调强适形放射治疗培训课件
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三维适形调强放疗计划的设计 PPT
脑胶质瘤
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大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
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Ⅲ 居于脑中线附近的肿瘤（5-6野）
Ⅳ 偏心型肿瘤（采用切线野为主）
胸部肿瘤的计划设计
乳腺癌SIBIMRT DVH图
ⅱ 乳腺癌根治术后预防照射 胸壁+锁骨上、下区+内乳区 锁骨上区采用半束照射（3-4野），胸壁切 线野（5-6野），内乳电子线+X线混合照
注：锁上区与胸壁野的分界一般以不切着胳 膊为准，为提高皮肤剂量需加5mm厚的软 组织填充物
胸壁切线野与内乳区野的衔接
MLC Segments
Isodose 115% 110% 105% 100% 95% 90%
剂量分布图
ⅰ中心型肺癌
（5野照射）
ⅱ 周围型肺癌、肺转移灶的射野
DVH图
ⅲ 食管癌放疗计划的设计
5野照射
6野照射
采用5野、6野照射的剂量分布图
腹部肿瘤的计划设计
ⅰ 原发性肝癌
4野照射的剂分布图
ⅱ 腹膜后LN
偏一侧
居中心
ⅲ 肾上腺肿瘤
盆腔肿瘤的计划设计
直肠癌的5野照射
盆腔预防的4野盒式照射
射野方向图
转换后Beam-1方向 内的子野
（12个 segment ）
逆向调强放射治疗剂量分布图
Ⅱ 脑胶质瘤放疗计划的设计
胶质瘤多呈浸润性生长，边界不规整照射范围大， 好发于额叶，与周围敏感器官（脑干、眼球、晶体、 视神经等）关系密切。射野时根据BEV图或重建的 DRR图通过转床角避开这些器官，（一般设8个非 共面野）
放射治疗技术培训课件
1/20/2021
放射治疗技术
4
应用放射治疗技术目的？
1、最大限度消灭肿瘤 2、最大限度的保护正常组织和器官的结构和功
能
3、提高患者的长期生存率和改善其生存质量
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放射治疗技术
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一、放射物理学的形成与发展 1895年11月伦琴发现X线 1898年居里夫人发现天然放射性元素（镭） 1899年开始用X线治疗皮肤癌 1920年研制出庞大的200KV级X线治疗机
1/20/2021
▪ 靶区周围重要组织放射耐受性有限
放射治疗技术
20
三维适形放射治疗技术：理想的放射治疗技术应 是按照肿瘤形状给靶区很高的致死量，而靶区 周围的正常组织不受到照射。
▪ 在1960年代中期日本人高桥（Takahashi）首先 提出了适形治疗(conformal therapy)的概念。
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放射治疗技术
21
▪ 三维适形放射治疗（3DCRT）是立体定向放射 治疗技术的扩展。
……
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放射治疗技术
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二、放射生物学的形成与发展
1906年学者提出一条基本的放射生物 学法则：有丝分裂活动越旺盛，形态上 分化级别越低的组织细胞对放射线照射 就越敏感，而且存在正比的敏感性关系。
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放射治疗技术
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20世纪30年代：首届国际放射治疗会议肯定了放射治疗恶性肿瘤的 临床疗效，英国学者建立了“曼彻斯特系统”。
20世纪40年代人们系统地开展了放射生物学的研究。 20世纪50年代国外学者绘制出来历史上第一条离体的细胞存活率曲
线，即增加照射剂量就会使细胞损伤的百分比增加，存活几率下 降。使放射生物学的研究进入了量化阶段。
适形调强放疗
(二) 实现(适形)调强放疗的方法
1. 物理补偿器法 常规放疗中使用的射束挡块,楔形过滤器,二维补偿器都是调强手 段—按需要改变野内的剂量分布. 由具有逆向设计能力的计划系统,计算出立体方位上每个适形野 需要的剂量分布及对应的野内各处需用的组织补偿器的厚度, 再制作出每个野相应的补偿器进行照射,即构成三维调强.这是 一种多野静态调强. 补偿器由计算机控制的补偿器生成装置自动加工制成.如图示 （胶片）.也可由铅片手工堆砌粘贴构成. 优点:简单易行,直观可靠 缺点:制作费事,需要自动加工装置.摆位不便;射野多,执行难. 不能作动态调强.
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.
