调强放射治疗计划优化
调强放射治疗计划优化--优化函数及约束条件的讨论
2016/8/28于中山大学
调强放射治疗（IMRT）是在预先确定了肿瘤靶区与危及器官的处方剂量之
三维适形调强放射治疗剂量验证研究进展
三维适形、调强放射治疗剂量验证研究进展▲ 梁 远 (广西壮族自治区卫生厅医政处,南宁市 530021) 【关键词】 三维适形放射治疗;调强放射治疗;剂量验证 【中图分类号】 R114 【文献标识码】 A 【文章编号】 025324304(2008)1021520202 随着计算机技术和放射治疗计划系统的飞速发展,放射治疗技术日新月异,相继出现了三维适形放射治疗(three di m ensi onal radi otherapy,3D2CRT)和调强放射治疗(intensity modulated radi otherapy,I M RT)。3D2CRT的目的是使放射治疗的三维高剂量分布与靶区的三维形状一致,以保护靶区周围的正常组织。然而,对于形状特殊的肿瘤,传统的3D2CRT无法实现三维高剂量分布与靶区的三维形状一致,这时就需要根据要求对每一射束的输出强度进行调节,从而实现肿瘤三维空间上的高剂量分布适形,这就是所谓I M RT。 1 原 理 调强放射治疗(I M RT)由于采用计算机逆向设计,即根据设定的靶区及各器官的剂量要求,计算所有影响剂量分布的物理参数,使高剂量区对GT V和CT V达到充分的剂量适形,并使PT V尽可能地缩小,从而达到显著提高治疗增益比的效果,并能很好地遵循放疗四原则:靶区剂量准确;邻近正常器官受照剂量小;保护关键器官;靶区剂量分布均匀。这样就可以有效地拉开肿瘤组织和正常组织所受的照射剂量,从而能够在保护正常组织的前提下,更好地杀死肿瘤细胞,达到改善生存质量、提高肿瘤控制率的目的[1]。20世纪90年代以来,这一技术日臻成熟。其主要实现方式包括:二维物理补偿器、断层治疗技术、多叶光栅(multileaf colli m at or,MLC)静态调强、MLC动态调强、电磁扫描调强、二维调强准直器、独立准直器的静态调强和机器人直线加速器调强等。 2 I M RT的优点 与3D2CRT相比,I M RT有许多优势。首先,它能够优化配置照射野内各线束的权重,使高剂量区的等剂量分布在三维方向上与靶区的实际形状一致,并可使PT V内的剂量分布更均匀,同时还可以在PT V边缘形成非常陡的剂量梯度。其次, I M RT可在一个计划内同时实现多个剂量水平,满足不同靶区对放射治疗剂量的要求,从而更符合肿瘤的放射生物学原则[2]。然而,I M RT技术与常规放射治疗技术及3D2CRT三维适形放射治疗相比,更为复杂,由于其技术上的复杂性,物理师不仅要像传统放射治疗一样验证患者的治疗摆位,还要验证患者所受的剂量分布[3,4]。I M RT尚属于发展中的技术,逆向计算的优化算法在某些方面还不成熟,且放射治疗中还存在众多不确定因素,因此治疗前的剂量验证是确保治疗剂量准确的关键步骤[5,6]。3 放射治疗验证工具 目前报告的关于调强放射治疗验证的典型工具为电离室、胶片、体模、胶片扫描仪配合相应的分析软件。传统的验证方法:电离室配合胶片法,计量学验证一般包括3个测量项目:一是用电离室在人体等效模体中测量靶区参考点的绝对剂量;二是采用胶片测量,一个治疗计划的所有射野在有机玻璃模体内形成的复合剂量分布,最后是采用胶片在干水模体中测量单个射野的强度分布,即患者相对剂量的测试及验证[7～10]。戴建荣等[7]报告针对一个患者的调强计划进行验证过程:首先在CT扫描体模传到计划系统作为标准体模,然后将经过医生确认的患者调强放射治疗计划移植到标准体模并计算剂量,将移植后的计划传到加速器进行验证,用电离室进行参考点的绝对剂量验证,并使用胶片进行所有射野和单个射野的相对剂量验证,最后用分析软件将计划结果和体模测量结果进行比较分析,如果两者差异在可以接受的误差范围,则认为计划可以执行并执行患者治疗,反之要找出原因并修正引起误差的原因重新验证直至误差减小到可以接受的程度再执行患者治疗。上述验证程序和过程为目前被广大医生和物理师所普遍接受的通用方法,具有以下优点[11]:(1)可以同时完成定位和剂量验证;(2)胶片法精度较高高可分辨0.15 mm的绝对位置误差和0.04mm的相对位置误差;(3)与常用模体相结合可以开展模体内任意平面的剂量验证;(4)在条件允许的情况下可以直接与EP I D等先进设备相连开展实时自动验证。但是成本高、工作量大,测量结果受曝光和冲洗条件影响,且胶片不能重复利用,浪费很大。例如不同批次的胶片、不同批次的显影液定影液、同一批次不同使用时间的显影液定影液都有很大差异,胶片冲洗是胶片辐射剂量分析过程的关键环节,也是胶片剂量仪的重要误差来源之一。由于放射物理学中的胶片剂量测量,尤其是当胶片用于测量绝对剂量或进行刻度时的精确性要求甚高,对冲洗过程加以控制或进行必要的质量保证就非常重要[12～15]。并且用于调强验证的电离室的灵敏体积,不能简单地认为越小越好。正确的认识应该是在使用大电离室时要考虑体积平均效应,并且测量点尽量选在剂量均匀区域;在使用小灵敏体积的电离室时要注意漏电和噪声对测量结果的影响。所以根据经验传统的验证方法,同时进行上述绝对剂量验证和相对剂量验证大概需要2人3h在加速器上的测量时间和1人2h的准备及数据处理时间[7],在目前国内大部分医院加速器治疗时间紧张的情况下,很难保证临床顺利实施,急需找到省时省力的更好的调强放射治疗质量保证(QA)和质量控制(QC)的方法。 0251Guangxi M edical Journal,O ct.2008,V ol.30,N o.10 ▲广西医疗卫生科研课题(桂卫科发Z2008499)
