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1、第六讲第六讲 光子线外照耀放光子线外照耀放 疗的临床治疗计划疗的临床治疗计划n n术语及概念定义n n剂量规范n n一般放疗、二维放疗及三维放疗过程中的各个环节讲解n n基于计算机断层影像的模拟定位n n光子线射野的临床应用n n计划评估术语及概念定义术语及概念定义三维治疗计划需要定义的主要靶区体积：1.1.肿瘤区（gross tumor volume,GTV）2.2.临床靶区（clinical target volume,CTV）3.3.内靶区（internal target volume,ITV）4.4.计划靶区（planning target volume,PTV）肿瘤区肿瘤区GTVn
2、n肿瘤区是可以明显触诊或可以肉眼分辨/断定的恶性病变范围和位置。（ICRU第50号报告）n nGTV通常是以各种影像手段（计算机断层成像（computed tomography CT），核磁共振成像（magnetic resonance imaging MRI），超声影像等）、诊断形式（病理学和组织学报告等）以及临床检查获得的综合信息为基础来确定。n n不同检查方法获得的GTV外形和大小不一样，肿瘤学医生必须清楚哪一种方法用来确定GTV。n n即使同一种检查方法，不同观察者勾画GTV轮廓差异也很大n n不同检查方法获得不同检查方法获得GTVGTV外形大小不同外形大小不同n n8 8位放射肿瘤学
3、医生位放射肿瘤学医生(),2(),2位放射诊断学医生位放射诊断学医生()()和和2 2位神经外科医生位神经外科医生()()在侧位片上勾画两位在侧位片上勾画两位脑肿瘤患者脑肿瘤患者GTVGTV临床靶区临床靶区CTVn nCTV是包括了可以断定的GTV和/或显微镜下可见的亚临床恶性病变的组织体积，是必须去除的病变。这个区域必须得到足够的治疗才能达到治愈或者缓解病情的目的。（ICRU第50号报告）n nCTV通常包括可能包含在显微镜下可见病灶的直接包围GTV的区域，以及其他考虑为高危的需要治疗的区域（如阳性淋巴结）内靶区内靶区ITVn nITV定义：包括CTV加上一个内边界范围。内边界的设定需要考虑
4、CTV相对于病人的参考结构（通常取骨性解剖结构）的大小和位置变化；也就是由于呼吸、膀胱或者直肠的充盈器官运动引起的位置转变（ICRU第62号报告）计划靶区计划靶区PTVn nPTVPTV是一个几何概念，定义：为了合适地设置照是一个几何概念，定义：为了合适地设置照耀野，考虑到全部可能的几何变化引起的合成效耀野，考虑到全部可能的几何变化引起的合成效果，保证果，保证CTVCTV的实际汲取剂量达处处方剂量的实际汲取剂量达处处方剂量（ICRUICRU第第5050号报告）号报告）n n计划靶区包括：计划靶区包括：ITVITV边界、附加的摆位不确定度边边界、附加的摆位不确定度边界、机器的容许误差范围和治疗中
5、的变化。界、机器的容许误差范围和治疗中的变化。n nPTVPTV受体位固定装置和激光灯等工具的精度影响，受体位固定装置和激光灯等工具的精度影响，但不包括辐射野的剂量学特性的边界（如半影区但不包括辐射野的剂量学特性的边界（如半影区和建成区）。和建成区）。计划靶体积计划靶体积Planning Target Volume,PTVPlanning Target Volume,PTVPTVPTV是一个几何学的概是一个几何学的概念，它的定义确保念，它的定义确保CTVCTV始终在治疗区内始终在治疗区内平安平安边缘边缘内在边缘内在边缘Internal Internal Margin,IMMargin,IM摆位