多叶准直器的结构
• 4) 叶片的截面设计 • 为降低叶片相邻间的漏射线,侧面多用凹凸槽互嵌结 构,或采用台阶式结构. • 横截面应为梯形结构,下宽上窄.因射线为一个以X射 线靶为顶点的园锥,梯形侧面才能与射线平行,以减小穿 射半影或构成无穿射半影的双聚焦结构. • 5) 过中线设计 • 叶片的运动行程应尽可能大些,至少应过中线一定距 离,以便形成各种形状的射野,达到各种适形调强的实现. 3. 叶片的控制:常见由微电机驱动,需一套计算机控制的电 路. 4. 多叶准直器的检验及质量保证. 多叶准直器的叶片多,运动控制较复杂,是适形放疗,特别 是调强放疗质量保证的基础,是必须作的工作.
2. MLC静态调强
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
个子野内的强度是均匀的 • 优化计算赋予每个子野不同的权重，所有照射野的子野都被 优化为产生期望的治疗计划 • 治疗时各个子野分步按顺序进行。在实施治疗过程中，叶片
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
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
调强放射治疗培训课件
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式 进行调整。
3/11/2021
调强放射治疗
2
经典适形和调强的比较
3/11/2021
调强放射治疗
3
凸形靶区(70%)
3/11/2021
调强放射治疗
4
凹形靶区(30%)
3/11/2021
调强放射治疗
5
3/11/2021
调强放射治疗
6
3/11/2021
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
3/11/2021
调强放射治疗
1
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。
静态MLC调强
3/11/2021
动态MLC调强
调强放射治疗
12
调强方式: 动态旋转(IMAT)
3/11/2021
调强放射治疗
13
调强方式: MLC(断层)调强
步进式
螺旋式
强度分布
3/11/2021
调强放射治疗
14
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
其它方式 O ther M odes
静态
动态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旋转
步进
螺旋
S ta tic
D ynam ic IM A RT Index Spiral
3/11/2021
调强放射治疗
2
经典适形和调强的比较
3/11/2021
调强放射治疗
3
凸形靶区(70%)
3/11/2021
调强放射治疗
4
凹形靶区(30%)
3/11/2021
调强放射治疗
5
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调强放射治疗
6
3/11/2021
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
3/11/2021
调强放射治疗
1
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。
静态MLC调强
3/11/2021
动态MLC调强
调强放射治疗
12
调强方式: 动态旋转(IMAT)
3/11/2021
调强放射治疗
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调强方式: MLC(断层)调强
步进式
螺旋式
强度分布
3/11/2021
调强放射治疗
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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
其它方式 O ther M odes
静态
动态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旋转
步进
螺旋
S ta tic
D ynam ic IM A RT Index Spiral
放射物理学课件——调强适形放射治疗PPT文档88页
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
疗
▪
放射物理学课件——调强适形放射治
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
谢谢！
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调强放疗
什么是调强放疗？调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）即调强适形放射治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。
