新版近距离放疗剂量学
7、近距离照射剂量学

放射源周围剂量分布的计算,必须从传统的方 法向新的方法过渡,以适应治疗的需要和提高 计算精度。
一、放射源周围剂量分布的特点
(1)放射源形状对剂量分布的影响 受到放射源形状的限制,对于相同核素的 点源和线源,其周围的剂量变化,在邻近放 射源处的情况会有所不同。 下图给出相同强度1mgRa的镭—226核素,用 1.0mmPt虑过,点源和线源(1.5cm活性长度) 沿径向不同距离时的照射量率变化曲线。
三种方法可以相互补充,根据临床的实际情 况,择优使用。
第五节 腔内照射剂量学
妇科宫颈癌的治疗(疗效显著)
腔内照射宫颈癌的范围应包括宫颈、宫体及宫 旁组织,而盆壁两侧用外照射。 宫颈癌腔内照射方法 采用两组放射源施源器:一是直接植入宫腔 内,称为宫腔管;另一是植入阴道内,紧贴在 宫颈部,称为阴道容器。
上式中各参数的详细说明:
参考点P(r0,θ0):选择在放射源中垂线上、极 坐标值为r0=1 cm,θ0=π/2的点。此选择与 近距离照射中通常将距放射源1 cm处作为剂 量参考点相一致。 空气比释动能强度SK或参考空气比释动能率: 放射源中垂线上、校准距离为1m、空气中的 比释动能能率。
剂量率常数Λ:在水中沿放射源中垂线、并距 放射源1cm处、每单位空气比释动能强度的剂 量率,计算方法为:
临床实践中应用高剂量率方法,应该特别注意 两点: ①利用几何因素,充分拉开放射源与正常组织 之间的距离,或附加屏蔽物以降低正常组织的 受量; ②如果可能,应增加分次数,降低分次剂量。
第三节 放射源周围的剂量分布 近距离照射所使用的放射源 点状源和线源 籽粒(seed)源
剂量分布显示不同的特点 放射源形状的差异 + 放射源强度的表示方法变化
各向异性函数F(r,θ):用以修正放射源周围介 质的吸收和散射效应,表达式为:
放射治疗计量学

定义为水模体中,射线束中心轴某一深度的吸 收量与距放射源相同距离的同一位置,标准深度处 吸收剂量的比值,
公式表示为:TPR(E、Wd、d)= Dx/Dx``
b、组织最大剂量比 TMR:
标准深度的选择依赖于光子射线的能量
7、模体(体模) 射线入射到人体时发生散射与 吸收,能量与强度逐渐损失,剂量 监测及验证研究过程中不可能在人 体进行,常常使用模体(体模或假 人)。 假人:是用一种组织等效 材料做成的模型代替人的身体,简 称体模(假人)。
剂量学参数
1、平方反比定律(ISL)
指放射源在空气中放射性强度(可表示为照射量率和 吸收剂量率),随距离变化的基本规律。
等剂量曲线示意图
1、照射野离轴比和半影 离轴比(OAR): 垂直于射线中心轴平面的等剂量分布曲线图,沿照射野X 或Y轴方向测量,可以得到照射野离轴剂量分布曲线。 意义:评价照射野的平坦度:标准源皮距条件或等中心条 件下, 模体中10cm深度处照 射野80%宽度内,最大、最小剂量 与中心轴剂量偏差值应好于±3%。 对称性:与平坦度同样条件 下,中心轴对称任一两点的剂量 差,与中心轴剂量的比值应好于 ±3%。
野(通常10×10cm)的输出量之比。
⑴准直器散射因子反映的是有效源射线随 照射野变化的特点。
有效原射线:指原射线和经准直器产生的散射 线之和。
⑵模体散射因子: 保持准直器开口不变, 模体中最大剂量点 处某一照射野的吸收剂量, 与参考照射野(通常 10×10cm)吸收剂量之比。
X (γ)射线照射野剂量分布的特点
表面剂量比较低,随着深度的增加,深度剂量逐渐增 加,直至达到最大剂量点。过最大剂量点以后,深度剂量 才逐渐下降,其下降速率依赖于射线能量,能量越高,下 降的速率越慢,表现出较高的穿透能力。
第八章近距离放射治疗

肿瘤放射治疗学备课笔记(讲稿)内容教师班级时间第九章近距离放射治疗近距离治疗(brachytherapy)是与远距离治疗(teletherapy)相对而言,brachy(近或短)及tele(远)均来源于希腊文。
远距离治疗是指外照射,即通过人体体外的照射,如钴-60远距离治疗,电子直线加速器的高能X线及电子束治疗等。
近距离治疗主要有腔内(intracavitary)、管内(intralumenal)、组织间(interstitial)、术中(intraoperative)和模(mould)治疗五种,即4I+1M。
