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1、放射性粒子植入放射性粒子植入概念概念1 12 2放射性治疗是恶性肿瘤的主要手段放射性治疗是恶性肿瘤的主要手段vv放射治疗是治疗肿瘤三大手段之一放射治疗是治疗肿瘤三大手段之一vv70%肿瘤病人需作放射治疗肿瘤病人需作放射治疗vv肿瘤治愈率肿瘤治愈率 45%，外科治愈，外科治愈22% 放射治疗治愈放射治疗治愈18%，化疗治愈，化疗治愈5%3 3近距离治疗近距离治疗 Brachytherapy用具有包壳的放射性核素植入用具有包壳的放射性核素植入组织间进行放射治疗组织间进行放射治疗 1901 Pierre Curie 4 4近距离治疗近距离治疗暂时性（后装治疗机）、永久性（粒子植入）两种暂时性（后装治
2、疗机）、永久性（粒子植入）两种暂时性（后装治疗机）、永久性（粒子植入）两种暂时性（后装治疗机）、永久性（粒子植入）两种 放射源植入肿瘤靶区内放射源植入肿瘤靶区内放射源植入肿瘤靶区内放射源植入肿瘤靶区内, , , ,距离肿瘤靶区最近，放射线释距离肿瘤靶区最近，放射线释距离肿瘤靶区最近，放射线释距离肿瘤靶区最近，放射线释放的能量绝大部分作用在肿瘤组织，最大限度消灭肿瘤细放的能量绝大部分作用在肿瘤组织，最大限度消灭肿瘤细放的能量绝大部分作用在肿瘤组织，最大限度消灭肿瘤细放的能量绝大部分作用在肿瘤组织，最大限度消灭肿瘤细胞胞胞胞 正常组织及重要器官受到射线照射极少，得到保护正常组织及重要器官受到射线照
3、射极少，得到保护正常组织及重要器官受到射线照射极少，得到保护正常组织及重要器官受到射线照射极少，得到保护 近距离治疗属于高剂量、高精确度放疗近距离治疗属于高剂量、高精确度放疗近距离治疗属于高剂量、高精确度放疗近距离治疗属于高剂量、高精确度放疗5 5粒子植入治疗特点粒子植入治疗特点n n放射性粒子永久植入放射性粒子永久植入n n使用初始剂量率低的核素使用初始剂量率低的核素n n规范治疗方案规范治疗方案n n术前有治疗计划，术后质量验证术前有治疗计划，术后质量验证n n多学科协助多学科协助6 6放射性粒子临床适应症放射性粒子临床适应症n n肿瘤不全切除，术中植入肿瘤不全切除，术中植入n n切缘太近
4、或切缘阳性切缘太近或切缘阳性n n肿瘤不能切除：医疗原因非手术适应症；肿瘤不能切除：医疗原因非手术适应症；肿瘤近邻重要脏器或组织；患者拒绝手术肿瘤近邻重要脏器或组织；患者拒绝手术n n手术造成形态及功能损伤，粒子植入保存手术造成形态及功能损伤，粒子植入保存组织及功能组织及功能7 7放射性粒子植入比外照射的优势放射性粒子植入比外照射的优势n n放射性粒子植入可达到完全适形放射性粒子植入可达到完全适形n n没有或很少周围组织损伤没有或很少周围组织损伤n n局部可能达到根治肿瘤的剂量获得很高的局部可能达到根治肿瘤的剂量获得很高的局部控制率局部控制率n n治疗过程简单，微创操作，病人痛苦小，治疗过程简
5、单，微创操作，病人痛苦小，手术时间短手术时间短8 8放疗安全性放疗安全性n n手术过程中，术者与放疗工作者，受量均在安全范围内手术过程中，术者与放疗工作者，受量均在安全范围内手术过程中，术者与放疗工作者，受量均在安全范围内手术过程中，术者与放疗工作者，受量均在安全范围内n n放射防护应检查手术室、手术床、吸引器内有无失落粒子放射防护应检查手术室、手术床、吸引器内有无失落粒子放射防护应检查手术室、手术床、吸引器内有无失落粒子放射防护应检查手术室、手术床、吸引器内有无失落粒子 ，检查病，检查病，检查病，检查病人体表、人体表、人体表、人体表、05m05m及及及及1m1m处的放射剂量处的放射剂量处的放
6、射剂量处的放射剂量n n胸腔粒子植入后应当距离多远？未予确定。但应预防儿童、孕妇受到胸腔粒子植入后应当距离多远？未予确定。但应预防儿童、孕妇受到胸腔粒子植入后应当距离多远？未予确定。但应预防儿童、孕妇受到胸腔粒子植入后应当距离多远？未予确定。但应预防儿童、孕妇受到照射照射照射照射n nSmathersSmathers建议，受照率为建议，受照率为建议，受照率为建议，受照率为5mrem/h5mrem/h。对公众不形成危害。对公众不形成危害。对公众不形成危害。对公众不形成危害9 9粒子植入治疗的行政管理粒子植入治疗的行政管理n n工作人员培训：上岗证及培训工作人员培训：上岗证及培训n n医院资质医院
