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1、AAPM TG101报告 报告 SBRT的应用和质控的应用和质控 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 中山大学肿瘤防治中心 彭应林 邓小武 2015 12 17 SBRT的基本概况SBRT的基本概况 模拟定位图像和治疗计划模拟定位图像和治疗计划 患者定位 固定 靶区定位和治疗患者定位 固定 靶区定位和治疗 概要 患者定位 固定 靶区定位和治疗患者定位 固定 靶区定位和治疗 SBRT的剂量学问题SBRT的剂量学问题 SBRT的临床应用SBRT的临床应用 2 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER C
2、ENTER SBRT的基本概况的基本概况 特点特点 单次剂量大 大于3Gy 6 30Gy 剂量跌落迅速 高BED 生物有效剂量 可以提高靶区可以提高靶区BED也可能增加也可能增加OAR损伤损伤 对治疗的精度足够自信 定位 计划 整个治疗过程 选择SBRT治疗的条件选择SBRT治疗的条件 主要应用于肺 肝和脊椎肿瘤主要应用于肺 肝和脊椎肿瘤 接近气管 食管 胃壁 小肠 血管或者脊髓 如果缺乏一定的空 间距离 则需慎重考虑 否则会得到毁灭性的临床结果 最大直径 5cm最大直径 5cm 应用SBRT技术应遵从临床上已发表的相应指南应用SBRT技术应遵从临床上已发表的相应指南 若无参考 则需通过机构伦
3、理委员会建立一个正式的前瞻性临床实 验 进行回顾性分析 论证和监控 3 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 模拟定位图像和治疗计划模拟定位图像和治疗计划 模拟定位CT图像模拟定位CT图像 精确勾画精确勾画 CT 4D CT MR PET CT辅助靶区和危及器官的勾画 扫描范围扫描范围 头脚方向头脚方向 共面计划 射野边界外5 10cm 非共面计划 射野边界外15cm 扫描层厚扫描层厚 1 3mm 4 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 模拟定位图像和治疗模拟定位图像和治疗计划计划
4、 运动靶区数据的获取和呼吸运动的管理运动靶区数据的获取和呼吸运动的管理 慢速CT 屏气技术 门控技术 4D CT 最大密度投影或最小密度投影 4D CT扫描决定ITVCTV 图像伪影图像伪影 产生的原因 在慢速获取图像时 靶区运动会产生运动伪影 高原子序数物质会产生伪影 金属植入物 牙齿填充材料等 解决的方法 更新电子密度转换曲线 验证TPS算法能否计算高密度物质的剂 量 若靶区和重要的器官由于运动和金属伪影而导致定位精度不若靶区和重要的器官由于运动和金属伪影而导致定位精度不 足 则不能选择SBRT技术足 则不能选择SBRT技术 2 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSI
5、TY CANCER CENTER 模拟定位图像和治疗计划模拟定位图像和治疗计划 治疗计划治疗计划 计划的要求计划的要求 不求靶区剂量均匀但求BED差别 通过分次量拉BEDPTV BEDOAR 比值 靶区的精确定义 ICRU50和ICRU62号报告靶区的精确定义 ICRU50和ICRU62号报告 通常只考虑GTV PGTV 特别是肺转移 肝和椎旁等肿瘤 Rx 12 5Gy F X 4F 50Gy 通常只考虑GTV PGTV 特别是肺转移 肝和椎旁等肿瘤 尽管GTV外可能有镜下侵犯但鲜有报道鲜有报道区域复发 可能由于高EQD区外扩实际覆盖了CTV 如图 4DCT定义ITV 呼吸 心跳等 PTV的M