6、边缘摆位边缘Set-up Set-up Margin,SMMargin,SMIMIM是为了弥补放射治疗是为了弥补放射治疗过程中生理上的运动，过程中生理上的运动，例如呼吸运动、吞咽运例如呼吸运动、吞咽运动、膀胱和结肠充盈状动、膀胱和结肠充盈状态、心跳以及小肠蠕动态、心跳以及小肠蠕动等等SMSM是考虑放疗过程是考虑放疗过程中患者体位和照耀中患者体位和照耀野的不确定性野的不确定性内边界内边界Internal Margin,IMn nIM是为了弥补放射治疗过程中生理上的运动和CTV大小、外形及位置的变化，例如呼吸运动、吞咽运动、膀胱和结肠充盈状态、心跳以及小肠蠕动等。n nCTV加IM定义为内计划靶体
7、积(ITV)n nCTCT测量下腹测量下腹部厚度随呼部厚度随呼吸运动变化吸运动变化的范围的范围,移动移动最大距离最大距离4mm4mmn n呼气呼气(上上图图)和吸和吸气气(下图下图)对前后对对前后对穿野照耀穿野照耀剂量分布剂量分布的影响的影响设定边界设定边界Set-up Margin,SMn nSM是考虑放疗过程中患者体位和照耀野的不确定性。影响影响SM的的因素因素n n患者体位的变化n n机器的不确定性，如机架、准直器、治疗床等误差n n剂量测量的不确定性n n从CT和模拟定位机到治疗床的摆位误差n n人为因素n n使用体位固定装置和影像验证系统、严格的质控、对技术员进行培训等可减小SMn
8、n盆腔放射治疗摆位误盆腔放射治疗摆位误差差:模拟定位片上白线模拟定位片上白线代表处方照耀范围代表处方照耀范围,红红线代表一系列分割照线代表一系列分割照耀野的边界耀野的边界n nIM和SM简洁相加作为CTV总体平安边缘会导致PTV过大，超过患者的耐受。两者平方和后开方（IM2+SM2）2的计算方法得到了同行的认可。IM和SM在各个方向上可能不同，因此PTV总体边缘在各方向上不同n n当PTV与危及器官重叠时，应认真考虑处方剂量和分割，在某些情况下可能要修改处方，如靶体积和/或剂量水平，寻求一种折中的方法，让患者尽可能地获得最大利益。如果这种作法导致局控率下降，应将根治目的改为姑息n nA:IMA
9、:IM与与SMSM直接直接相加相加,PTV,PTV过大过大,可能超过正常组可能超过正常组织耐受性织耐受性.n nB:SB:S总总2 2=IM=IM2 2+SM+SM2 2n nC:C:由于危及器官由于危及器官(如脊髓如脊髓)的存在的存在不得不减小平安不得不减小平安边缘边缘,但亚临床但亚临床灶发生气率随距灶发生气率随距离的增加而减小离的增加而减小,因此该方法尚可因此该方法尚可接受接受.危及器官危及器官OARn nOAR是值从治疗计划接受的剂量已接近其辐射敏感性的耐受剂量，并可能需要转变射野或剂量的设计。n n依据功能亚单位的概念将危及器官分为“串联型”、“并联型”和“串并联型”n n串联型器官（
10、如脊髓、神经、小肠等）中每个单元的串联型器官（如脊髓、神经、小肠等）中每个单元的功能完整性可直接影响整个器官的功能，串联型器官功能完整性可直接影响整个器官的功能，串联型器官链上任何一个功能单元的破坏将影响整个器官的功能，链上任何一个功能单元的破坏将影响整个器官的功能，它的放射并发症具有较小的体积效应它的放射并发症具有较小的体积效应n n并联型器官（如肺、肝、肾等）的功能单位则以并列并联型器官（如肺、肝、肾等）的功能单位则以并列的方式构成整个器官的功能，它具有较大的体积效应，的方式构成整个器官的功能，它具有较大的体积效应，只有足够多的功能单元同时受损才会造成整个器官功只有足够多的功能单元同时受损
11、才会造成整个器官功能的损害能的损害n n串串并联型器官结合了上述两种器官的特性，如心脏，并联型器官结合了上述两种器官的特性，如心脏，其冠状动脉属串联型，而心肌属并联型其冠状动脉属串联型，而心肌属并联型n na:a:串联型器官串联型器官,如脊髓如脊髓;b:;b:并联型器官并联型器官,如肺如肺n nc:c:串串-并联型器官并联型器官,如心脏如心脏;d:;d:串联和并联结合的器串联和并联结合的器官官,如肾单元如肾单元治疗体积治疗体积Treated Volume,TVTreated Volume,TVn nTV是放疗医师定义的认为可达到治疗目的的剂量区域，通常定义为90%或95%等剂量面所包绕的区域为
