IMRT--计划与质控 放射治疗学基础

Beam 5,6,7,8
Beam 1,2,3,4
Beam 15,16,17
Static MLC fields superimposed at a number of fixed gantry angles
动态调强
Dynamic MLC (DMLC) IMRT
变化照射野形状的多野或旋转照射
多叶准直器滑窗照射（MLC-Sliding Window）
➢ 剂量适形的物理条件
（1）在照射方向上，照射野的形状与靶Fra Baidu bibliotek的投影形 状一致。
（2）靶区内和表面的剂量按要求分布
➢ 3D CRT
---只满足物理条件(1)
➢ IMRT
---同时满足(1)和(2)两个物理条件
Why IMRT ?
临床目的：获得更好的临床结果
• 减少复发--提高剂量，改善局控率 • 减少长期迸发症和副作用--降低靶区周围正常组织受量
控制射野内各点的照射时间(准直器开关--调T)。
形成三维适形剂量分布的射线束
利用限束装置(Block,MLC…) 利用静态的射束修整器(Wedge
Filter…)
楔形滤板
适形滤板
胡逸民“调强治疗技术的进展”-2008全国放射物理年会
静态调强 （Step & Shoot IMRT）
(
Leaf Setting Sequence
0
3
2
1
3
3
0
3
1
2
0
4
2
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
7
Step & Shoot IMRT
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0 0.0
-3 -2
-1 0
+1 +2
12 13 14 15
+3
Step and Shoot IMRT
Beam 9,10,11 Beams 12,13,14
➢ 复杂的动态照射(DMLC)与顺序子野照射(SMLC)IMRT在临 床意义上没有区别
– Clinical Implementation of Dynamic and Step-and-shoot IMRT to Treat Prostate Cancer with High Risk of Pelvic Lymph Node Involvement. Adams et.al. Radiotherapy and Oncology, 70 (2004) 1
射线束的强度(Intensity)从线束方向上与靶区的厚 度成比例
绕靶区作旋转照射 （或多野固定照射）
剂量调强的原理
调强的目标：控制靶区内各点剂量达到预期量
D=Dr·T，Dr--剂量率, T--照射时间
调强的方法：
改变加速器的输出剂量分布(使用楔形滤过板、
组织补偿器、剂量补偿器等--调Dr)。
➢ 蒙地卡罗剂量计算结果显示10mm and 5mm MLC IMRT在 剂量分布与DVH 上没有明显差别
– MLC LEAF WIDTH IMPACT ON THE CLINICAL DOSE DISTRIBUTION: A MONTE CARLO APPROACH. Leal et.al. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 59, No. 5, 2004
d
Left-leaf
c
Left-leaf Right-leaf
c
Right-leaf
b
b
delivered intensity
delivered intensity
a
X
a
X
step shoot
P
P
Serial Tomotherapy
Helical Tomotherapy
临床IMRT技术与设备选择
IMRT: 原理·设计·质控
中山大学肿瘤医院放疗科
What is IMRT ?
IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) 调强放射治疗
1960’~1970’
1980’~1990’
2000’~2010’
2D RT
3D CRT
IMRT
3D CRT vs. IMRT
二进制开关式准直器（MiMIC)切层治疗
MiMIC开、关的弧形或旋转照射（步进或连续进床）
扫描线束射野的旋转照射
笔形束电磁扫描
Sliding Window IMRT:
Dynamic MLC (DMLC) IMRT
radiation
Collimator
beam-on time
a
Left-leaf
d
c
Final position
Direction of
b
leaf motion
Initial position
Right-leaf
P
DMLC vs SMLC for IMRT
Beam-on-Time
Dynamic multileaf collimation
T
d
T
Multiple static segment
适合病人
• 靶区形状复杂且紧邻重要器官 • 需要提高靶区剂量的患者进行有效治疗 • 局部复发患者再程放疗
IMRT治疗部位比例：Arno J. Mundt, USA. 2004
中枢神经系统 头颈部 乳腺 肺 腹部
泌尿生殖系统 妇科肿瘤 儿童肿瘤 淋巴瘤 肉瘤
IMRT原理
CT成像的逆向计算
IMRT原理
5
7
2
4
7
4
1
3
2
5
4
5
2
1
0
3
2
5
7
3
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7
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2
4
2
4
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3
2
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0
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0
1
0
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2
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3
2
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3
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0
2
5
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2
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1
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3
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0
1
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1
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1
0
1
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1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
6
1
5
7
2
4
7
4
1
3
10
5
4
5
2
9
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7
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9
2
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1
8
1
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2
0
3
0
1
3
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1
0
1
2
1
•保证执行的可靠性 – An MLC with rare component replacements and calibration
病人 选择
IMRT工作流程
摆位及固定
(面罩，真空袋…)
影像获取
‘When given two equal (clinical) alternatives, the Simpler should be the preferred choice’
IMRT技术选择
•尽量简化执行过程 – Step & Shoot
•尽量缩短执行时间 – 优化子野数目
•保证执行的安全性 – Complete verification of each segment prior to delivery with Step & Shoot