6、arginPTV的Margin 参考常规Margin 的精度 基于剂量梯度和单次剂量大小确定 如IMRT SBRT的margin 3cm靶区 机架角度 机架角度 射野不交叠 单个野权重 30 可以保护皮肤 且剂量 衰减均匀 胸腹部建议5 8个野 VMAT有优势 运动靶区除外 计算网格大小计算网格大小 分辨率分辨率 报告建议用2mm或者更细的计算网格 2 5mm 精度为1 2 0mm和1 5mm的剂量计算差别为2 3 不能大于3mm 4mm 精度为 5 7中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 模拟定位图像和治疗计划模拟定位图像和治疗计划 正
7、常组织的限量正常组织的限量 区别于常规放疗 不能根据常规数据进行直接外推区别于常规放疗 不能根据常规数据进行直接外推 中级剂量水平的参数 特别是肺 肾等体积剂量 的评估非常中级剂量水平的参数 特别是肺 肾等体积剂量 的评估非常 不成熟 应小心对待不成熟 应小心对待 特别关注与生物效应相关的因素 分次剂量 总剂量 治疗间特别关注与生物效应相关的因素 分次剂量 总剂量 治疗间 隔时间和总时间 从而评估危及器官的限量隔时间和总时间 从而评估危及器官的限量 参考指南 若无参考 则建议参考类似指南 并进行前瞻性临参考指南 若无参考 则建议参考类似指南 并进行前瞻性临 床实验床实验 剂量限值可能需要考虑
8、剂量限值可能需要考虑 每分次的BED EQD评估 每分次的BED EQD评估 8 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 模拟定位图像和治疗计划模拟定位图像和治疗计划 治疗计划报告参数治疗计划报告参数 处方剂量处方剂量 ICRU 的处方剂量参考点或体积剂量 百分处方剂量线对PTV的ICRU 的处方剂量参考点或体积剂量 百分处方剂量线对PTV的 覆盖 覆盖 治疗次数和治疗总时间治疗次数和治疗总时间 治疗次数和治疗总时间治疗次数和治疗总时间 靶区覆盖靶区覆盖 计划的适形性和均匀性计划的适形性和均匀性 靶区边缘剂量梯度 50 等剂量线包的体积和P
9、TV的体积比 靶区边缘剂量梯度 50 等剂量线包的体积和PTV的体积比 PTV外高 低剂量显著区域PTV外高 低剂量显著区域 危及器官的剂量 1 和5 的体积剂量和平均剂量 危及器官的剂量 1 和5 的体积剂量和平均剂量 9 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 患者摆位 固定 靶区定位和治疗患者摆位 固定 靶区定位和治疗 摆位和固定摆位和固定 Body FrameBody Frame Press 影像引导 SBRT一般是高剂量小范围照射 摆影像引导 SBRT一般是高剂量小范围照射 摆 位精度对治疗的影响更明显 位精度对治疗的影响更明显
10、CBCT配准 尤其是胸腹部 体内标记 体表标记 追踪技术 10 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 患者摆位 固定 靶区定位和治疗患者摆位 固定 靶区定位和治疗 图像引导定位技术 图像引导定位技术 CBCT图像引导 CBCT图像引导 适合肺 肝等部位适合肺 肝等部位 配准软组织 配准CBCT靶区 计划ITV 扫描时间 15个呼吸周期 与4DCT中 定义的ITV相对应 2D2D影像影像 DRR EPID 引导引导 适合脊柱等部位适合脊柱等部位 2D2D影像影像 DRR EPID 引导引导 适合脊柱等部位适合脊柱等部位 配准骨性结构 配准体
11、内解剖标记 脊椎部位精度可达 2mm 脊椎部位精度可达 2mm 光学图像引导光学图像引导 建立体表 体内位移关系 检查以上位移关系的改变 对随机和系统误差进行评估 并有相应的QA程序对随机和系统误差进行评估 并有相应的QA程序 11 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 患者摆位 固定 靶区定位和治疗患者摆位 固定 靶区定位和治疗 运动追踪和门控技术运动追踪和门控技术 实时图像引导实时图像引导 X光透视影像 体内标记 光学追踪系统 体表标记 体表替代物能否替代体内肿瘤 其他器官 体表替代物能否替代体内肿瘤 其他器官 呼吸门控的问题呼吸门控