三维适形、调强放疗的流程与计划设计技巧
精确放疗的计划设计及实施流程 1.计划设计的基本流程 1.1体位或面罩固定 病人经放疗医师确定放疗后，首先需严格的体位或面罩固定，体位固定以病人舒适、身体重复性好为主，，固定好后行定位CT扫描。 1.2输入患者基本信息和图像信息 基本信息是患者姓名、性别、住院号等，图像信息是模拟定位获得的人体外轮廓或人体CT断层图像，或其它影像学检查获得的图像（MRI、PET），扫描后图像通过网络输入到TPS中。 1.3标记参考点和图像配准 标记参考点是翻动扫描图像找到CT图像在体表标记三个(十)字对应的激光在体表的位置，以此点做为坐标原点。配准图像是建立两组不用图像之间空间位置关系的过程，配准的图像可能来自同机或异机。异机是指融合的图像是在不同的机器上采集的，患者需要两次摆位，体位变化的可能性比较大，配准需要人工或半自动化完成，配准的准确性可能受影响。同机是指两组图像是在一个机器上采集的，两次采集之间患者的体位无变化，配准率较高。 1.4精确定义解剖结构并给定处方剂量要求 要精确定义解剖结构一般有人体外轮廓、靶区、危及器官等，根据ICRU62号报告需要定义的靶区有肿瘤原发灶（GTV）、临床靶区（CTV）、和计划靶区（PTV）。GTV和CTV及危及器官由主管医生
精确勾画，医生根据输入到计划系统的患者图像及其它诊断材料，结合特定的肿瘤临床表现，精确地完成这项任务，并给与靶区及危及器官的耐受剂量。PTV由计算机根据靶区外扩自动产生，外扩的大小取决于摆位误差、放疗设备误差和器官运动幅度。由物理师通过对平时治疗技师摆位后拍治疗验证片以骨性标记或DRR片图像对比定量分析后得出头部、胸部、腹部等外扩数据。 1.5采用正向或逆向方式确定射野参数 物理师检查医师勾画的靶区及危及器官无误后，根据医师提供的剂量要求设定目标函数。逆向方式是指物理师根据医师提供的剂量要求填写目标函数和约束条件及各自的重要性，用约束条件描述靶区剂量均匀度要求和正常组织耐受量要求，然后用计算机以一定的数学模型进行优化，然后给出一组数据最优的射野参数和剂量分布，若医师满意，射野参数就确定下来；若不满意，则调整优化的射野参数，如：正常组织最大耐受量、靶区的剂量限值、以及相应的重要系数，如此反复，直至计划满意。 1.6评估治疗计划 评估治疗计划由医师和物理师共同参与，首先判断治疗计划是否能顺利实施和实施效率，其次是该计划需要满足临床的处方剂量要求，且满足临床计量学要求，评估主要用剂量体积直方图（DVH）和每层剂量分布，一般先看DVH图是否满足临床要求，再看三维层面上逐层评估剂量分布是否满足临床的处方剂量要求，且要注意热点和冷点的位置，如果冷点位于GTV内或热点位于重要器官内，则计
三维适形调强放疗的原理及其疗效
三维适形调强放疗在肺癌的治疗中的原理及其疗效的概括说明 发表者： 适形调强放射治疗（Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT）调强的原理最早由瑞典的放射物理学家Brahme提出。它启发于CT成像的逆原理，即当CT X球管发出强度均匀的X线束穿过人体后，由于其组织厚度与组织密度不同，其强度分布就变成了不均匀的射线束，反向投影后形成了组织的影像。反之，如果放射治疗给于一个不均匀的射线束照射，则出来的射线束就变成均匀而投射到靶区中。 适形调强放射治疗的概念是指，以各种物理手段的放射治疗技术，根据肿瘤靶区的形状，通过调节和控制射线在照射野内的强度分布产生不同剂量梯度来提高对肿瘤靶区给予致死性的高剂量照射，而对肿瘤周围正常组织控制在正常耐受剂量以下的一种放射治疗技术。其首先是对肿瘤靶区达到三维适形的照射，其次是使肿瘤靶区和邻近敏感器官可以获得照射剂量强度的调节。 1、实现束流调强的四种方式：（1）固定野物理方式调强——采用固定式楔形板、动态式楔形板（一维调强）、补偿器（二维调强）和IMRT调制器等方式；（2）断层（CT）式螺旋调强；（3）多叶准直器（Multi-Leave Collimator, MLC）调强——在固定野或旋转照射过程中通过MLC叶片移动式调强。例如，用V ARIAN的MLC作同中心照射，设计6~9个照射野。（4）束流调制式调强——用调节线束扫描的速度和能量而产生笔型束的射线强度，以达到调强。例如，NOMOS的Peacock System, 通常在270度的弧度内，每5度设计一个照射野，照射时作弧形动态旋转放疗。 2、适合适形调强放射治疗用的治疗计划系统必须具备以下条件：（1）不仅要采用精确的（正向）剂量算法，还必须有逆向的算法；（2）必须具有三维数字图象重建（DRR）的功能；（3）不仅有冠状、矢状、横断及任意斜切面图象及剂量分布显示的功能。还必须有截面剂量分布（dose profile）、积分和微分式剂量体积直方图（cDVH和dDVH）等进行定量评估计划优劣的手段。（4）安排和设计射野时，除有射野方向观视（BEV）功能外，还需要有模拟类似模拟定位机的射野选择功能。（5）治疗方案确认后，能够将射野条件送到CT模拟机进行治疗模拟。（6）治疗方案确认后，治疗条件能够传送到治疗机的计算机，包括机架、准直器、治疗床的转角与范围；射野大小、方向、MLC的叶片位置；照射过程中叶片移动范围及速度等。（7）治疗方案确认后，治疗的辅助装置如射野挡块、组织补偿等的参数能传送到相应的装置制作器上。（8）能够接收和比较治疗机射野影像系统送来的射野确认图象。
放射治疗计划系统(TPS)逆向调强参考步骤
