调强放射治疗(优质荟萃)
带你认识TomoTherapy螺旋断层调强放射治疗系统
带你认识 TomoTherapy螺旋断层调强放射治疗系统1TomoTherapy是什么？TomoTherapy中文称螺旋断层调强放射治疗系统，一般简称为“拓姆刀”，它是目前世界上很先进的一种为治疗癌症的医疗设备。
tomotherapy设备构造比较复杂，但运作机理比较简单，它把6MV加速器集聚在CT机中，根据CT机出的图像来调强放射治疗。
tomotherapy能够360度无死角照射人体，通过一次照射可以放射出数以万千计的子野项目，并且可根据IGRT实时影像作出引导，是目前世界上最先进的放射治疗设备之一。
tomotherapy有非常广泛的临床应用前景和范围，它不仅可以应用于精确治疗的小肿瘤病症，而且也可以用在人体全身大范围的肿瘤治疗中（如全身骨骼调强放射治疗）。
它的适用范围几乎涉及所有放射治疗病症，尤其是调强放射治疗疾病。
2TomoTherapy相比于传统治疗的优势TomoTherapy螺旋断层调强放射治疗系统对比于传统治疗拥有以下几大特点：它调强肿瘤的剂量契合度更高、它调节肿瘤附近的正常组织群的剂量更加精细。
它调节对于肿瘤剂量的强度非常准确。
具体可表现为：2.1 360度无死角照射式旋转，全方位扫描tomotherapy通过6MV加速器集聚在CT机中，根据CT机在线呈现的图像可精确肿瘤的位置，之后可以放射出数以千计的粒子通过螺旋地方式对肿瘤进行精准照射，最后可以精准的把处方肿瘤剂量送到“目的地”，同时也避免或减轻了对于附近其他敏感器官的伤害。
2.2高效优异的图像处理引导功能tomotherapy的螺旋断层调强放射治疗系统的图像和治疗方式均采用同一种放射源——兆伏级射线，在对病人进行放射治疗时使用CT来采集图像数据，它能够使螺旋CT技术和螺旋断层调强放射治疗完美地结合使用。
2.3治疗肿瘤病症范围广，治疗肿瘤的环节少，治疗肿瘤的自动化程度极高tomotherapy螺旋断层调强放射治疗系统集兆伏级CT扫描、精准定位、验证、剂量的计算、完整的治疗计划于一体，因此治疗肿瘤的环节少，所耗时间短，且自动化程度极高。
调强放射治疗在头颈部癌中的应用
调强放射治疗在头颈部癌中的应用近年来调强放射治疗（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）放射治疗在头颈部癌的临床治疗中具有重要的地位。
IMRT将射线剂量作用于靶向组织，而对正常组织的剂量显著减少。
IMRT在头颈部癌中对腮腺唾液腺有良好的保护作用。
目前IMRT已经应用于在不同部位的头颈部癌中。
加强质量控制，加强影像学指导下的靶区优化是下一步IMRT发展的方向。
标签：调强放射治疗；头颈部癌放射治疗在头颈部癌的临床治疗中具有十分重要的地位，约60%~70%的头颈部癌患者在临床治疗过程中需要放疗。
对于某些部位（如咽部）癌症早期，单纯放射治疗局控率高达90%以上［1］。
对于大多数晚期癌症，放射治疗往往与顺铂化疗联合应用。
传统的放射治疗（radiotherapy，RT）会造成永久性口干，对生存质量（quality of life，QOL）产生显著的影响。
调强放射治疗（rntensity-modulated radiotherapy，IMRT）是一种先进的基于三维治疗计划和适形放疗方法的放射治疗技术，是放射治疗史上的一次历史性的变革。
它可以利用CT模拟定位和3D治疗计划系统，使放射等剂量线能更好地适应不同形状的靶区，从而让肿瘤靶区获得高度适形的剂量分布。
IMRT最典型、最广泛的应用是在头颈部癌上。
在头颈部区，IMRT可以最大限度地提高肿瘤靶体积的放射剂量，同时使周围正常组织和器官少受或免受不必要的辐射，可以最大程度地保护正常组织器官，如腮腺、食管、视神经、脑干和脊髓。
现将IMRT在不同部位头颈部癌的应用作综述如下。
1 鼻咽癌1.1 放疗副反应虽然鼻咽周围紧邻重要正常组织，如脑干、脊髓、视神经、腮腺等，但IMRT仍然是鼻咽癌治疗中的主要手段。
Xia等［2］最早报道IMRT与传统RT相比，IMRT作用于肿瘤靶区的剂量显著提高，同时对正常组织的辐射剂量显著减少，这对于提高放射治疗疗效，减少放射治疗副反应具有十分重要的意义。
适形调强放疗
MLC的分类
1. 手动 电动 2. 外挂式 内置式 1) 外挂式的优点:不影响原加速器,可附加于多种不 同加速器上.手动MLC均为外挂式. 缺点:受体积与重量的限制(射野大小受限);此外, 外挂电动MLC的控制电路必须与加速器连结,要代来 一些对加速器的改动,虽有产品,应用不广. 2) 内置式均为电动MLC.只有厂家对加速器改动才 能做成内置式.国外一些大公司均有代内置电动MLC 的加速器,并配置软件(计划系统)作适形调强.
