(最終版)立體定向放射治療（SRT）物理實(shí)踐質(zhì)控指南20201216

立體定向放射治療（SRT）物理實(shí)踐質(zhì)控指南1、SRT概述立體定向放射治療（StereotacticRadiationTherapy,SRT）主要是利用放射治療設(shè)備每次高劑量，短短幾次照射即能達(dá)到根治性劑量以消滅腫瘤，所以也稱為立體定向消融放射治療，SBRT（StereotacticBodyRadiationTherapy）即為立體定向體部放射治療。近年來，立體定向放射治療因單次治療劑量大、分次少（1-5次）、高生物等效劑量、局部控制率高、副作用少等一系列優(yōu)勢，使得在早期肺癌、肝癌、骨癌、前列腺癌以及轉(zhuǎn)移灶的放射治療中被廣泛研究和應(yīng)用。SRT具有高分次劑量、大劑量梯度、小體積靶區(qū)等特點(diǎn)。伴隨著各種新技術(shù)如MR、PET、4D-CT等圖像用來模擬定位、靶區(qū)勾畫、擺位引導(dǎo)、ABC（activebreathingcontrol)和DIBH（deepinspirationbreathhold）等呼吸運(yùn)動(dòng)管理方式，以及無均整器FFF(FlattingFilterFree)高劑量率新型加速器的投入使用，SRT的技術(shù)和流程也越來越復(fù)雜，任何潛在的細(xì)微差錯(cuò)都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的放射治療損傷，由此對(duì)整個(gè)SRT流程質(zhì)量控制方法提出了更高的要求。ASTRO（AmericanSocietyforTherapeuticRadiologyandOncology）和AAPM（AmericanAssociationofPhysicistsinMedicine）都明確提出必需要針對(duì)SRT設(shè)計(jì)嚴(yán)格的質(zhì)量控制方法來保證SRT的安全性和精確性。SRT技術(shù)流程的復(fù)雜性對(duì)質(zhì)量控制提出了更高的要求，因此在加強(qiáng)放射治療設(shè)備常規(guī)日檢、月檢、年檢等質(zhì)量控制的同時(shí)，與人為因素相關(guān)的流程設(shè)計(jì)、信息傳遞等的質(zhì)量控制的重要性也日益凸顯。2、SRT目前常用技術(shù)2.1基于DIBH方案的SRT技術(shù)DIBH方案實(shí)施具體步驟：首先利用主動(dòng)呼吸控制技術(shù)ABC裝置對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，指導(dǎo)患者練習(xí)深吸氣后屏氣。測量患者深吸氣量DIV（Deepinspirationvolume）和屏氣時(shí)間，時(shí)間必須大于40秒才滿足ABC臨床治療條件。設(shè)定屏氣觸發(fā)閾值，常規(guī)設(shè)置為DIV的3/4，多次重復(fù)訓(xùn)練，屏氣吸氣量穩(wěn)定性良好的情況下進(jìn)行CT掃描。掃描自由呼吸和ABC屏氣兩種狀態(tài)下的CT圖像。正常組織和靶區(qū)在屏氣圖像上勾畫，根據(jù)擺位精度和剩余呼吸運(yùn)動(dòng)幅度來設(shè)定PTV外擴(kuò)大小。計(jì)劃設(shè)計(jì)和劑量計(jì)算均在屏氣圖像上進(jìn)行，計(jì)劃方案優(yōu)先選擇3D-CRT(Three-DimensionalConformalRadiationTherapy)計(jì)劃。治療前屏氣吸氣量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，開始掃描CBCT(conebeamCT)進(jìn)行擺位引導(dǎo)，控制擺位誤差在2mm內(nèi)，再次吸氣屏氣達(dá)到設(shè)定值開始出束治療，每次治療重復(fù)上述過程。治療過程中連續(xù)監(jiān)測屏氣量曲線變化，如出現(xiàn)波動(dòng)立即停止出束。2.2基于4D-CT方案的SBRT技術(shù)4D-CT(Four-dimensionalcomputedtomography)方案采用SBRT立體定向體架固定，定位CT利用在患者腹部放置呼吸門控傳感裝置掃描4D-CT和自由呼吸增強(qiáng)圖像?；?D-CT生成平均圖像，然后在平均圖像上進(jìn)行靶區(qū)和正常組織勾畫。將某一呼吸時(shí)相圖像（20%）與自由呼吸增強(qiáng)圖像進(jìn)行圖像融合，醫(yī)生在融合后的圖像上勾畫一個(gè)時(shí)相的GTV，然后根據(jù)4D-CT合成的MIP(MaximumIntensityProjection)圖像自動(dòng)勾畫每個(gè)時(shí)相的GTV，醫(yī)生檢查每個(gè)時(shí)相所有層GTV勾畫并修改確認(rèn)后，求并集合成IGTV(internalgrosstargetvolume)疊加到4D-CT平均圖像上，最后傳回到計(jì)劃系統(tǒng)中的平均圖像上并外擴(kuò)到PTV進(jìn)行計(jì)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)腫瘤運(yùn)動(dòng)幅度而確定PTV外擴(kuò)的大小，計(jì)劃設(shè)計(jì)首選3D-CRT計(jì)劃，當(dāng)計(jì)劃無法滿足處方劑量要求時(shí)，再考慮VMAT(VolumetricModulatedArcTherapy)/IMRT(IntensityModulatedArcTherapy)計(jì)劃。計(jì)劃完成后，醫(yī)生簽字，物理師二次核對(duì)無誤后再進(jìn)行治療，每次治療前行CBCT進(jìn)行引導(dǎo)擺位。