調(diào)強(qiáng)適形治療課件

1、調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療一、適形放療的定義二、實(shí)現(xiàn)條件三、何謂調(diào)強(qiáng)四、適形放射治療的臨床價(jià)值五、臨床適應(yīng)癥六、調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方式適形放射治療定義適形放射治療為一種治療技術(shù)，使得： 高劑量區(qū)的形狀在三維方向上 與靶區(qū)（病變）的形狀一致。 劑量分布靶區(qū)適形調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義調(diào)強(qiáng)適形放療必須滿(mǎn)足兩個(gè)必要條件1. 在照射方向上，照射野的形狀必須與病變（靶區(qū)）的投影 形狀一致。2. 射野內(nèi)諸點(diǎn)的輸出劑量率必須按要求的方式進(jìn)行調(diào)整，使 得靶區(qū)病變內(nèi)及表面的劑量處處相等：A 射野形狀適形（BEV）B 射野內(nèi)強(qiáng)度調(diào)節(jié)PQRS調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義適形放射治療的

2、分類(lèi)經(jīng)典適形放射治療（Classical Conformal Radiation Therapy）調(diào)強(qiáng)適形放射治療（Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT） 同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)必要條件 只滿(mǎn)足第一個(gè)必要條件調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義常規(guī)放射治療與經(jīng)典適形調(diào)強(qiáng)適形放療(使用不同的目標(biāo)函數(shù))經(jīng)典適形與調(diào)強(qiáng)適形治療技術(shù)劑量分布的比較調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義對(duì)穿野照射 旋轉(zhuǎn)照射 四野照射 經(jīng)典適形照射 三野照射 最小靶平均照射 器官最大劑量 器官最小照射調(diào)強(qiáng)定義調(diào)強(qiáng): 將直線(xiàn)加速器或鈷-60治療機(jī)的均勻劑量(率) 輸出的射

3、野變?yōu)椴痪鶆騽┝?率)輸出的射野 的過(guò)程。調(diào)強(qiáng)裝置(器或方法): 實(shí)現(xiàn)調(diào)強(qiáng)過(guò)程的裝置。調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義適形放射治療的臨床價(jià)值癌癥治療五年生存率1900s 1930 1960s 1990s 5% 15% 30% 45%American Cancer Society: Cancer facts & figures 1995手術(shù)、放療、化療三大手段對(duì)癌癥治愈率的相對(duì)貢獻(xiàn)外科手術(shù)22% 放射治療18%化學(xué)治療 5%55%未根治的癌癥患者的死亡原因 原發(fā)腫瘤未控18% 遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)移未控37% 合 計(jì) 55%Eur J Cancer 1992; 28A:2061-2069Cance

4、r 1983; 51; 2401-2409調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義IMRT 提高癌癥患者生存率的假設(shè)提高腫瘤局部控制劑量或減低周?chē)匾鞴賱┝刻岣吣[瘤局部控制率或減少腫瘤遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)移率提高癌癥患者生存率或改善癌癥患者愈后生存質(zhì)量調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義腫瘤局部控制的最低劑量（Fletcher: BJR46; 1973）亞臨床病變微小病變 腫瘤病變 調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療的目的及定義問(wèn)題：凸形靶區(qū)(70%)IMRT原理問(wèn)題：凹形靶區(qū)(30%)IMRT原理調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法逆向設(shè)計(jì)與射野強(qiáng)度分布調(diào)強(qiáng)適形放射治療 Forward Calcula

5、tion正向計(jì)算Inverse Calculation逆向計(jì)算PositionIntensity調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療劑量計(jì)算 Forward Calculation正向計(jì)算Inverse Calculation逆向計(jì)算物理目標(biāo)函數(shù)生物目標(biāo)函數(shù)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法目標(biāo)函數(shù)的定義1.目標(biāo)函數(shù)表達(dá)治療要求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，對(duì)運(yùn)算給予一定的限制，目前有物理學(xué)目標(biāo)函數(shù)寄生物學(xué)目標(biāo)函數(shù)兩種。2.物理學(xué)目標(biāo)函數(shù)：通過(guò)限定靶區(qū)和危及器官(OAR)應(yīng)達(dá)到的劑量分布來(lái)實(shí)現(xiàn)劑量分布的優(yōu)化，根據(jù)放療劑量學(xué)原則量化后應(yīng)包括下列內(nèi)容(1)靶區(qū)及重要器官內(nèi)的平均劑量（2）靶區(qū)內(nèi)劑量的均勻性（3）靶區(qū)內(nèi)的最低劑量（4）危及器官內(nèi)的

6、最高劑量（5）靶區(qū)與治療區(qū)的適形度。3.生物學(xué)目標(biāo)函數(shù)：限定應(yīng)達(dá)到的治療效果，通常表達(dá)為最大的腫瘤控制率（TCP），同時(shí)維持正常組織的并發(fā)癥（NTCP）到可接受的低水平，或達(dá)到無(wú)并發(fā)癥的腫瘤控制率（PUTC）最大。*理論上生物目標(biāo)函數(shù)與治療效果相關(guān)，應(yīng)當(dāng)是最佳優(yōu)化，但實(shí)際上，生物學(xué)目標(biāo)函數(shù)尚達(dá)不到實(shí)用效果，目前仍廣泛的采用物理學(xué)目標(biāo)函數(shù)作為實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)化目標(biāo)。逆向治療計(jì)劃1.常規(guī)放療通常采取的是正向治療計(jì)劃，他是通過(guò)人工選取參數(shù)，依賴(lài)于設(shè)計(jì)者的水平和經(jīng)驗(yàn)制定的放療計(jì)劃,一般方案可接受，但不一定是最佳方案。2.逆向計(jì)劃：新技術(shù)治療參數(shù)太多，尤其是調(diào)強(qiáng)，人工優(yōu)化難以實(shí)現(xiàn)，1988年Brahme教授

7、提出了逆向計(jì)劃的概念。確定預(yù)期的物理學(xué)目標(biāo)函數(shù)或生物學(xué)目標(biāo)函數(shù)，由計(jì)算機(jī)確定出優(yōu)化的治療參數(shù)，完成治療計(jì)劃。3.逆向計(jì)劃及其算法涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)和計(jì)算技術(shù)。目前TPS的計(jì)算方法有兩種。調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-m

8、odulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療(a)(b)子野1Surbeam1子野2Surbeam2子野3Surbeam3子野4Surbeam4子野5Surbeam5子野6Surbeam6調(diào)強(qiáng)方式: MLC靜態(tài)調(diào)強(qiáng)I(x)X調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)方式: MLC靜態(tài)調(diào)強(qiáng)調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)方式: 動(dòng)態(tài)MLC調(diào)強(qiáng)(Dynamic MLC)Intensity強(qiáng)度分布Pos

9、ition調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)方式: 動(dòng)態(tài)MLC調(diào)強(qiáng)(Dynamic MLC)調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)方式: 動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)(IMAT)Intensity強(qiáng)度分布PositionGA1GA2GA4GA5GA3GA6調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療

10、調(diào)強(qiáng)方式: MLC(斷層)調(diào)強(qiáng)強(qiáng)度分布PositionIntensity步進(jìn)式螺旋式調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)方式: MLC(斷層)調(diào)強(qiáng)強(qiáng)度分布PositionIntensity步進(jìn)式螺旋式調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方法分類(lèi)調(diào)強(qiáng)適形放射治療調(diào)強(qiáng)治療實(shí)現(xiàn)方式的分類(lèi)The ways to create intensity-modulated beams (IMBS)調(diào)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法Whereas IMRT may have initiated the beginning of the end relative to physical conformality in radiotherapy,