如何制作调强计划 2010年2月5日 一、准备工作： (1) 导入病人数据 (CT、MRI、PET)； (2) 勾画器官：勾画靶区 (GTV、 CTV、PTV) 及重要器官； (3) 添加射野，选择射线能量和种类。 二、调强步骤： 1 添加射野 (BEAM) 1.1 射野个数 在制作调强计划的时候，通常需要添加4~13野。野的具体个数要根据靶区的大小及周围器官 的数目来确定。 （1）头颈部：靶区较大，重要器官较多，一般添加9~13个野。 （2）胸腔：一般添加4个野。或者根据情况添加2~6个野。 （3）胸肺部：一般添加4~7个野。 （4）腹部：根据靶区形状大小添加4~9个野。 1.2 射野角度 （1）小机头角度（COLLIMATOR） 在选择小机头的角度时，应首选叶片运动方向上最小的角度，其次则应根据最佳的适形效果 综合考虑。一般情况下，可选择0度或90度。 光栅90度安装情况下，小机头为0度时叶片运动方向为Y1，Y2方向，如下图： 需要注意：一个计划中各射野的小机头角度应尽量统一。
（2）大机架角度（GANTRY） 在选择大机架的角度时，应遵循以下几点： A. 射野的中心线要尽量避开重要器官。 B. 选择靶区等中心离皮肤较近的角度选择射野，如下图，以减少正常组织受射量 C. 布野要尽量避开对穿野。 D. 相邻射野之间要间隔一定的角度，一个计划中的所有射野应尽量实现均匀分布。
1.3 等中心 (Iso-center) 靶区的等中心一般由放射治疗计划系统(TPS)根据靶区形状自动设置，无需手工定义。 如遇到特殊情况，系统自定义的等中心不够理想时，可以手工修改等中心。一般只需修改等中心的W和H位置，L位置(层厚位置)不用修改。 特殊情况示例： （1）等中心在靶区边缘 系统自定义的等中心位置在靶区边缘时，计算调强剂量后，靶区周围需要保护的其他器官受到的照射剂量会过高。 此时，可手工拖动等中心点，使其处在靶区内部，如下图：
放射治疗设备——最全重点
放射治疗专业《放射治疗设备》试题集1 一、名词解释 1、放射治疗:放射治疗是由一种或多种电离辐射的治疗方式组成的医学治疗。通俗的 讲，放射治疗就是利用放射源或各种医疗设备产生的高能射线对肿瘤进行治疗的技 术，简称“放疗”。 2、放疗设备:利用原子核或人工装置产生射线治疗肿瘤的设备。 3、射线特性: 4、以钴-60做放射源，用γ射线杀伤癌细胞，对肿瘤实施治疗的装置。 5、医用电子直线加速器：医用电子直线加速器是利用微波电场，沿直线加速电子到较 高的能量应用于医学临床的装置。 6、放射治疗计划系统: 7、剂量监测系统: 指的是加速器本身具备的剂量测量及监控系统。 8、医用电子加速器进行放射治疗的等中心原理：只要将患者的肿瘤中心置于等中心点 上，无论旋转机架、辐射头和治疗床处于什么角度，或作任何旋转，辐射野中心始终与肿瘤中心重合。 9、加速管特性：电子刚注入到加速管中时，动能约为10-40KeV，电子速度约为 v=0.17-0.37c；当加速到1-2MeV时，电子速度就达到v=0.94-0.98c，其后能量再增加，电子速度也不再增加多少了。 10、外照射(teletheraphy): 位于体外一定距离，集中照射人体某一部位 11、近距离照射(brachytherapy): 将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的 天然腔内进行照射。 12、射线中心轴： 13、照射野(A)： 14、源皮距(SSD)： 15、源瘤距(STD)： 16、放射源（radioactive source）: 活度与比活度都在规定水平上一定量的放射性核素物 质。 17、辐射源（radiation source）: 放射治疗装置中能发射电离辐射的部件或放射源的统 称。 18、辐射束（radiation beam）: 当辐射源可以看作点源时，由辐射源发出的、通过一个 立体角内空间范围的电离辐射通量，泄漏辐射和散射辐射不构成辐射束。 19、辐射束轴（radiation beam axis）: 对于一个对称的辐射束，通过辐射源中心以及限 束装置两对有效边缘中分线交点的直线。 20、辐射野（radiation field）: 与辐射束相交的一个平面内的区域，在此区域内辐射强度 超过某一比例或指定的水平。 21、剂量监测计数的定义是：剂量监测系统显示的，可以计算吸收剂量的计数。 22、计划设计：定义为确定一个治疗方案的全过程。传统上，它通常被理解为计算机 根据输入的患者治疗部位的解剖材料如外轮廓、靶区及重要组织和器官的轮廓及相 关组织的密度等，安排合适的射野(如体外照射)或合理布源(如近距离照射)，包括使 用楔形滤过板、射野挡块或组织补偿器等进行剂量计算，得到所需要的剂量分布。 23、等中心: 二、填空
调强适形和立体定向放射治疗题库2-1-8
调强适形和立体定向放射治疗题库2-1-8
问题： [单选,A型题]放射治疗方案的优化的过程不包括（） A.确定靶区和重要组织和器官 B.正确诊断、确定分期 C.物理方案的设计 D.物理方案的实施 E.选择治疗的目标 放射治疗方案的优化的过程包括：确定靶区和重要组织和器官、选择治疗的目标、物理方案的设计和实施。
问题： [单选,A型题]人工优化过程不包括（） A.正确诊断、确定分期 B.选择射线能量 C.确定射野剂量权重 D.确定外加射野挡块 E.选择射线种类 人工优化过程包括选择射线能量、确定射野剂量权重、确定外加射野挡块、选择射线种类、计算剂量分布、评估计划和确定方案。
问题： [单选,A型题]目前关于射野入射方向的研究认为，对未经调强的均匀射野，如果射野数为多少，射野人射方向对剂量分布影响很大（） A.n＜3 B.n≤3 C.n≥2 D.n＝4 E.n＞3 射野入射方向的选择仍然是放疗计划设计至今尚未解决的一个重要问题。目前关于射野入射方向的研究成果认为，对未经调强的均匀射野，如果射野数较少n≤3，射野入射方向对剂量分布影响很大，故调强计划设计时尽可能采取多野方案。 (打羽毛球的好处 https://www.360docs.net/doc/be15241454.html,/)