2.3基于光學(xué)追蹤的SBRT技術(shù)在病人定位以后，通過光學(xué)追蹤技術(shù)可以跟蹤病人的呼吸，并且在治療期間監(jiān)測病人的位置。立體紅外攝像機(jī)通過紅外跟蹤或者使用能發(fā)光的紅外線發(fā)光二極管，或者使用不能發(fā)光的標(biāo)記來反射外部源發(fā)射的紅外線用來實(shí)時(shí)跟蹤病人皮膚上標(biāo)記點(diǎn)的3D坐標(biāo)?，F(xiàn)階段已經(jīng)有光學(xué)跟蹤系統(tǒng)用于立體放射治療，在治療時(shí)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的紅外相機(jī)來跟蹤紅外發(fā)光二極管或者反射器。另外有影像監(jiān)測系統(tǒng)使用紋理斑點(diǎn)光投影儀可以獲取病人的三維表面而不需要在皮膚上添加任何標(biāo)記，還有些系統(tǒng)結(jié)合了KV成像的室內(nèi)光學(xué)系統(tǒng)來檢測治療期間外部標(biāo)記與腫瘤位置關(guān)系的變化。有報(bào)告指出，在某些特定情形下通過上述技術(shù)能夠?qū)⒑粑\(yùn)動(dòng)定位誤差控制在2mm以下。當(dāng)然，這些監(jiān)測技術(shù)基于一個(gè)重要的假設(shè)就是外部標(biāo)記與內(nèi)部腫瘤運(yùn)動(dòng)是相關(guān)的。而在某些情況下這個(gè)假設(shè)可能是不成立的，尤其是肺部腫瘤。因此，當(dāng)臨床上決定使用光學(xué)追蹤系統(tǒng)來確保足夠可信的運(yùn)動(dòng)相關(guān)性的時(shí)候，需要進(jìn)行認(rèn)真周全的考慮。3、SRT治療計(jì)劃常規(guī)放射治療一般對(duì)靶區(qū)均勻性與適形度要求較高，而SRT規(guī)定的劑量規(guī)范則有所不同，其基于以下條件：（1）包含惡性腫瘤及其附近一定體積的組織暴露于低分次高劑量下治療，并且靶區(qū)內(nèi)的高劑量點(diǎn)通常被認(rèn)為是可接受的。（2）應(yīng)當(dāng)使靶區(qū)外接受高劑量的正常組織的體積最小化，以限制治療毒性的風(fēng)險(xiǎn)。即靶區(qū)外劑量下降的梯度應(yīng)該是陡峭的。目前，仍然很難直接確定SRT靶區(qū)外擴(kuò)范圍，SRT靶區(qū)邊緣（即GTV，CTV，ITV等）定義的充分性應(yīng)基于當(dāng)前文獻(xiàn)對(duì)SRT的陡峭劑量梯度和高分次劑量如何影響傳統(tǒng)外擴(kuò)方案的準(zhǔn)確性的理解，以及腫瘤的自然史以減少由于機(jī)房內(nèi)定位能力的局限性所引起的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。同時(shí)，各個(gè)中心應(yīng)系統(tǒng)地收集和分析臨床結(jié)果，改善未來的靶區(qū)邊緣設(shè)計(jì)。常規(guī)分割SBRT分次劑量≤3Gy≥5Gy分次數(shù)≥10次≤6次劑量分布Homogeneous均勻（處方量-110%）Heterogeneous不均勻（處方量-160%）靶區(qū)外劑量跌落Shallowslope（淺坡）Steepslope（陡坡）3.1劑量不均勻性，劑量跌落梯度與靶區(qū)形狀與傳統(tǒng)的放射治療相比，SRT中的劑量處方通常定義在稍低的等劑量曲線上(例如80％的劑量)并且在靶區(qū)邊緣有很小或沒有因半影而增加的外擴(kuò)。這是為了改善靶區(qū)體積外的劑量下降，并有助于隔離附近的危及器官。這種做法雖然在一定程度上增加了靶內(nèi)的劑量不均勻性。然而，與常規(guī)分次放射治療相反，SRT靶區(qū)內(nèi)的熱點(diǎn)，只要沒有溢出到正常組織，在臨床上是允許的甚至是鼓勵(lì)的。有研究表明腫瘤中心區(qū)域內(nèi)的熱點(diǎn)在根除位于靶區(qū)內(nèi)的的抗輻射的缺氧細(xì)胞具有特殊優(yōu)勢。多個(gè)非重疊射束的使用是實(shí)現(xiàn)SRT中的劑量銳減的主要方法，類似于顱內(nèi)放射外科手術(shù)（SRS）。這要求輻射應(yīng)當(dāng)盡可能從多個(gè)方向同心地聚焦在靶區(qū)上。如果危及器官（功能器官例如脊髓或敏感性粘膜）與靶區(qū)間隔足夠大，則靶區(qū)外部的劑量分布的梯度應(yīng)是理想地等方向性的，劑量均勻地從靶區(qū)邊緣跌落。射束能量和射束成形的分辨率（如葉片寬度）也會(huì)影響劑量的衰減。對(duì)于諸如在SRT中常用的小射束，射束能量越高，射束半影越大，這是由于介質(zhì)中的橫向電子傳輸而導(dǎo)致的。在低密度介質(zhì)中如肺組織，這種效益變得更加顯著?，F(xiàn)階段大多數(shù)現(xiàn)代治療機(jī)器上用的6MV光子束，這為SRT技術(shù)應(yīng)用于肺癌的光束穿透和半影特征之間提供了合理的折中。此外，大多數(shù)SRT應(yīng)用使用多葉光柵準(zhǔn)直器。對(duì)于直徑大于3cm的腫瘤而言，常用的5mm多葉光柵的葉片寬度是足夠的，使用3mm葉片寬度比5mm葉片的改善可以忽略不計(jì)。3.2射野選擇和射野角度以及計(jì)算網(wǎng)格大小在SRT中確定射野方向時(shí)，必須考慮避開敏感器官以及設(shè)備機(jī)械限制，保證大部分射野從最短路徑入射。通常，射野數(shù)量越多越能產(chǎn)生更好的靶區(qū)劑量一致性和遠(yuǎn)離靶區(qū)的劑量衰減，并且當(dāng)射束的數(shù)量足夠多時(shí)，射束方向的選擇則變得不太顯著。