7、资质n n放射性核素管理放射性核素管理1010粒子植入的设备粒子植入的设备n n放射性粒子：放射性粒子： 125I ， 103Pd n nTPSn n相关辅助设备相关辅助设备粒子植入针粒子植入针粒子储存仓及装载器粒子储存仓及装载器引导系统引导系统 固定设备固定设备 1111放射性粒子植入的方法放射性粒子植入的方法在影像指引下进行，超声、在影像指引下进行，超声、在影像指引下进行，超声、在影像指引下进行，超声、CTCT等等等等 在在在在TPSTPS上，勾划肿瘤靶区（上，勾划肿瘤靶区（上，勾划肿瘤靶区（上，勾划肿瘤靶区（GTVGTV），给予处方剂量），给予处方剂量），给予处方剂量），给予处方剂量PD
8、PD，并扩大边界并扩大边界并扩大边界并扩大边界5mm5mm 按照治疗计划，在影像指导下植入粒子，使放射剂量分按照治疗计划，在影像指导下植入粒子，使放射剂量分按照治疗计划，在影像指导下植入粒子，使放射剂量分按照治疗计划，在影像指导下植入粒子，使放射剂量分布与肿瘤靶区一致，高度适形布与肿瘤靶区一致，高度适形布与肿瘤靶区一致，高度适形布与肿瘤靶区一致，高度适形 放射性粒子植入在理论与实践上，均达到放射性粒子植入在理论与实践上，均达到放射性粒子植入在理论与实践上，均达到放射性粒子植入在理论与实践上，均达到EBRTEBRT精确放精确放精确放精确放疗的要求疗的要求疗的要求疗的要求1212放射性粒子植入的物
9、理概念放射性粒子植入的物理概念n n种类种类n n物理特性物理特性n n活度活度n n剂量率剂量率n n半衰期半衰期n n剂量分布剂量分布1313放射性粒子的活度放射性粒子的活度n n放射性粒子具有的放射性活度放射性粒子具有的放射性活度放射性粒子具有的放射性活度放射性粒子具有的放射性活度n n肿瘤植入的全部粒子的总活度，应满足治疗计划肿瘤植入的全部粒子的总活度，应满足治疗计划肿瘤植入的全部粒子的总活度，应满足治疗计划肿瘤植入的全部粒子的总活度，应满足治疗计划肿瘤处方的需要，满足周缘剂量（肿瘤处方的需要，满足周缘剂量（肿瘤处方的需要，满足周缘剂量（肿瘤处方的需要，满足周缘剂量（mPDmPDmPD
10、mPD）n n一般植入要求，每个粒子活度一般植入要求，每个粒子活度一般植入要求，每个粒子活度一般植入要求，每个粒子活度0.4 0.7 mCi0.4 0.7 mCi0.4 0.7 mCi0.4 0.7 mCin n1 mCi 1 mCi 1 mCi 1 mCi 产生产生产生产生182Gy182Gy182Gy182Gyn n肿瘤所需要总活度（肿瘤所需要总活度（肿瘤所需要总活度（肿瘤所需要总活度（mCimCimCimCi）= = = =期望组织吸收剂量期望组织吸收剂量期望组织吸收剂量期望组织吸收剂量（GyGyGyGy）肿瘤重量肿瘤重量肿瘤重量肿瘤重量 （g g g g）/182/182/182/18
11、2n n总活度基础上，增加总活度基础上，增加总活度基础上，增加总活度基础上，增加 15% 20%15% 20%15% 20%15% 20%剂量，增加疗效剂量，增加疗效剂量，增加疗效剂量，增加疗效1414剂量率剂量率n n单位时间内，粒子释放的射线强度单位时间内，粒子释放的射线强度n n剂量率与活度有关，随活度下降，剂量率剂量率与活度有关，随活度下降，剂量率呈指数下降呈指数下降n n任何时间的总剂量率任何时间的总剂量率=初始活度初始活度 1.44 半衰期半衰期n n处方剂量可用剂量率描述：处方剂量可用剂量率描述： 125I 160Gy为为 7.72cGy/小时，小时， 103Pd 144Gy为为
12、 7.00cGy/小时小时1515半衰期半衰期n n不同种类粒子，半衰期不同不同种类粒子，半衰期不同 nn125I 半衰期是半衰期是 103Pd的的 3.5倍，因此倍，因此103Pd沉积的总剂量时间是沉积的总剂量时间是 125I的的 1/4n n半衰期与粒子治疗生物效应有关。半衰期与粒子治疗生物效应有关。 125I半半衰期长，治疗分化好的肿瘤衰期长，治疗分化好的肿瘤; 103Pd 半衰期半衰期短短, 剂量率高，使癌细胞修复减少，治疗分剂量率高，使癌细胞修复减少，治疗分化差、恶性度高的肿瘤化差、恶性度高的肿瘤1616剂量分布剂量分布n n按放射源的距离平方成反比方式下降按放射源的距离平方成反比方