第一节近距离放射治疗的历史1898年居里夫妇发现放射性元素镭。
1901年物理学家贝克勒尔意外受到镭的灼伤后,居里夫人将一小管镭盐交给Danlos,建议用于肿瘤治疗。
1904年,Danlos应用表面施用器将镭用于治疗皮肤病变,从此开创了镭疗的新纪元。
1905年进行了世界上第一例镭针插植。
1906年,Oudin首次阐述了剂量率效应,Beclere提出射线量值对疗效的主导作用。
1911年,提出用毫克镭(mgRa)作为放射性强度单位。
1913年,镭首次用于宫颈癌的治疗,奠定了腔内放疗的基础。
1921年,Sievert提出点源、线源的剂量计算公式,著名的Sievert积分公式一直沿用至今。
1930年,英国Paterson及Parker建立了Manchester系统,描述了插植规律、剂量学及计算方法,组织间照射得到迅猛发展。
1931年,Forssel首次提出以希腊文Brachtherapy代表近距离治疗。
1934年他们提出了更为严谨的布源规范和照射数据表,一直沿用至今。
20世纪50年代,外照射发展很快(60Co及电子直线加速器),其防护上的优势及深度剂量高,使近距离治疗的发展受到一定影响。
但同期,美国纪念医院的Henschke提出了后装技术并建议用192Ir取代226Ra,改善了医护人员的防护和剂量分布,使近距离治疗获得了新生。
近距离放射治疗2PPT

02
疲劳
由于治疗过程中消耗大量能量 ,患者可能出现疲劳感,建议 适当休息和锻炼。
03
恶心和呕吐
针对恶心和呕吐等胃肠道反应 ,可给予止吐药、调整饮食等 措施。
04
膀胱刺激症状
对于膀胱刺激症状,鼓励患者 多饮水、减少憋尿等措施缓解 。
疗效与副作用的比较研究
与其他治疗方式的比较
将近距离放射治疗与其他治疗方式在疗效和 副作用方面进行比较。
不同剂量和技术的比较
探讨患者年龄、性别、身体状况等因素对疗 效和副作用的影响。
患者个体差异的研究
研究不同放射剂量和技术对疗效和副作用的 影响。
长期随访研究
对接受近距离放射治疗的患者进行长期随访 ,观察疗效和副作用的长期影响。
06
近距离放射治疗的未来展望
新技术与新方法的探索
图像引导近距离放射治疗(IG-CBRT)
效果。
手术器械
用于将放射源植入到肿瘤内或 放置在 Nhomakorabea瘤表面。
防护设备
确保医生和患者免受辐射伤害 。
近距离放射治疗的技术与设备的发展趋势
个性化治疗
根据患者的具体情况制定个性化 的治疗方案,提高治疗效果和减 少副作用。
智能化发展
利用人工智能和机器学习技术对 治疗过程进行智能分析和优化, 提高治疗效果和安全性。
近距离放射治疗可以分为两类:低剂量率和中等剂量率。低剂量率是指每分钟低 于1.25 Gy的剂量率,而中等剂量率则是指每分钟1.25 Gy到2.5 Gy的剂量率。
近距离放射治疗的历史与发展
近距离放射治疗的历史可以追溯到19世纪末 ,当时人们开始使用镭等放射性物质来治疗 癌症。
随着科技的发展,近距离放射治疗的方法和 技术不断得到改进和完善。现代的近距离放 射治疗技术包括后装治疗、插植治疗和术中 放疗等。
妇科肿瘤近距离三维后装放疗不同优化方法的剂量学分析比较

子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌等常见的妇科恶性肿瘤严重威胁全球女性健康,早期筛查和诊断是降低癌症发病率和死亡率的重要手段。
妇科肿瘤以综合治疗为主,包括手术、化疗、放疗等。
近距离三维后装放疗是放射治疗的方法之一,相比于体外照射放射治疗,后装放疗具有近放射源处剂量高,源周围剂量跌落迅速的优点,在肿瘤放疗中有不可替代的作用[1]。
三维后装放疗是目前后装近距离放疗技术的主流,三维后装治疗计划系统(TPS )提供正向与逆向优化的计算,并在临床上得到广泛应用。
图形优化(Gro )是一种正向优化方法,通过手动调整等剂量曲线来实现靶区覆盖,同时兼顾周围正常组织的受量[2]。