然而，考慮到實(shí)際的治療時(shí)間，還是應(yīng)當(dāng)合理的限制射束或弧的數(shù)量。將各個(gè)射束的入射劑量限制到小于累積劑量的30％并避免射束重疊是比較合理的，這將有助于保持劑量梯度等向下降。有研究已經(jīng)報(bào)道了在胸部和腹部靶區(qū)使用由5-10mm多葉光柵形成的的五至八個(gè)共面或非共面靜態(tài)適形射束，可以使正常組織劑量最小化的SRT射野角度的優(yōu)化機(jī)制。與固定射野技術(shù)相比，VMAT容積調(diào)強(qiáng)技術(shù)具有獲得更適形的劑量分布，且能更好的保護(hù)正常組織以及減少治療時(shí)間等優(yōu)勢。SRT在大多數(shù)情況下，劑量是均勻跌落的，但是，在重要器官非常接近靶區(qū)的情況下，增加兩者間劑量跌落的梯度更為可取。例如，脊柱旁腫瘤的SRT通常需要照射椎骨或附著的軟組織腫瘤生長，這個(gè)時(shí)候需要特別考慮只有幾毫米遠(yuǎn)的脊髓。對(duì)于這種情況，在腫瘤周圍的等向性的劑量極劇衰減會(huì)使得脊髓上的劑量有些超量。有研究已經(jīng)顯示，以18°-20°相間隔的九到十一個(gè)大致對(duì)稱分布的射野可以在靶區(qū)和脊髓之間產(chǎn)生高達(dá)12％的尖銳的劑量梯度，給脊髓留有足夠空間，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高于90%的等劑量曲線包含靶區(qū)。另外，治療計(jì)劃系統(tǒng)中使用的計(jì)算網(wǎng)格分辨率會(huì)影響計(jì)算劑量分布的精度。有文獻(xiàn)指出2.5mm的等向性網(wǎng)格在一個(gè)多野的IMRT計(jì)劃的高劑量區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生約1％的精度誤差。因此建議：SRT技術(shù)最好使用2mm或者更小的計(jì)算網(wǎng)格，不建議使用大于3mm的網(wǎng)格尺寸。3.3生物效應(yīng)與正常組織的耐受劑量SRT采用高分次劑量技術(shù)，這樣常規(guī)分次放射治療研究的正常組織耐受劑量則不再適用。評(píng)價(jià)SRT治療計(jì)劃的潛在局部腫瘤控制及其潛在正常組織生物效應(yīng)的一種方法是將其相關(guān)的物理劑量分布轉(zhuǎn)化為生物標(biāo)準(zhǔn)化的劑量分布，進(jìn)而計(jì)算出等效生物效應(yīng)劑量BED（BiologicalEffectiveDose）以將SRT治療計(jì)劃與其他治療計(jì)劃進(jìn)行同等比較。等效生物效應(yīng)劑量可用于評(píng)價(jià)SRT劑量分布的有效性和安全性。而等效均勻劑量EUD（equivalentuniformdose）可以用來評(píng)估不同的治療計(jì)劃在其預(yù)期的腫瘤效應(yīng)方面的有效性，另外BED和歸一化總劑量NTD（normalizedtotaldose）可以用于評(píng)估不同劑量分次方案的生物有效性。值得注意的是，BED，NTD和EUD都是從線性二次模型的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其可能無法描述超分割的組織效應(yīng)。但是，隨著更多臨床數(shù)據(jù)的納入，這些模型也不斷地進(jìn)行著改進(jìn)和更新。此外，其他的放射效應(yīng)評(píng)估模型正在研究中，但是在能夠完全評(píng)價(jià)其有效性與預(yù)測性之前，這些模型還需要更進(jìn)一步的評(píng)估。SRT的正常組織劑量限制與常規(guī)放射治療顯著不同，由于目前仍然缺乏可靠的評(píng)估放射生物效應(yīng)的機(jī)制，因此，SRT的正常組織劑量限值不應(yīng)直接從常規(guī)放射治療數(shù)據(jù)外推得到。在治療時(shí)應(yīng)該保持警惕，尤其是并行器官（肺，腎等），應(yīng)特別注意分次數(shù)量，總劑量，分次治療的時(shí)間和總治療時(shí)間，這些是在SRT實(shí)施中，需要確定的臨床參數(shù)中重要的放射生物因素。另外，目前關(guān)于再程放療的適合條件并不明確，并且缺乏文獻(xiàn)指導(dǎo)。因此，再程放療之前，應(yīng)多方面考慮各種情況并綜合評(píng)估之前所有治療的劑量分布?？傊瑢?duì)于SRT，應(yīng)使用圖像引導(dǎo)定位技術(shù)，以確保所提供劑量分布的空間精度具有高置信水平。此外，通過采用集成影像監(jiān)控系統(tǒng)或者對(duì)適當(dāng)?shù)陌袇^(qū)采用有創(chuàng)固定（比如椎體），對(duì)于保證整個(gè)治療過程的空間精度也是至關(guān)重要的。