腫瘤放療學(xué)總結(jié)(詳細(xì))

小 結(jié)1 概述： 近距離治療的定義、特征；近距離放療也稱內(nèi)照射，它與外照射（遠(yuǎn)距離照射）相對(duì)應(yīng)，是將封裝好的放射源，通過(guò)施源器或輸源導(dǎo)管直接置入患者的腫瘤部位進(jìn)行照射。2、基 本 特 征1. 放射源貼近腫瘤組織，腫瘤組織可以得到有效的殺傷劑量，而鄰近的正常組織，由于輻射劑量隨距離增加而迅速跌落，受量較低。2. 近距離照射很少單獨(dú)使用，一般作為外照射的輔助治療手段，可以給予特定部位，如外照射后殘存的瘤體等予以較高的劑量, 進(jìn)而提高腫瘤的局部控制率。 分類： 按放射源的置入方式：手工 手工操作大多限于低劑量率且易于防護(hù)的放射源 。后裝技術(shù) 后裝技術(shù)則是指先將施源器 (applicator) 置放于接近腫瘤的人體天然腔、管道或?qū)⒖招尼樄苤踩肓鲶w，再導(dǎo)入放射源的技術(shù)，多用于計(jì)算機(jī)程控近距離放療設(shè)備。 按放射源的劑量率；6、近距離放療按劑量率大小劃分 l 低劑量率 (LDR)： 24Gyh l 中劑量率 (MDR)：412Gyh l 高劑量率 (HDR)： 12Gyh 按治療方式3、近距離放療的照射方式l 腔內(nèi)治療l 管內(nèi)治療l 組織間插植治療l 術(shù)中插植治療l 表面敷貼治療 近距離放療使用放射源的種類及特點(diǎn)一、近距離放療的物理量和單位制l 放射源的活度 (activity，A) ： 放射性物質(zhì)的活度定義為源在 t 時(shí)刻衰變率。 放射活度的舊單位是居里(Curie)，符號(hào)Ci，它定義為1Ci=3.71010衰變/秒 在標(biāo)準(zhǔn)單位制下放射活度單位是貝克勒爾(Bq)，1Bq=ldps=2.7010-11Ci l 密封源的外觀活度 Aapp： 在實(shí)際應(yīng)用中，源的有效活度直接受源尺寸、結(jié)構(gòu)、殼壁材料的衰減及濾過(guò)效應(yīng)的影響，源在殼內(nèi)的內(nèi)含活度，即裸源活度與有外殼時(shí)放射源的活度測(cè)量值可能存在很大差異，因此派生所謂外觀活度的概念，它定義為同種核素、理想點(diǎn)源的活度，它在空氣介質(zhì)中、同一參考點(diǎn)位置上將產(chǎn)生與實(shí)際的有殼密封源完全相同的照射量率。目前隨著源尺寸的微型化，外殼材料變得更薄，導(dǎo)致外觀活度與內(nèi)含活度的差異日趨縮小，外觀活度又可稱作等效活度 。l 放射性核素的質(zhì)： 放射性核素射線的質(zhì)量用核素符號(hào)、半衰期和輻射線的平均能量三要素來(lái)表示。 如：鈷Co-60的半衰期=5.24年， 輻射線平均 能量為1.25MeV; 銥Ir-192的半衰期=74.2天， 輻射線平均能量為0.38MeV;l 照射量常數(shù): 在特定的條件下，單位質(zhì)量的放射源在單位距離處的純射線的量。l 吸收劑量 D: 吸收劑量的定義為dE/dm的商，dE為電離輻射在質(zhì)量為dm的介質(zhì)中沉積的平均能量。SI單位為戈瑞（Gy）。二、劑量計(jì)算距源r處吸收劑量： D=A f (1/r2 ) T其中： A：源的外觀活度（mCi) f：倫琴拉德轉(zhuǎn)換因子（cGy/R-1) : 照射常數(shù) ：劑量分布不均勻校正函數(shù)，一般取常數(shù) T：組織散射與衰減因子2 近距離放療的物理量、單位制和劑量計(jì)算 放射強(qiáng)度的表示方法。 放射源周圍的劑量分布。 源的空間劑量分布； 水中與空氣中劑量轉(zhuǎn)換。3、近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)和施治技術(shù) 腔內(nèi)治療劑量學(xué) 斯特哥爾摩系統(tǒng)、巴黎系統(tǒng)、曼徹斯特系統(tǒng)特點(diǎn)； ICRU規(guī)定 除確定靶區(qū)和治療區(qū)外，ICRU還定義了參考體積的概念，即參考等劑量面包羅的體積。參考劑量值對(duì)低劑量率(0.42Gyh)治療為60Gy；對(duì)高劑量率治療為相應(yīng)的(60Gy)等效生物劑量值。參考體積由劑量分布反映的長(zhǎng) (dl)、寬 (dw)、高 (dh) 確定 . 定義直腸劑量參考點(diǎn)(R)、膀胱劑量參考點(diǎn)(BL) 插植治療劑量學(xué)：巴黎系統(tǒng)的基本原則。l 布源規(guī)則 ： 等距封裝在塑管中的串源 (ribbon) 均呈直線型、彼此相互平行、各線源等分中心位于同一平面、各源相互等間距、排布呈正方形或等邊三角形、源的線性活度均勻且等值、線源與過(guò)中心點(diǎn)的平面垂直。 l 若靶區(qū)厚度T12mm則用單平面插植，l 若靶區(qū)厚度T12mm則用雙平面插植l 基準(zhǔn)劑量點(diǎn) (basal dose points) 定義在正三角形各邊垂直平分線交點(diǎn)或正方形對(duì)角線的交點(diǎn)。該點(diǎn)是源 (針管) 之間劑量最低的位置，基準(zhǔn)劑量 (Basal Dose) 是各基準(zhǔn)點(diǎn)劑量BD的平均值BD：且參考劑量RD=0.85 BD 管內(nèi)治療劑量學(xué)：參考點(diǎn)的選擇。 腔管治療的劑量參考點(diǎn)大多相對(duì)治療管設(shè)置，且距離固定。 例如，食管癌、氣管腫瘤參考點(diǎn)設(shè)在距源軸10mm處，直腸、陰道癌治療參考點(diǎn)定在粘膜下，即施源器表面外5mm。