它是在各处辐射野与靶区外形一致的条件下，针对靶区三维形状和要害器官与靶区的具体解剖关系对束强度进行调节，单个辐射野内剂量分布是不均匀的但是整个靶区体积内剂量分布比三维适形治疗更均匀。
严格地说，使用楔形板和常规的表面弯曲补偿器也是调强。
但这里我们所说的调强放射治疗是指一种形式的三维适形放射治疗，它使用计算机辅助优化程序不获取单个放射野内非均匀的强度分布以达到某种确定的临床目的。
下面要讲的就是这个意义上的调强放射治疗。
编辑本段调强分布的设计1、正向计划设计调强放疗在CT影像上勾画好解剖轮廓后，三维适形放射治疗是由计划者根据靶区部位和大小在计划系统上安排照射野的入射方向、大小、形数目并对各个辐射野分配权重然后由计算机系统进行剂量计算，算完后显示射野分布，计划者依据靶区及正常组织所受剂量来评估计划的好坏。
如果剂量分布不符合治疗要求，再由计划者改变射野的入射方向和权重，重新计算，如此反复进行，直至满意为止。
这种制定计划的方式叫做正向计划设计。
2、调强放疗多采用逆向计划设计方案调强概念是受了CT成像的逆原理启发：当CT的X射线管发出强度均匀的X射线穿过人体后，其强度分布与组织厚度和组织密度的乘积成反比；那么我们不是可以先确定射线照到靶区及正常组织上产生的剂量分布，然后再由此推算出各个射野应该贡献的束流强度吗？根据调强的概念，首先要依据病变（靶区）与周围重要器官和正常组织的三维解剖特点，以及期望的靶区剂量分布和危及器官（OAR）的剂量耐受极限，由计划者输入优化参数，通过计划系统计算出各个射野方向上需要的强度分布。
即在完成勾画轮廓和确定辐射野数目及入射方向后，先确定对CT影像中各个兴趣区的剂量要求。
由计划者以数学形式输入这些临床参数（即目标函数），如对靶区剂量范围的要求，对相关危及器官剂量的限制等，然后由计算机通过数学的方法（如迭代法、模拟[font color=#000000]退火[/font]法、蒙特卡洛法等）自动进行优化，在经过几百乃至上千次计算与比较后得出最接近目标函数并能够实现的计划方案。
10第12章调强放射治疗技术
限定射野边界大小的问题
为了避免靶区在X轴方向的宽度超出多叶光栏在动态照 射时的最大叶片移动范围14cm，必须限定射野边界， 再增加一个角度相同而部位不同的野． 而纵轴Y方向上的Y1和Y2各不能超出20cm,否则MLC叶 片运动受限，治疗无法进行。这些系统原因引起的问 题，只有在应用中才会发现并解决。 床的长度系统默认１４７cm,照下腹时要注意如前列腺 和直肠治疗时，中心尽可能往头端，且长度也会超出 系统限定的长度147cm，治疗无法进行。还要注意后 野的投影是否会落在横杆上，。
头颈部肿瘤IMRT需要做的工作
诊断——确诊（病理类型，分期，肿瘤侵犯范围） 治疗前的准备：患者的准备；医生的准备；评价患者 综合情况 确定靶区范围（GTV1，GTV2，CTV1，CTV2） 了解本科的系统误差和摆位误差的范围和平均值 定义危及器官及限定剂量体积 PTV的设计 计划的评估（定量DVH评估，靶区及危及器官的品质 评估）
IMRT时间剂量分割策略
单次照射剂量与时间剂量分割为： GTV70(2.18Gy/28f+2.24GY/4f=44d) CTV60(2.15Gy/28f/38d) CTV50.4(1.80Gy/28f/38d)。这样所有的靶区均 在32次44天内完成治疗。 如果按Alpha/Beta比值来计算BED（生物效应 剂量），则PTV70的BED值相当于常规放疗2Gy 照射时的75Gy(2.0Gy/37.5f/50d)， IMRT治疗 的放射生物学优势显而易见。
动态调强：应注意叶片间和叶片弧形端面的
穿透射线，叶片间的漏射，辐射头的散射，每 对叶片间的正常最小缝隙的效应，采用预定的 剂量率。
适形调强放射治疗
头颈部其他肿瘤
GTVp CTV1 PTV1 CTV2 PTV2 影像学及内窥镜可见的原发肿瘤部位 GTV+高危区域 GTV+高危区域 CTV1＋外放3mm CTV1＋外放3mm 预防性照射区 CTV2＋外放3mm CTV2＋外放3mm GTVnd 影像学和触诊可确定的转移淋巴结
肺 癌
T1-3N0M0 T1GTV 肺窗可见的肿瘤范围机纵隔窗可见的 受累范围。 CTV GTV外放8mm，不进行淋巴引流区选 GTV外放8mm，不进行淋巴引流区选 择性预防照射 PTV CTV＋肿瘤运动范围＋7mm摆位误差 CTV＋肿瘤运动范围＋7mm摆位误差 剂量 66GY
剂量
95%PTV60Gy/30+选择性腔内 95%PTV60Gy/30+选择性腔内 95%PTV2 50Gy/25+95%PTV1 20Gy/10
中晚期食管癌
GTV 参考影像学、内窥镜、CT，体表肿大 参考影像学、内窥镜、CT，体表肿大 淋巴结，气管旁为GTVnd 淋巴结，气管旁为GTVnd CTV GTV+GTVnd+预防照射区 GTV+GTVnd+预防照射区 PTV CTV外放0.5cm CTV外放0.5cm 剂量 单放 95%PTV60-70Gy/30-35 95%PTV60-70Gy/30同步放化 95%PTV60Gy/30
Ⅱb-Ⅲ 推荐放化同步
上段：食管旁、气管旁、下颈、锁上、2 上段：食管旁、气管旁、下颈、锁上、2、 4、5、7区 中下段：CTV 原发病变+上下5cm+淋巴引 中下段：CTV 原发病变+上下5cm+淋巴引 流区 PTV 外放0.5 外放0.5 剂量：95%PTV54-60Gy/27剂量：95%PTV54-60Gy/27-30
