandShoot放疗技术进展第15页,共32页，2024年2月25日，星期天CO60

19551972Clinac41988EPIDMLC1995SerialTomoTherapy(1stcommercialIMRT)2001IMRT2003CTGuidedIG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照机发展史—C形臂单头设计19923DTreatment19961968

(commercializedversions)

1983MRI1992HelicalCT1995HelicalMultisliceCT2002PET/CTusecommonInRT外照机发展史—环形机架单头设计2005CBCTCommercialAvailabilityHelicalTomoTherapy2003C-ArmsinventedfordiagnosticX-RaysEarly1900s2005AdaptivePlanningDGRTDoseVerification2007StatRTThroughputandReliabilityEnhancements20082003CT外照射放射治疗机的发展C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理第16页,共32页，2024年2月25日，星期天Clinac4(1969)Clinac6-100&600c(1970’s-90’s)

Clinac1800c(1980’s–1990’s)Clinac2300series(1990’s-2000’s)Trilogy“Modern”C-形臂单头锥束治疗机40年发展ElektaSynergySiemensArtiste第17页,共32页，2024年2月25日，星期天CO60

19551972Clinac41988EPIDMLC1995SerialTomoTherapy(1stcommercialIMRT)2001IMRT2003CTGuidedIG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照机发展史—C形臂单头设计19923DTreatment19961968

(commercializedversions)

1983MRI1992HelicalCT1995HelicalMultisliceCT2002PET/CTusecommonInRT外照机发展史—环形机架单头设计2005CBCTCommercialAvailabilityHelicalTomoTherapy2003C-ArmsinventedfordiagnosticX-RaysEarly1900s2005AdaptivePlanningDGRTDoseVerification2007StatRTThroughputandReliabilityEnhancements20082003CT外照射放射治疗机的发展C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理第18页,共32页，2024年2月25日，星期天图调强方式:MLC(断层)调强强度分布PositionIntensity步进式调强适形放射治疗C-形臂单头扇形束治疗机第19页,共32页，2024年2月25日，星期天强度分布PositionIntensity螺旋式调强适形放射治疗CT环形机架扇形束治疗机第20页,共32页，2024年2月25日，星期天MRI

TomographySPEC

TomographyPositronEmissionTomographyTomoTherapyThenewstandardfor

RadiationOncologyComputedTomographyNewAllofthesenewtechnologiesarebasedontheringgantrydesignCT环形机架扇形束治疗机第21页,共32页，2024年2月25日，星期天LaneRosen,MDWillisKnightonCancerCenter第22页,共32页，2024年2月25日，星期天CO60

19551972Clinac41988EPIDMLC1995SerialTomoTherapy(1stcommercialIMRT)2001IMRT2003CTGuidedIG-IMRT(TomoTherapy)2008RapidArcIMAT外照机发展史—C形臂单头设计19923DTreatment19961968

(commercializedversions)

1983MRI1992HelicalCT1995HelicalMultisliceCT2002PET/CTusecommonInRT外照机发展史—环形机架单头设计2005CBCTCommercialAvailabilityHelicalTomoTherapy2003C-ArmsinventedfordiagnosticX-RaysEarly1900s2005AdaptivePlanningDGRTDoseVerification2007StatRTThroughputandReliabilityEnhancements20082003CT外照射放射治疗的发展方向C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理环形机架多头设计启发于X(γ)-刀和CT的锥形束成像的逆原理1968199420012004

Elektaγ-knifeOUR-γ-knifeTri-beams2007Five-beams外照机发展史—环形机架多头设计Non-coplanar-beamsIMRT,IGRT,DGRT第23页,共32页，2024年2月25日，星期天

Elekta-刀和OUR-刀装置示意图

放疗技术进展第24页,共32页，2024年2月25日，星期天SGS-I型超伽治疗系统的治疗原理第25页,共32页，2024年2月25日，星期天第26页,共32页，2024年2月25日，星期天第27页,共32页，2024年2月25日，星期天X射线立体定向治疗(X-刀)第28页,共32页，2024年