當(dāng)然，這并不意味著認(rèn)定腫瘤靶區(qū)邊緣就在這一距離，而是為了施治技術(shù)的相對(duì)統(tǒng)一以及便于院所間交流形成的規(guī)范。因?yàn)槿绻贿@樣做，距離反平方因素將會(huì)使各院所之間的實(shí)際施治劑量大相徑庭，完全喪失交流的基礎(chǔ)，這是近距離放療有別于外照射的一個(gè)重要方面。 施治技術(shù)： 腔內(nèi)與管內(nèi)、組織間插植照射、手術(shù)中置管照射、敷貼治療4近距離放療臨床劑量學(xué)步驟 1. 療前準(zhǔn)備、施用器置放及護(hù)理措施； 2. 靶區(qū)定位、施源器及解剖結(jié)構(gòu)的空間重建； 3. 劑量參考點(diǎn)的設(shè)置； 4. 計(jì)算源在各個(gè)駐留位的照射時(shí)間和優(yōu)化處理，顯示劑量分布； 5. 出源照射治療； 6. 治療結(jié)束后，取出施用器。 放射源的定位方法：正交定位技術(shù)、立體平移定位技術(shù)、立體變角定位技術(shù)小 結(jié)1. 放射治療的基本目標(biāo) 提高放射治療的治療增益比，即最大限度地將放射線的劑量集中到病變（靶區(qū)）內(nèi)，殺死腫瘤細(xì)胞，而使周圍正常組織和器官少受或免受不必要的照射。2. 限制腫瘤劑量提高的原因:1. 不能獲得靶區(qū)和重要器官詳細(xì)的三維信息;2. 較難或很少計(jì)算OAR及興趣器官與組織的劑量分布的細(xì)節(jié);3. 常規(guī)治療只限于共面設(shè)計(jì)，較難實(shí)施非共面射野的照射;4. 缺乏計(jì)劃評(píng)估手段;5. 整個(gè)治療過(guò)程病人體位不能保證精確重復(fù), 6. 缺乏治療驗(yàn)證措施，治療誤差較大。3. 精確放療的實(shí)現(xiàn)及含義 精確定位；精確設(shè)計(jì)；精確照射： 精確定位：采用CT或MRI立體定向、三維重建的定位方法 精確設(shè)計(jì)：采用三維計(jì)算、三維顯示,三維適形調(diào)強(qiáng)逆向設(shè)計(jì)的方法 精確照射：采用動(dòng)態(tài)多弧或靜態(tài)多野非共面聚焦式適形調(diào)強(qiáng)照射的方法. 什么是適形放療？適形放療（3 dimensional conformal radiation therapy, 3DCRT）是一種技術(shù)，使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與病變（靶區(qū)）形狀一致。. 3DCRT劑量分布特點(diǎn)： （1）高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與病變（靶區(qū)）的形狀一致； （2）靶區(qū)內(nèi)的劑量分布符合預(yù)定要求。. 立體定向適形調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求：（1）基本設(shè)備 1. 直線加速器 2. 模擬定位機(jī) 3. CT或MRI 4. 模室設(shè)備（2）專業(yè)設(shè)備1. 三維治療計(jì)劃系統(tǒng)（3DTPS) 2. 定位裝置 3. 治療擺位裝置 4. 限束裝置（準(zhǔn)直筒、MLC等） 5. 體位固定裝置 6. 驗(yàn)證裝置. 適形放療基本流程圖小 結(jié)1. 定義：立體定向、SRS、SRT什么叫立體定向？利用立體定向裝置、CT、MRI和X線數(shù)字減影等先進(jìn)影像設(shè)備及三維重建技術(shù)，確定病變和臨近重要器官的準(zhǔn)確位置和范圍，這個(gè)過(guò)程叫作三維空間定位，也叫立體定向。 立體定向放射手術(shù) (SRS) 的定義： 利用立體定向放射技術(shù)，用多個(gè)小野三維集束單次大劑量照射病變。立體定向放射治療（SRT）的定義： 利用立體定向放射技術(shù)，用多個(gè)小野三維集束多次大劑量照射病變。2. 立體定向原理、劑量分布特點(diǎn)原理：多個(gè)小野（線束）在三維方向上集束，在一個(gè)焦點(diǎn)（腫瘤）上相交，定向單次大劑量集中照射病變 。SRT（SRS）劑量分布的特點(diǎn)SRT(SRS) 的小野具有高斯形的劑量分布，這種劑量分布就像一把尖刀插入病變內(nèi)。靶區(qū)定位的 1 mm誤差可以引起靶周邊最小劑量變化約10%的量級(jí)。(1) 小野集束照射，劑量分布集中；(2) 靶區(qū)周邊劑量變化梯度較大；(3) 靶區(qū)內(nèi)及靶區(qū)附近的劑量分布不均勻 ；(4) 靶周邊正常組織的劑量很小。3. SRS（SRT）的實(shí)現(xiàn)方式： X刀、刀SRT（SRS）的實(shí)現(xiàn)方式l -刀：使用多個(gè)鈷-60放射源分布于頭頂部半球的不同經(jīng)緯度上，經(jīng)準(zhǔn)直后聚焦于一點(diǎn)，此點(diǎn)稱為焦點(diǎn)。l X-刀：以加速器為基礎(chǔ)的X射線SRT (SRS) ：一般采用4 12個(gè)非共面圓形小野繞等中心旋轉(zhuǎn)，達(dá)到 刀集束照射同樣的劑量分布。4. SRS（SRT）的實(shí)現(xiàn)步驟X()射線SRT(SRS)治療一般要經(jīng)過(guò)四個(gè)過(guò)程 : 1. 固定頭架：將立體定向裝置固定在病人身上； 2. 影像學(xué)定位：利用立體定向裝置、CT、MRI 等先進(jìn)影像設(shè)備及三維重建技術(shù)對(duì)病變準(zhǔn)確位 ； 3. 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)：用三維治療計(jì)劃系統(tǒng)精確地設(shè)計(jì)治療方案 ； 4. 