12、治疗体积。适形指数（适形指数（Conformal Index,CI）n nCI指PTV与TV的比值，反映TV的外形和大小与PTV的符合程度。定义CI的前提条件是TV应完全包绕PTV。n nCI是优选治疗计划的重要指标之一，抱负的计划中TV与PTV完全全都，CI等于1。但目前放疗技术还不能达到这一点。照耀体积（照耀体积（Irradiated Volume,IV）n nIV指50%等剂量面包含的体积，它与正常组织的耐受性明显相关，反映了正常组织所受照耀剂量的大小n n照耀体积掩盖危及器官的范围是评价和优选计划的重要依据剂量规范剂量规范n nICRU的剂量参考点选择标准：1.1.该点应该位于能够精准
13、计算剂量的区域内（也就是不能在建成区和剂量梯度变化较大的区域）2.2.该点应该选在计划靶区PTV的中心部分3.3.建议以等中心点（或射野交叉点）作为ICRU的剂量参考点剂量规范剂量规范n nICRU对特定射野组合的剂量参考点的专门建议：1.1.单野照耀：位于靶区中心的射野中心轴上2.2.相同权重的两野平行对穿照耀：位于射野中心轴上两野入射点的中间3.3.不同权重的两野平行对穿照耀：位于射野中心轴上靶体积的中心处4.4.其他的多野交角照耀：位于射野中心轴的交点处（前提是该点处剂量梯度很小）一般放疗、二维放疗及三维放疗过一般放疗、二维放疗及三维放疗过程中的各个环节讲解程中的各个环节讲解n n完整的
14、临床工作完整的临床工作n n决定治疗方案决定治疗方案n n模拟定位，猎取解剖资料模拟定位，猎取解剖资料n n勾画体积轮廓勾画体积轮廓n n选择射线配置，计算选择射线配置，计算n n剂量分布比较、优化治疗计划剂量分布比较、优化治疗计划n n选定治疗计划选定治疗计划n n模拟机验证模拟机验证n n治疗机摆位治疗机摆位n n治疗、验证治疗、验证n n随访随访n n结果分析结果分析记 录 文 档基于计算机断层影像的模拟定位基于计算机断层影像的模拟定位n n虚拟模拟：指仅依据虚拟模拟：指仅依据CTCT的信息进行的病人的治疗的信息进行的病人的治疗模拟。虚拟模拟的前提条件是通过处理模拟。虚拟模拟的前提条件是
15、通过处理CTCT数据能数据能够重建病人任意几何数据的合成射线图像。够重建病人任意几何数据的合成射线图像。数字重建的射线影像数字重建的射线影像DRRn nDRRDRR是通过病人是通过病人的的CTCT数据追踪数据追踪一束从虚拟源位一束从虚拟源位置投射，穿过病置投射，穿过病人到达一个假设人到达一个假设胶片平面的射线胶片平面的射线来产生。沿任意来产生。沿任意一条射线路径的一条射线路径的衰减系数总和在衰减系数总和在X X光射线胶片上光射线胶片上会产生一个模拟会产生一个模拟光学密度光学密度（ODOD）数值。）数值。射野方向观（射野方向观（Beams Eye View，BEV）n n射野方向观视射野方向观视
16、图图BEVBEV：是通：是通过病人的射线过病人的射线束轴、射束限束轴、射束限定范围和勾画定范围和勾画的结构投影到的结构投影到相应的虚拟胶相应的虚拟胶片平面上的投片平面上的投影。通常叠在影。通常叠在DRRDRR图像上，图像上，形成一个合成形成一个合成的模拟定位片。的模拟定位片。用于治疗计划的用于治疗计划的MRIn n单独的MRI不能用于模拟定位和计划设计缘由如下：1.1.MRI扫描的物理尺寸和它的附件限制了病人体位固定设备的使用和治疗体位的选择2.2.骨信号的缺失使得MRI影像无法产生与射野验证片相比较的DRR图；3.3.MRI没有电子密度的信息，进行剂量计算时无法进行组织不均匀性的修正；4.4.MRI容易产生几何伪影和失真，这可能会影响剂量分布计算和治疗的精准性。图像融合图像融合光子线射野的临床应用光子线射野的临床应用n n等剂量线n n楔形滤过板n n组织等效物n n补偿滤过器n n人体曲面校正n n组织不均匀性修正n n多野组合照耀及其临床应用等剂量线等剂量线n n等剂量曲线可以通过TPS中的伪彩显示实际的剂量，通常的做法是在某一固定的点将剂量归一为100%。n n通常有两种归一方