13、式下降n n源表面剂量最高，随距离增加剂量迅速下源表面剂量最高，随距离增加剂量迅速下降，但落差梯度逐渐减缓。距源降，但落差梯度逐渐减缓。距源1-2cm为为4倍，倍，3-4 cm1.8倍，距源倍，距源 2-4cm间，剂量间，剂量减少减少 80% 93%nn125I 源放射线射程源放射线射程 1.7cm，80%的剂量的剂量在在1cm之内之内1717影响剂量分布的因子影响剂量分布的因子n n放射性粒子种类放射性粒子种类n n活度活度n n粒子数粒子数n n粒子植入的位置粒子植入的位置以上以上4个变量在不同治疗计划中均可调整个变量在不同治疗计划中均可调整1818植入原则植入原则n n巴黎系统：放射源直
14、线排列，相互平行，巴黎系统：放射源直线排列，相互平行，放射源之间等距离（放射源之间等距离（1520mm1520mm）。剂量分布）。剂量分布不均匀。不均匀。n n外周密集，中心稀疏，剂量分布力求均匀。外周密集，中心稀疏，剂量分布力求均匀。外周最小剂量（外周最小剂量（MPDMPD）即边缘剂量应达到处）即边缘剂量应达到处方剂量（方剂量（PDPD）；中心剂量不超过）；中心剂量不超过 2 PD2 PD，减，减少中心部位剂量。少中心部位剂量。1919匹配周缘剂量匹配周缘剂量n n匹配周缘剂量（匹配周缘剂量（MPD）：肿瘤靶区周围的）：肿瘤靶区周围的剂量，应达到剂量，应达到PD。做治疗计划时调整粒子。做治疗
15、计划时调整粒子位置达到预期剂量要求。位置达到预期剂量要求。n nMPD为肿瘤靶区长、宽、高的近似体积为肿瘤靶区长、宽、高的近似体积n n植入粒子数植入粒子数=（肿瘤长（肿瘤长+宽宽+高）高）/35/每每个粒子活度个粒子活度2020靶区勾画靶区勾画n n以以CTCT及及CT/MRICT/MRI融合图像为基础，画出肿瘤融合图像为基础，画出肿瘤边缘轮廓边缘轮廓n n肿瘤边缘适当外放，不同肿瘤，不同方向肿瘤边缘适当外放，不同肿瘤，不同方向的边界外放值不同的边界外放值不同n nPTVPTV内应为内应为PD100%PD100%等剂量线等剂量线2121治疗前治疗计划治疗前治疗计划n n勾画靶区轮廓勾画靶区轮
16、廓n n预置导针及粒子数，得到剂量分布图预置导针及粒子数，得到剂量分布图n n得出剂量得出剂量体积直方图，计算靶区及重要体积直方图，计算靶区及重要器官所受剂量器官所受剂量n n预估粒子数及植入位置预估粒子数及植入位置2222三维治疗计划系统提供三维治疗计划系统提供-观察植入针和目标及周围组织的相互关系观察植入针和目标及周围组织的相互关系观察植入针和目标及周围组织的相互关系观察植入针和目标及周围组织的相互关系2323三三 维维 治治 疗疗 计计 划划n n计算机优化的植入针数量和位计算机优化的植入针数量和位计算机优化的植入针数量和位计算机优化的植入针数量和位置置置置n n优化的剂量分布优化的剂量
17、分布优化的剂量分布优化的剂量分布2424治治 疗疗 计计 划划n n详细描述每颗粒子详细描述每颗粒子的活度、空间坐标的活度、空间坐标2525三维质量验证系三维质量验证系植入后的真实剂量分布植入后的真实剂量分布 3D 3D 剂量观察剂量观察 2D 2D 剂量观察剂量观察2626三三 维维 验验 证证 分分 析析27272828植入后质量评估植入后质量评估n n植入后第一天，或水肿半衰期过后，植入后第一天，或水肿半衰期过后，CT或或本世纪末本世纪末 CT/MRI 融合图像，进行粒子重融合图像，进行粒子重建建n n显示剂量分布，通过剂量、体积直方图得显示剂量分布，通过剂量、体积直方图得到重要器官受量
18、到重要器官受量n n画出靶区等剂量曲线画出靶区等剂量曲线2929评估植入质量的评估植入质量的 3 3 个数据个数据n nV80、V90、V100、V150、V200n nD90、D100、D150、D200n nTVR（靶（靶-体积比）：接受体积比）：接受PD(mPD)剂量剂量的体积与靶区体积之比，理想的的体积与靶区体积之比，理想的TVR=1.03030植入后评估的剂量参数植入后评估的剂量参数n nDn（剂量参数）：靶体积（剂量参数）：靶体积 n %得到的累积得到的累积剂量，即剂量，即 D100、D90、D80等等n nVn（体积参数）：靶区达到（体积参数）：靶区达到 PD 的百分数，的百分数，如如 V200、V150、V100n nTVR（靶（靶-体积比）体积比）3131举例举例n nV90=90%，即有，即有90%的靶区接受的靶区接受 90%的处方剂量的处方剂量n nD90=130Gy，即，即 90% 的靶区接受的靶区接受 130Gy，如果，如果PD 144Gy ,130 Gy是是 144Gy 的的 90%3232 谢谢33333434353536363737383839394040
