食管癌放射治療物理技術(shù)探討課件

1、食管癌放射治療物理技術(shù)探討引 言治療設(shè)備與技術(shù)治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與評估質(zhì)量控制與保證-IGRT 質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證“正確”的劑量+“正確”的位置=“正確”的放療治療設(shè)備與技術(shù)SynergySynergy VMAT治療設(shè)備與技術(shù)Trilogy23IXUnique治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)備與技術(shù)Monaco治療設(shè)備與技術(shù)Oncentra治療設(shè)備與技術(shù)PinnaclePET/CTMRIXio治療設(shè)備與技術(shù)MatrixxPTW729治療設(shè)備與技術(shù)Delta4治療設(shè)備與技術(shù)數(shù)據(jù)模型劑量計(jì)算算法Compass治療設(shè)備與技術(shù)Mosiaq治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)備與技術(shù)治療設(shè)

2、備與技術(shù)容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療VMAT最大可調(diào)節(jié)參數(shù): 射線能量； 射野方向（?。?； 機(jī)架轉(zhuǎn)速； 劑量率； MLC； 準(zhǔn)直器及治療床 準(zhǔn)確：可調(diào)參數(shù)，IMRT，IGRT快速：低治療時(shí)間 患者舒適度，治療誤差 器官內(nèi)運(yùn)動 治療效率 生物效應(yīng)？劑量：低MU，誘發(fā)腫瘤可能性減?。?靶區(qū)及正常組織劑量優(yōu)勢？治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與評估3D-CRT VS IMRT組別TCP%CIHID95 cGyV95%IVcm3肺V5%肺V10%肺V20%肺V30%MLDIMRT330.50.780.32596398.68126446.3335.3718.737.691056IMRT429.00.820.30596898.90148

3、545.9734.6718.477.901049IMRT529.50.850.29599299.28120946.4134.9320.0610.541098IMRT728.00.870.27599699.56104549.3835.3818.139.241070IMRT928.00.860.27600099.54104349.7635.1617.349.331065IMRT1129.50.870.27602099.62102549.8636.0017.549.321069S-IMRT31.30.840.29599699.24108146.4634.6019.359.891073CRT327.8

4、0.600.35590697.87164347.3339.6126.5114.021253CRT430.30.680.40591798.00149446.0337.1523.8411.641146CRT627.50.700.37588997.57119249.2741.6128.64.10.461250F 值0.585.353.373.7894.8922.6591.3058.17312.058.09439.98P 值0.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與評估組別TCP%CIHID95 cGyV95%IVcm3肺V5%肺V20%肺V30%M

5、LD cGy心臟DmeancGyIMRT333.30.510.41597198.18200563.3118.3010.6912321860IMRT435.30.640.36598298.36219261.8317.879.9511992151IMRT534.00.760.38598298.22204259.1616.168.9011262011IMRT730.70.800.31600098.92222562.3319.2310.8712012201IMRT930.00.780.32599798.90228460.5020.0112.1712042315IMRT1130.70.790.36598

6、598.93221259.3020.2311.4011932069S-IMRT35.30.750.43595097.86197059.5215.978.4511272121CRT325.70.740.40600398.38250973.9731.9319.5316701563CRT424.30.750.40595298.07224373.3731.1317.5616291467CRT624.70.750.38594397.86150274.3745.9711.5717281408F 值5.2952.6521.8153.4193.31016.776.38910.504.3356.99820.24

7、7P 值0.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05治療計(jì)劃設(shè)計(jì)與評估組別TCP%CIHID95 cGyV95%IVcm3肺V5%肺V20%肺V30%MLD cGy心臟DmeancGyIMRT332.30.640.42590197.31205165.4725.0715.0014143292IMRT431.00.730.36598598.88223564.1320.9311.7312763336IMRT532.70.800.33598998.82218567.8719.6011.3012823465IMRT729.70.830.31599099.0122256

8、8.8020.5710.6712733603IMRT928.70.850.31599299.08222768.2019.6311.1312533724IMRT1129.30.850.32601199.30218967.0619.3510.6712333695S-IMRT34.00.790.35599898.69219467.4319.3711.0012693509CRT328.30.700.33601599.45221474.9033.2315.616373411CRT426.70.740.28598599.23211272.5730.239.7714903183CRT625.70.760.2

9、4599799.22145173.9346.8311.8017512878F 值3.7956.1904.5802.0793.14113.4327.778.9637.28817.3989.485 P 值0.050.050.050.050.050.050.050.050.0599%。在計(jì)劃中CTV外擴(kuò)一定范圍形成PTV，理論上 PTV回縮此值也能形成同樣大小的CTV。質(zhì)量控制與保證-IGRT食管癌PTV回縮距離 （mm）食管癌PTV回縮距離左右前后頭腳CTVx010109CTVx1998CTVx2887CTVx3776CTVx4665CTVx5554質(zhì)量控制與保證-IGRT質(zhì)量控制與保證-IGRT

10、食管癌CTVPTV不同外擴(kuò)距離對劑量學(xué)影響統(tǒng)計(jì)指標(biāo)PLAN1 V95PLAN2 V95T(Z)值P值CTVx0(%)（10、10、9）99.960.1799.820.65-1.9340.050CTVx1(%)（9、9、8）99.960.1899.740.92-2.1270.033CTVx2(%)（8、8、7）99.920.3099.491.30-3.0020.003CTVx3(%)（7、7、6）99.880.4099.291.70-3.3250.001CTVx4(%)（6、6、5）99.860.4199.102.12-3.3410.001CTVx5(%)（5、5、4）99.740.6998.4

