近距离放疗剂量学
放射治疗计量学
定义为水模体中，射线束中心轴某一深度的吸 收量与距放射源相同距离的同一位置，标准深度处 吸收剂量的比值，
公式表示为：TPR（E、Wd、d）= Dx／Dx``
b、组织最大剂量比 TMR：
标准深度的选择依赖于光子射线的能量
7、模体（体模） 射线入射到人体时发生散射与 吸收，能量与强度逐渐损失，剂量 监测及验证研究过程中不可能在人 体进行，常常使用模体（体模或假 人）。 假人：是用一种组织等效 材料做成的模型代替人的身体，简 称体模（假人）。
剂量学参数
1、平方反比定律（ISL）
指放射源在空气中放射性强度（可表示为照射量率和 吸收剂量率），随距离变化的基本规律。
等剂量曲线示意图
1、照射野离轴比和半影 离轴比（OAR）： 垂直于射线中心轴平面的等剂量分布曲线图，沿照射野X 或Y轴方向测量，可以得到照射野离轴剂量分布曲线。 意义：评价照射野的平坦度：标准源皮距条件或等中心条 件下， 模体中10cm深度处照 射野80%宽度内,最大、最小剂量 与中心轴剂量偏差值应好于±3%。 对称性：与平坦度同样条件 下，中心轴对称任一两点的剂量 差，与中心轴剂量的比值应好于 ±3%。
野（通常10×10cm）的输出量之比。
⑴准直器散射因子反映的是有效源射线随 照射野变化的特点。
有效原射线:指原射线和经准直器产生的散射 线之和。
⑵模体散射因子： 保持准直器开口不变， 模体中最大剂量点 处某一照射野的吸收剂量, 与参考照射野（通常 10×10cm）吸收剂量之比。
X （γ）射线照射野剂量分布的特点
表面剂量比较低，随着深度的增加，深度剂量逐渐增 加，直至达到最大剂量点。过最大剂量点以后，深度剂量 才逐渐下降，其下降速率依赖于射线能量，能量越高，下 降的速率越慢，表现出较高的穿透能力。
立体定向放射外科治疗的物理剂量学
立体定向放射外科治疗的物理剂量学第一节物理剂量学基础一，设计思想及相关技术的比较手术不用刀、无血无创杀灭肿瘤是医学界多年的愿望，曾做过各种探索。
居里发现放射性镭后有了契机，逐渐向此宿愿逼近。
1.近距离后装。
直接放入小放射源杀灭肿瘤，但需有腔道或有插植将源植入瘤内，病变边缘处剂量梯度小。
已有90余年的历史。
2.术中放疗（IORT）。
将病变暴露，直接从外面单次照射大剂量，剂量分布好，但绝对有创。
已有80多年的历史。
3.普通外照射。
在固定野射线路径内好坏细胞一起杀，仅利用正常组织放射敏感性差些，较易恢复，并使之受量小些，展开持久拉锯战。
4.多叶光栅、适形照射、交角照射等。
保护正常组织更多些，但在射线路径内的分散度仍不够。
5.SRS。
单次或分次立体定向放射外科采用空间立体会聚多弧非共面围歼病变，躲避重要器官，靶外剂量能最大限度地分散开，最好地实现了临床剂量学的原则，是变革性的大改进。
二，物理学特性（一）带电粒子的SRS。
利用回旋加速器产生的质子、氦核等离子在穿过的组织中产生的Bragg峰，用2~4个固定野交角照射，可获得理想的剂量分布。
可选择能量及旋转吸收体的厚度等，适用于不同深度和大小的肿瘤。
（二）γ刀的SRS。
（三）加速器的SRS（X刀）。
