近距離放療劑量學(xué)

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近距離放療劑量學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)近距離放療的定義近距離放治療是指使用微型放射性核素封裝源來對腫瘤進(jìn)行短程照射的放射治療方式，這種治療方式通過將放射源直接放置于待治療部位內(nèi)部或附近來實(shí)施放射治療。提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)近距離放療的特點(diǎn)遵循平方反比定律，放射源周邊劑量快速跌落，可增加腫瘤控制的同時(shí)保護(hù)好周邊正常組織。近距離照射所得到的劑量分布是非均勻的治療持續(xù)時(shí)間短防護(hù)相對簡單近放射源處的劑量隨距離變化要比遠(yuǎn)源處大得多。1～2cm劑量變化為4倍3～4cm劑量變化為1.8倍靶區(qū)內(nèi)劑量相差很大。80%20%6%3.3%20mm30mm5Gy8.85Gy7.45Gy5Gy近距離照射外照射平方反比定律平方反比定律射線由體內(nèi)至體外，射線利用率高射線由體外至體內(nèi)（體積分劑量高），射線利用率低通常單次大劑量，總治療時(shí)間短通常為常規(guī)劑量分割，總治療時(shí)間長靶區(qū)內(nèi)劑量不均勻靶區(qū)內(nèi)劑量可均勻劑量分布依賴于施源器放置劑量分布與治療技術(shù)和加速器配置相關(guān)防護(hù)相對簡單防護(hù)要求較高部分技術(shù)有創(chuàng)，需要手術(shù)室無創(chuàng)，無需特別準(zhǔn)備外照射與腔內(nèi)照射橫向劑量比較后裝先置入施源器，再利用機(jī)械控制的方法導(dǎo)入放射源實(shí)施治療更好地保護(hù)工作人員可實(shí)施高劑量率照射提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)用于近距離治療的放射源銫-1310.039.7d逐漸使用低能量短半衰期放射源

提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)近距離放療的分類（一）按照植入方式劃分

1.插植近距離治療是指將放射源直接植入腫瘤組織來實(shí)施照射。2.腔內(nèi)植入是指將施源器放入人體自身空腔內(nèi)去，貼近腫瘤組織從而實(shí)施照射。目前腔內(nèi)近距離治療最廣泛應(yīng)用于婦科惡性腫瘤。3.管內(nèi)近距離治療是指將放射源放入人體管腔內(nèi)去治療其表面或臨近組織，比如食管、氣管。4.表面敷貼治療是指將帶有放射源陣列的施源器放置在皮膚或黏膜表面，通過設(shè)計(jì)放射源的排列方式來得到均勻的劑量分布。（二）按照放射源在人體置放時(shí)間來劃分

1.暫時(shí)性植入：放射源在植入位置放置特定的時(shí)間，達(dá)到所需的處方劑量后將放射源及施源器移除。通常腔內(nèi)近距離治療均為暫時(shí)性植入，常用的源有Ir-192。2.永久性植入：放射源植入到特定腫瘤部位后永遠(yuǎn)保留在人體內(nèi)。常用的核素有碘（iodine）、鈀（palladium）和金（gold）。這些放射源的半衰期相對較短，植入組織后持續(xù)給予劑量直至完全衰變完。（三）按照放射源劑量率劃分低劑量率（LDR）0.4～1Gy/h中劑量率（MDR）1～12Gy/h高劑量率（HDR）＞12Gy/h高劑量率治療的優(yōu)點(diǎn)治療時(shí)間短，幾分鐘至十幾分鐘即可完成一次治療?？蓽p輕患者行動(dòng)上的不便，可門診治療；施源器在短時(shí)間內(nèi)固定方便，在治療過程中易于防止其幾何位置的改變；治療效率更高。近距離放療裝置高劑量率遠(yuǎn)程后裝治療機(jī)手動(dòng)回源備用電池

粒子植入后裝放療的質(zhì)量保證放射源強(qiáng)度（劑量）位置準(zhǔn)確性時(shí)間準(zhǔn)確性

AAPMTG41，TG56提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)近距離放療的物理量放射源的校準(zhǔn)毫克鐳當(dāng)量（meq）參考照射量率（Rx）顯活度（Aapp，或稱有效活度）空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度（SK）：自由空間中源中垂軸上距源d處的空氣比釋動(dòng)能率與距離d的平方的乘積。空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度（SK）表示源強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)它和吸收劑量率的單位一致，臨床計(jì)算吸收劑量時(shí)不需要單位的換算；便于各種核素間強(qiáng)度大小的比較，而不必考慮它們的幾何和物理結(jié)構(gòu)，如源的包殼、源壁的材料和厚度等，對吸收劑量計(jì)算的影響。在近距離條件下，水中同一位置的比釋動(dòng)能和吸收劑量數(shù)值基本相等，差別小于1％。放射源活度測量放射源活度測量近距離治療的劑量計(jì)算推薦的劑量計(jì)算公式：