SRT正常組織受量如下表所示：大劑量分割危及器官限量危及器官標(biāo)準(zhǔn)限量最大可接受限量備注5次(Fraction)腦干PRVbrainstemDmax<31Gy,V23<0.5cc=7\*GB3⑦脊髓PRVspinalcordDmax<30Gy,V22.5<0.5cc,V13.5<0.5cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦視通路opticpathwayDmax<25Gy,V23<0.2cc=7\*GB3⑦耳蝸cochleaDmax<22Gy=7\*GB3⑦臂叢神經(jīng)brachialplexusDmax<32Gy,V27<3ccDmax<32.5Gy,V30<3cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦雙肺LungAllV5<30%,V10<20%,V20<10%,小于13.5Gy的體積>1000cc小于12.5Gy的體積>1500ccV20<15%=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦食管esophagusDmax<35Gy,V19.5<5ccDmax<105%PTV,V27.5<5cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦心臟heartDmax<38Gy,V32<15cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦大血管greatvesselsDmax<53Gy,V47Gy<10cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦氣管/主支氣管trachea/bronchusDmax<40Gy,V32<5ccDmax<105%PTV,V18<4cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦皮膚skinDmax<32Gy,V30<10ccDmax<38.5Gy,V36.5<10cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦肝liverDmean<15Gy~18Gy小于21Gy的體積大于700cc=7\*GB3⑦胃stomachDmax<35Gy,V26.5<10cc=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦肋骨ribDmax<57Gy,V45<5cc32Gy劑量不貫穿=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦空腸/回腸Jejunum/IleumDmax<32Gy,V20<30cc=7\*GB3⑦結(jié)腸colonDmax<35Gy,V28.5<20cc=7\*GB3⑦十二指腸duodenumDmax<26Gy,V18.5<5cc=7\*GB3⑦馬尾caudaequinaDmax<31.5Gy,V30<5cc=7\*GB3⑦骶叢神經(jīng)SacralplexusDmax<32Gy,V30<5cc=7\*GB3⑦股骨頭v30<10cc=7\*GB3⑦股骨頭V54%<10cc,Dmax<81%PTV前列腺SBRT=10\*GB3⑩直腸rectumDmax<40Gy,V32.5<20cc=7\*GB3⑦直腸rectumD1cc<105%PTVD3cc<95%PTVV90%<90%V80%<80%V50%<50%前列腺SBRT=10\*GB3⑩膀胱bladderD1cc<105%PTVV90%<90%V80%<50%前列腺SBRT=10\*GB3⑩膀胱bladderDmax<38Gy,V20<15cc=7\*GB3⑦腎門renalhilumV23<15cc=7\*GB3⑦腎皮質(zhì)RenalCortex小于18Gy的體積大于200cc=7\*GB3⑦膽管BileDuctDmax<41Gy=7\*GB3⑦輸尿管ureterDmax<45Gy=7\*GB3⑦8次(Fraction)腦干PRVbrainstemDmax<37.6Gy,V27.2<0.5cc=7\*GB3⑦脊髓PRVspinalcordDmax<33.6Gy,V26.4<0.35cc,V16.8<1.2cc=7\*GB3⑦視通路opticpathwayDmax<29.6Gy,V27.2<0.2cc=7\*GB3⑦耳蝸cochleaDmax<26.4Gy=7\*GB3⑦臂叢神經(jīng)brachialplexusDmax<39.2Gy,V32.8<3cc=7\*GB3⑦雙肺LungAllV20<10%,小于15.2Gy的體積>1000cc小于13.6Gy的體積>1500ccV20<15%=7\*GB3⑦食管esophagusDmax<38.4Gy,V21.6<5cc=7\*GB3⑦心臟heartDmax<38.4Gy,V34.4<15cc=7\*GB3⑦大血管greatvesselsDmax<55.2Gy,V38.4<10cc=7\*GB3⑦氣管/主支氣管trachea/bronchusDmax<48.8Gy,V38.4<5cc=7\*GB3⑦皮膚skinDmax<45.6Gy,V43.2<10cc=7\*GB3⑦肝liver小于24Gy的體積大于700cc=7\*GB3⑦胃stomachDmax<42Gy,V31.26<5cc=7\*GB3⑦肋骨ribDmax<63Gy,V50<5cc=7\*GB3⑦空腸/回腸Jejunum/IleumDmax<37Gy,V23.2<30cc=7\*GB3⑦結(jié)腸colonDmax<41Gy,V33<20cc=7\*GB3⑦十二指腸duodenumDmax<30.4Gy,V21<5cc,V16<10cc=7\*GB3⑦馬尾caudaequinaDmax<38.4Gy,V36<5cc=7\*GB3⑦骶叢神經(jīng)SacralplexusDmax<38.4Gy,V36<5cc=7\*GB3⑦股骨頭v35<10cc=7\*GB3⑦直腸rectumDmax<47Gy,V37.5<20cc=7\*GB3⑦膀胱bladderDmax<44.8Gy,V22.4<15cc=7\*GB3⑦腎門renalhilumV28<15cc=7\*GB3⑦腎皮質(zhì)RenalCortex小于21Gy的體積大于200cc=7\*GB3⑦膽管BileDuctDmax<48Gy=7\*GB3⑦輸尿管ureterDmax