X刀在技术可分为：①Buenos Aires技术（阿根廷）。
始于1983年，当时用10MV加速器，坐椅式立体定向架，可沿导轨前后旋转，水平转轴通过固定头架的等中心，此等中心与加速器要架左右的旋转中心重合，多用床实现精确的多弧非共面等中心治疗。
准直筒直径为5~30mm或更大，病变中心与系统等中心重合。
②Heidelberg技术（德国）。
始于1984年，当时用4MV的加速器，属Couch Mount 型，对加速器机架和治疗床的等中心误差不做纠正，准直筒为4~40mm或更大，可做多弧非共面旋转治疗，TPS的典型设计是每个等中心11个弧。
③JCRT技术（美国）。
始于1985年，当时在6MV加速器上，用BRW头环固定头部。
宫颈癌的后装放射治疗
宫颈管内照射剂量不宜过大，以避免 直肠、膀胱受量过高。宫颈管“A”点 的剂量以不超过1500cGy为宜，阴道 放射源给“A”点剂量剂量 2000~3000cGy，但阴道放射源要避免 排列过于集中，使剂量分布尽量均匀。
其他妇科肿瘤的后装治疗
①子宫内膜癌：后装技术的应用为子宫内膜癌
后装治疗的实施步骤
①选定的施源器进行消毒 ②患者躺在妇科检查床上取截石位，窥阴器将引导扩张，
对阴道进行灌洗。 ③将选定好的施源器放入患者治疗部位并用纱条固定好 ④在模拟定位机上，通过透视确认施源器的确切位置 ⑤将拍摄好的定位片传输至后装治疗计划系统 ⑥患者推入治疗室将施源器与后装治疗机接通，工作人员
腔内近距离治疗的方法
对所有子宫完整的子宫颈患者，腔内近距离放疗 都是必须的组成部分。
通过宫腔内管和阴道施源器实施。
与外照射联合时，通常在放疗的后半程启用。
后装腔内近距离治疗的方法很多，一般情况下， 每周1-2次，每周“A”点剂量在5-10Gy，“A”点 的总剂量在35-45Gy，整个疗程外照射加腔内放疗 因临床分期、肿瘤大小的不同而异，一般总剂量 在75-90Gy。
曼彻斯特系统
基于巴黎系统发展起来的，使用中等强的放射源，宫腔 源、阴道源强度各为15-25mgRa。该系统提出了剂量 计算改用照射量（伦琴）来描述。照射每次约72小时， 间隔1周，总治疗量为8000R。
至今A、B点概念仍广泛使用。 （按解剖位置确定A点位宫 颈口上2cm，宫轴线旁2cm 的位置；B点为过A点横截 面并距宫腔轴线5cm的位置）
巴黎系统
使用低强度放射源连续照射。宫腔源强度约1016mgRa，阴道使用三个独立的源容器，一个在宫 颈口，另外两个分别紧贴两侧阴道穹窿。所有源 的总强度约为40-70mgRa，总治疗时间为6-8天。
自适应近距离放疗的治疗计划设计-赵红福
治疗计划设计与优化
3D打印多通道施源器
治疗计划设计与优化
施源器的植入
治疗计划设计与优化
三维影像获取
治疗计划设计与优化
环形施源器（宫腔管） offset -11mm
施源器的偏移量offset
治疗计划设计与优化
施源器重建
Berger D. Radiotherapy & Oncology, 2009, 93(2):347-351. Hellebust T P. Radiotherapy & Oncology, 2010, 96(2):153-160.