12、的问题 Duty Cycle 30 50 Change from cycle to cycle day to day 复杂 耗时多 位移 2cm的部位获益很小位移 2cm的部位获益很小 12 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 患者摆位 固定 靶区定位和治疗患者摆位 固定 靶区定位和治疗 治疗的数据报告治疗的数据报告 精确的SBRT治疗需要建立QA流程和合适的文件报告精确的SBRT治疗需要建立QA流程和合适的文件报告 量化的相关信息量化的相关信息 日常的图像配准 计算的移床数据 治疗的验证 干预阈值 干预阈值 Action Action
13、 LevelLevel 的设置 的设置 干预阈值 干预阈值 Action Action LevelLevel 的设置 的设置 超过临界值 则需调整 主要根据内移动设置阈值 且应小于计划Margin 与机构 技术 机器和治疗部位相关 任何内部重要器官变化或改变导致PTV不能覆盖 则需重 新模拟定位以及计划 任何治疗中断和分次治疗间的偏差都要记录在案任何治疗中断和分次治疗间的偏差都要记录在案 13 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 小 窄野的剂量学相关问题小 窄野的剂量学相关问题 用 1mm直径的专用探头测量基本数据 总散射因子 最大用
14、1mm直径的专用探头测量基本数据 总散射因子 最大 组织比和离轴比等 组织比和离轴比等 相比圆筒 MLC形成的射野不确定性更大相比圆筒 MLC形成的射野不确定性更大 SBRT剂量学问题 14 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 精确的摆位和剂量修正 射野大小 10mm时误差可达10 精确的摆位和剂量修正 射野大小 10mm时误差可达10 MLC的端效应与深度无关 但与射野的大小和MLC类型相关MLC的端效应与深度无关 但与射野的大小和MLC类型相关 要求探测器 电离室 的内直径 射野半宽度 要求探测器 电离室 的内直径 射野半宽度 体积
15、效应 体积效应 小野的非均匀性计算的相关问题小野的非均匀性计算的相关问题 位于低密度组织中间的肿瘤位于低密度组织中间的肿瘤 lung cancer 需要进行非均匀性校需要进行非均匀性校 准准 非常重要非常重要 3D散射校准算法可以满足精度要求散射校准算法可以满足精度要求 SBRT的剂量学问题 15 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER 3D散射校准算法可以满足精度要求散射校准算法可以满足精度要求 反卷积 迭代算法 Monte Carlo算法 pencil beam 算法不能用于肺部的计算算法不能用于肺部的计算 AAPM65号号 推荐使用推
16、荐使用Monto Carlo 算法算法 2 建立建立SBRT的应用范围和临床目标的应用范围和临床目标 应用前 需建立SBRT技术的适用范围和临床目标应用前 需建立SBRT技术的适用范围和临床目标 设备要求设备要求 具备IGRT功能 TPS支持多模态图像 融合 和复杂计划设计功能 精 SBRT的临床应用SBRT的临床应用 16 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER CENTER TPS支持多模态图像 融合 和复杂计划设计功能 精 度足够 不建议用pencil beam 算法计算 时间和人力资源时间和人力资源 物理师做充足的前期准备 物理师实现和维护SBRT的安全执行 设备验收 临床测试和质量控制设备验收 临床测试和质量控制 厂家提供的验收测试程序测试是否满足合同要求厂家提供的验收测试程序测试是否满足合同要求 SBRT系统所有相关因素的具体测试 SBRT系统所有相关因素的具体测试 模拟图像的数据 MLC叶片测序 MU计算算法 SBRT的临床应用SBRT的临床应用 17 中山大学肿瘤防治中心SUN YAT SEN UNIVERSITY CANCER