<53Gy=7\*GB3⑦10次(Fraction)雙肺LungAllDmean<9Gy,V40<7%=8\*GB3⑧氣管tracheaDmax<60Gy,V40<1cc=8\*GB3⑧支氣管bronchusDmax<60Gy,V50<1cc=8\*GB3⑧大血管majorvesselDmax<75Gy,V50<1cc=8\*GB3⑧食管esophagusDmax<50Gy,V40<1cc=8\*GB3⑧心臟heartDmax<60Gy,V45<1cc=8\*GB3⑧臂叢神經(jīng)BrachialplexusDmax<55Gy,V50<0.2cc=8\*GB3⑧脊髓PRVspinalcordDmax<40Gy,V35<1cc=8\*GB3⑧肝liverV27<30%,V24<50%=9\*GB3⑨左/右腎L/RkidneyV18<33%，雙側(cè)腎功能正常V10<10%,單側(cè)腎功能=9\*GB3⑨小腸smallintestineV37<1cc=9\*GB3⑨胃stomachV37<1cc=9\*GB3⑨股骨頭V54%<10cc,Dmax<81%PTV前列腺SBRT=10\*GB3⑩直腸rectumD1cc<105%PTVD3cc<95%PTVV90%<90%V80%<80%V50%<50%前列腺SBRT=10\*GB3⑩膀胱bladderD1cc<105%PTVV90%<90%V80%<50%前列腺SBRT=10\*GB3⑩參考標(biāo)準(zhǔn)=1\*GB3①InternationalGuidelineonDosePrioritizationandAcceptanceCriteriainRadiotherapyPlanningforNasopharyngealCarcinoma[J].Internationaljournalofradiationoncology,biology,physics,2019.=2\*GB3②國家腫瘤質(zhì)控中心，放療危及器官限量參考標(biāo)準(zhǔn)，/special/844.html=3\*GB3③武漢大學(xué)人民醫(yī)院，放療危及器官限量參考經(jīng)驗(yàn)=4\*GB3④全乳放療RTOG1005=5\*GB3⑤乳腺根治術(shù)后RTOG=6\*GB3⑥肺癌SBRTRTOG0813=7\*GB3⑦RobertTimmerman,Hypofractionatedradiationtherapy2009=8\*GB3⑧MDAnderson,SBRTdoseconstraints=9\*GB3⑨肝癌RTOG0438=10\*GB3⑩前列腺SBRTRTOG09383.4SRT計(jì)劃設(shè)計(jì)要求SRT由于其特殊的生物效應(yīng)，與常規(guī)放射治療對(duì)靶區(qū)均勻性與適形度要求有所不同（如下表所示）。其中R（100%）是指100%處方劑量的等劑量線所包繞的體積與PTV體積大小之比；R（50%）是指50%處方劑量的等劑量線所包繞的體積與PTV體積大小之比；D2cm(%)是指Body（外輪廓）以內(nèi)離PTV（計(jì)劃靶區(qū)）2cm以外所有區(qū)域的最大劑量與處方劑量的比值；Lung(V20)是指肺組織受到20Gy照射的體積占肺總體積的百分比。PTV體積（cc）R(100%)R(50%)D2cm(%)Lung(V20)偏差偏差偏差偏差理想值最大值理想值最大值理想值最大值理想值最大值1.8<1.2<1.5<5.9<7.5<50<57<10<153.8<1.2<1.5<5.5<6.5<50<57<10<157.4<1.2<1.5<5.1<6.0<50<58<10<1513.2<1.2<1.5<4.7<5.8<50<58<10<1522.0<1.2<1.5<4.5<5.5<54<63<10<1534.0<1.2<1.5<4.3<5.3<58<68<10<1550.0<1.2<1.5<4.0<5.0<62<77<10<1570.0<1.2<1.5<3.5<4.8<66<86<10<1595.0<1.2<1.5<3.3<4.4<70<89<10<15126.0<1.2<1.5<3.1<4.0<73<91<10<15163.0<1.2<1.5<2.9<3.7<77<94<10<154、SRT質(zhì)量控制方法近年來隨著以射波刀（CyberKnife）、伽馬刀（γ-Knife，主要實(shí)施顱內(nèi)SRS,stereotacticradiosurgery）為代表的立體定向?qū)Ｓ迷O(shè)備和Tomo、直線加速器立體定向技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來越多的患者接受SBRT治療。從照射技術(shù)選擇、圖像引導(dǎo)方式、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測管理、靶區(qū)勾畫、計(jì)劃設(shè)計(jì)上，SBRT都有著新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前的質(zhì)量控制QA（qualityassurance）方法以設(shè)備（加速器、CT等）質(zhì)控以及人員參與的流程質(zhì)控為重心。設(shè)備質(zhì)控就是加速器以及CT等設(shè)備的日常質(zhì)控，但其精度應(yīng)比常規(guī)質(zhì)控更為嚴(yán)格。4.1設(shè)備質(zhì)量控制SRT設(shè)備選擇方面的首要的技術(shù)問題是，新設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)的整合能力，這些技術(shù)包括計(jì)劃設(shè)計(jì)以及記錄和驗(yàn)證系統(tǒng)。