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。 采用轻质材质制作。 根据巴黎剂量系统设计，可方便保证 剂量覆盖和一定的剂量均匀性。
治疗计划设计与优化
乳腺插植模板
不适用于核磁扫描。 适用于乳腺插植。
Rowland Adjustable Breast Template (RABIT)罗兰可调节乳腺模板
宫颈癌自适应近距离放射治疗
自适应放射治疗概念
• ART(Adaptive Radiation Therapy ）：自适应放疗(ART)的概念是由美国Yan Di 等于1997 年首 次提出， 他把整个放疗过程， 即从诊断定位、计划设计、治疗实施到验证作为一个可自我 响应、自我修正的动态闭环系统。
online adaptive offline adaptive
预计划与施源器植入 实施治疗
影像定位
QA/QC
器官勾画
计划评估
治疗计划设计
治疗计划设计与优化
研究结果表明对于中小体积肿瘤的CTVHR D90的剂量大于85Gy EQD2能获 得超过90%的3年局控。
从图像引导自适应放疗的证据看，CTVHR D90的EQD2总剂量达到90Gy （外照射与近距离治疗大约各贡献一半)可以得到一个良好的局部控制。
近距离放射治疗 ppt课件
使用低强度放射源连续照射。宫腔源强度 约10~16mgRa，阴道使用三个独立的源容器 ，一个在宫颈口，另两个分别紧贴两侧的阴 道穹隆。所有源的总强度约为40~70mgRa， 总治疗时间为6~8天。
以上两个系统的剂量计算以mgRa· h为单位，即放射源的总强度（毫克镭当
量）与治疗的总时间（小时）的乘积。
控后装。
按放射源在治疗时的运动状态可分为固定式、步进式、
摆动式等。
按剂量率的划分，可分为低剂量率(0.4～2Gy/h)、中
剂量率(2～12Gy/h)和高剂量率(>12Gy/h)。
现代近距离放疗的特点
使用高强度微型Ir-192放射源，使源 容器(特别是针状容器)可以更细小，病人 损伤小，可以达到治疗全身多个部位肿瘤。 程控步进/步退电机驱动，可以任意 控制放射源的驻留位置和驻留时间，以实 现理想的剂量分布。
面插植，以及直接用插植的几何形状等予以描述。
靶区的描述：组织间照射需要明确肿瘤区（GTV）、临床靶区
（CTV）和治疗区（TV），对计划靶区则少有重视。
组织间插植放疗剂量系统
ICRU58#报告
剂量模式：
最小靶剂量（MTD）：是临床靶区内所接受的最小剂量，一
般位于临床靶区的周边范围。
平均中心剂量（MCD）：是中心平面内相邻放射源之间最小 剂量的算术平均值。 高剂量区：为150%平均中心剂量曲线所包括的最大体积。
放射源强度的表示方法
空气比释动能强度（Sk）与显活度Aapp的关系为： Sk= Aapp · Г 式中Г
δ δ
为空气比释动能率常数。
放射源周围的剂量分布
放射源周围剂量学特点
点源遵守平方反比定律 线源在近源处时剂量衰减大于平方反 比，在距源大于2倍线源长度时基本遵循 平方反比定律（径向） 影响因素：辐射路径不同 斜过滤效应 基本不受能量影响 基本不使用“均匀性”概念
近距离放射治疗
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1
概念
当代近距离照射是一个比较广的概念，它包 括腔内和管内治疗、组织间治疗、手术中治 疗等。它主要是利用距离放射源越近处剂量 越高，从而提高放射源周围肿瘤的剂量，降 低正常组织剂量，从而提高肿瘤控制率。但 同时也由于剂量分布的不均匀，使得它很少 单独使用，多用于配合外照射，提高肿瘤剂 量。
8
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9
放射性粒子种植治疗
粒子种植治疗属于近距离治疗的范畴。包括 短暂种植治疗和永久种植治疗两种。短暂种 植治疗需要后装治疗机将放射性粒子传输到 肿瘤组织间，根据计划进行放疗，达到指定 时间后取出；永久种植治疗是通过术中或CT、 B超引导下，根据三维立体种植治疗计划， 利用特殊的设备直接将放射性粒子种植到肿 瘤靶区，放射性粒子永久留在体内。
会大大增加，提高了其对射线的敏感性。如果细胞
死亡超过细胞的新生，那么细胞的再增殖不再发生。
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12
血管介入放射治疗