DoseRate(r,q)=Sk

LF(r,q)g(r)G(r,q)/G(r0,q0) Sk

空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度1U=1單位空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度劑量率常數(shù) F(r,q)各向異性函數(shù) g(r)徑向劑量函數(shù) G(r,q)幾何因子TG43的數(shù)據(jù)是針對放射源類型給出，而非針對某一核素*NathR,AndersonLL,LuxtonG,WeaverKA,WilliamsonJF,MeigooniAS.Dosimetryofinterstitialbrachytherapysources:RecommendationsoftheAAPMRadiationTherapyCommitteeTaskGroupNo.43,MedPhys,22(2):209,1995.Update1:Rivardetal.,Med.Phys.2004U1Supplement1:Rivardetal,Med.Phys.2007Model6711NASModel3631-A/M125I提綱近距離放療的定義近距離放療的特點(diǎn)用于近距離治療的放射源近距離放療的分類近距離放療的物理量近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)近距離放療的劑量學(xué)系統(tǒng)定義放射源的分布規(guī)則確定放射源的各項(xiàng)參數(shù)（類型、強(qiáng)度、形狀等）和幾何位置，施源器的類型（形狀、連接方式等），以獲得適宜的劑量分布。確定治療時(shí)間，總劑量一致腔內(nèi)/組織間近距離放療劑量學(xué)系統(tǒng)腔內(nèi)放療的劑量學(xué)系統(tǒng)斯德哥爾摩系統(tǒng)使用較高強(qiáng)度的放射源，分次照射。宮頸管內(nèi)為串接的鐳-226放射源，強(qiáng)度約為53-88mgRa。陰道容器為平的或彎曲的源盒，總強(qiáng)度約為60～80mgRa。治療模式共照射2-3次，間隔約3周，每次治療時(shí)間27～30h。巴黎系統(tǒng)使用低強(qiáng)度放射源連續(xù)照射。宮腔管內(nèi)為串接的鐳-226放射源，源強(qiáng)度約10~16mgRa，陰道源使用三個(gè)獨(dú)立的源容器，一個(gè)在宮頸口，另兩個(gè)分別緊貼兩側(cè)的陰道穹隆。所有源的總強(qiáng)度約為40~70mgRa，總治療時(shí)間為6~8天。曼徹斯特系統(tǒng)基于巴黎系統(tǒng)發(fā)展起來的。根據(jù)宮腔的不同深度和陰道的大小，分為長、中、短三種宮腔管和大、中、小三種尺寸的陰道卵形容器。特定點(diǎn)(A點(diǎn)和B點(diǎn))A點(diǎn)宮頸口上2cm，宮腔軸線旁2cm的位置，B點(diǎn)過A點(diǎn)橫截面并距宮腔軸線旁5cm的位置。治療方式為分兩次照射，每次約72h，間隔一星期，總的照射時(shí)間約140h，A點(diǎn)“劑量”(照射量)為8000R。Fletcher–Suit–Delclos–HoriotTechnique+/-tungstenshieldingCylindricalcolpostatsClampFixedgeometryFlangeAdjustabletandemlengthVarietyofcurvatures1950’s:

Fletcher本張幻燈來源于ESTRO培訓(xùn)班經(jīng)典腔內(nèi)劑量學(xué)系統(tǒng)描述了治療規(guī)則：源活度、照射時(shí)間、幾何分布等源容器是各自獨(dú)立的有大量臨床經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，是現(xiàn)代治療技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)通用原則，無

個(gè)體化ICRU系統(tǒng)參考區(qū)：高度(db)、寬度(dw)、厚度(dt)參考點(diǎn)：膀胱、直腸劑量參考點(diǎn)現(xiàn)代的腔內(nèi)放療由經(jīng)典的腔內(nèi)劑量學(xué)發(fā)展而來施源器間相互固定，但各個(gè)組成部分可調(diào)節(jié)施源器具有各種幾何尺寸和設(shè)計(jì)（包括個(gè)體化Mould）施源器可用于CT、MRI影像腔內(nèi)和插植相結(jié)合定義了HR-CTV和OAR來進(jìn)行劑量學(xué)評價(jià)HR-CTVD90BladderD2ccRectumD2ccSigmoidD2ccICRU89ICRU89ICRUB