问题： [单选,A型题]当调强束照射且射野数很多时，射野可以（），这样可以较好地控制靶区的剂量分布 A.直接穿过重要器官 B.避开重要器官 C.减少 D.增加 E.不变 当调强束照射且射野数很多时，射野可以直接穿过重要器官，只要控制重要器官的剂量受量，就可以较好地控制靶区的剂量分布。当非调强束照射时，射野不能直接穿过重要器官。
制定放射治疗计划制度与流程.doc
制定放射治疗计划制度与流程 放射治疗是肿瘤治疗的重要方法之一，放射治疗实施之前，必须设计制定放射治疗计划，这个工作主要由临床医生和物理师协作完成。本制度是规范科室放射治疗计划的制定流程，保障患者获得正确的治疗方案和高质量的放射治疗。 1.建立规范的病历档案 患者入院后，按照肿瘤患者的特殊病历书写要求，建立患者病历档案。首先记录患者临床症状的发生时间、伴随症状和发展规律，既往诊疗医院和诊疗过程，有无病理诊断，每次治疗的详细方案，目前病情变化和一般情况等。其次根据患者入院后需要，完善实验室检查和影像学检查资料，明确病理诊断，全面准确的评估病情，确定临床诊断及分期，如果入院前患者相关检查资料及诊断已经基本完成，可以直接完成病历书写。最后是24小时内完成病历的建立，完善必要的检查后为下一步治疗方案的讨论做好准备。 2. 讨论制定治疗方案 患者实施放疗之前，应由主治医师以上资格的医师组织进行该患者治疗方案的集体讨论，讨论人员包括管床住院医师、主治医师、其他相关专业的会诊医师。根据患者的临床特点、病理诊断、临床或病理分期、治疗经过、一般状况和经济能力等，按照综合治疗和个体化治疗的原则，讨论患者整体治疗策略、是否实施放疗、有无放疗禁忌症等内容，最后形成统一的治疗意见，并告知患者或者患者家属，签署知情同意书。九月开学季，老师你们准备好了吗？幼教开学准
备小学教师教案小学教师工作计...初中教师教案初中教师工作计... 3.治疗部位的影像学定位 经过临床医生的讨论决定实施放射治疗后，根据不同的放射治疗部位选择适当的放射治疗方式。放射治疗有普通外照射、后装内照射、三维适形放疗、调强放疗和图像引导放疗等几种模式，根据需要分别在X线定位机、CT机、MRI和PET-CT下进行影像学定位。定位之前由临床医师和物理师讨论，根据不同治疗部位选择热塑膜或者真空垫固定体位。由物理师和主管医师带领患者至定位设备处，普通外照射在X线透视下由医师确定肿瘤的中心和四周边界，拍摄定位X光片，其他精确放疗模式均需获取患者肿瘤及其周围器官组织详细的影像数据，扫描后的影像数据传输至TPS计划系统，由物理师进行初步的影像数据处理。 4.放射治疗的靶区讨论 在精确放射治疗模式中，患者的定位扫描影像数据经过初步处理后，应由具备放射治疗上岗证的主治医师以上资格的医师负责治疗靶区的讨论和勾画，经与物理师讨论后勾画出放疗靶区和需要保护的重要器官组织轮廓图。放射治疗靶区包括GTV（CT/MRI等显示的肿瘤轮廓）、CTV（包括GTV和肿瘤可能侵犯的亚临床灶）、PTV（考虑了患者器官运动和摆位误差的CTV）。 5.计划设计和评估优化 勾画完成放射治疗靶区和重要保护器官组织轮廓后，物理师按照临床医师的要求利用TPS计划系统设计射野及布野，设计完成后与
放射治疗计划设计相关因素分析
放射治疗计划设计相关因素分析 发表时间：2013-02-18T14:23:33.763Z 来源：《医药前沿》2012年第29期供稿作者：孙光志 [导读] 设备和摆位误差方面要切合本单位的具体情况，给予适度的外放，避免不确定因素造成保护器官的超剂量照射和靶区逃逸。 孙光志 (江苏泰州市人民医院 225300) 【中图分类号】R815 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）29-0030-02 随着放疗设备和放疗技术的不断发展，CyberKnife、螺旋断层放射治疗（Tomotherapy）、IMRT、IGRT、BIMRT以及容积调强(volumetric modulated are therapy,VMAT)等放疗新设备和新技术得以应用于临床肿瘤治疗，放疗计划设计是现代放疗的重要环节之一，放射治疗计划设计在各版本的肿瘤放射治疗学和肿瘤放射物理学等书籍中均有较为详细介绍，但在实际计划设计过程中仍会面对许多问题，以下是本人对放疗计划设计相关因素的一些认识。 1. 靶区勾画及边界外扩 1.1 靶区勾画 1.1.1 确定靶区（GTV、CTV）范围时，要从计划设计的角度考虑，兼顾保护器官与靶区之间的关系，合理定义治疗靶区范围，分清主次，注重权衡与妥协，在保证重要危及器官剂量限制同时尽可能使高危靶区达到要求剂量的照射，如果靶区过大可能无法得到能满足靶区和保护器官剂量要求的放疗计划时，应适当放弃部分低危临床靶区，使核心靶区能获得理想剂量的照射，防止一味地追求大而全使GTV 受照不足及正常组织受照体积大幅增加，使患者的治疗获益降低。当靶区与剂量限定器官有重叠时，放疗医生和物理师相互沟通达成共识。 1.1.2 相邻层面靶区连贯性及靶区边缘毛刺 与的毛刺会导致正常组织受量的增加，CT图像上下层剂量梯度太大也会增加正常组织的受量，笔者利用医科达Xio Ver4.62 TPS对10例胸部患者进行设野比较，6MV X线，机架130°，射野5×5，等中心设于隆突分叉水平椎体前缘处，当X1方向（左肺方向）每增加5mm,左肺V20则增加0.5～1.5%左右，由此可见，靶区边缘毛刺（特别是在射野方向）导致野宽增加会显著增加正常组织的受照。 