血管内介入近距离治疗在近10年来迅速 发展，主要用于冠状动脉内近距离治疗
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13
近距离照射与外照射的区别在于：近 距离照射的放射源强度较小，治疗距 离较短，肿瘤局部剂量高，但与此同 时剂量分布不均匀；外照射的射线穿 透力强，能量高，可以利用各种技术 使其在肿瘤内达到较均匀的剂量分布， 但外照射的射线经皮肤、正常组织达 到肿瘤，正常组织受量相对比近距离 照射剂量高。两者联系：以外照射为 主，近距离照射为辅。
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2
常用的放射源：铯、钴、铱、碘、金。
腔内照射
照射方式
管内照射 组织间照射 放射性粒子植入
敷贴照射
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3
腔内和管内照射：主要使用Ir192，采用 后装技术，广泛用于鼻腔、鼻咽、口腔、 气管、食管、胆管、阴道、宫颈、宫体、 直肠等部位肿瘤的治疗
近距离放射治疗2PPT
02
疲劳
由于治疗过程中消耗大量能量 ，患者可能出现疲劳感，建议 适当休息和锻炼。
03
恶心和呕吐
针对恶心和呕吐等胃肠道反应 ，可给予止吐药、调整饮食等 措施。
04
膀胱刺激症状
对于膀胱刺激症状，鼓励患者 多饮水、减少憋尿等措施缓解 。
疗效与副作用的比较研究
与其他治疗方式的比较
将近距离放射治疗与其他治疗方式在疗效和 副作用方面进行比较。
不同剂量和技术的比较
探讨患者年龄、性别、身体状况等因素对疗 效和副作用的影响。
患者个体差异的研究
研究不同放射剂量和技术对疗效和副作用的 影响。
长期随访研究
对接受近距离放射治疗的患者进行长期随访 ，观察疗效和副作用的长期影响。
06
近距离放射治疗的未来展望
新技术与新方法的探索
图像引导近距离放射治疗（IG-CBRT）
效果。
手术器械
用于将放射源植入到肿瘤内或 放置在 Nhomakorabea瘤表面。
防护设备
确保医生和患者免受辐射伤害 。
近距离放射治疗的技术与设备的发展趋势
个性化治疗
根据患者的具体情况制定个性化 的治疗方案，提高治疗效果和减 少副作用。
智能化发展
利用人工智能和机器学习技术对 治疗过程进行智能分析和优化， 提高治疗效果和安全性。
近距离放射治疗可以分为两类：低剂量率和中等剂量率。低剂量率是指每分钟低 于1.25 Gy的剂量率，而中等剂量率则是指每分钟1.25 Gy到2.5 Gy的剂量率。
近距离放射治疗的历史与发展
近距离放射治疗的历史可以追溯到19世纪末 ，当时人们开始使用镭等放射性物质来治疗 癌症。
随着科技的发展，近距离放射治疗的方法和 技术不断得到改进和完善。现代的近距离放 射治疗技术包括后装治疗、插植治疗和术中 放疗等。
妇科肿瘤近距离三维后装放疗不同优化方法的剂量学分析比较
子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌等常见的妇科恶性肿瘤严重威胁全球女性健康，早期筛查和诊断是降低癌症发病率和死亡率的重要手段。
妇科肿瘤以综合治疗为主，包括手术、化疗、放疗等。
近距离三维后装放疗是放射治疗的方法之一，相比于体外照射放射治疗，后装放疗具有近放射源处剂量高，源周围剂量跌落迅速的优点，在肿瘤放疗中有不可替代的作用［1］。
三维后装放疗是目前后装近距离放疗技术的主流，三维后装治疗计划系统（TPS ）提供正向与逆向优化的计算，并在临床上得到广泛应用。
图形优化（Gro ）是一种正向优化方法，通过手动调整等剂量曲线来实现靶区覆盖，同时兼顾周围正常组织的受量［2］。
模拟退火逆向优化算法（IPSA ）基于解剖结构进行计算，利用模拟退火降温算法对放射源的驻留时间进行优化［3-5］，因普及率Dosimetric analysis of different optimization algorithms for three-dimensional brachytherapy for gynecologic tumorsLING Baozhen 1,2,CHEN Li 2,ZHANG Jun 2,CAO Xinping 2,YE Weijun 2,OUYANG Yi 2,CHI Feng 2,DING Zhenhua 11Department of