:75±16GyD2cc

:83±9GyMeanratio:1.38ICRUR

:69±13GyD2cc

:60±8GyMeanratio:0.92RectumBladderBriotRadiotherOncol2002

/

Wachter-GerstnerNetal.RadiotherOncol2003/PelloskiCE.IntJRadiatOncolBiolPhys2005/

Kirisitsetal.IntJRadiatOncolBiolPhys2005MRIMRICTRadiographyImagingcompatibility:applicatormaterialModernIntracavitaryTechniques本張幻燈來源于ESTRO培訓(xùn)班CurrentdevelopmentofnewapplicatorsModernTechniquesGynGECESTRONetworkABC本張幻燈來源于ESTRO培訓(xùn)班VAGINALMOULD1Courtesy:C.Haie-Meder,IGR,ParisIndividuallyadaptedtopatientanatomy,tumourshapeandextentPersonalized/tailoredintracavitaryirradiationExcellentpatienttolerance本張幻燈來源于ESTRO培訓(xùn)班插植針的使用圖片來源于IAEA培訓(xùn)組織間近距離放療又稱為插植近距離放療組織間照射劑量學(xué)系統(tǒng)曼徹斯特系統(tǒng)是以鐳－226直線源設(shè)計(jì)的平面插植劑量系統(tǒng)。單平面插植，距輻射平面0.5cm為參考劑量平面，治療的組織厚度為1cm。如治療厚度大于2.5cm，需要用雙平面插植。巴黎系統(tǒng)是依據(jù)銥-192線狀放射源的物理特性所建立的布源規(guī)則放射源的線比釋動(dòng)能率相等,4.2-6.4mGyh-1m2cm-1放射源是相互平行的直線源，其強(qiáng)度、長度及間距相等，且各放射源的中心在同一平面，即中心平面多平面插值，放射源排列為等邊三角形或正方形針對照射靶區(qū)的大小和形狀，對源的尺寸和源間距有相應(yīng)規(guī)定臨床靶區(qū)長度（L)與放射源的活性長度(AL)之比約為0.7-0.8。當(dāng)靶區(qū)厚度T≤12mm時(shí)，使用單平面插植，且放射源的間距S≈T/0.6。針對照射靶區(qū)的大小和形狀，對源的尺寸和源間距有相應(yīng)規(guī)定臨床靶區(qū)的厚度T＞1.2cm，應(yīng)采用雙平面插植。按照三角形方式插植，S≈T/1.3。按照正方形方式插植，S≈T/1.57?；鶞?zhǔn)劑量率(basicdoserate,BD)和參考劑量率(referencedoserate,RD)參考劑量率RD=0.85BD。插植放療劑量學(xué)系統(tǒng)步進(jìn)源系統(tǒng)以步進(jìn)源模擬線源行組織間插植治療在巴黎系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立起來的，遵循巴黎系統(tǒng)的布源規(guī)則可進(jìn)行劑量優(yōu)化優(yōu)化的基本原則是:在PTV表面產(chǎn)生均勻劑量限制PTV以內(nèi)超高劑量范圍在PTV外達(dá)到較為陡峭的劑量跌落近距離治療計(jì)劃（以宮頸癌為例）近距離治療計(jì)劃的發(fā)展歷程2D/3D計(jì)劃流程及差異內(nèi)外照射的劑量合成基于模板2D計(jì)劃3D計(jì)劃施源器施源器類型放射可見放射可見CT/MR兼容影像和器官定義影像方法學(xué)平面影像（或無影像）平面影像（帶或不帶造影劑）CT，MR和US（帶或不帶造影劑）影像用途記錄施源器重建和定義感興趣點(diǎn)施源器重建和定義感興趣區(qū)OAR定義N/A基于點(diǎn)基于體積靶區(qū)定義N/A基于點(diǎn)或臨床評估區(qū)域CTV基于體積的GTV、CTV治療計(jì)劃施源器重建模板X射線標(biāo)尺多平面重建計(jì)劃優(yōu)化N/A基于A點(diǎn)/靶區(qū)和OAR參考點(diǎn)基于CTVs和OAR的體積計(jì)劃評估N/A等劑量線和劑量限值等劑量線、DVH和劑量限值最終劑量N/A可根據(jù)劑量限值調(diào)整可根據(jù)劑量限值調(diào)整劑量報(bào)告參考模板ICRUICRU和/或GEC-ESTRO計(jì)劃確認(rèn)由模板庫選擇檢查表檢查表二維近距離治療計(jì)劃設(shè)計(jì)流程定義靶體積和敏感器官設(shè)計(jì)放射源分布和植入方法

植入施源器模擬放射源定位劑量計(jì)算和優(yōu)化

實(shí)施治療計(jì)劃系統(tǒng)圖像劑量系統(tǒng)三維圖像引導(dǎo)的近距離放療流程靶區(qū)

和OAR的定義和勾畫治療計(jì)劃基于三維影像的施源器重建布源、計(jì)劃優(yōu)化及評估確定最終處方劑量劑量報(bào)告移除施源器計(jì)劃傳輸至后裝機(jī)

治療實(shí)施計(jì)劃系統(tǒng)獲取影像如CT、MRI影像植入施源器選擇施源器型號植入和固定治療決策治療方式的選擇處方預(yù)計(jì)劃臨床評估患者的多學(xué)科評估腫瘤和期別的評估患者準(zhǔn)備如膀胱充盈的準(zhǔn)備，麻醉等放射源定位2D3D圖片來源于ESTRO培訓(xùn)班劑量優(yōu)化圖片來源于ESTRO培訓(xùn)班From2D–3D

XRayvsCT/MRI(STICtrial)STICtrial705PtsavailableforanalysisCharra-Brunaudetal,2011,ESTROLondon本張幻燈來源于ESTRO培訓(xùn)班檢查項(xiàng)目是否患者基本信息（姓名、生日、病案號等）影像序列是否正確并傳輸MRI的接收順序應(yīng)為：先接收橫斷位圖像，然后接收其他圖像施源器重建是否正確長度輸入是否正確盲端