模拟退火逆向优化算法(IPSA )基于解剖结构进行计算,利用模拟退火降温算法对放射源的驻留时间进行优化[3-5],因普及率Dosimetric analysis of different optimization algorithms for three-dimensional brachytherapy for gynecologic tumorsLING Baozhen 1,2,CHEN Li 2,ZHANG Jun 2,CAO Xinping 2,YE Weijun 2,OUYANG Yi 2,CHI Feng 2,DING Zhenhua 11Department of Radiation Medicine,School of Public Health,Southern Medical University,Guangzhou 510515,China;2Sun Yat-sen University Cancer Center,State Key Laboratory of Oncology in South China,Collaborative Innovation Center for Cancer Medicine,Guangzhou 510060,China摘要:目的比较妇科肿瘤近距离三维后装放疗计划4种不同优化方法的剂量学差异,为妇科肿瘤三维后装治疗优化方法的选用提供依据。
近距离放射治疗

妇科腔内放疗剂量学系统
ICRU 38#报告(1985)
腔内照射的剂量学描述:
(3)参考体积:参考等剂量线面所包括的范围,从高度(dh) 、宽 度(dw)、厚度(dt)三个方向予以描述。参考等剂量线面即 处方 剂量所在的等剂量线面。
中山大学肿瘤防治中心
SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER
射源周围剂量分布的主要因素,基本不 受辐射能量的影响。因此在治疗范围内, 剂量不可能均匀,近源处剂量高,随距 离增加剂量快速下降。
不同放射源在水中随径向距离的 百分深度剂量变化
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近距离放疗的剂量学特点
剂量率效应
定义为同种核素、理想点源的活度,它在空气介质中、同一参考 点位置上将产生与实际的有壳密封源完全相同的照射量率。
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放射源强度的表示方法
参考空气比释动能率(RK): 指源轴垂直平分线上,距源参考距离为一米处,在空气介质中的比
妇科腔内放疗剂量学系统
ICRU 38#报告(1985)
腔内照射的剂量学描述:
(1)治疗技术的描述:放射源的各项技术参数 (2)总参考空气比释动能:所有放射源(包括宫腔和阴道源) 的参考空气比释动能率与照射时间的乘积之和,正比于患者所 受的积分剂量。
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放射剂量学简介2

• 从放射源在人体置放时间长短划界,近距离放 疗又可分为暂时驻留 (temporary dwell) 和永久 植入(permanent implantation)两大类: • 暂时驻留是指治疗后将施用器以及放射源回收 ; • 永久植入则是将治疗时放置的放射源永远保留 在人体内。后者尽管是一项传统技术,但由于 在治疗前列腺肿瘤方面颇为成功,以及源的不 断改进和更新,使其仍然占有一席。
传统组织间插植的巴黎剂量学系统及 步进源等效模拟
巴黎系统的剂量学原则
• 1、布源规则 巴黎剂量学系统(Paris dosimetry system , PDS) 要求植入的放射源无论是铱丝 还是等距封装在塑管中的串源 (dbbon) 均呈直 线型、彼此相互平行、各线源等分中心位于同 千平面、各源相互等间距、排布呈正方形或等 边三角形、源的线性活度均匀且等值、线源与 过中心点的平面垂直。 • 2、源尺寸及布局与靶区的对应关系 其中S 是源 ( 针管 ) 间距, ml 和 ms 是安全边界 (safety margin) :单平面插植中 ml 是参考等剂量线与 外侧针管的间距;多平面插植中ms是中心横断 面上参考等剂量线与外侧针管的间距的平均值
• 直肠剂量参考点(R)为阴道容器轴线与阴 道后壁交点后0.5cm处;膀胱剂量参考点 (B1) 为仰位投影片造影剂积聚的最低点 ,即Foley气囊的中心。腹主动脉旁,骼 总和外骼淋巴结参考点与Fletcher淋巴的 梯形区(lymphatic trapezoid)定义一对致