Radiation Medicine,School of Public Health,Southern Medical University,Guangzhou 510515,China;2Sun Yat-sen University Cancer Center,State Key Laboratory of Oncology in South China,Collaborative Innovation Center for Cancer Medicine,Guangzhou 510060,China摘要：目的比较妇科肿瘤近距离三维后装放疗计划4种不同优化方法的剂量学差异，为妇科肿瘤三维后装治疗优化方法的选用提供依据。
近距离放疗
• 阴道
• 直肠
• 乳腺
• 软组织肉瘤
血管内照射
• Vascular, endovascular or
intravascular brachytheray
• 是近年来用于治疗血管非肿瘤疾病，再狭
窄的热门技术。
再狭窄(RS, restenosis)
• 是经皮或经腔冠状动脉或动脉血管成型术
腔内照射剂量学
• 最主要用于宫颈癌，采用两组放射源施源器：一
是直接植入宫腔内（宫腔管），另一植入阴道内
（阴道容器）。
• 经典照射方法（三大剂量学系统）：斯德哥尔摩
系统、巴黎系统、曼彻斯特系统。
腔内照射-三大剂量学系统（1）
• 斯德哥尔摩系统：使用较高强度的放射源，分次
照射（一般是照射2-3次，间隔约3周）。宫颈管 内为串接的镭-226放射源，阴道容器为平的或弯 曲的源盒。
• 巴黎系统：使用低强度放射源连续照射（治疗时
间约3天）。宫颈管置源方法同前，而阴道源为3 个独立的容器，其中两侧阴道源紧贴在两侧的穹 隆，中间的正对着宫颈口。
腔内照射-三大剂量学系统（2）
• 曼彻斯特系统：从巴黎系统发展而来，根据宫腔
的不同深度和阴道的大小，分为长、中、短三种 宫腔管和大、中、小三种尺寸的阴道卵形容器。 主要强调：阴道源的分布要尽量宽；宫腔及阴道 源强度为不同的比例；对某些特定点（A点和B点） 的剂量要准确。
2-4 Gy/h 4-12 Gy/h >12 Gy/h
近距离放疗-分类
• 低剂量率近距离治疗（Low dose rate
brachytherapy LDR），
• 高剂量率近距离治疗（High dose rate
前列腺癌放射治疗进展
Pilepich MV, et al. Int J Radiation Oncology Biol Phys 2005; 61(5):1285-1290.
对于局部晚期高危前列腺癌患者，放疗后诺雷得辅助治疗相比放疗进展后再使用诺雷得： 显著延长总生存期 10年生存率 49% vs. 39%， P=0.002 显著改善其他治疗结局 局部失败、远处转移、无病生存、无病生存且PSA<1.5ng/mL 显著减少前列腺癌相关死亡事件 10年发生率 16% vs. 22%，P=0.0052
认为术后局部可能有残留病变而远处转移可能性较小时ART，2、SRT时肿瘤负荷大；3、相对于SRT，ART临床证据更充分。
术后一段时间的观察期，当生化复发（PSA浓度≥0.2 ng/ml）后才给予的前列腺瘤床局部补救性放疗。
生化复发( 2006 ASTRO) ：1、RP后：血清PSA水平连续两次≥0.2ng／m1。术后6-12week测定。复发时间：PSA第一次超过0.2ng／m1；2、EBRT后：PSA nadir后连续3次上升。复发时间： nadir与第1次上升之间 根治术后局部复发的可能性在以下几种情况时大于80％：术后三年PSA上升；PSA-DT≥11个月；Gleason评分≤6；分期≤pT3a。 根治术后广泛转移的可能性在以下几种情况时大于80％：术后一年内发生PSA上升；PSA-DT在4～6个月；Gleason评分在8～10分；病理分期≥T3b。 当考虑SRT是否会改善生化控制率时需分析以下因素： PSA level < 2.0 ng/mL at time of SRT；Gleason score of 7 or less；PSA doubling time > 10 months； positive surgical margins；androgen-deprivation therapy before or during SRT； the absence of lymph node metastasis.