1.2 计划靶区的外放 1.2.1 靶区及保护器官外放边界定义：临床靶区(clinical target volume,CTV)到计划靶区(planning target volume,PTV)的边界外放，受摆位误差和器官运动因素决定。胸及上腹器官运动的影响较大，特别是肺、肝脏以及胃等，有研究表明，在平静呼吸时肺的运动幅度左右向平均小于0.7cm，上下方向1.3cm，上肺的运动幅度小于下肺，老年心肺功能差的患者运动幅度显著高于平均值[1]。肿块较大者随呼吸运动的活动度小于肿块小者。所以在放疗过程中要训练患者尽量平静呼吸，综合肺呼吸运动和摆位误差，肺部肿瘤前后左右方向外放1cm，上下1.5cm，同时根据患者心肺功能、肿瘤大小、靶区位于上肺或下肺等因素进行个体化调整外放范围。肝脏肿瘤靶区（GTV）外扩到临床靶区（CTV）的范围，文献报道肿瘤边界外扩4mm即能100%包括外侵范围[2]。对于器官运动较小部位的靶区则更多地考虑系统误差对靶区的影响。 1.2.2 设备和摆位误差方面要切合本单位的具体情况，给予适度的外放，避免不确定因素造成保护器官的超剂量照射和靶区逃逸。如果有图像引导及呼吸门控等手段，则可以大幅降低因器官运动、摆位误差等因素的边界外放范围。 2.计划设计 2.1 就近设野是计划设计的原则，如靶区与保护器官较贴近时,在二者之间保留适度余量，不能过度紧扣靶区与保护器官，否则可能导致实际治疗中的靶区逃逸和保护器官超量受照，造成事与愿违的结果。 2.2 射野方向及设野数选择：设野数以奇数为好，对穿技术尽量不要用于根治性放疗。小靶区，射野数可以用得较多；大靶区，射野数要相应减少[4]。但考虑低剂量射线对正常组织确定和不确定效应的影响，尽量减少正常组织受照体积和剂量是计划设计的难点，也就是说，用最少设野和最小的跳数，产生符合肿瘤放射物理和临床治疗的放疗计划是对计划设计人员的最大挑战。 2.3 射线类型的选择：在适形计划设计时应根据各射线的特点选择不同类型和能量的射线，或混合使用不同射线。如浅表靶区选择4、6MV的X线或电子线，腹盆腔内采用高能量射线优于低能量射线。对肺等低密度组织肿瘤射线选择，傅卫华等研究指出[3]，18MV等高能X 射线虽然比6MV的X线具有更强的穿透能力，但是由于侧向电子失衡，高剂量收缩，会导致靶区的剂量覆盖率下降，相同布野条件下18MV 的X射线的靶区剂量亏损比6MV的X线严重，而危及器官的受量情况基本相同，另外，目前有不少正在使用的治疗计划系统没有提供能够有效修正侧向电子失衡的算法。所以肺部肿瘤最好选用能量较低的X线如6MV等。本人在TPS上用单野对比6MV与15MV射线对肺V20影响，结果与前人所提结论相符合。RTOG 91-05建议治疗非小细胞肺癌X线能量选择应在4～12MV。靶区内有较大空腔者要考虑二次建成对剂量分布的影响，选择能量较低的6MV X射线。 2.4 不同部位计划设计的特点：由于身体各部位解剖结构的差异，设计照射野的特点有所不同，本人有如下倾向。颅内肿瘤由于前有眼睛，中有脑干、垂体、视神经等，多野非共面，楔形滤板修饰剂量分布，如果靶区复杂，可根据每层靶区与保护器官的关系分野设计。头颈部施照时由于保护器官多，相互关系紧密，可选择不同能量和类型的射线混合使用，如鼻咽癌、下咽癌、甲状腺癌等，靶区范围大，要做到全而不漏，可选择光子线与电子线混合使用，相互补充。肺癌设野以避开脊髓向肺门和纵隔方向斜对穿可能会减少肺受照体积同时可包及肺癌的部分淋巴引流区，且纵隔内大血管和气管对射线耐受性要高于肺（包及心脏除外）。食管癌则要注意食管、椎体和降主动脉之间的区域，调整左后斜野的方向和权重，使剂量分布应包及该区域。腹部则多采用三野或四野盒式照射。盆腔以奇数野设计，降低肠道、膀胱等器官的受量，减少处方剂量包及的非靶区体积。 3. 计划评估 在靶区外的剂量分布，要注意受照器官对受照体积和对低剂量射线的耐受量，如脊髓、肺、肝脏、肾脏、消化道、晶体等。在肺及胸部肿瘤放疗时，对肺评估不仅V20，低剂量的受照也不容忽视，如V5等，有资料表明当V5大于42%时，放射性肺炎（RP）的发生率大于38%[5]。NCCN非小细胞肺癌临床实践指南（2010）中对肺受照剂量体积限制为V20小于37%，肺V20的定义是指双肺减去重合的CTV后肺组织中接受放射剂量≥20Gy的部分所占百分比。在上腹部的放疗计划评估中须对肝脏的受照进行评估，NCCN胃癌临床实践指南中对肝脏组织的限量是60%肝脏＜30Gy，上海中山医院曾昭冲认为，当单次剂量大于4Gy就出现肝细胞再增殖能力明显下降，近年多野适形放疗
放射治疗中适形和调强的定义和区别
三维立体适形放疗和调强放疗的定义和区别？ 三维适形放疗〔Three dimensional conformal RT，3D-CRT〕 肿瘤的生长方式和部位复杂，放射治疗照射野应该包括全部肿瘤组织和淋巴引流区以及一定范围的外周边缘，也称安全边缘。要达到射线体积与靶体积形状一致、同时避免对正常组织的不必要照射的要求，绝大多数照射野的形状是不规则的，在过去的临床放疗实践中，一般采用低溶点铅挡块技术实施不规则照射野的放疗。在上个世纪40年代开始有人在二维放疗计划的指导下，应用半自动的原始多叶光栅(MLC)技术或者低溶点铅挡块，采用多个不规则照射野实施最原始的适形放疗，这一技术在临床一直沿用至今已半个世纪。由于计算机技术的进步，放射物理学家用更先进的多叶光栅代替手工制作的铅挡块以达到对射线的塑形目的，用计算机控制多叶光栅的塑形性，可根据不同视角靶体积的形状，在加速器机架旋转时变换叶片的方位调整照射野形状，使其完全自动化。将适形放疗技术提高到一个新的水平。近年来，影像诊断图像的计算机处理使得人体内的放疗靶区和邻近的重要组织器官可以三维重建，因而实现了临床上以三维放疗计划指导下的三维适形放疗。目前世界范围内被越来越多的医院及肿瘤治疗中心用于放射肿瘤的临床实践，并逐渐被纳入常规应用。 