11、32.64-4.4060.000隨著回縮間距的增加plan2的 V95縮小明顯質(zhì)量控制與保證-IGRT經(jīng)驗(yàn)公式算出的PTV （mm）食管癌PTV回縮距離左右前后頭腳CTVx67.714.153.46將PTV回縮至經(jīng)驗(yàn)公式所得出的外擴(kuò)范圍質(zhì)量控制與保證-IGRTSN MapCHECK2CIRS Phantom質(zhì)量控制與保證-治療技術(shù)VS劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-治療技術(shù)VS劑量驗(yàn)證基本設(shè)備：劑量儀、電離室、水箱、固體水膠片：高分辨率 工作量？二維矩陣：PTW729，Matrixx，Sunnuclear 高效快速 問題？ EPID 精度？三維方法：Delta4 and Arccheck 均勻模體？

12、Compass 在線（非均勻組織） 算法？ 3DVH QA?第三方算法MC：患者CT,不占用治療設(shè)備，治療設(shè)備質(zhì)控？物理實(shí)現(xiàn)方式及其限制因素：機(jī)架轉(zhuǎn)速 MLC 劑量率 弧的數(shù)目治療計(jì)劃優(yōu)化及劑量算法：MLC；凹凸槽效應(yīng)VMAT QA：IMRT QA IGRT QA 機(jī)架轉(zhuǎn)速 劑量率 MLC質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證加速器的驗(yàn)收調(diào)試基本治療功能、IMRT和IGRT功能VMAT功能： 廠家測試手冊 旋轉(zhuǎn)過程中MLC位置變化 劑量率與機(jī)架運(yùn)動速度的關(guān)系 劑量率與葉片運(yùn)動速度的關(guān)系計(jì)劃系統(tǒng)的配置及測試（VMAT要求更高，MLC尖端效應(yīng)因子）個(gè)體化患者驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證IMRT計(jì)劃劑量誤差與射野

13、特征參數(shù)相關(guān)性分析正相關(guān)：總射野數(shù) 總子野數(shù) 總MU數(shù) 平均子野數(shù)負(fù)相關(guān)：平均MU數(shù)盡量減少總射野數(shù)和總子野數(shù)質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證 VMAT典型控制點(diǎn) IMRT典型子野 質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證數(shù)據(jù)模型劑量計(jì)算算法+ +MatriXX質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證通過率比較： VMAT VS IMRTDTA： 95.1 : 1003%/3mm： 91.8 : 1004%/4mm： 9

14、7.7 : 1005%/5mm： 99.2 : 1002%/2mm： 84.2 : 100質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證Paul A. Jursinic et al.使用二維矩陣MapCHECK Model 1175Bjoern Poppe et al .使用二維電離室探測器MATRIXX 驗(yàn)證射野的劑量分布與膠片驗(yàn)證比較 測量更加便捷 質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證 但是二維矩陣有其不足之處:需要將機(jī)架角歸零后進(jìn)行驗(yàn)證，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)際角度下的劑量驗(yàn)證，由此可能忽略了重力對多葉準(zhǔn)直器葉片位置精確度的影響，治療機(jī)架對劑量分布的影響等問題 僅可獲取一橫斷層面的驗(yàn)證

15、信息 沒有冠狀面矢狀面數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證三維矩陣驗(yàn)證能夠較好的解決上述問題Delta4能夠在實(shí)際射野角度下測量實(shí)時(shí)獲得三維劑量分布 Stine Korreman et al.，Grgen Nilsson et al.驗(yàn)證了RapidArc計(jì)劃，分析了gamma通過率，結(jié)果顯示Delta4能夠完成旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)的劑量驗(yàn)證 質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證使用Delta4測量驗(yàn)證也有其不足之處：只能在Delta4模體中進(jìn)行驗(yàn)證Delta4模體是均勻組織模體，而TPS在非均勻組織中計(jì)算誤差遠(yuǎn)大于均勻組織質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證蒙特卡羅方法就能很好的克服這個(gè)缺點(diǎn)可以使用病人的真實(shí)CT圖像進(jìn)行計(jì)算Rober

16、to Capote et al.使用蒙特卡羅方法驗(yàn)證IMRT 小野的劑量分布的準(zhǔn)確性 P.Francescon et al.使用蒙特卡羅方法驗(yàn)證前列腺癌 IMRT計(jì)劃和頭頸部腫瘤IMRT計(jì)劃劑量分布的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證TPS計(jì)算的精確性，滿足臨床要求不能夠發(fā)現(xiàn)加速器可能存在的問題要求有嚴(yán)格的加速器QA(QC)作保障質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證使用卷積算法的TPS對于5%或3mm標(biāo)準(zhǔn)有很好的符合性筆形束算法對PTV的劑量評估稍高，對半影擴(kuò)展區(qū)域評估過低，在這些區(qū)域中沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，相對于筆形束算法，卷積算法更適用于計(jì)算不均勻組織交界區(qū)域如腫瘤-肺交界處的劑量。質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證MC算法探討非均勻組織交界區(qū)域計(jì)算精度質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證質(zhì)量控制與保證-劑量驗(yàn)證在Monaco 計(jì)劃系統(tǒng)中治療床模型外層碳纖維采用0.5 g/cm3和內(nèi)層碳泡沫采用0.1g/cm3,對于6 MV光子線不同機(jī)架角度計(jì)算