近距离放射治疗(新版)
与现代近距离放疗密切相关的巴黎系 统
点幅射源的剂量计算
放射源的剂量分布与其几何形状密切相关。但任何 形状均可视为点的集合，因此放射源的剂量计算实 际上是以点源为基础的。对于点状源，其在各个方 向上的辐射强度是均匀的，在空间某一点上的照射 量率与其到幅射源的距离平方成反比。
其计算公式为Xr = Г ·A r2 式中Г 为放射源的照射率常数，r为某一点距源的 距离，A为该源的放射性活度。
近距离放射治疗的历史
20世纪70年代以后，“镭”已为更新的人工合成放射性同位 素60Co（钴）、137Cs取代。 1987年荷兰核通公司推出换代产品，Microselectron HDR (MsH)后装机，装有高活度(10Ci)微型（ф 0.5-1.1mm）192Ir （铱）放射源，更适合纤细体腔的治疗。设备简单，有安全 连锁系统的计算机控制，按个体化程序及剂量分布计算优化
空间的不同平面(如XY、YZ、XZ平面)中放射源
的位置。
治疗计划执行及优化处理
将设置好的剂量参考点及参考剂量输入计算 机，进行剂量计算。 优化处理是指通过计算机进行复杂的数学运 算，将距源相同或不同距离的参考点达到相 同的剂量，这需放射源在各贮留点，停留不 同的时间来完成。 优化处理完成后，可从菜单中的剂量分布项 中找出不同平面的剂量分布图，如剂量分布 欠满意，可进行调整，如增减某贮留点的贮 留时间或重新优化，直到满意为止。
氡 Radon 钴 Cobalt 铯 Cesium 金 Gold 铱Iridium 碘Iodine 钯Palladium 铯 cesium 镱Ytterbium
0.83
0.83 1.25 0. 662 0. 416 0.397 0.028 0.020 0.030 0.093
放射剂量学简介2
• 直肠剂量参考点(R)为阴道容器轴线与阴 道后壁交点后0.5cm处；膀胱剂量参考点 (B1) 为仰位投影片造影剂积聚的最低点 ，即Foley气囊的中心。腹主动脉旁，骼 总和外骼淋巴结参考点与Fletcher淋巴的 梯形区(lymphatic trapezoid)定义一对致
ICRU58号报告的建议 (1997年)
半衰期(HVL)和平均寿命(Ta)
• 放射性物质的半衰期T 1／2定义为放射活度或放 射性原子数量衰减到初始值之半所需用的时间 ，且 • T 1／2 =0.693 λ • 平均寿命是指放射性原子衰变的平均期限。 虽然从理论上讲，所有放射性元素的寿命都是 无限长的；但是，引入平均寿命Ta的概念可区 分彼此的差异。 Ta =1.44T 1／2
三、近距离放疗的剂量学系统和施治 技术
• 妇瘤腔内照射剂量学系统
经典妇瘤(宫颈癌)剂量学及发展
妇癌腔内放疗可追溯到 20 世纪初，并于 1920 年 分别在斯德哥尔摩和巴黎镭疗中心形成系统， 斯德哥尔摩系统源强总量10~140mgRa，而巴 黎系统只有60mgRa，所以前者治疗时间每次1 天，共两次，间隔三周；而后者每次需要两天 。随后约在1938年发展的曼彻斯特系统则使用 中等强度的源，每次治疗需 3 天，曼彻斯特系 统因赶上了剂量单位的变迁，那时已不再采用 毫克镭小时(mgRahr)刻度剂量，而是改用照射 量(伦琴)。
第四节
一、近距离放疗剂量学基础
• 近距离放疗是放射治疗的一个重要组成 部分， • 接受近距离放疗的肿瘤患者约占放疗病 人总数的5％-10％左右， • 它独具的物理剂量学及放射生物学特点 使其与其他肿瘤治疗技术之间存在着互 补关系。
近距离放疗的模式
• 按参考点剂量率大小划分成以下几个区 段和类别： • 低剂量率(DR)：0.4-2Gy／h • 中剂量率(MDR)：2-12Gy／h； • 高剂量率(HDR)大于12Gy／h； • 脉冲剂量率 (PDR) 指剂量率在 1-3Cy ／ h ，照射间隔一小时一次，治疗实施仅十 分钟左右的模式。
新近距离心脑血管药理、食管癌放疗增敏
第一节 概述
2.近距离治疗的剂量率模式；
二 剂量率效应 按照放射生物学原理，肿瘤组织与晚反应正常组 织的生物效应对不同剂量率的响应不同。即对一给定 的总剂量水平，剂量率增加，正常组织晚期效应的增 加幅度大于肿瘤控制率的增加；剂量率降低，正常组 织晚期效应的减弱幅度大于肿瘤控制率的减少，也就 是说治疗增益比（肿瘤控制率与正常组织并发症发生 率之比）随剂量率的增加而减少。