实现对躯干部肿瘤三维适形放疗的定位技术要求比较复杂，与头颈部肿瘤放疗技术比较，由于胸腹部生理运动影响影像的三维重建和放疗计划的精确度，另外，躯干部肿瘤体积较大，治疗体积也大；再者躯干部肿瘤的放疗靶体积形状一般不规则。因此，对躯干部肿瘤的三维适形放疗技术的要求比较高。ICRU50号报告对肿瘤体积、临床靶体积、计划靶体积、治疗处方的规范化作了详细说明。广义上讲，在三维影像重建的基础上、在三维治疗计划指导下实施的射线剂量体积与靶体积形状相一致的放疗都应称为三维适形放疗。但是利用立体定向放射外科〔SRS〕糸统实施头部肿瘤的三维适形放疗与躯干部肿瘤三维适形放疗的设备和附属器具有所不同，操作技术方面也有一些差别，许多文献报告中一般将用SRS 系统进行头部肿瘤三维适形放疗称为立体定向放疗〔Stereotactic radiotherapy，SRT〕，而称采用体部固定架、MLC或低溶点铅挡块实施的躯干肿瘤的放疗为三维适形放疗〔3D-CRT〕。实际上SRS、FSRT、SRT、3D-CRT以及立体定向近距离放疗〔Stereotactic brachtherapy，STB〕都应属于立体定向放疗的范畴。三维适形放疗的实施主要靠如下4个方面的技术支持： 〔1〕多叶光栅系统MLC，它的种类有多种，有手动、半自功和全自动。它的叶片大小和数目也不尽相同。MLC糸统的用途是：代替铅挡块；简化不规则照射野的塑形过程，从而可以增加照射野的数目以改善对正常器官结构的屏蔽；应用多叶光栅的静止照射野和单一机架角度可用于调整线束平整度；叶片可在机架旋转时移动以适应对不规肿瘤形状的动态调整。 〔2〕三维放疗计划系统，它的主要特点是在CT影像三维重建基础上的治疗显示。如线束视角显示〔Beameye view，BEV〕功能可以显示在任意射线入射角度时，照射野形状和肿瘤形状的符合程度以及对邻近关键结构的屏蔽情况，是实现“适形照射”的关键功能。治疗方位的显示〔Room-view，RV〕功能，可以显示在治疗室内任何方位所见的治疗情况，这一功能补偿了线束视角显示BEV的不足，尤其是设定射线等中心深度时能同时显示多个线束，可以对治疗技术作适
调强放疗
什么是调强放疗？ 调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）即调强适形放射治疗是三维适形放疗的一种，要求辐射野内剂量强度按一定要求进行调节，简称调强放疗。它是在各处辐射野与靶区外形一致的条件下，针对靶区三维形状和要害器官与靶区的具体解剖关系对束强度进行调节，单个辐射野内剂量分布是不均匀的但是整个靶区体积内剂量分布比三维适形治疗更均匀。 严格地说，使用楔形板和常规的表面弯曲补偿器也是调强。但这里我们所说的调强放射治疗是指一种形式的三维适形放射治疗，它使用计算机辅助优化程序不获取单个放射野内非均匀的强度分布以达到某种确定的临床目的。下面要讲的就是这个意义上的调强放射治疗。 编辑本段调强分布的设计 1、正向计划设计调强放疗 在CT影像上勾画好解剖轮廓后，三维适形放射治疗是由计划者根据靶区部位和大小在计划系统上安排照射野的入射方向、大小、形数目并对各个辐射野分配权重然后由计算机系统进行剂量计算，算完后显示射野分布，计划者依据靶区及正常组织所受剂量来评估计划的好坏。如果剂量分布不符合治疗要求，再由计划者改变射野的入射方向和权重，重新计算，如此反复进行，直至满意为止。这种制定计划的方式叫做正向计划设计。 2、调强放疗多采用逆向计划设计方案 调强概念是受了CT成像的逆原理启发：当CT的X射线管发出强度均匀的X射线穿过人体后，其强度分布与组织厚度和组织密度的乘积成反比；那么我们不是可以先确定射线照到靶区及正常组织上产生的剂量分布，然后再由此推算出各个射野应该贡献的束流强度吗？根据调强的概念，首先要依据病变（靶区）与周围重要器官和正常组织的三维解剖特点，以及期望的靶区剂量分布和危及器官（OAR）的剂量耐受极限，由计划者输入优化参数，通过计划系统计算出各个射野方向上需要的强度分布。即在完成勾画轮廓和确定辐射野数目及入射方向后，先确定对CT影像中各个兴趣区的剂量要求。由计划者以数学形式输入这些临床参数（即目标函数），如对靶区剂量范围的要求，对相关危及器官剂量的限制等，然后由计算机通过数学的方法（如迭代法、模拟[font color=#000000]退火[/font]法、蒙特卡洛法等）自动进行优化，在经过几百乃至上千次计算与比较后得出最接近目标函数并能够实现的计划方案。它是常规治疗计划设计的逆过程，所以叫做逆向计划设计。 在患者影像获取、勾画轮廓和确定辐射野数目及方向这些步骤上两者相同，但它们的优化过程是不同的。前者是先计算剂量，看结果如何，不行就人为地改动计划再试，如此反复，直到可以接受为止。后者是先由计划者通过输入目标函数来限定靶区和危及器官主剂量分布，再由计划系统自动反复进行优化计算，反复的次数由病例的复杂程度决定，至少需要一二百次。 编辑本段调强放疗的应用
非小细胞肺癌适形调强放射治疗规范(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 非小细胞肺癌适形调强放射治疗规范一．I期(T1N0, T2N0)、II期(T1N 1M 0, T2N 1M 0, T3N 0M 0) （一）适应症： 1．拒绝手术者 2．一般情况不允许手术，如肺功能差，近期心肌梗塞史，出血倾向等。 （二）放射治疗规范： 1．剂量：66Gy/33fx 2Gy/f。 2．靶区 GTV：包括肺窗中所见的肺内肿瘤范围以及纵隔窗中所见的纵隔受累范围，病变的毛刺边缘应包括在GTV 中。应基于CT 所见勾画GTV 的范围，PET 检查所见仅可用于分期，而不适于用来勾画靶区。 CTV：对所有的组织学类型GTV 都外放8 mm 。除非确有外侵存在，CTV 不应超出解剖学边界。不进行淋巴引流区选择性预防照射。 PTV ：为CTV 加上8mm(3-10mm)肿瘤的运动范围(ITV)，再加上7mm 的摆位误差。 运动范围确定方法：模拟机下测量肿瘤的活动范围，作为确定ITV 的依据。 二．局部晚期IIIA (T3N 1M 0, T1-3N 2M 0) 和IIIB (TxN 3M 0, T4NxM0)