放射物理学课件——调强适形放射治疗
第十一章 调强适形放射治疗
放射治疗与手术治疗一样是一种局部治疗手段，其追求的 目标是提高放射治疗的治疗增益此，即最大限度地将剂量集中 到病变(靶区)内，杀灭肿瘤细胞，而使周围正常组织和器官少 受或免受不必要的照射。X射线立体定向治疗和高能质子治疗 的临床成功经验揭示与证明，采用物理手段改善病变(靶区)与 周围正常组织和器官的剂量分布，能够有效地提高治疗增益。
பைடு நூலகம்床适应症 •肿瘤局部控制失败占主要的癌瘤
•因肿瘤局部控制失败导致远地转移的癌瘤
•解剖结构复杂、形状比较复杂，特别是凹形靶区; 或多靶 点的肿瘤的治疗
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。
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式进行调整，使 得靶区病变内及表面的剂量处处相等：
适形放疗中，靶区内 及靶区表面各点的剂 量应相等，即各野到 达某点的剂量率和照 射时间的乘积之和应 为常数。
A 射野形状适形（BEV）
B射野内强度调节
3D适形照射和双侧等中心旋转标准照射治疗前列腺癌的有关剂量学参数的比较
对比参数 观察例数 靶区 剂量高于靶处方剂量的体积（%） ICRU 剂量（靶处方剂量）(Gy ) 肿瘤最低剂量(Gy) 肿瘤平均剂量(Gy) 肿瘤最高剂量(Gy) 危及器官 剂量高于或等于65 Gy的直肠体积(%) 剂量高于或等于70Gy的直肠体积(%) 剂量高于或等于65 Gy的膀胱体积(%) 剂量高于或等于70Gy的膀胱体积(%)
第二节 适形放射治疗的临床价值
适形治疗概念的提出和进行临床研究，始于1959年。适形治疗 的结果是:高剂量分布区与靶区的三维形状的适合度较常规治疗 大有提高；进一步减小了周围正常组织和器官卷入射野的范围。 这已在鼻咽癌、前列腺癌、非小细胞肺癌等三维适形治疗与常规 治疗的研究比较中得以证实。因靶区剂量分布的改善和靶周围正 常组织受照范围的减小，可导致靶区处方剂量的进一步提高和周 围正常组织并发症的减低，并且在上述几种癌瘤的临床增量计划 研究中得以证实。理论认为，靶区剂量提高，必然导致肿瘤局部 控制率的提高，进而提高生存率。
放射治疗与手术治疗一样是一种局部治疗手段，其追求的 目标是提高放射治疗的治疗增益此，即最大限度地将剂量集中 到病变(靶区)内，杀灭肿瘤细胞，而使周围正常组织和器官少 受或免受不必要的照射。X射线立体定向治疗和高能质子治疗 的临床成功经验揭示与证明，采用物理手段改善病变(靶区)与 周围正常组织和器官的剂量分布，能够有效地提高治疗增益。
பைடு நூலகம்床适应症 •肿瘤局部控制失败占主要的癌瘤
•因肿瘤局部控制失败导致远地转移的癌瘤
•解剖结构复杂、形状比较复杂，特别是凹形靶区; 或多靶 点的肿瘤的治疗
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。
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式进行调整，使 得靶区病变内及表面的剂量处处相等：
适形放疗中，靶区内 及靶区表面各点的剂 量应相等，即各野到 达某点的剂量率和照 射时间的乘积之和应 为常数。
A 射野形状适形（BEV）
B射野内强度调节
3D适形照射和双侧等中心旋转标准照射治疗前列腺癌的有关剂量学参数的比较
对比参数 观察例数 靶区 剂量高于靶处方剂量的体积（%） ICRU 剂量（靶处方剂量）(Gy ) 肿瘤最低剂量(Gy) 肿瘤平均剂量(Gy) 肿瘤最高剂量(Gy) 危及器官 剂量高于或等于65 Gy的直肠体积(%) 剂量高于或等于70Gy的直肠体积(%) 剂量高于或等于65 Gy的膀胱体积(%) 剂量高于或等于70Gy的膀胱体积(%)
第二节 适形放射治疗的临床价值
适形治疗概念的提出和进行临床研究，始于1959年。适形治疗 的结果是:高剂量分布区与靶区的三维形状的适合度较常规治疗 大有提高；进一步减小了周围正常组织和器官卷入射野的范围。 这已在鼻咽癌、前列腺癌、非小细胞肺癌等三维适形治疗与常规 治疗的研究比较中得以证实。因靶区剂量分布的改善和靶周围正 常组织受照范围的减小，可导致靶区处方剂量的进一步提高和周 围正常组织并发症的减低，并且在上述几种癌瘤的临床增量计划 研究中得以证实。理论认为，靶区剂量提高，必然导致肿瘤局部 控制率的提高，进而提高生存率。
调强适形放射治疗在头颈部肿瘤中的应用2-091226 ppt课件
总剂量：60 Gy/7w CTV2： 1.8 - 2.0 Gy/F 5F/w 25F
总剂量：50 Gy/5-6w
鼻咽癌IMRT剂量分布
鼻咽癌根治性放疗
根治性放疗临床效果（IMRT）
小结
❖ 鼻咽癌首选放疗, 通过放疗可以达到根治，以三维 适型调强放疗（IMRT）为最佳选择
❖ GTV、CTV1和CTV2外照射剂量：70Gy、60Gy 和50Gy
❖ 手术困难的局部进展期肿瘤 ❖ 不能手术切除的局部进展期肿瘤 ❖ 术后复发 ❖ 强调生活质量（功能）而不是更多强调治愈机会
前提下
口腔、喉、口咽和下咽癌的放疗
根治性放疗 (Radical Radiotherapy)
❖ 同期放化疗可以提高进展期头颈鳞癌的局部控制 率和生存率
