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1、四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 李光俊 四川大学华西医院肿瘤中心放疗学科组四川大学华西医院肿瘤中心放疗学科组 放射物理技术中心放射物理技术中心 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 放射治疗技术新进展 调强放射治疗调强放射治疗 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗 断层放射治疗断层放射治疗 自适应放射治疗自适应放射治疗 全身照射全身照射 全身电子束照射全身电子束
2、照射 立体定向放射治疗 图像引导放射治疗 呼吸门控放射治疗 PET/CT 粒子放射治疗 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗调强放射治疗1 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗2 断层放射治疗断层放射治疗3 3 自适应放射治疗自适应放射治疗4 4 全身照射全身照射3 5 全身电子束照射全身电子束照射3 6 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治
3、疗（IMRT） 调强放射治疗是一种能够将高剂量区域限制在调强放射治疗是一种能够将高剂量区域限制在 靶区体积范围内的放射治疗技术，它运用非均靶区体积范围内的放射治疗技术，它运用非均 匀流量分布的射线束来提高靶区和危及器官剂匀流量分布的射线束来提高靶区和危及器官剂 量分布的适形度。量分布的适形度。 调强放射治疗是适形放射治 疗的进一步发展； 它能够通过使用多个具有不 同注量分布的射野来实现； 这些注量分布可以通过解决 逆向问题计算出来。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 四川大学四川大学华
4、西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 放疗流程放疗流程 调强放疗 治疗参数 TPS 剂量分布 均匀辐射强度 的剂量输出 非均匀辐射强度 的剂量输出 治疗参数 TPS 设计的治疗目标 “经典”适形放疗 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 逆向计划较传统正向计划的
5、优势：逆向计划较传统正向计划的优势： 提高靶区内剂量分布的均匀性，有助于减小周围 敏感器官的受照剂量。 加快计划设计的速度，降低剂量优化设计的复杂 性。 在计划设计中量化引入了价值函数（Cost function），常与剂量体积限制和生物学函数合并 在一起使用。 调整最佳治疗计划使之符合实际剂量投射技术的 要求，满足各种硬件条件的限制。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 逆向计划优化与目标函数（或代价函数）设逆向计划优化与目标函数（或代价函数）设 置置 将逆向问题考虑成一个优化问题 确
6、定治疗的目标，通过设置代价函数让计 算机来确定给出最佳结果的参数 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 优化优化是一个使射野的强度不断变化从而满足 剂量约束条件的过程。 优化包括： 强度分布 射野权重，子野权重 射野角度（机架角，治疗床角度） 射野个数 能量（尤其在带电粒子治疗中） 射线种类（光子，电子，。） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗 调强放疗的实施方法：调强放疗的实施方法
7、： 静态调强 - 在叶片、机架、治疗床运动时不出束 - 较慢，较简单 动态调强 - 在叶片、机架、治疗床运动时要出束 - 较快，较灵活，较复杂 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗调强放射治疗1 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗2 断层放射治疗断层放射治疗3 3 自适应放射治疗自适应放射治疗4 4 全身照射全身照射3 5 全身电子束照射全身电子束照射3 6 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, We
8、st China Hospital, SCU 容积旋转调强放射治疗 定义定义 容积旋转调强放射治疗（容积旋转调强放射治疗（VMAT）是指通过 一种新的剂量传输方法完成一个弧或多个 弧的机架旋转机架旋转来实现调强适形放射治疗， 在加速器传输剂量的同时机架机架 旋转角度、输出剂量率、旋转角度、输出剂量率、 多叶准直器叶片的运动位多叶准直器叶片的运动位 置均在连续不断地改变置均在连续不断地改变。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 容积旋转调强放射治疗 特点特点 与传统调强放射治 疗相比，治疗时间时间 明显