在大多數(shù)機(jī)構(gòu),現(xiàn)有直線加速器和圖像引導(dǎo)功能可能足以執(zhí)行SBRT技術(shù)。但還有一點(diǎn)同樣重要，TPS應(yīng)該能對(duì)SRT的復(fù)雜計(jì)劃進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，并且能夠處理多模態(tài)影像（配準(zhǔn)和融合）和影像引導(dǎo)技術(shù)。另外，TG-85(AAPMTaskGroup)報(bào)告已經(jīng)提出，不推薦使用筆形束算法用于肺部SBRT治療。在設(shè)備投入使用之前，除了廠家提供的驗(yàn)收測試外，使用單位的物理團(tuán)隊(duì)還應(yīng)該進(jìn)行接收測試，詳細(xì)研究該系統(tǒng)的每一個(gè)方面，目的是為了對(duì)該系統(tǒng)的性能特點(diǎn)建立一個(gè)綜合判斷基準(zhǔn)。一個(gè)嚴(yán)格的連續(xù)的周期QA和特定治療方案的QA是非常重要的，QA可以將影響實(shí)現(xiàn)最佳治療的系統(tǒng)錯(cuò)誤最小化。我們應(yīng)該制定專用測試或者基于文獻(xiàn)中的測試標(biāo)準(zhǔn)來通過單獨(dú)測試以及整體測試來查看系統(tǒng)的所有方面。測試應(yīng)該包括但不限于模擬定位圖像數(shù)據(jù)的完整性，劑量計(jì)算算法、多葉準(zhǔn)直器葉片序列，機(jī)器跳數(shù)計(jì)算算法，葉片移動(dòng)速度，SRT治療的劑量率、以及在這些劑量率之下校準(zhǔn)準(zhǔn)確性、小劑量跳數(shù)的準(zhǔn)確性、病人的位置與定位、運(yùn)動(dòng)的跟蹤與門控等等。有很多工作組和報(bào)告就設(shè)備質(zhì)量保證的最佳流程和方法提供了指南：治療設(shè)備（包括TG-40、TG-45），成像設(shè)備和治療計(jì)劃系統(tǒng)（TG-53）以及IMRT（調(diào)強(qiáng)放射治療）。TG-142提供了TG-40的更新版本并且包括了SRT（立體定向治療）的專門建議。此外，最近國際腫瘤放射物理相關(guān)雜志也對(duì)QA進(jìn)行了補(bǔ)充，提出了一系列關(guān)于年檢、月檢、日檢的做法以及其允許誤差，它可以用來驗(yàn)證IGRT/SRT（圖像引導(dǎo)放射治療/立體定向放射治療）過程各個(gè)方面的綜合精度。另外，還應(yīng)該引進(jìn)冗余測試用來檢測CT和治療室位置過程的完整性。如果使用了一種技術(shù)來控制運(yùn)動(dòng)，必須使用與臨床一致的方法來評(píng)估治療實(shí)施。立體定向放射治療流程的各個(gè)環(huán)節(jié)（成像，定位，治療實(shí)施等等）都有各自相關(guān)的誤差。盡管這些誤差單獨(dú)看很小，但是整個(gè)過程中累積起來的系統(tǒng)誤差可能會(huì)很大，我們需要使用各種模體通過測量檢測器和影像設(shè)備進(jìn)行閉合性的測試（下表）來確定這個(gè)綜合誤差。還應(yīng)當(dāng)值得注意的是系統(tǒng)精度的確定一般是采用理想模體中定義好的目標(biāo)，只代表理想情況下目標(biāo)上界的精度。實(shí)際上病人的靶區(qū)精確度會(huì)由于病人形態(tài)變化以及器官運(yùn)動(dòng)普遍受到影響。因此，應(yīng)該建立患者的單獨(dú)質(zhì)量保證程序，整體上控制治療計(jì)劃和放射治療過程，包括定位、圖像重建、靶區(qū)勾畫、正常組織劑量限定、劑量覆蓋標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)動(dòng)抑制與跟蹤策略，治療核實(shí)與治療文件等步驟。SRT患者專門的質(zhì)量控制應(yīng)該包括治療計(jì)劃的確認(rèn)、數(shù)據(jù)的完整、射束的確認(rèn)、病人擺位、靶區(qū)位置（包括有一個(gè)確定的指標(biāo)用于確定是否需要對(duì)病人重復(fù)擺位）以及病人的安全，具體相應(yīng)表格如下。來源目的建議的測試報(bào)告中的可實(shí)現(xiàn)容差建議頻率Ryuet等，2001端到端定位精度立體X射線/DRR融合均方根1.0到1.2mm初次調(diào)試和此后每年Ryuet等，2001分次內(nèi)靶區(qū)變化立體X射線/DRR融合平均0.2mm，最大1.5mm每天（治療期間）Verellen等，2003端到端定位精度隱形靶區(qū)（利用立體X射線/DRR融合）0.41±0.92mm初次調(diào)試和此后每年Verellen等，2003端到端定位精度隱形靶區(qū)（使用植入的基準(zhǔn)點(diǎn)）0.28±0.36mm初次調(diào)試和此后每年Yu等，2004端到端定位精度隱形靶區(qū)的劑量評(píng)估（使用植入的基準(zhǔn)點(diǎn)）0.68±0.29mm初次調(diào)試和此后每年Sharpe等，2006CBCT的機(jī)械穩(wěn)定性與MV成像等中心的一致性比較（使用多個(gè)隱形目標(biāo)）0.5±0.5mm調(diào)試基準(zhǔn)和此后每月Galvin等，2008總體定位精度，包括基于框架系統(tǒng)的圖像配準(zhǔn)改進(jìn)Winston-Lutz測試，以利用室內(nèi)成像系統(tǒng)≤2mm（多個(gè)床角）初次調(diào)試和此后每年P(guān)alta等，2008MLC精度光野，放射性膠片或EPID±0.5mm（特別是IMRT）每年Solberg等，2008端到端定位精度隱形靶區(qū)在人形模體中1.10±0.42mm初次調(diào)試和此后每年Jiang等20084DCT中的呼吸運(yùn)動(dòng)與門控技術(shù)模體的周期運(yùn)動(dòng)N/AN/ABissonnette等，2008CBCT幾何精度參考圖像與CBCT圖像等中心一致性±2mm每天4.2SRT流程質(zhì)量控制針對(duì)立體定向放射治療技術(shù)流程越來越復(fù)雜的現(xiàn)狀，在加強(qiáng)針對(duì)加速器和驗(yàn)證設(shè)備相關(guān)的質(zhì)量控制的同時(shí)，和人為因素相關(guān)的質(zhì)量控制（例如流程設(shè)計(jì)、流程執(zhí)行、數(shù)據(jù)傳遞等）的重要性也日益凸顯。