❖ 32个meta分析, 大于10000例，两个多中心随机临 床试验，表明放化联合的生存优于单纯放疗。基 于这些结果，同期放化疗被认为是局部进展期头 颈肿瘤的标准治疗
调强适形放射治疗在头颈部肿瘤中的应用2-091226 ppt课件
放疗的目标
❖ 提高肿瘤局部/区域的控制率和患者的生存率 ❖ 改善和提高患者的生活质量 ❖ 解决方法 ➢ 提高肿瘤内照射剂量 ➢ 使周围正常组织器官少受或免受不必要的照
射
常规放疗的缺陷
❖ 常规放疗简单地通过模拟定位机定位，在病 人皮肤上标记治疗范围
鼻咽癌治疗原则
➢ 方案四：手术（残存颈部淋巴结在放疗后2-3个月 不能消退） 残存淋巴结手术切除
➢ 方案五：鼻咽癌姑息放疗或化疗 Karnofsky<60（姑息保守治疗，加强支持治疗） 远处转移：以化疗为主的综合治疗
鼻咽癌治疗原则
局部进展期鼻咽癌同期放化疗的优势
❖ 互补作用：化疗控制全身病灶，放疗控制局 部病灶,原发肿瘤和转移灶同期得到治疗
总剂量：50 Gy/5-6w
鼻咽癌IMRT剂量分布
鼻咽癌根治性放疗
根治性放疗临床效果（IMRT）
小结
❖ 鼻咽癌首选放疗, 通过放疗可以达到根治，以三维 适型调强放疗（IMRT）为最佳选择
❖ GTV、CTV1和CTV2外照射剂量：70Gy、60Gy 和50Gy
❖ 手术困难的局部进展期肿瘤 ❖ 不能手术切除的局部进展期肿瘤 ❖ 术后复发 ❖ 强调生活质量（功能）而不是更多强调治愈机会
前提下
口腔、喉、口咽和下咽癌的放疗
根治性放疗 (Radical Radiotherapy)
❖ 同期放化疗可以提高进展期头颈鳞癌的局部控制 率和生存率
❖ 32个meta分析, 大于10000例，两个多中心随机临 床试验，表明放化联合的生存优于单纯放疗。基 于这些结果，同期放化疗被认为是局部进展期头 颈肿瘤的标准治疗
调强适形放射治疗在头颈部肿瘤中的应用2-091226 ppt课件
放疗的目标
❖ 提高肿瘤局部/区域的控制率和患者的生存率 ❖ 改善和提高患者的生活质量 ❖ 解决方法 ➢ 提高肿瘤内照射剂量 ➢ 使周围正常组织器官少受或免受不必要的照
射
常规放疗的缺陷
❖ 常规放疗简单地通过模拟定位机定位，在病 人皮肤上标记治疗范围
鼻咽癌治疗原则
➢ 方案四：手术（残存颈部淋巴结在放疗后2-3个月 不能消退） 残存淋巴结手术切除
➢ 方案五：鼻咽癌姑息放疗或化疗 Karnofsky<60（姑息保守治疗，加强支持治疗） 远处转移：以化疗为主的综合治疗
鼻咽癌治疗原则
局部进展期鼻咽癌同期放化疗的优势
❖ 互补作用：化疗控制全身病灶，放疗控制局 部病灶,原发肿瘤和转移灶同期得到治疗
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癌症治疗的三大手段 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人瘤删除治。 疗技术进展
三大治疗手段在肿瘤治疗中的地位 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
CTV 亚临床病变—病理边界 (手术 化疗 放疗)
GTV 实体瘤-----影像学边界 (手术 放疗)
放射治疗在肿瘤治疗中的地位
癌症治疗五年生存率
1900s 5%
1930s 15%
1960s 30%
1990s 45%
American Cancer Society: Cancer facts & figures 1995
(2013) (67%)
手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献
外科手术
22%
放射治疗
18%
化学治疗
5%
Eur J Cancer 1992; 28A:2061-2069
55%未根治的癌症患者的死亡原因
原发肿瘤未控
18%
远地转移未控
37%
合计
55%
Cancer 1983; 51; 2401-2409
放射治疗的手段 放疗技术进展 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
癌症三大治疗手段的比较
化学治疗优点：
无创伤 药物可以到达任何部位 不需要特殊技术
不足之处:
药物特异性较差 易产生药物耐受性
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人删瘤除冶。 疗技术进展
癌症三大治疗手段的比较
放疗优点：
剂量和几何位置的高精度 可以治疗任何部位 不会产生辐射耐受性
调强适形放疗必须满足两个必要条件
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。
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式进行调整，使
得靶区病变内及表面的剂量处处相等：
n
n
D靶区 RPi TPi RQi TQi
i 1
i 1
P
Q R S
A 射野形状适形（BEV） B 射野内强度调节
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
适形放射治疗的分类
经典适形放射治疗（Classical Conformal Radiation Therapy）