照射治療：按照計(jì)劃對(duì)病變實(shí)施、手術(shù)、照射。5. 臨床應(yīng)用的特點(diǎn)（一） 嚴(yán)格掌握 X()刀治療的適應(yīng)癥（二） 嚴(yán)格實(shí)施質(zhì)量保證與質(zhì)量控制（三） 嚴(yán)格按照治療程序?qū)嵤┲委熜?結(jié)1、QA、QC的定義：質(zhì)量保證：在病人放射治療的整個(gè)服務(wù)過(guò)程中，為確保治療方案的一致性和治療方案的安全實(shí)施，包括靶區(qū)獲得足夠的照射劑量，同時(shí)最小的正常組織、最少的工作人員照射量和對(duì)病人有效監(jiān)控而制定或采取的手段。質(zhì)量控制: 采取必要的措施保證QA的執(zhí)行，并不斷修改服務(wù)過(guò)程中的某些環(huán)節(jié)，達(dá)到新的治療保證水平 2、QA、QC的意義：3、可能影響劑量精度的偏差：1.患者解剖結(jié)構(gòu)的確定 患者體位，描繪外輪廓，定義敏感器官，組織不均勻性的影響；2靶體積的定義 靶體積的形狀和位置，由于器官和組織的生理活動(dòng)，如呼吸對(duì)其的影響；3治療計(jì)劃設(shè)計(jì) 臨床射線束數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)軟件和硬件等產(chǎn)生的偏差；4治療實(shí)施 在機(jī)器校準(zhǔn)，病人擺位，不規(guī)范的操作和設(shè)置產(chǎn)生的偏差；5患者數(shù)據(jù)資料 登記，診斷，治療處方及描述，過(guò)去治療記錄的出現(xiàn)的偏差。4、物理技術(shù)方面QA：1）治療機(jī)和模擬機(jī)的機(jī)械和幾何參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)整;2）加速器劑量檢測(cè)系統(tǒng)和鈷-60計(jì)時(shí)系統(tǒng)的檢測(cè)與校對(duì);3）治療計(jì)劃系統(tǒng);4）腔內(nèi)組織間治療和安全. 靶區(qū)劑量的總不確定度：5% 治療機(jī)參數(shù)變化和治療中病人體位移動(dòng)造成的不確定度 ： 10 mm5、日檢、月檢、季檢、年檢及不定期檢的項(xiàng)目、指標(biāo)與方法每 日 1 . 加速器水冷系統(tǒng),內(nèi)循環(huán):包括水溫( 40 )、水壓( 60Pb )、水量(不低于水位下限 ),外循環(huán): 水流量 。 2 . 六氟化硫(SF6)(30-32 Psi) 。 3 . 空氣壓縮氣保證清潔無(wú)水 。 4 . 安全連鎖包括: 門連鎖、治療室手控盒連鎖、電子線限光筒防碰撞連鎖、控制臺(tái)治療鑰匙連鎖、開(kāi)機(jī)指示燈是否亮 。 5 . 監(jiān)視系統(tǒng)是否正常, 包括攝像機(jī)和對(duì)講機(jī) 。 6 . MLC 自檢 。 7 . VARIS 網(wǎng)絡(luò)與加速器連接, 自動(dòng)擺位 。 8 . VARIS 網(wǎng)絡(luò)治療數(shù)據(jù)備份 。 9 . 加速器頭部X刀等中心檢測(cè) （ 用指針，每次用前 ）。 每 周 1 . 加速器 ( 模擬機(jī) ) 機(jī)架角度指示、加速器機(jī)頭角度指示 。 2 . 加速器 ( 模擬機(jī) ) 床旋轉(zhuǎn)角度指示、床升降指示 。 3 . 加速器 ( 模擬機(jī) ) SSD100cm指示 。 4 . 加速器室 ( 模擬機(jī)室 ) 激光燈等中心誤差 ( 1 mm ) 。 5 . 加速器 ( 模擬機(jī) ) X-Y雙方向指示與燈光野符合性 。 6 . MU1與MU2的偏差 ( 1 % ) 。 7. MU絕對(duì)劑量測(cè)量 ( 1 % ) 。每 月 1. MLC 逐個(gè)葉片自檢 （ 用維修專用軟件 ） 。 2. X 射線能量Q 值變化( 測(cè)J20 J10 比值, 2 % ) 。 3.加速器 ( 模擬機(jī) ) 治療床橫向、縱向指示。 4.加速器照射野與燈光野符合性( 2 mm ) 。 5.治療擺位輔助裝置和固定架 。 每 季 1.清潔MLC葉片( 不拆MLC ), 用膠片驗(yàn)證 。 2.加速器 ( 模擬機(jī) ) 床橫向、縱向軸承清潔( 用無(wú)水酒精清洗,潤(rùn)滑油 ) 。 3.加速器 ( 模擬機(jī) ) 檢查所有風(fēng)扇 。每 半 年 1. 用膠片對(duì)加速器 ( 模擬機(jī) ) 機(jī)械等中心進(jìn)行校正( 2 mm ) 。 2. 拆下MLC 計(jì)120葉片逐個(gè)清潔, 用膠片驗(yàn)證 。 3. 檢查加速器內(nèi)循環(huán)水各支路水流量 。 4. 清潔CONSOLE 柜內(nèi)部、清潔旋轉(zhuǎn)機(jī)架、清潔電子柜內(nèi)部、清潔后機(jī)架柜內(nèi)部 。每 年 1. 加速器 ( 模擬機(jī) ) 床升降電機(jī)清潔, 向床注油嘴注 油 。 2. 加速器 ( 模擬機(jī) ) 清潔機(jī)架旋轉(zhuǎn)電機(jī) 。 3. 清潔調(diào)制器柜 。 4. 更換內(nèi)循環(huán)水 。 5. 所有計(jì)算機(jī)工作站及顯示器 ( 加速器、模擬機(jī)、CT- Sim、Vrians 網(wǎng)絡(luò)、Sharper , 選在六月 ) 內(nèi)部清 潔 。6. 用前指針對(duì)加速器 ( 模擬機(jī) ) 機(jī)械等中心進(jìn)行校正 ( 2 mm ) 。