最新肿瘤放射物理学-治疗计划设计的物理原理与生物学基础-PPT文档.ppt
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1、2019/1/24,1,理想剂量学曲线,2019/1/24,2,治疗计划设计的 物理原理 和 生物学基础,2019/1/24,3,治疗增益比= (某种治疗技术)肿瘤控制率 :周围正常组织损伤率 治疗比=正常组织耐受剂量 : 肿瘤致死剂量,照射野内肠管的耐受剂量为5000cGy,精原细胞瘤的致死剂量为2500cGy,治疗比为21(有可能治愈); 照射野内肠管的耐受剂量为5000cGy,畸胎瘤的致死剂量为10000cGy,治疗比为0.51 (治愈可能性较小);,2019/1/24,4,临床要求,治疗比1,治疗比1,2019/1/24,5,剂量(靶区剂量、正常组织耐受剂量)的相关规定、说明 如何提高
2、增益比? 放射源 照射技术 射野设计 时间剂量因子,2019/1/24,6,2019/1/24,7,2019/1/24,8,TD5/5,TD50/5,2019/1/24,9,正常组织耐受量分为两种 最小损伤剂量:在所有用标准治疗条件的肿瘤患者中,治疗后5年,因放射治疗造成严重放射损伤的患者不超过5% 最大损伤剂量:在所有用标准治疗条件的肿瘤患者中,治疗后5年,因放射治疗造成严重放射损伤的患者不超过50%,2019/1/24,10,理想情况下:最佳剂量TD5/5,不利情况下:最佳剂量TD50/5,2019/1/24,11,外照射靶区剂量分布的规定,肿瘤区(gross target volume,
3、 GTV):肿瘤的临床灶; 临床靶区(clinical target volume, CTV):临床灶、亚临床灶以及肿瘤可能浸润的范围;,计划靶区(planning target volume, PTV): CTV、照射中患者器官运动、和由于日常摆位、治疗中靶位置和靶体积变化等因素引起的扩大照射的组织范围。,内靶区(internal target volume, ITV):呼吸或器官运动引起的CTV外边界运动的范围;,2019/1/24,12,外照射靶区剂量分布的规定,治疗区(treatment volume, TV):90%等剂量线面所包括的范围; 照射区(irradiation volum
4、e, IV):50%等剂量线面所包括的范围; 冷剂量区(cold volume): 在ITV 内剂量低于CTV 处方剂量的下限(-5%)的范围;,热剂量区(hot volume): 组织接受的剂量高于CTV 处方剂量的上限(+5%)的范围; 靶区最大剂量:PTV内最高剂量(面积2cm) ; 靶区最小剂量:PTV内最低剂量(治疗区的剂量);,2019/1/24,13,危及器官及其剂量,危及器官(organ at risk, OAR):指可能卷入照射野内的重要组织或器官(耐受剂量TD5/5、 TD50/5 ) 计划危及器官(planning organ at risk volume, PORV):
5、指OAR本身和由于器官运动、治疗摆位误差的影响,其扩大后的范围 危及体积(risk volume, RV):危及器官OAR卷入射野内并受到一定剂量水平照射的范围。,2019/1/24,14,V,2019/1/24,15,靶区平均剂量:PTV内均匀分割的剂量矩阵内的剂量的平均值 Dij为第ij个矩阵格点内的剂量;N为靶区内均匀分割的剂量矩阵格点数 靶区中位剂量:PTV内最大剂量和最小剂量的平均值剂量; 靶区模剂量: PTV内频率出现最多的剂量; 剂量热点: ITV外大于规定的靶剂量的热剂量区的范围(剂量热点的面积2cm),外照射靶区剂量分布的规定,2019/1/24,16,靶区剂量归一的规定点,