只满足第一个必要条件
调强适形放射治疗（Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT）
1990s 45%
手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献
外科手术
22%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
放射治疗
18%
化学治疗
5%
Eur J Cancer 1992; 28A:2061-2069
55%未根治的癌症患者的死亡原因
原发肿瘤未控
18%
远地转移未控
37%
合计
55%
Cancer 1983; 51; 2401-2409
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
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
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
Conventional RT 常规放疗
•20世纪 70年代未
3D Conformal RT 适形放疗
•20世纪 90年代初
Intensity Modulation RT 调強放疗
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
调强适形放射治疗
一、适形放疗的定义 二、实现条件 三、何谓调强 四、适形放射治疗的临床价值 五、临床适应症 六、调强实现方式 七、IMRT QA(QC)
GTV CTV
ICRU剂量规定点
1*00%
(ICRU Reference Point)
100%
对策： 体外：优化布野
近距离：优化布源
CTV GT*V
*
ICRU剂量参考点
(ICRU Reference Point)
100%
DGTV ≧100%
0.85BD(100%)
提高治疗增益比的技术(历史)进程 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
体外照射和近距离照射的异同点 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
• 外照射(EBIR)： 照射距离长(>50cm) 正常组织损伤大 靶区剂量均匀性好
TV=50%~90% TV≧95%
• 近距离照射(BIR) 照射距离短(<5cm) 正常组织损伤小 靶区剂量均匀性差
不足之处:
被照射肿瘤必须可见(>1cm) 正常组织和肿瘤组织的放射敏 感性的差异很小(特异性很差)
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人肿删瘤除。治疗技术进展
适形放射治疗的临床价值
癌症治疗五年生存率
1900s 5%
1930s 15%
1960s 30%
American Cancer Society: Cancer facts & figures 1995
同时满足两个必要条件
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
经典适形和调强适形的比较
经典适形
调强适形
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
经典适形与调强适形治疗技术剂量分布的比较
对穿野照射
旋转照射
四野照射
常规放射治疗与经典适形
hGTV 乏氧细胞区---PET显像 (手术 放疗)
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人删瘤除冶。 疗技术进展
癌症三大治疗手段的比较
手术治疗优点：
解剖位置的高精度 肿瘤直接暴露 手术切缘以病理为标准
不足之处:
手术创伤比较大 复杂解剖结构手术较难
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三大治疗手段在肿瘤治疗中的地位 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
CTV 亚临床病变—病理边界 (手术 化疗 放疗)
GTV 实体瘤-----影像学边界 (手术 放疗)
放射治疗在肿瘤治疗中的地位
癌症治疗五年生存率
1900s 5%
1930s 15%
1960s 30%
1990s 45%
American Cancer Society: Cancer facts & figures 1995
(2013) (67%)
手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献
外科手术
22%
放射治疗
18%
化学治疗
5%
Eur J Cancer 1992; 28A:2061-2069
55%未根治的癌症患者的死亡原因
原发肿瘤未控
18%
远地转移未控
37%
合计
55%
Cancer 1983; 51; 2401-2409
放射治疗的手段 放疗技术进展 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
癌症三大治疗手段的比较