不 定 期 內(nèi) 容 1 . Vrians 網(wǎng)絡(luò)病例存儲(chǔ)整理 。 2 . CT 控制臺(tái)病例存儲(chǔ)整理 。 3 . CT-Sim 控制臺(tái)病例存儲(chǔ)整理 。 4 . 更換加速器水循環(huán)膠皮管( 三年到五 年 ) 。 5 . 清洗冷熱交換器(三年到五年 ) 。 6 . 更換加速器反光鏡、十字線膜 ( 依具體透光情況而定 ) 。6、擋塊的厚度的確定 7、治療體位及體位固定技術(shù) 1）體位固定的目的 保證患者從腫瘤定位到治療計(jì)劃設(shè)計(jì)、模擬、確認(rèn)及每天重復(fù)治療的整個(gè)定位、擺位過(guò)程中，患者體位的一致性。即提高擺位時(shí)體位的重復(fù)性和治療的準(zhǔn)確性。 2）體位固定技術(shù) 放療體位的要求，一方面要按上述方法借助體位輔助裝置，使患者得到正確的治療體位，另一方面還要求在照射過(guò)程中體位保持不變，或每次擺位能使體位得到重復(fù)。因此，在體位輔助裝置之上，應(yīng)加諸如塑料人形面罩等防止患者因下意識(shí)運(yùn)動(dòng)而使治療體位發(fā)生變化的體位固定器。 8、模室技術(shù) 小 結(jié)1、輻射防護(hù)涉及的物理量和SI單位制：吸收劑量(D): 電離輻射給予單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)的能量。 SI單位制為焦耳每千克(JKg-1)，專用名為戈瑞（Gy). 1Gy = 1 J Kg-1 = 100cGy (rad) 劑量當(dāng)量（H）:不同質(zhì)的輻射線在相同吸收條件下產(chǎn)生的不同生物效應(yīng)。為此需引入所謂劑量當(dāng)量（H）的概念，它是經(jīng)過(guò)若干權(quán)重因子修正后的吸收劑量。 組織中某一點(diǎn)處的吸收劑量當(dāng)量表達(dá)式為： H =D.Q.N式中：D:吸收劑量 Q:品質(zhì)因數(shù)，用來(lái)描述不同質(zhì)的射線在相同吸收劑量的條件下產(chǎn)生的不同生物效應(yīng)。 N:待定修正因子，目前指定為1。 平均劑量當(dāng)量(HT)單個(gè)器官或組織(T)中的平均劑量當(dāng)量(HT)是指防止發(fā)生非隨機(jī)性效應(yīng)而制定的劑量限值。除眼晶體限值為150mSv外，所有其它器官的限值均為500mSv，對(duì)公眾而然該值是50mSV，小了10倍。2、防護(hù)目的、輻射防護(hù)的原則和概念 防 護(hù) 目 的l 防護(hù)目的在于防止有害的非隨機(jī)效應(yīng)，并限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到被認(rèn)為是可以接受的水平。原則： 1）放射實(shí)踐的正當(dāng)化； 2）放射防護(hù)的最優(yōu)化； 3）個(gè)人劑量限制值放射防護(hù)相關(guān)的新概念:隨機(jī)效應(yīng) 非隨機(jī)效應(yīng)放射防護(hù)相關(guān)的新概念l 隨機(jī)效應(yīng)：是指效應(yīng)的發(fā)生幾率（而非嚴(yán)重程度）與劑量大小無(wú)關(guān)，并假設(shè)不存在劑量閾值，如組織癌變、各種遺傳疾病等。隨機(jī)效應(yīng)是與個(gè)別細(xì)胞損傷有關(guān)的，按照現(xiàn)有的放射防護(hù)觀點(diǎn)，認(rèn)為小于劑量限值的照射也不能排除發(fā)生隨機(jī)效應(yīng)的可能。l 非隨機(jī)效應(yīng)：效應(yīng)的嚴(yán)重程度隨劑量而變化，可能存在著劑量的閾值，如白內(nèi)障、晶體渾濁、皮膚紅斑、脫發(fā)、造血障礙、心肌退化動(dòng)脈粥樣硬化、肺纖維化、腎炎、血管結(jié)締組織、不育等。非隨機(jī)效應(yīng)是由于受照組織大量細(xì)胞被集體殺死或嚴(yán)重?fù)p傷，以至出現(xiàn)組織解剖結(jié)構(gòu)和功能上的損傷。為此有必要制定一個(gè)適用于所有組織和器官的年劑量限值。3、外照射防護(hù)的三要素 ： 時(shí)間、距離和屏蔽4、放射治療中所涉及的輻射防護(hù)的特有內(nèi)容 治療機(jī)房的設(shè)計(jì)小結(jié)1、3DCRT的定義適形放療（3 dimensional conformal radiation therapy,3DCRT）是一種技術(shù)，使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與病變（靶區(qū)）形狀一致。2、3DCRT的不足3DCRT在以下情況下沒(méi)有優(yōu)勢(shì)： 1. 靶體積形狀很不規(guī)則，并且靠近需要保護(hù)的重要器官。 2. 有關(guān)的靶體積緊貼容易損傷的器官，能放寬的范圍很小。 3. 有一個(gè)非常接近的區(qū)域己經(jīng)放療過(guò)，相接的照射野要有非常精確的界線。 4. 靶區(qū)的形狀有一部分是內(nèi)凹的，包圍了重要器官。 5. 照射的靶區(qū)內(nèi)需要給予不同的照射劑量。 3、IMRT的定義三維適形調(diào)強(qiáng)放療（three-dimensional conformal intensity modulation radiation therapy, IMRT) 是指通過(guò)控制照射野形態(tài)和治療機(jī)射線束強(qiáng)度使得治療靶區(qū)內(nèi)部及表面劑量達(dá)到預(yù)定要求的三維適形放療技術(shù)。