ICRU58号报告的建议 (1997年)
• 空气比释动能率常数与照射量率常数概念密切 相关,用于描述不同核素,单位活度,距源单 位距离处比释动能率大小的物理量 • 其定义是:发射光子的放射性核素的空气比动 率常数是L2乘Kair被A除的商,Kair是与活度为 A的该种核素点源,相距L,由能量大于的光子 产生的空气比释动能率 : • (Γδ )K=Kair* L2 /2
近距离放疗

• 阴道
• 直肠
• 乳腺
• 软组织肉瘤
血管内照射
• Vascular, endovascular or
intravascular brachytheray
• 是近年来用于治疗血管非肿瘤疾病,再狭
窄的热门技术。
再狭窄(RS, restenosis)
• 是经皮或经腔冠状动脉或动脉血管成型术
腔内照射剂量学
• 最主要用于宫颈癌,采用两组放射源施源器:一
是直接植入宫腔内(宫腔管),另一植入阴道内
(阴道容器)。
• 经典照射方法(三大剂量学系统):斯德哥尔摩
系统、巴黎系统、曼彻斯特系统。
腔内照射-三大剂量学系统(1)
• 斯德哥尔摩系统:使用较高强度的放射源,分次
照射(一般是照射2-3次,间隔约3周)。宫颈管 内为串接的镭-226放射源,阴道容器为平的或弯 曲的源盒。
• 巴黎系统:使用低强度放射源连续照射(治疗时
间约3天)。宫颈管置源方法同前,而阴道源为3 个独立的容器,其中两侧阴道源紧贴在两侧的穹 隆,中间的正对着宫颈口。
腔内照射-三大剂量学系统(2)
• 曼彻斯特系统:从巴黎系统发展而来,根据宫腔
的不同深度和阴道的大小,分为长、中、短三种 宫腔管和大、中、小三种尺寸的阴道卵形容器。 主要强调:阴道源的分布要尽量宽;宫腔及阴道 源强度为不同的比例;对某些特定点(A点和B点) 的剂量要准确。
2-4 Gy/h 4-12 Gy/h >12 Gy/h
近距离放疗-分类
• 低剂量率近距离治疗(Low dose rate
brachytherapy LDR),
• 高剂量率近距离治疗(High dose rate
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吸收剂量 D:
吸收剂量的定义为dE/dm的商,dE为电离 辐射在质量为dm的介质中沉积的平均能量。
SI单位为戈瑞(Gy)。
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二、剂量计算
距源r处吸收剂量: D=A × f × Г×(1/r2 ) ×φ ×T
其中:A:源的外观活度(mCi) f:伦琴~拉德转换因子(cGy/R-1) Г: 照射常数
射源 。 后装技术
后装技术则是指先将施源器 (applicator) 置放于接近肿瘤的人体天然腔、管道或将空心针 管植入瘤体,再导入放射源的技术,多用于计算 机程控近距离放疗设备。
8
9
10
5、现代近距离治疗的特点
1. 后装技术。 2. 单一高活度放射源,源运动由微机
控制的步进马达驱动。 3. 放射源微型化。 4. 剂量分布由计算机进行计算。
2. 近距离照射很少单独使用,一般作为外照射 的辅助治疗手段,可以给予特定部位,如外 照射后残存的瘤体等予以较高的剂量, 进而 提高肿瘤的局部控制率。
6
3、近距离放疗的照射方式
1. 腔内治疗 2. 管内治疗 3. 组织间插植治疗 4. 术中插植治疗 5. 表面敷贴治疗
7
4、放射源的置放方式
手工 手工操作大多限于低剂量率且易于防护的放
在实际应用中,源的有效活度直接受源尺寸、结构、 壳壁材料的衰减及滤过效应的影响,源在壳内的内含活度, 即裸源活度与有外壳时放射源的活度测量值可能存在很大 差异,因此派生所谓外观活度的概念,它定义为同种核素、 理想点源的活度,它在空气介质中、同一参考点位置上将 产生与实际的有壳密封源完全相同的照射量率。目前随着 源尺寸的微型化,外壳材料变得更薄,导致外观活度与内 含活度的差异日趋缩小,外观活度又可称作等效活度。
定义直肠剂量参考点(R)、膀胱剂量参考点(BL)
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参考体积的定义
3
第一节 概 述
4
1、什么是近距离放疗?