第四节 近距离放疗的剂量学系统和施治技术
1.妇瘤腔内治疗的剂量学系统(巴黎系统、斯德哥尔摩系 统、曼彻斯特系统) ICRU系统
ICRU系统：38报告 剂量监测点： 直肠参考点为阴道容器轴线与阴道后壁交 点后0.5cm处；膀胱剂量参考点为仰位投影片造影剂集聚 的最低点；腹主动脉，骼总和外骼淋巴结参考点与 Fletcher淋巴的梯形区定义一致；
比释动能kerma 是指电离辐射在介质中释放电离粒子的功能，定义 为dEtr除以dm的商，其中dEtr为不带电粒子在质量为dm的 介质中释放的全部电离粒子的初始动能。 空气比释动能强度 是指在自由空间内空气比释动能率与剂量平方的乘 积。单位符号为U，1U＝1μGym2h－1
K = dEtr / dm
照射量率常数 与活度为A的ν射线点源相距为L，有能量大于Δ＝ 11.3KeV的光子产生的照射量率（dX/dt）Δ与L2相乘后再 被A相除所得的商，单位Ckg-1m2MBq-1。 吸收剂量 电离辐射在质量为dm的介质中沉积的平均能量; 单位：Gy，1Gy＝100cGy=100rad=100ergs/g. 吸收剂量率 单位时间内得到的吸收剂量
第三节 近距离放疗的物理量、单位制和剂量计算
2.指数衰变规律 衰变常数 半衰期 平均寿命 放射性活度 外观活度
半衰期 HVL为放射活度或放射性原子数量衰减到初始值 的一半所需要的时间。 T = 0.693 / λ
放射治疗剂量学
放射治疗剂量学放射治疗治愈率为18% 手术治愈率为22%大约2/3的肿瘤患者在病情的不同阶段出于不同目的需要放射治疗，根治性放射治疗可以是单一放射治疗。
放射治疗可分为：根治性姑息性1895年德国伦琴发现X线1896年居里夫人、贝克勒尔发现镭以上两种射线源的发现标志使用射线放射肿瘤的开始1922年第一台深部X线机按放射源位于肿瘤的位置，将放射治疗照射方式分为外照射和内照射。
外照射：放射源位于患者体外，在体外距体表一定距离处放出射线并穿过人体，进行照射治疗。
常规外照射：固定源皮距照射和等中心照射（固定源轴距照射）内照射治疗亦称近距离治疗，是将封闭的放射源送到腔内，管内组织间进行照射治疗。
带电粒子：电子、质子、α粒子↑辐射：电离辐射{直接电离辐射}{间接电离辐射}和非电离辐射↓不带电粒子的辐射：光子、中子弹性碰撞：没有能量损失非弹性碰撞：有能量损失X(γ)射线与物质的相互作用半价层（HVL）:为X(γ)射线穿过物质强度衰减到其初始值的一半时所对应的吸收体的厚度。
X(γ)光子与物质的相互作用的主要过程有：光电效应、康普顿效应（本质：X(γ)光子与自由电子发生相互作用的结果。
）、电子对效应等。
（HVL）ⁿ=1/2=0.05ⁿn=In20/In2=4.32全挡时要求使得原射线的穿射量超过5%照射量：表征X射线和γ射线在关心的体积内用于电离空气的能量。
适用介质：空气适用辐射类型：X(γ)射线辐射吸收剂量：表征任何辐射在所关心的体积内被物质吸收的能量。
适用介质：任何介质适用辐射类型：任何类型和能量的电离辐射比释动能：表征非带电粒子在所关心的体积内交给带电粒子的能量。
适用介质：任何介质适用辐射类型：非带电粒子辐射标准体膜：长宽高分别为30cm的立方体水模。
剂量测量方法：实验室使用：量热法、化学剂量法现场应用：电离室、半导体剂量计、胶片法、热释光法↓是被国际权威机构和国家监督部门确定的、用于放射治疗剂量校准和日常监测的主要方法。
前列腺癌高剂量率近距离放疗临床研究进展
V75＜1cc
WBH
无限值
V75＜1%处方剂量
TCC GW Toronto
＜80%处方剂量 ＜100%处方剂量
＜125%处方剂量 ＜110%处方剂量 D10＜118% Max ＜ 125%
外壁受照剂量＜80% 粘膜＜60% 外壁＜100% V80＜0.5cc
ED 发生率：LDR vs HDR 41% vs18% (P = 0.03)
发生ED 中位时间： HDR 3.4 年，LDR 2.6 年
Yoshioka et al. Monotherapeutic high-dose-rate brachytherpy for prostate cancer. Int Radiat Oncol Biol Phys 2011.