4、非均勻強(qiáng)度照射野的計(jì)算 (1) 逆向計(jì)劃設(shè)計(jì)逆向計(jì)劃設(shè)計(jì) IMRT要求一種設(shè)計(jì)優(yōu)化非均勻射束強(qiáng)度分布的方法，這種工作必須由計(jì)算機(jī)完成。用計(jì)算機(jī)優(yōu)化IMRT計(jì)劃設(shè)計(jì)的方法叫做逆向計(jì)劃（inverse planning，以此區(qū)別經(jīng)典3D-CRT中所用的正向計(jì)劃（forward planning）。 (2) 臨床目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù) IMRT計(jì)劃的優(yōu)化系統(tǒng)采用以劑量或劑量體積為基礎(chǔ)的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于靶區(qū)處方劑量或危及器官劑量限制。5、實(shí)現(xiàn)IMRT的主要方式（重點(diǎn)介紹MLC) (1) 靜態(tài)調(diào)強(qiáng)（分段式） (2) 動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)（滑窗式） (3) 快速旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)（容積）實(shí)現(xiàn)調(diào)強(qiáng)放療的主要方式1、物理補(bǔ)償器：根據(jù)治療計(jì)劃計(jì)算的數(shù)據(jù)，針對(duì)各個(gè)照射野制作補(bǔ)償器2、用常規(guī)MLC進(jìn)行多個(gè)固定野調(diào)強(qiáng)治療： （1） 動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)（DMLC），葉片連續(xù)運(yùn)動(dòng) （2）分段式調(diào)強(qiáng)（SMLC，step and shoot）3、用旋轉(zhuǎn)照射野調(diào)強(qiáng) （1）用常規(guī)MLC進(jìn)行弧形調(diào)強(qiáng)治療（IMAT） （2）孔雀系統(tǒng)（NOMOS/MIMiC） （3）斷層治療4、電磁掃描調(diào)強(qiáng)（MM50）6、IMRT的優(yōu)點(diǎn)1. 高度適形，靶區(qū)邊緣劑量迅速下降；2. 靶區(qū)劑量更均勻（原則上）；3. 由于減少了正常組織所受照射，從而使 提高靶區(qū)劑量成為可能；4. 計(jì)劃和實(shí)施的高效率； 可同時(shí)治療靶區(qū)要求的高、中、低 劑量； 治療設(shè)計(jì)自動(dòng)化。7、IMRT主要步驟 1. 體位固定；2. CT掃描，勾畫(huà)輪廓和靶區(qū)，確定照射中心；3. 逆向計(jì)劃設(shè)計(jì)；4. QA、QC驗(yàn)證；5. 執(zhí)行治療。小結(jié)1 百分深度劑量（ PDD）的定義一、百分深度劑量（ percentage depth dose, PDD）1、定義：水模體中以百分?jǐn)?shù)表示的，射線束中心軸上某一深度處的吸收劑量，與參考深度處的吸收劑量的比值。 2、百分深度劑量分布特點(diǎn)：劑量建成區(qū)：從表面到最大劑量深度區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)劑量隨深度增加而增加；指數(shù)衰減區(qū)：最大劑量深度以后的區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)劑量隨深度增加而減少。3 影響X（）射線百分深度劑量的四個(gè)因素：深度,能量,射野面積,源皮距4 組織最大劑量比（TMR）的定義水體模中射線束中心軸某一深度的吸收劑量，與空間同一點(diǎn)模體中射野中心軸上最大劑量深度深度處同一射野的吸收劑量的比值。5 影響TMR射線百分深度劑量的四個(gè)因素：深度,能量,射野面積,源皮距6 等劑量曲線的定義和特點(diǎn)等劑量曲線：將模體中百分深度劑量相同的點(diǎn)連接起來(lái)，即成等劑量曲線。特點(diǎn)：（1）能量增加，特定等劑量曲線的深度增加；（2）低能射線的等劑量曲線彎曲，而高能射線的等劑量曲線平直；（3）低能射線的等劑量曲線在邊緣是斷續(xù)的，并向外膨脹，而高能射線的等劑量曲線是連續(xù)的；（4）鈷-60具有較大的物理半影，而高能X射線半影較小。7 楔形因子的定義和楔形板臨床三種應(yīng)用解決上頜竇等偏體位一側(cè)腫瘤用兩野交叉照射時(shí)劑量不均勻問(wèn)題；利用適當(dāng)角度的楔形板，對(duì)人體曲面和缺損組織進(jìn)行組織補(bǔ)償；利用楔形板改善劑量分布，以適應(yīng)治療胰腺、腎等靶體積較大、部位較深的腫瘤。8 加速器處方劑量計(jì)算（1）SSD照射技術(shù)：用PDD值計(jì)算處方劑量 DTDm = PDDSCSPFWFT例1 能量為6MV的X射線，加速器劑量?jī)x在SSD=100 cm, dm=1.5cm處，1010 cm射野，校準(zhǔn)1MU=1cGy, 若一個(gè)患者的腫瘤深度d=10cm, 用20 10 cm射野, SSD=100 cm,求每次腫瘤劑量給200cGy時(shí)的處方劑量Dm。 查表：PDD（d, 20 10 )=0.677, 射野輸出因子Sc*Sp=1.024 DT Dm=289(MU) PDDSCSPFWFT例2 腫瘤深度d=10cm, 用20 10 cm射野, 等中心照射 ,能量6MV的X射線，求DT=200cGy時(shí)的處方劑量Dm。 