1．放疗剂量 单纯放疗模式：60-70 Gy/ 33 f 每日一次照射。 同步放化疗；诱导化疗+ 同步放化疗；诱导化疗+ 单纯放疗模式：60-66Gy ，2 Gy/f 。 新辅助性同步放化疗+ 手术模式：45Gy 。 2．靶体积 GTV: 影像学（包括CT/PET 、FOB 等）显示的原发肿瘤+ 转移淋巴结区域。GTV 应在CT 影像上勾画，PET 作为参考。如果PET 结果显示有病变但CT 上并无相应的阳性表现，应当请影像诊断科医生会诊；如果CT 有符合诊断标准（最短径大于1.0cm ）的阳性LN，而PET 阴性，应包进GTV。 如果病人有阻塞性肺不张，应考虑将不张的肺置于GTV 以外。CT 和PET 均可作为排除不张肺的依据。经过3-4 周的治疗，不张的肺可能已经张开，这时候应该重新进行模拟定位。 纵隔淋巴结阳性标准：最短径大于1cm ，或虽然最短径不足1cm 但同一部位肿大淋巴结多于3 个。 对侧纵隔、对侧肺门或隆突下淋巴结仅在影像学阳性时包入GTV 。 化疗后放疗的病人，GTV 应以化疗后的肺内病变范围为准，加上化疗前的受侵淋巴结区域，如果纵隔或者隆突下淋巴结受侵应包括同侧肺门。化疗后CR ，应将化疗前的纵隔淋巴结受侵区及肺内病变的范围勾画为CTV ，最少给予50 Gy 。如果化疗期间病变进展，GTV 则应包括进展的病变范围。
临床治疗计划设计具体流程
临床治疗计划设计具体流程 ——三维适形放疗与调强放疗 放射治疗是肿瘤治疗的重要方法之一，放射治疗实施之前，必须设计制定放射治疗计划，这个工作主要由临床医生和物理师协作完成。保障患者获得正确的治疗方案和高质量的放射治疗。 一、 临床放射治疗计划流程图 二、 三维适行放射治疗流程 1. 体位选择与固定 2. 病人影像信息的采集----CT 、MRI 、PET 目的：1.获取病人信息2.确定摆位标记 3.确定参考标记 3. 射野等中心的确定与靶区及危险器官轮廓的勾画 射野等中心：自动设置或手动设置 根据肿瘤的多少及相互关系可确定一个等中心或多个等中心 靶区及危险器官的勾画：临床医生和影像医生在TPS 上勾画 GTV 的确定：CT 、MRI 、PET CTV —PTV ：GTV+Margin （治疗过程中靶区的移动和摆位误差在内的综合误差） 注意的问题：当PTV 与危险器官轮廓相互重叠的时候，可以适当缩小PTV 或危
险器官的体积 危险器官的确定：为了确保危险器官实际受照剂量不超过剂量计算结果，危险器官要考虑器官的移动和摆位误差，加以一定的Margin 4.照射野的设计 首先，医生提出对靶区的剂量要求和危险器官的剂量限制 其次，物理计划师针对要求合理选择射线性质、能量、射野多少、入射方向、 组织补偿等 一般头颈部肿瘤选择6MV X线，体部肿瘤选择15MV X线 布野原则：对单一肿瘤4-7个野即可；过多，正常组织受量大；过少，适形度不好 5.三维剂量计算—数学模型的选择 三维计划常常提供了多种三维剂量计算模型，计算模型所考虑的修正因素越多，计算速度越慢，其计算结果与实际剂量分布越相符； 剂量分布显示 常用剂量分布显示和观察方式：横断面、矢状面和冠状面的二维剂量分布显示； 三维等剂量面分布显示；DVH；剂量统计表等； 射野权重的调整：剂量计算完成后通过调整射野权重以改善剂量分布 剂量归一：1处方归一点：等中心/肿瘤中心2剂量显示归一点 6.计划的评价与优化 7.治疗计划文件输出 8.验证模拟（verification simulation） 9.治疗实施（treatment delivery） 治疗开始前，医师、物理师应指导治疗师充分理解治疗过程，如正确的体位固定方 法、射野的方向性等，确保各项治疗参数的正确输入和准确执行。 三、调强放射治疗 IMRT是指在三维适形照射的基础上对照射野截面内诸点输出剂量按要求
放疗计划系统
放疗计划系统 放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System, TPS) 曲桂红 PhD xx/10/21 放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System, TPS) 1.定义 IEC60601-2-48， Medical electrical equipment, Part2: Particular requirement for the safety of radiation therapy treatment planning system. A RADIATION THERAPY TREATMENT PLANNING SYSTEM is a medical device that simulates a proposed RADIOTHERAPY treatment through a process of modeling both a source of radiation and a PATINT. It also often produces estimations of ABSORBED DOSE distribution in the PATIENT using a specific algorithm or algorithms. 放疗计划系统是一种通过对放射源及患者建模过程来模拟一个推荐的放射治疗的设备。系统采用一个或几个专门的算法计算患者体内吸收剂量分布。 放射治疗计划系统是放射治疗QA必不可少的工具。 2.基本概念 2.1 分类（1）按照维数(计算模型+显示)