化学治疗优点：
无创伤 药物可以到达任何部位 不需要特殊技术
不足之处:
药物特异性较差 易产生药物耐受性
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人删瘤除冶。 疗技术进展
癌症三大治疗手段的比较
放疗优点：
剂量和几何位置的高精度 可以治疗任何部位 不会产生辐射耐受性
调强适形放疗必须满足两个必要条件
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。
2. 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式进行调整，使
得靶区病变内及表面的剂量处处相等：
n
n
D靶区 RPi TPi RQi TQi
i 1
i 1
P
Q R S
A 射野形状适形（BEV） B 射野内强度调节
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
适形放射治疗的分类
经典适形放射治疗（Classical Conformal Radiation Therapy）
只满足第一个必要条件
调强适形放射治疗（Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT）
1990s 45%
手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献
外科手术
22%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
放射治疗
18%
化学治疗
5%
Eur J Cancer 1992; 28A:2061-2069
55%未根治的癌症患者的死亡原因
原发肿瘤未控
18%
远地转移未控
37%
合计
55%
Cancer 1983; 51; 2401-2409
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
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
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
Conventional RT 常规放疗
•20世纪 70年代未
3D Conformal RT 适形放疗
•20世纪 90年代初
Intensity Modulation RT 调強放疗
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
调强适形放射治疗
一、适形放疗的定义 二、实现条件 三、何谓调强 四、适形放射治疗的临床价值 五、临床适应症 六、调强实现方式 七、IMRT QA(QC)
GTV CTV
ICRU剂量规定点
1*00%
(ICRU Reference Point)
100%
对策： 体外：优化布野
近距离：优化布源
CTV GT*V
*
ICRU剂量参考点
(ICRU Reference Point)
100%
DGTV ≧100%
0.85BD(100%)
提高治疗增益比的技术(历史)进程 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
体外照射和近距离照射的异同点 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
• 外照射(EBIR)： 照射距离长(>50cm) 正常组织损伤大 靶区剂量均匀性好
TV=50%~90% TV≧95%
• 近距离照射(BIR) 照射距离短(<5cm) 正常组织损伤小 靶区剂量均匀性差
不足之处:
被照射肿瘤必须可见(>1cm) 正常组织和肿瘤组织的放射敏 感性的差异很小(特异性很差)
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人肿删瘤除。治疗技术进展
适形放射治疗的临床价值
癌症治疗五年生存率
1900s 5%
1930s 15%
1960s 30%
American Cancer Society: Cancer facts & figures 1995
同时满足两个必要条件
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
经典适形和调强适形的比较
经典适形
调强适形
调强适形放射治疗的目的及定义 调强适形放射治疗 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
经典适形与调强适形治疗技术剂量分布的比较
对穿野照射
旋转照射
四野照射
常规放射治疗与经典适形
hGTV 乏氧细胞区---PET显像 (手术 放疗)
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人删瘤除冶。 疗技术进展
癌症三大治疗手段的比较
手术治疗优点：
解剖位置的高精度 肿瘤直接暴露 手术切缘以病理为标准
不足之处:
手术创伤比较大 复杂解剖结构手术较难
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本肿人删瘤除冶。 疗技术进展