查表：TMR（ d, 20 10 )=0.787, 射野輸出因子Sc*Sp=1.024， DT Dm = =241（MU） TMRSCSPFWFT小結(jié)1、基本概念：基態(tài)、激發(fā)態(tài)、特征輻射、韌致輻射、放射性指數(shù)衰變規(guī)律、半衰期1、原子能級(jí)：原子根據(jù)外圍電子所處的不同殼層狀態(tài)而呈不同的能量級(jí)別 。2、基態(tài)：電子填充殼層時(shí)按照從低能級(jí)到高能級(jí)的順序以保證原子處于能量最低狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為基態(tài)。3、激發(fā)態(tài)：當(dāng)電子獲得能量，從低能級(jí)躍遷到高級(jí)而使低能級(jí)出現(xiàn)空位時(shí)，稱原子處于激發(fā)態(tài)。4、特征輻射：處于激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定，高能級(jí)電子會(huì)自發(fā)躍遷到低能級(jí)空位上而使原子回到基態(tài)。兩能級(jí)能量的差值一種可能是以電磁輻射的形式發(fā)出，這種電磁輻射稱為特征輻射；另一種可能是傳遞給外層電子，獲得能量的外層電子脫離原子束縛而成為自由電子，這種電子成為俄歇電子。每一種元素都有它自己的特征輻射。5、韌致輻射：原子核內(nèi)核子（質(zhì)子和中子）間的相互作用，使之具有一定的狀態(tài)，如受外界能量的激發(fā)后，使整個(gè)核的能級(jí)發(fā)生變化。當(dāng)它由受激態(tài)返回固定態(tài)時(shí)，便釋放光子，此種光子稱為韌致輻射。6、放射性指數(shù)衰變規(guī)律：不穩(wěn)定核素的放射性衰變遵從指數(shù)規(guī)律，稱為指數(shù)衰變：N = N0 e-t7. 半衰期：放射性核素其原子核數(shù)目衰變到原來(lái)數(shù)目一半所需的時(shí)間稱為半衰期， 用T1/2表示 。 T = 0.693 / 為衰變常數(shù)如： 鈷-60源 T =5.27年 銥-192源 T =74天2、電離、直接電離、間接電離電離： 原子的核外電子因與外界相互作用獲得足夠的能量，掙脫原子核對(duì)它的束縛，造成原子的電離。直接電離：由具有足夠動(dòng)能的帶電粒子（如電子、質(zhì)子）與原子中的電子的碰撞引起的。間接電離：不帶電粒子（如光子、中子等），本身不能使物質(zhì)電離，但能借助它們與原子 的殼層電子或原子核作用產(chǎn)生的次級(jí)粒子，然后再與物質(zhì)中原子作用，引起原 子的電離。 3、帶電粒子與物質(zhì)的作用 （1）彈性散射（2）非彈性散射：作用在原子的外層電子 作用于內(nèi)層電子 作用于原子核4、（）射線與物質(zhì)的作用（1）光電效應(yīng)：光子與原子的內(nèi)層電子的相互作用（2）康普頓效應(yīng)：光子與原子的外層電子相互作用（3）電子對(duì)效應(yīng)：光子與原子核的相互作用5、放射線的質(zhì)及其規(guī)定放射線的質(zhì)：放射線的質(zhì)是表示電離輻射貫穿物質(zhì)的能力，即射線的硬度。 規(guī)定： 2MV以下的X線：通常用半價(jià)層來(lái)表示，如2mmAl； 0.5mmCu等； 2MV以上的X線：通常用MV數(shù)表示； 放射性核素產(chǎn)生的射線：通常用其核素名和輻射 類型表示，如鈷-60線等。6、輻射量及單位：（1）吸收劑量（2）比釋動(dòng)能（1）吸收劑量： D = dE / dm 吸收劑量是度量單位質(zhì)量受照物質(zhì)吸收輻射能量多少的一個(gè)量。 單位：焦耳/千克（J/kg）， 其專用名為戈瑞（Gy）, cGy 1Gy=1 J/kg， 1Gy=100cGy 原單位：拉德（rad）, 1Gy=100rad，1 c Gy=1rad.（2）比釋動(dòng)能：K = dEtr /dm 比釋動(dòng)能用以衡量不帶電電離粒子與物質(zhì)相互作用時(shí)，在單位質(zhì)量物質(zhì)中轉(zhuǎn)移給次級(jí)帶電粒子初始動(dòng)能總和的多少的一個(gè)量。 與吸收劑量不同，比釋動(dòng)能只適用于間接致電離輻射，但適用于任何介質(zhì)。 單位：戈瑞（Gy） 小結(jié)1.放射源的種類 鈷-60源,銥-192源 1、放射源的種類：（1）放射性同位素發(fā)射出的、射線；（2）X線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的X線；（3）各類加速器產(chǎn)生的電子束、質(zhì)子束、中子束、負(fù)介子束以及其它重粒子束等。2.鈷-60線的特點(diǎn)1.穿透力強(qiáng);2.保護(hù)皮膚 ;3.骨和軟組織有同等的吸收劑量 ;4.旁向散射小 ;5.經(jīng)濟(jì)、可靠;6.缺點(diǎn)：存在半影、半衰期短以及防護(hù)等問(wèn)題。 3.鈷-60半影的種類2、半影的種類：幾何半影：源具有一定尺寸穿射半影：準(zhǔn)直器端面與邊緣射束不平行散射半影：由于組織中的散射線造成4.電子直線加速器的特點(diǎn) 電子束 ： 腫瘤后劑量驟然下降 調(diào)節(jié)能量可調(diào)節(jié)電子束的深度 皮膚量介于X 線和鈷-60 之間 X射線 ：深度劑量高 ，皮膚劑量低 加速器設(shè)備復(fù)雜，對(duì)水、電要求高，維修難，價(jià)格高，但在維修和操作時(shí)沒(méi)有射線。 5.