适形与调强的实现
1.单纯适形 a. 电子线: 低镕点(约70度)铅模块易成型不规则形状 射野,可作静态适形. 成份: 50%铋 26.7%铅 10.0%镉 13.3%锡 透射5%所需厚度: 6MeV—2.3mm 9MeV—4.4mm 12MeV—8.5mm 16MeV—18.0mm 20MeV--25.0mm b. 铅或钨钢挡块对X射线仅作简单近似适形. c. X射线静态适形的方法—手动多叶准直器(MLC)(多 叶光阑).方便用于多野静态适形,也可用于立体定向 (体部)多野照射. 图3示一种附加于加速器上的手动 MLC.胶片3. d. 电动多叶准直器(包括气动)—可作多野静态适形,也 可作多野动态适形(即边出束边适形).也是实现调强的 主要方法,已成为加速器新技术主要附件.
4.弧形调强治疗
1. 将MLC与弧形治疗相结合.
2. 加速器做弧形照射过程中,MLC叶片位置每隔100变一次射野 形状进行靶区适形,机架在旋转,出束不停止. 应当说是一种 半动态调强.叶片隔100才变动,不是一直在动. 3. 这种方法中,人为地选取弧形野的数目和入射角度,再由计算机 对射束的权重进行优化,计算出合乎临床要求的剂量强度分 布,再转换为MLC的驱动文件.
多叶准直器
• 见讲义(参考书)第8章 p.290. 1. 工作原理及加速器射野准直器的跟随. 图4—MLC叶片设置与加速器射野准直器外接矩形野的关系. 必须配合。胶片4. 2. 为提高适形度,减小透射半影,降低漏射,适应动态调强功能. 多叶准直器的结构需考虑以下因数: 1) 叶片的数量: 取决于要求的适形野的大小及叶片的宽度. 2) 叶片的宽度决定所形成的不规则野(锯齿形)与靶区形状的 符合程度—适形度. 叶片越薄,适形度越好,但叶片的加工更 难,需用的叶片数越多,驱动电机越多,驱动机构和控制电路 越复杂,技术难度和造价提高.叶片由钨粉末冶金成形,再机 加工. 3) 叶片的高度: 需将射线减低到3~5%以下,一般不少于5cm 厚的钨合金.如降至2%以下,需用7.5cm厚.高度受体积和重 量的限制.
5.05调强放疗
运动到第一个子野规定的位置停下，加速器出束，出到规定MU
数后停止；然后叶片运动到下一个子野的规定位置停下后加速 器再出束
Step and shoot原理
设置照射野
与PEACOCK系统不同，MLC-IMRT非常依赖照射野设置 从整体上讲照射野的设置可能会对优化的IMRT计划质量有 很大影响，但是也可以认为由于优化的强度调整有力地控 制着剂量分布，所以从局部来说，射束角度的细调不像对 常规放疗和3D－CRT那样重要。 另一个问题是，多少照射野最佳？原则上说，射野数量越 多就能够提供越多的可调节的参数，因此有更多的机会达 到所希望的剂量分布（于是从理论上看旋转射束是最好 的）。但从另一方面看，使射野数目尽可能少也许更理想， 这样可以减少计划、质量保证、和剂量验证的难度及所用 时间。如果用优化的射束角度似乎比等角度排列所需要的 调强射野少。
在每个照射野的照射过程中，由计算机系统按照调强 计划给出的数据进行控制，在各对叶片作变速运动时，加 速器不停地以变化的剂量率出束，由此得到所要求的强度 分布
Sliding Window基本原理
辐 左叶片 射
出束时间
叶片运动方向
弧形叶片端面和叶片透射的影响
强度作为叶片 端面位置的函数 射 束 I(x)
代价函数
• COST FUNCTION • 实质是对剂量分布的优劣做量化的函数， 可以有类似的其他名称，可以形象的称为 打分 • 各种器官模型（参考ICRU62）打分的方法 和标准（在代价函数中的权重和系数）不 同
优化过程
• • • • • 设定一个原始的技术方案 计算剂量分布依照代价函数计算总得分 修改方案再次计算（优化主要关键） 保留较好的结果，完成一次迭代 调整修改的程度继续进行迭代直至达到中 止条件－与目标的接近程度或迭代的次数 等
《调强放射治疗》课件
通过精确的剂量分布，提高肿瘤 的照射剂量，降低周围正常组织 的损伤，从而提高肿瘤控制率。
减少并发症
由于对周围正常组织的损伤较小 ，患者治疗后出现并发症的风险 降低。
调强放射治疗的优势与局限
• 提高生存质量：保护正常组织，减轻患者治疗后的不良反 应和痛苦，提高生存质量。
质量保证
定期对设备进行质量检测和维 护，确保治疗过程的准确性和
安全性。
04
调强放射治疗的疗效 与安全性