6、治疗计划系统中,靶区及正常组织中的剂量分布均表示成以靶区内某一点剂量归一的相对剂量分布的形式,该点称为靶区剂量归一的规定点。 ICRU报告中对此作了规定(七原则),2019/1/24,17,ICRU报告对靶剂量规定点的说明,规定1:靶剂量应针对具体的解剖部位、照射技术及其剂量分布;对一个以上的计划靶区,应该有相应的靶剂量。一旦靶剂量规定点确定以后,不应随疗程中照射野及其安排的改变而改变。 规定2:对只有一个计划靶区或多计划靶区的第一个计划靶区(通常是肿瘤区),靶剂量规定点选在计划靶区中心或中心附近。对多计划靶区的第2,第3个计划靶区,靶剂量规定点应是解剖部位和剂量分布的代表点,并应注明这些点的
7、位置。,2019/1/24,18,规定3:靶剂量以及其他剂量规定点不能选在剂量变化梯度大的地方,即剂量规定点应至少离开射野边缘2cm 规定4:对固定野(包括等中心和固定源皮距)照射,按下述方法选取靶剂量规定点: 单野照射时,靶剂量规定点应选在照射野中心轴上计划靶区中心处; 等剂量比的两个对穿野照射时,靶剂量规定点应选在两照射野中心轴的中点;剂量比不等时,靶剂量规定点应选在两照射野中心轴上计划靶区中心; 两野或三野以上交角照射时,靶剂量规定点应选在照射野中心轴的交点处,ICRU报告对靶剂量规定点的说明,2019/1/24,19,ICRU报告对靶剂量规定点的说明,规定5:X线旋转治疗时,靶剂量规定
8、点应选在旋转主平面的旋转中心处;当旋转角小于270时,靶剂量规定点也可选在计划靶区中心处。 旋转中心的安排应使得计划靶区中心的剂量接近于最大剂量。 规定6:高能电子束单野照射 当线束垂直入射时,靶剂量规定点应选在射野中心轴上最大剂量点处; 当线束斜入射或使用不规则射野时, 若用计算机计算剂量分布,靶剂量规定点选在射野中心轴上计划靶区中心处; 若用查表计算时,靶剂量规定点应选在假设射野垂直入射时,射野中心轴上最大剂量点处;,2019/1/24,20,ICRU报告对靶剂量规定点的说明,规定7:如果靶区剂量分布的剂量归一点(100%)与上述靶剂量规定点一致时,100%等剂量线就代表靶剂量;如果不一致
9、时,用相应的等剂量线计算靶剂量。,2019/1/24,21,剂量(靶区剂量、正常组织耐受剂量)的相关规定、说明 如何提高增益比? 放射源 照射技术 射野设计 时间剂量因子,2019/1/24,22,放射源的合理选择,单野照射,肿瘤区域剂量分布不均匀 对较深部的肿瘤,应选择较高的射线能量,X射线,高能X射线剂量分布特性与理想曲线比较,2019/1/24,23,放射源的合理选择,对一般20cm体厚的患者,1025MV X射线比较理想 体厚特别大(30cm)时,选用32MV X射线,X射线,2019/1/24,24,放射源的合理选择,常用相对野结合治疗中位或偏位病变,X射线,相对野照射,前后距离25
10、cm的中位病变,32MV X射线骨吸收重,2019/1/24,25,X射线剂量特性与理想剂量曲线比较,高能电子束剂量特性与理想剂量曲线比较,高能电子束,只适用于治疗表浅、偏心部位的肿瘤,且以单野照射较好,放射源的合理选择,2019/1/24,26,电子束和X射线混合束治疗不同深度的肿瘤,放射源的合理选择,A8MV X射线 B合成剂量分布(1:1) C20 MeV电子束,剂量比变化?,2019/1/24,27,高传能线密度(LET)射线:快中子、负介子和其他重离子等,放射源的合理选择,比较理想,2019/1/24,28,剂量(靶区剂量、正常组织耐受剂量)的相关规定、说明 如何提高增益比? 放射源
11、 照射技术(体外):SSD、SAD、ROT 射野设计 时间剂量因子,2019/1/24,29,体外照射技术,固定源皮距(SSD)技术 固定放射源到皮肤的距离 在标称源皮距下,将治疗机的等中心放在患者皮肤上(A点),而靶区中心T放在放射源S和皮肤入射点A两点连线的延长线上,技术要点 机架转角、患者体位要准确,2019/1/24,30,体外照射技术,技术要点 升床要准确,旋转(ROT)技术 以靶区中心T为旋转中心,用机架的旋转运动代替SAD的机架定角照射,等中心定角(SAD)技术 将治疗机的等中心置于靶区中心T上,2019/1/24,31,剂量(靶区剂量、正常组织耐受剂量)的相关规定、说明 如何提
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