高LET射線的物理生物特性 物理特點(diǎn)是具有Bragg峰 生物特點(diǎn)是相對(duì)生物效應(yīng)高，氧增強(qiáng)比低。 6.模擬定位機(jī)的功能靶區(qū)及重要器官的定位 確定靶區(qū)（或危及器官）的運(yùn)動(dòng)范圍 治療方案的確認(rèn)（治療前模擬） 勾畫(huà)射野和定位、擺位參考標(biāo)記 拍射野定位片或證實(shí)片 檢查射野擋塊的形狀幾位置小結(jié)1 電子線的射野劑量特點(diǎn):射程短,劑量下降快,保護(hù)腫瘤后面的正常組織,單野治療表淺及偏位腫瘤。2 中心軸百分深度劑量曲線特性:四個(gè)區(qū)段： 劑量建成區(qū)、高劑量坪區(qū)、劑量跌落區(qū)和X射線污染區(qū)3 等劑量分布的特點(diǎn)為： 隨深度的增加，低值等劑量線向外側(cè)擴(kuò)張，高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮。4 電子線治療的計(jì)劃設(shè)計(jì)(1) 能量的選擇:E0 = 3 d后 + 23MeV(2) 照射野的選擇:射野應(yīng)至少等于或大于靶區(qū)橫徑的1.18倍，并在此基礎(chǔ)上，射野再放0.51.0cm。小結(jié)1、體外照射技術(shù)的分類及特點(diǎn)（1）固定源皮距（SSD）照射技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)：擺位簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)： (1) 機(jī)架角要準(zhǔn)確 (2) 患者體位要準(zhǔn)確 （否則腫瘤中心易逃出射野中心軸或射野外。）（2）等中心定角（SAD）照射技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)：只要等中心在腫瘤或靶區(qū)中心上,治療機(jī)轉(zhuǎn)角的準(zhǔn)確性或患者體位的誤差，都能保證射野中心軸通過(guò)腫瘤或靶區(qū)中心。擺位方便。 缺點(diǎn)：擺位升床要準(zhǔn)確。（3）旋轉(zhuǎn)（ROT）照射技術(shù)（優(yōu)缺點(diǎn)同2） 2、普通照射技術(shù)的照射方式、適應(yīng)癥及特點(diǎn) (1) 單野照射技術(shù)照射方式：采用一個(gè)照射野直接照射腫瘤，一般為SSD照射。適應(yīng)癥：臨床上采用單野照射的情況較少多用于姑息放療和小體積腫瘤的照射。特點(diǎn)：照射方式簡(jiǎn)單,腫瘤劑量分布不均勻。 (2) 兩野對(duì)穿照射技術(shù)照射方式：兩個(gè)照射野相對(duì)，射野中心軸重合照射腫瘤。SSD和SAD兩種照射方式均可。適應(yīng)癥：臨床應(yīng)用較多, 如頭頸部腫瘤、胸 部腫瘤等。特點(diǎn)：高劑量區(qū)范圍大,正常組織受照體積和受照劑量大; 當(dāng)兩對(duì)穿野相距較遠(yuǎn)時(shí), 劑量分布不均,高劑量區(qū)不在腫瘤上, 而在腫瘤兩側(cè)靠近皮膚處。 (3) 三野共面交角照射技術(shù) 照射方式：三個(gè)照射野分布在同一平面上，從不同方向照射腫瘤，三個(gè)照射野的中心軸在腫瘤中心處交于一點(diǎn)，多采用SAD照射方式。適應(yīng)癥：臨床應(yīng)用較多，多用于頭頸部腫瘤、胸部腫瘤，如鼻咽癌、垂體瘤、食管癌、肺癌等。特點(diǎn)：劑量分布較合理。 (4) 四野共面照射技術(shù) (5) 多野非共面照射技術(shù)1. 照射方式：三個(gè)或三個(gè)以上照射野分布在不同平面上，從不同方向照射腫瘤，所有照射野的中心軸在腫瘤中心處交于一點(diǎn)，多采用SAD照射方式。2適應(yīng)癥：臨床應(yīng)用較多，多用于頭頸部腫瘤、胸腹部腫瘤。3特 點(diǎn)：劑量分布合理。(6) 相臨野照射技術(shù) (7) 切線野照射技術(shù)(8) 楔形板應(yīng)用技術(shù) (9) 乳腺切線照射技術(shù)本課小結(jié)1 早反應(yīng)組織，晚反應(yīng)組織放射反應(yīng)的特點(diǎn) 早期和晚期放射反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制n 早反應(yīng)組織的特點(diǎn)是細(xì)胞更新很快，損傷很快便會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。這類組織的/比值通常較高，損傷之后是以活躍增殖來(lái)維持組織中細(xì)胞數(shù)量的穩(wěn)定并進(jìn)而使組織損傷得到恢復(fù)。n 晚反應(yīng)組織的特點(diǎn)，這些組織中細(xì)胞群體的更新很慢，增殖層次的細(xì)胞在數(shù)周甚至一年或更長(zhǎng)時(shí)間也不進(jìn)行自我更新，損傷很晚才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。晚反應(yīng)組織的/比值較低。2 耐受劑量的概念n 耐受劑量:產(chǎn)生臨床可接受的綜合征的劑量。n 臨床放射治療中所能耐受的總劑量取決于照射野的體積。3 正常組織的耐受劑量標(biāo)準(zhǔn)治療條件:超高壓治療,1000cGy/周，每天一次，治療次，休息天。4 TD5/5，TD50/5的概念TD50/5為最大耐受劑量:在標(biāo)準(zhǔn)治療條件下,治療后5年,50%的病例發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的劑量。