放疗学术年会及适形、调强放疗的规范化治疗学习班测试题
××省放射治疗专业委员会年会及适形、 调强放疗的规范化治疗学习班测试题 一、A1型题 1.放射治疗中应用最广的射线是（） A.浅层X线 B.深部X线 C.高压X线 D.高能X线 E.γ线 2.在恶性肿瘤中，在病程的不同时期需要作放射治疗的大约占（） A.30% B.50% C.70% D.90% E.100% 3.决定肿瘤倍增时间的三个重要因素是（） A.细胞周期时间，生长比例和细胞丢失速度 B.细胞周期时间，氧含量和细胞丢失速度 C.生长比例，细胞增长速度和氧含量 D.细胞周期时间，细胞丢失速度和细胞形态 E.细胞周期时间，放射敏感性和细胞丢失速度 4.对放射最敏感的肿瘤是（） A.细胞分裂慢的肿瘤 B.高分化肿瘤 C.低分化或未分化肿瘤 D.囊腺癌 E.腺癌 5.关于放化疗结合的描述，正确的是（） A.序贯效果最好 B.交替效果最好 C.同步效果最好 D.同步毒性最小 E.序贯毒性积累 6.早期乳腺癌腋窝淋巴结清扫术（） A.清扫第一组淋巴结 B.清扫第一、二组淋巴结 C.清扫第一、二、三组淋巴结 D.清扫第二、三组淋巴结 E.不用清扫 7.患者女，35岁，浸润性乳腺癌，肿瘤2cm直径，腋窝淋巴结0/10，ER+，PR+，保乳术后应行（） A.单纯放疗 B.单纯化疗 C.单纯三苯氧胺治疗 D.放疗及化疗 E.放疗、化疗及三苯氧胺治疗 8.直肠癌(T3N0M0)单纯根治术后的局部复发率为（） A.小于5% B.5%～10% C.10%～15% D.15%～35% E.35%～50% 9.直肠癌术前常规放疗剂量是（） A.20Gy/10F B.30Gy/15F C.40Gy/20F D.50Gy/25F E.60Gy/30F 10.直肠癌常规单纯放疗盆腔照射和残存肿瘤局部加量至多少为宜（） A.45～50Gy，66～70Gy B.30Gy，66～70Gy C.40Gy，66～70Gy D.30Gy，60Gy E.40Gy，60Gy 11.宫颈癌放疗时靶体积的确定不考虑（） A.肿瘤恶性程度 B.病理分类 C.年龄 D.周围组织受侵范围 E.区域淋巴结转移 12.关于食管解剖的叙述，错误的是（） A.食管上端相当于第六颈椎下缘 B.三个生理性狭窄，一个位于食管入口处 C.三个生理性狭窄，一个位于经膈的食管裂孔处 D.食管沿气管后缘经上纵隔和后纵隔止于贲门 E.食管末端相当于第12胸椎水平
放射治疗流程概述
放射治疗一般由以下几个主要流程组成： 登记 -->诊断检查--> CT定位 -->器官（靶区）勾画 -->计划设计（和计划评估）-->计划验证和确认 -->治疗（多次）-->出院-->随访。 其中，几个关键的步骤是： 1、诊断检查 检查主要是确诊肿瘤，肿瘤早期多数无特殊症状和体征，尤其是内脏的恶性肿瘤，早期诊断十分困难。随着分子生物学、细胞生物学、肿瘤免疫学及肿瘤系列化研究的飞速发展，肿瘤的实验室诊断有了长足的进步，尤其是杂交瘤技术研究的成功和单克隆抗体工程的崛起，对肿瘤的早期诊断和疗效判断提供了更多的参考指标。常规实验检查虽然不能诊断肿瘤，但是对于鉴别诊断和决定肿瘤治疗方案是不能缺少的，这些方法有：（1）血、尿、粪常规检查；（2）痰液检查；（3）胸、腹水检查；（4）胃及十二指肠液检查；（5）生化检查；（6）肿瘤标记物用化学或免疫学方法检查。 这里不对这些常规方法做深入解释，需要提出的是，影像检查都是在这个阶段进行的，比如CT/MRI/PET-CT等。 （1）普通X线检查：胸部X线透视和拍片，方法简便，容易发现肺部肿块，是肺癌诊断不可缺少的基本检查。骨骼、鼻咽和鼻窦的肿瘤诊断也需x线检查参考。消化道肿瘤需做胃肠钡剂照影x线检查。泌尿道和胆道造影有助于泌尿系肿瘤和胆道肿瘤的诊断。乳腺肿瘤的早期诊断也离不开x线检查。此外，各部位的血管造影也要行x线检查。 （2）B型超声检查：能显示人体软组织的形态及活动状态，而且对人体无损伤、无痛苦、价格低廉、操作简便，是肿瘤初筛首选的诊断方法，尤其对肝、胰、胆囊、甲状腺和泌尿生殖系肿瘤颇有诊断价值。
（3）放射性核素检查：临床上常用的放射性核素有P-32、I-131、Au-198、In-113、Tc-99、Ga-67等，如用Au-198诊断肝癌，可在病灶部位显示出充盈缺损区或占位性病变；用Ga-67诊断肺癌，可在病灶处见到浓集的放射性“热区”。但核素检查并非是肿瘤唯一的特异型诊断，因为肝囊肿、肝脓肿也可以出现占位性病变，肺部炎症也可显示出放射性浓集的“热区”。因此，必须与临床其他检查配合，全面分析才能做出正确诊断。现在常用Tc-99做全身骨显像检查，能早期发现骨转移和原发性骨肿瘤。 （4）CT：解剖影像空间分辨率和对比分辨率高，横断面断层可避免影像的重叠，能够发现早期较小的肿瘤，特别是能够直接显示腹部实质脏器的解剖结构，例如胰腺癌临床诊断十分困难.有了CT之后，诊断率可大大提高。 （5）MRI：较CT的组织分辨率高，又能像核素检查那样进行机体生物化学代谢过程的监测，而且不需要造影剂即可观测血管甚至血流速度和方向。MRI对中枢神经系统、头颈部肿瘤、脊椎、四肢、骨关节及盆腔的肿瘤诊断效果更佳。对腹部如肝内占位病变的定性诊断，鉴别肿瘤的良、恶性优于CT和B超：MRI对区分肺门肿块与血管或淋巴结效果最佳，对肺癌侵犯纵隔、大血管和胸壁的诊断有价值，MR血管成像(MRA)是近年来新开发的技术，能够立体三维显示颅内血