调强放射治疗的疗效评估
01
02
03
肿瘤控制率
调强放射治疗能够提高肿 瘤的局部控制率，减少肿 瘤复发和转移的风险。
生存率
调强放射治疗能够延长患 者的生存时间，提高生存 率。
症状缓解率
调强放射治疗能够缓解患 者的症状，提高生活质量 。
特点
高度适形、剂量梯度合理、剂量分布均匀。
调强放射治疗的历史与发展
历史
调强放射治疗技术起源于20世纪90年代，经过多年的研究和发展，已成为当今放 射治疗的主流技术之一。
发展
随着影像技术、计算机技术和放疗设备的不断进步，IMRT在精确度和安全性方 面得到了显著提升，未来还将继续向更加智能化、个性化的方向发展。
通过精确计算肿瘤和正常组织的剂量 分布，优化放疗计划，提高治疗效果 并降低副作用。
剂量分布的特点
调强放疗能够实现剂量在三维空间上 的高度适形，使肿瘤得到均匀照射， 同时减少对周围正常组织的损伤。
调强放射治疗的技术实现
放疗设备与技术要求
调强放疗需要使用先进的放疗设备和技术，如直线加速器和影像 引导技术等。
放射性肺炎
患者在接受调强放射治疗后可能 出现放射性肺炎，表现为咳嗽、 呼吸困难等症状。处理方法包括
适形调强放疗，放疗技术的“宠儿”
适形调强放疗，放疗技术的“宠儿”射治疗是恶性肿瘤的三大主要治疗手段之一，45%的恶性肿瘤可治愈，其中手术治愈约22% ，放射治疗治愈约18%，化疗治愈约5%。
在中国，50%—70%的肿瘤患者在病程中需要接受放射治疗，包括根治性放疗，辅助治疗或姑息治疗。
调强放疗（IMRT)近20年来，放射治疗进人了精确放疗年代，调强放疗（IMRT)即适形调强放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。
建立在现代影像诊断技术和计算机技术的基础之上，依靠最先进的仪器设备，使照射剂量范围最大限度地适合于肿瘤形状，使肿瘤得到最大照射剂量，而最大限度地降低正常组织照射剂量，有效地保护了正常组织，提高肿瘤治疗的增益比。
“调强放疗类型分为：静态调强、动态调强、容积调强、断层调强。
适应症：1、神经系统肿瘤：包括脑胶质瘤、垂体瘤、脑膜瘤、脑转移瘤、生殖细胞瘤、髓母细胞瘤、室管膜瘤、松果体、脊索瘤、颅内淋巴瘤、脑干肿瘤、脊髓肿瘤等。
2、头颈部肿瘤：包括鼻咽癌、喉癌、上颌窦癌、口腔癌及中耳癌等。
3、胸部肿瘤：包括肺癌食管癌、纵隔肿瘤及乳腺癌；4、腹部肿瘤：包括胰腺癌、肝癌、胆管癌及肠癌等。
5、泌尿及生殖系统肿瘤：包括前列腺癌、肾癌及盆腔肿瘤等。
6、骨肿瘤：包括骨肉瘤、软骨肉瘤、纤维肉瘤等。
7、其他血管瘤、恶性肉芽肿等。
”适形调强放疗与普通放疗区别：普通放疗通常进行局部常规的二维照射治疗，副作用大，选择性差。
但调强放疗的选择性强，可单独进行肿瘤靶区照射，对周围正常组织的照射强度更小，使肿瘤的照射更准确，对周围组织的保护更好。
美国瓦里安Trilogy直线加速器或是TOMO是目前国际上最先进的放疗专用设备，不仅可进行常规放疗技术，还具有目前国际最先进精确放疗技术如：图像引导放疗技术（IGRT）,快速旋转容积调强技术（Rapid Arc）、动态自适应放疗技术（DART）等。
通过高精度和高稳定的剂量率为肿瘤患者提供全身各部位精确有效的治疗。
第12章调强放射治疗技术ppt课件
SIB-IMRT技术（Simultaneous Integrated Boost,同步整合推量加速照射技术）在同一个计划 中能够把所有靶区包括锁骨上区涵盖在同一照射野 中，同时实现大野照射及小野的追加剂量照射，即 原发灶区给予高剂量照射的同时亚临床灶或选择性 治疗区予以较低剂量的照射。所以同一进程中不同 靶区的分次剂量是不同的，必须采用新的分割策略。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
IMRT中sliding window技术
Sliding window是滑窗技术，是在射线 不断的情况下通过调整叶片运动速度和 剂量率来实现调强。叶片运动完成经过 验证后才出光，所以它的剂量是连续的， 它要求叶片位置的精度和速度。滑窗技 术以瓦里安为代表，特点是调强实现速 度快。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2.剂量限制的确定：将临床要求用各个体积的 剂量要求表达出来；设定各剂量限制条件的权 重或优先度即优化时各个条件的重要程度