TD5/5為最小耐受劑量:在標(biāo)準(zhǔn)治療條件下,治療后5年內(nèi)小于或等于5%的病例發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的劑量。小 結(jié)n 計(jì)劃設(shè)計(jì)定義計(jì)劃設(shè)計(jì)定義為確定一個(gè)治療方案的全過(guò)程。傳統(tǒng)上，它通常被理解為計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的患者治療部位的解剖材料及相關(guān)組織的密度等，安排合適的射野 (如體外照射) 或合理布源 (如近距離照射) ，包括使用楔形濾過(guò)板、射野擋塊或組織補(bǔ)償器等進(jìn)行劑量計(jì)算，得到所需要的劑量分布。 從廣義上，上述定義應(yīng)理解為：確定一個(gè)治療方案的量化的過(guò)程，包括CT、RI、SA等圖像的輸入及處理；醫(yī)師對(duì)治療方案包括靶區(qū)劑量及其分布、重要器官及其限量、劑量給定方式等的要求及實(shí)現(xiàn)；計(jì)劃確認(rèn)及計(jì)劃執(zhí)行中精度的檢查和誤差分析等。顯然按照這種理解，計(jì)劃設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)是一個(gè)對(duì)整個(gè)治療過(guò)程不斷進(jìn)行量化和優(yōu)化的過(guò)程。治療計(jì)劃系統(tǒng)成為整個(gè)治療過(guò)程的有機(jī)連結(jié)體中的一個(gè)重要紐帶。 n 臨床劑量學(xué)原則 n 一個(gè)較好的治療計(jì)劃應(yīng)滿足下列四項(xiàng)條件： 1、腫瘤劑量要求準(zhǔn)確，照射野應(yīng)對(duì)準(zhǔn)所要治療的腫瘤區(qū)即靶區(qū)。2、治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要均勻，劑量變化梯度不能超過(guò)5，即要達(dá)到90的劑量分布。3、射野設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低照射區(qū)正常組織受量范圍。 4、保護(hù)腫瘤周圍重要器官免受照射，至少不能使它們接受超過(guò)其允許耐受量的范圍。以上四點(diǎn)，簡(jiǎn)稱臨床劑量學(xué)四原則。n 外照射靶區(qū)劑量分布的規(guī)定腫瘤區(qū)(GTV) 指腫瘤的臨床灶，為一般的診斷手段 (包括CT和MRI) 能夠診斷出的可見(jiàn)的具有一定形狀和大小的惡性病變的范圍，包括轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)和其他轉(zhuǎn)移的病變。臨床靶區(qū) (CTV) 指按一定的時(shí)間劑量模式給予一定劑量的腫瘤的臨床灶 (腫瘤區(qū))亞臨床灶以及腫瘤可能侵犯的范圍。CTV 包括GTV和亞臨床灶內(nèi)靶區(qū) (ITV) 在患者坐標(biāo)系中，CTV(GTV)的位置是在不斷變化的 ，由于呼吸或器官運(yùn)動(dòng)或照射中CTV體積和形狀的變化所引起的CTV外邊界運(yùn)動(dòng)的范圍，稱為內(nèi)邊界(IM)。內(nèi)邊界 (IM)的范圍，定義為內(nèi)靶區(qū)ITV。 計(jì)劃靶區(qū) (PIV) PTV是考慮到治療過(guò)程中器官和病人的移動(dòng)、射野誤差及擺位誤差而提出的一個(gè)靜態(tài)的幾何概念。PTV包括CTV和考慮到上述因素而在CTV周圍擴(kuò)大的范圍。 PTV margin: 靶區(qū)的移動(dòng)； 射野和擺位誤差。 ITV=CTV+ PTV=CTV+ + 治療區(qū) （TV）對(duì)一定的照射技術(shù)及射野安排，某一條等劑量線面所包括的范圍。通常選擇以90等劑量線為代表的靶區(qū)最小劑量Dmin作為治療區(qū)范圍的下限。一個(gè)好的治療計(jì)劃，應(yīng)該使其劑量分布的形狀與計(jì)劃靶區(qū)的形狀相一致。但由于目前照射技術(shù)的限制，不能達(dá)到這一點(diǎn)，這是定義治療區(qū)的原因之一；另外治療區(qū)的形狀和大小與計(jì)劃靶區(qū)的符合程度，也可提供醫(yī)師一個(gè)很好的評(píng)價(jià)治療計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)。 照射區(qū) （IV）對(duì)一定的照射技術(shù)及射野安排，50等劑量線面所包括的范圍。照射區(qū)的大小，直接反映了治療方案設(shè)計(jì)引起的體積積分劑量即正常組織劑量的大小。 危及器官 (OAR) 指可能卷入射野內(nèi)的重要組織或器官，它們的放射敏感性(耐受劑量)將顯著地影響治療方案的設(shè)計(jì)或確定靶區(qū)處方劑量的大小。 n 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)涉及的設(shè)備 治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS) 模擬定位機(jī)“4Rs”是指:1、細(xì)胞放射損傷的修復(fù)(repair of radiation damage)2、周期內(nèi)細(xì)胞的再分布(redistribution within the cell cycle)3、氧效應(yīng)及乏氧細(xì)胞的再氧合(oxygen effect and re