9、缩短明显缩短 剂量分布剂量分布与传统调 强放射治疗计划类类 似似 治疗的机器跳数减跳数减 少少 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 容积旋转调强放射治疗 适应症适应症 绝大多数传统调强技术能治疗的病种， VMAT同样也均能实现。 已有多篇文献成功报道了 头颈部癌，前列腺癌，直头颈部癌，前列腺癌，直 肠癌，宫颈癌，肺癌，椎肠癌，宫颈癌，肺癌，椎 体转移癌，多发脑转移癌体转移癌，多发脑转移癌 等等。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Ho
10、spital, SCU 调强放射治疗调强放射治疗1 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗2 断层放射治疗断层放射治疗3 3 自适应放射治疗自适应放射治疗4 4 全身照射全身照射3 5 全身电子束照射全身电子束照射3 6 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 断层放射治疗（TomoTherapy） 概念概念 TomoTherapy通过开关 方式调制扇形束来进行调 强（IMRT）治疗，该放 疗系统像螺旋CT一样， 在机架和床的联动过程中 用螺旋断层方式进行放射
11、治疗。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 断层放射治疗 螺旋断层放疗机(TomoTherapy) 是目前世界上唯一能够治疗癌症的 CT 机 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 断层放射治疗 特点特点 将直线加速器和螺旋CT整合 每日兆伏级CT图像，可观察剂量分布及肿 瘤变化 能够实现大范围的IMRT照射野（60厘米直 径，160厘米长），且无需考虑野衔接问题 能提供较好的剂量分布，肿瘤适形度和剂 量均匀性，
12、保护正常组织 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 断层放射治疗 细小脑部肿瘤 160 cm 4 mm 肿瘤形状复杂性圆球形高度不规则形 传统IMRT方式和适形治疗 传统放射外科(r刀x刀) 照射体积 40 cm 机器人放射外科(射波刀等) 80 cm 肿瘤小于40 cm 头颈部肿瘤 乳腺癌 前列腺 斗蓬野斗蓬野 头颅头颅/ /全脊柱全脊柱 全身范围全身范围 同时治疗多靶区同时治疗多靶区( (点点) ) 脑部及头颈部肿瘤 4cm 实际只能用于脑部良性肿瘤治疗 TomoTherapy 螺旋断层放疗 四川大
13、学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 断层放射治疗 目前TomoTherapy系统已经广泛应用于治疗 各种形式的肿瘤, 包括 前列腺癌，乳腺癌，肺癌，脑部肿瘤，头前列腺癌，乳腺癌，肺癌，脑部肿瘤，头 颈部肿瘤，骨及软组织肿瘤颈部肿瘤，骨及软组织肿瘤, , 以及淋巴瘤以及淋巴瘤 和骨癌和骨癌。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗调强放射治疗1 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗2 断层放射治疗断层放射治疗3
14、 3 自适应放射治疗自适应放射治疗4 4 全身照射全身照射3 5 全身电子束照射全身电子束照射3 6 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 自适应放射治疗（ART） 自适应放射治疗自适应放射治疗是指在分次放射治疗的过 程中，如果不能够通过简单的调节患者的调节患者的 体位体位来修正剂量投射的偏差，可以在余下 的治疗里通过修正患者的治疗计划修正患者的治疗计划来减低 剂量偏差的影响。 造成剂量投射偏差的原因剂量投射偏差的原因主要包括治疗期 间肿瘤病灶的退缩、患
15、者体重减轻、以及 乏氧组织增加等。 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 自适应放疗的流程 IGRT 存存储储融合后融合后 的影像的影像 Plan 精确定位精确定位治疗治疗 评估每天的治评估每天的治 疗剂量疗剂量 评估评估 根据剂量要求根据剂量要求 改变或生成新改变或生成新 的组织轮廓的组织轮廓 修改组修改组 织轮廓织轮廓 患者摆位患者摆位 自适自适应计应计划划 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 自适应放疗
16、开始治疗： 7 天后 2 周后 3 周后 1 个月后 我们是否知道脊髓每天受到的剂量 是否改变又改变了多少呢? 临床案例 : 治疗 过程中肿瘤可见 区域收缩 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 调强放射治疗调强放射治疗1 容积旋转放射治疗容积旋转放射治疗2 断层放射治疗断层放射治疗3 3 自适应放射治疗自适应放射治疗4 4 全身照射全身照射3 5 全身电子束照射全身电子束照射3 6 放射治疗技术新进展（一）放射治疗技术新进展（一） 四川大学四川大学华西医院肿瘤中心华西医院肿瘤中心 Cancer Center, West China Hospital, SCU 全身照射（TBI） 概念概念 TBI是一种特殊的放射治疗技术，可以对患可以对患 者的全身进行相对均匀（者的全身进行相对均匀（10%）的剂量）的剂量 照射