因此，當(dāng)前立體定向放射治療質(zhì)量控制的風(fēng)險(xiǎn)正在從以設(shè)備為主要風(fēng)險(xiǎn)，逐漸轉(zhuǎn)移到以多人員參與的流程為主要風(fēng)險(xiǎn)。流程質(zhì)量控制目前主要有兩種方式，一是基于對(duì)過往差錯(cuò)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用聚類分析來確定差錯(cuò)易發(fā)生環(huán)節(jié)，再對(duì)其實(shí)施質(zhì)量控制；另一種是基于預(yù)測性風(fēng)險(xiǎn)分析的失效模式與影響分析(FMEA,FailureModeandEffectsAnalysis)方法，通過預(yù)測高危環(huán)節(jié)來提前實(shí)施和優(yōu)化改進(jìn)質(zhì)量控制方案。前者基于回顧性分析，依賴于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性和廣泛性，但是在臨床中可能存在虛報(bào)和不報(bào)的情況，而且很多新技術(shù)應(yīng)用時(shí)間短，數(shù)據(jù)匱乏。后者則是對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行系統(tǒng)性分析，預(yù)測差錯(cuò)易發(fā)生環(huán)節(jié)而不過分依賴于當(dāng)前的差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在差錯(cuò)實(shí)際發(fā)生之前就可以進(jìn)行控制，這對(duì)于一種新技術(shù)的質(zhì)量控制非常有效。下面主要介紹風(fēng)險(xiǎn)分析方法在SRT質(zhì)量控制中的應(yīng)用。風(fēng)險(xiǎn)分析方法最初用于工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理，最近幾年被應(yīng)用在臨床安全管理以及放射治療的質(zhì)量控制方面，F(xiàn)MEA在大分割放射治療和放射治療手術(shù)、質(zhì)子線放射治療、內(nèi)照射如皮膚內(nèi)照射、盆腔內(nèi)照射以及術(shù)中電子線反射治療等都被應(yīng)用來改善流程的質(zhì)量控制。對(duì)于Tomotherapy、ART(adptiveradiationtherapy)、大分割放射治療以及質(zhì)子線放射治療等新技術(shù)，由于短時(shí)間內(nèi)缺少臨床差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，尤其適合應(yīng)用FMEA來提前進(jìn)行流程質(zhì)量管理。以上各個(gè)放射治療中心開展的基于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的質(zhì)量控制方法，在實(shí)施的具體環(huán)節(jié)，如FM的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、高危FM的閾值設(shè)置等方面有所不同，并未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)中心的分析結(jié)果相互之間也沒有借鑒性。因此，美國醫(yī)學(xué)物理師學(xué)會(huì)（AAPM）于2016年發(fā)表了TG100號(hào)報(bào)告，詳細(xì)介紹和推薦使用FMEA方法來進(jìn)行放射治療的質(zhì)量管理?；陲L(fēng)險(xiǎn)分析方法包含四個(gè)主要步驟:第一步對(duì)整個(gè)SRT放射治療流程進(jìn)行梳理，以流程圖或表的形式來描述放療流程從開始到結(jié)束的整個(gè)過程以及各個(gè)步驟之間的相互關(guān)系。第二步結(jié)合SRT流程圖對(duì)流程中每一個(gè)步驟進(jìn)行FMEA分析。第三步利用差錯(cuò)樹結(jié)構(gòu)圖（FTA,Faulttreeanalysis）描繪高危FM在SRT流程中的傳播途徑和導(dǎo)致該FM發(fā)生的原因。最后，根據(jù)差錯(cuò)樹中高危FM發(fā)生的環(huán)節(jié)和原因，利用合適的質(zhì)量控制方法設(shè)計(jì)相應(yīng)的針對(duì)性質(zhì)量控制方案，進(jìn)而對(duì)整個(gè)SRT流程實(shí)施全面的質(zhì)量控制。下圖以某單位基于DIBH技術(shù)的肺癌立體定向放射治療總流程圖為例。