鼻咽癌调强放疗 ppt课件
ppt课件
1
一 调强放疗
调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）是三维适形放疗的一种， 要求照射野内剂量强度按要求进行调节。 在各射野与靶区外形一致的条件下，每一 个射野内诸点的输出剂量率能按要求进行 调节。
ppt课件
2
ppt课件
周围有重要器官可扩0.2-0.3cm 包括鼻咽的全部黏膜层及其下方0.5cm 同侧口咽
GTV
CTV1
顶壁
咽旁前间隙 颅底骨质明显破坏 鼻腔侵犯
ppt课件
同侧破裂孔 同侧卵圆孔 整个颅底 后组筛窦
17
（鼻咽部）CTV2
由 CTV1 向前 、 上 、 下 、 双 侧 方向 上 各 外扩0.5~1.0cm；向后外扩0.2~0.3cm 周围有重要器官可扩0.2-0.3cm 对侧口咽 双侧卵圆孔
（颈部）CTV2
阳性淋巴结所在区域 向下1~2个颈区
ppt课件
18
NPC颈淋巴结转移率（HK）
ppt课件
19
颈部预防区域（SYSUCC）
颈部转移 区域
N0 Ⅱ
靶区范围 转移机率＞5%
双侧Ⅱ、Ⅲ、Ⅴa
同侧Ⅱ 、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴa、Ⅴb
同侧Ⅱ 、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴa、Ⅴb
Ⅲ
Ⅴa Ⅳ Ⅴb
同侧Ⅱ 、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴa、 Ⅴb 同侧Ⅱ、 Ⅲ 、Ⅳ、Ⅴa、Ⅴb、锁上区
CTV1包括椎前肌 CTV2包括髓质前缘
ppt课件
23
广泛颅底受侵
要点
CTV1包括整个颅底
ppt课件
24
鼻咽上层面
要点
CTV1外扩 CTV2包颅底 患侧：CTV1至翼外板 健侧：CTV2至翼外板
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调强放射治疗(IMRT)机
网络服务器 ARIA (LANTIS)
射野影像系统（EPID） 治疗验证系统
参照一类
16
参照一类
17
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式 进行调整。
参照一类
3
经典适形和调强的比较
参照一类
4
凸形靶区(70%)
参照一类
5
凹形靶区(30%)
参照一类
6
参照一类
7
参照一类
8
调强治疗实现方式
适形放疗 3D CRT
调强适形放疗 IMRT
2D 物理补偿 Physical
Compensator
多叶准直器 MLC
断层治疗 Tomotherapy
电磁扫描 Magnetic Scanning
棋盘准直器 NOMOS
Volume Box
其它方式 Other Modes
静态
动态旋转Biblioteka 步进 螺旋Static
Dynamic IMART Index Spiral
独立准直器 Indepedent Collimator
移动条 Moving Bar
静态MLC调强
动态MLC调强
参照一类
13
调强方式: 动态旋转(IMAT)
参照一类
14
调强方式: MLC(断层)调强
步进式
螺旋式
强度分布
参照一类
15
计算机控制的调强适形放射治疗(IMRT)
三维治疗计划系统 Eclipse
CT模拟(Plus 4) CT/MRI/PET/DSA 治疗模拟机 3D激光灯
调强放射治疗
参照一类
1
适形放射治疗定义
适形放射治疗为一种治疗技术，使得：高 剂量区的形状在三维方向上与靶区（病变）的 形状一致。
靶区
剂量分布
适形
参照一类
2
调强适形放疗必须满足两个必要条件
调强: 将直线加速器或钴-60治疗机的均匀剂量 (率)输出的射野变为不均匀剂量(率)输出的射野 的过程。
1. 在照射方向上，照射野的形状必须与病变 （靶区）的投影形状一致。
参照一类
9
调强方式: 物理补偿器
强度分布
参照一类
10
调强方式: MLC静态调强
I(x)
子野1 Surbeam1
子野4 Surbeam4
X
子野2 Surbeam2
子野5 Surbeam5
子野3 Surbeam3
子野6 Surbeam6
参照一类
11
(b)
参照一类
12
调强方式:动态MLC调强(Dynamic MLC)