近距离放疗也称 内照射,它与外照射 (远距离照射)相对 应,是将封装好的放 射源,通过施源器或 输源导管直接置入患 者的肿瘤部位进行照 射。
5
2、基 本 特 征
1. 放射源贴近肿瘤组织,肿瘤组织可以得到有 效的杀伤剂量,而邻近的正常组织,由于辐 射剂量随距离增加而迅速跌落,受量较低。
18
放射性核素的质: 放射性核素射线的质量用核素符号、半衰期
和辐射线的平均能量三要素来表示。 如:钴Co-60的半衰期=5.24年, γ辐射线
平均 能量为1.25MeV; 铱Ir-192的半衰期=74.2天, γ辐射线平均
能量为0.38MeV;
19
照射量常数Г: 在特定的条件下,单位质量的放射源在单位
30
31
32
纽约系统
33
ICRU38号报告的建议
除确定靶区和治疗区外,ICRU还定义了参考体
积的概念,即参考等剂量面包罗的体积。参考剂量值
对低剂量率(0.4~2Gy/h)治疗为60Gy;对高剂量率
治疗为相应的(<60Gy)等效生物剂量值。参考体积由
剂量分布反映的长 (dl)、宽 (dw)、高 (dh) 确定 .
半值厚
常数
(mmPb) R..cm/(h.mci)
镭-226 Ra-226 1622年 γ 830
14
8.25
γ 1173
钴-60 Co-60 5.24年
1332
12
铱-192 Ir-192
73.83 天
γ 380
3
13.07 4.62
15
第三节 近距离放疗的物理 量、单位制和剂量 计算
16
一、近距离放疗的物理量和单位制
28
“系统”的含义:
“系统”指的是,欲在治疗体积内获得一适 宜的剂量分布,要求必须遵循的一系列放射源分 布的规则,如使用放射源的类型、强度、应用的 方法和几何设置;同时“系统”也明确了剂量表 示和计算的方法。如果改变了放射源的分布规则, 系统所预示的剂量分布也会有所改变。
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各系统的主要特点比较
近距离放疗剂量学基础
1
放射治疗按 (近距离照射)
高能 X(γ) 剂量学 高能电子束剂量学
近距离放疗剂量学
2
近距离放疗剂量学的主要内容
1 、概述 2 、使用的放射源 3 、物理量、单位制和剂量计算 4 、各剂量学系统 5 、施治技术及临床剂量学步骤
25
近距离放疗剂量学特点
局部剂量高,达到边 缘后剂量陡然下降。
照射范围内剂量分布 不均一,近源处高。
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第四节 近距离放疗的剂量学系统
1. 经典妇瘤 (宫颈癌) 剂量学 2. 组织间插植的巴黎剂量学系统 3. 腔内、管内照射剂量学
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一、妇瘤腔内照射剂量学系统
1. 斯德哥尔摩系统 2. 巴黎系统 3. 曼彻斯特系统 4. 纽约系统
11
6、近距离放疗按剂量率大小划分
低剂量率 (LDR): <2~4Gy/h 中剂量率 (MDR):<4~12Gy/h 高剂量率 (HDR): >12Gy/h
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第二节 近距离放疗使用的 放射源
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1、近距离治疗常用的放射性核素
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2、现代近距离治疗常用的放射性核素
核素 名称
符号
半衰期
主要射线 能量 (KeV)
系 统 放射源 强 度 治疗时间 几何设置 示意图
斯德哥 Ra-226 高 较 短 宫腔: 串接
尔摩
(140mgRa) (1天) 阴道: 平或弯曲
巴 黎 Ra-226 低 较 长 宫腔: 串接 (60 mgRa) (2天) 阴道: 3个独立源
曼彻斯特 Ra-226 中 (伦琴)
长 (3天)
宫腔:串接 阴道: 2个卵形源 A-B点系统
放射源的活度 (activity,A) :
放射性物质的活度定义为源在 t 时刻衰变率。
放射活度的旧单位是居里(Curie),符号Ci,它
定义为1Ci=3.7×1010衰变/秒 在标准单位制下放射活度单位是贝克勒尔(Bq),
1Bq=ldps=2.70×10-11Ci
17
密封源的外观活度 Aapp:
φ:剂量分布不均匀校正函数,一般取常数 T:组织散射与衰减因子
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三、放射源在介质中的剂量分布
(一)、空间剂量角分布
1、理想点源的剂量角分布为同心圆
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2、微型柱状源的空间剂量角分布
胶片法测量192Ir放射源空间剂量角分布结果
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3、线源与微型模拟源的剂量分布的比较
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4、不同核素在水中径向剂量衰减