4.3SRT放射治療設(shè)備質(zhì)控要求基于特定的SRS/SBRT直線加速器相關(guān)質(zhì)量控制檢測項(xiàng)目容差日常測試激光定位1mm距離顯示器（ODI）2mm準(zhǔn)直器大小顯示器-包括鉛門（jaw）和葉片（MLC）1mmWinston-Lutz試驗(yàn)≤0.75mm(平均)IGRT定位/重新定位≤1mm成像系統(tǒng)連鎖功能正常立體定向連鎖-錐形大小和后備鉛門功能正常每月測試-包含上面所列出的測試Winston-Lutz試驗(yàn)-包括錐形和葉片，覆蓋機(jī)架，準(zhǔn)直器，床所有位置的變化范圍≤0.75mm(平均)；≤1mm(最大)使用SRS框架或者IGRT系統(tǒng)的隱藏靶區(qū)測試≤1mm(平均)治療床位置顯示器≤1mm/0.5°相關(guān)劑量率下的輸出誤差≤2%年度測試-包含上面所列出的測試SRS旋轉(zhuǎn)弧模式≤1MU或2%；≤1°或2%X射線監(jiān)控裝置的線性度≤±5%（2-4MU）；≤±2%（≥5MU）輻射與機(jī)械等中心的誤差≤±1mm驗(yàn)證小野射束數(shù)據(jù)-輸出因子，深度劑量，和離軸曲線≤±1%使用SRS框架或者IGRT系統(tǒng)的隱藏靶區(qū)測試進(jìn)行端到端的本地化評(píng)估≤1mm使用SRS框架或者IGRT系統(tǒng)進(jìn)行端到端的劑量學(xué)評(píng)估≤2%基于特定的SRS/SBRT影像系統(tǒng)相關(guān)質(zhì)量控制檢測項(xiàng)目容差日常測試平面KV和MV碰撞連鎖正常定位/重新定位≤1mm成像與治療的一致性（單個(gè)機(jī)架角度）≤1mmCBCT影像系統(tǒng)碰撞連鎖正常定位/重新定位≤1mm成像與治療的一致性≤1mm每月測試-包含上面所列出的測試平面KV和MV影像系統(tǒng)縮放比例≤1mm(KV)；≤2mm(MV)成像與治療的一致性（4個(gè)角度）≤1mm空間分辨率，對(duì)比度，均勻性和噪音基準(zhǔn)值CBCT影像系統(tǒng)幾何失真≤1mm空間分辨率，對(duì)比度，HU穩(wěn)定性，均勻性和噪音基準(zhǔn)值年度測試-包含上面所列出的測試平面KV影像系統(tǒng)射束的質(zhì)量/能量基準(zhǔn)值成像劑量基準(zhǔn)值平面MV影像系統(tǒng)全方位運(yùn)行SDD≤±5mm成像劑量基準(zhǔn)值CBCT成像劑量基準(zhǔn)值5、SRT文檔管理立體定向放射治療的文檔管理是質(zhì)量控制管理體系的重要一環(huán)，它貫穿于立體定向放射治療的全部流程。文檔記錄需要包括：1.人員資質(zhì)；2.設(shè)備調(diào)試和質(zhì)量控制；3.患者治療、QA、離線分析和不確定度分析記錄等。1.人員資質(zhì)文檔記錄需將可以保證立體定向相關(guān)質(zhì)量的證書進(jìn)行存檔備份：人員的放療資格證書，參與立體定向培訓(xùn)的認(rèn)證證書，及立體定向放療相關(guān)繼續(xù)教育培訓(xùn)證書等。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防人員資質(zhì)過期的情況發(fā)生，同時(shí)也可以督促和監(jiān)督新人員進(jìn)行相關(guān)資質(zhì)的培訓(xùn)和認(rèn)證。2.設(shè)備調(diào)試和質(zhì)量控制文檔設(shè)備調(diào)試和質(zhì)量保證流程記錄也是需要存檔的文件，這些文件的存檔保證了立體定向放療質(zhì)控結(jié)果的分析是系統(tǒng)和可重復(fù)的。通過系統(tǒng)分析，很多系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)可以被提前預(yù)知并且彌補(bǔ)，降低了重大事故發(fā)生的概率。維修服務(wù)記錄也需要技師保存用以系統(tǒng)評(píng)估設(shè)備的穩(wěn)定性和維護(hù)成本。3.患者治療記錄，QA記錄，離線分析和不確定度分析記錄文檔患者治療相關(guān)的質(zhì)控文檔都應(yīng)該按照流程順序依次存檔。存檔的文件應(yīng)包括患者病史、放射治療記錄（包括治療計(jì)劃、擺位記錄和執(zhí)行記錄）、患者個(gè)體化QA記錄，治療修改記錄等等。醫(yī)師和物理師的離線分析和不確定性分析記錄可以用于定期重新評(píng)估立體定向放射治療流程和設(shè)備狀態(tài)分析。另外包括患者的隨訪和檢查記錄也推薦一并留存，以便于回顧性地分析治療療效。另外，AAPM101號(hào)工作報(bào)告中詳細(xì)介紹了在立體定向放療中需要專門保存的文檔材料。6、未來方向雖然立體定向治療的發(fā)展日新月異，但有些問題仍然有待于研究：1、在SRT治療時(shí)加入自適應(yīng)適形方案。包括圖像的形變配準(zhǔn)以及基于概率的劑量分布（能夠預(yù)測組織反應(yīng)隨時(shí)間變化）。2、把生物效應(yīng)方面的知識(shí)融入到治療過程中。3、采用分子功能影像，并將其應(yīng)用于增強(qiáng)腫瘤識(shí)別，預(yù)測腫瘤學(xué)和治療有效性的尺度標(biāo)準(zhǔn)。4、治療計(jì)劃需考慮到腫瘤運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步探索能夠評(píng)估動(dòng)態(tài)靶區(qū)接受的SRT劑量的方法。5、使用質(zhì)子或重離子實(shí)施SRT技術(shù)，從而能夠最小化或消除出射劑量并能夠降低總體劑量。參考文獻(xiàn)[1] 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