剂量计算
处方剂量是将预期的最小剂量给予PTV 至少覆盖90％以上的靶体积 PTV等剂量线的50％，100％，110％，120％ 和150％也用于治疗计划的评价
HDR剂量分割与BED换算
正常组织限量
治疗中心 剂量分割方案
MSKCC 提量 7Gyx3 单纯 9.5Gyx4 挽救 8Gyx4
谢 谢!
膀胱
尿道
＜120%处方剂量
直肠
D2cc ＜70%
CUSF
提量 15Gyx1 单纯 10.5Gyx3 挽救 8Gyx4*
提量 10.5Gyx2 单纯 12-13.5Gyx2 挽救 7Gyx4加热疗 提量 6Gyx2 提量 6.5Gyx3 单纯 6.5Gyx3 提量 15Gyx1
V75＜1cc
V125＜1cc， V150=0cc *（尽可能剂量隧道）
近距离放射治疗
近距离放射治疗近距离放射治疗简史1898年居里夫妇宣布发现了一种称为镭的放射性物质。
1901年物理学家Becquera 在实验中意外受到镭的灼伤。
1903年由Goldberg等首先用镭盐管直接贴近皮肤表面治疗皮肤基底细胞癌，并取得了人们意想不到的疗效。
1913年镭首次用于宫颈癌的治疗。
1914年Failla收集了镭蜕变时释放的气体—氡，装入小型的容器中，植入瘤体做永久性植入，开始了组织间放射治疗。
1921年Sievert提出了点源、线源的剂量计算公式并一直延用至今。
由于近距离放疗时操作人员受量过大以及误认为外照射可以应付一切，使近距离放疗的应用受到一定的限制，主要只用于妇科肿瘤。
为了解决放射防护问题，自上世纪60年代初，在英国、瑞士……等国的几个医疗中心分别研制了“后装式”腔内放疗机，提出了后装技术。
上世纪80年代中期，应用程控步进马达驱动高活度微型放射源，辅以严谨的安全连锁系统的计算机控制后装机的出现，使近距离放疗技术得以迅速发展，扩展至全身多种肿瘤的治疗，它与外照射配合，体现了放疗发展的新趋势。
近距离放射治疗定义近距离放疗是指将封闭的放射源直接放置在人体内或体表需要治疗的部位进行放射治疗。
近距离放疗的特点放射源的强度较小，有效治疗距离短，射线能量大部分被组织吸收。
剂量分布遵循平方反比定律，它是近距离放射治疗剂量学最基本最重要的特点，即放射源周围的剂量分布，是按照与放射源之间距离的平方而下降。
在近距离照射条件下，平方反比定律是影响放射源周围剂量分布的主要因素，基本不受辐射能量的影响。
因此在治疗范围内，剂量不可能均匀，近源处剂量高，随距离增加剂量快速下降。
剂量率效应：根据参考点剂量率划分为低剂量率、中剂量率（4~12Gy/h）和高剂量率。
放射源近距离放射治疗使用放射性同位素源，除镭-226外，均为人工合成放射性同位素。
镭-226是天然放射性同位素，半衰期为1590年，先衰变为放射性气体氡，后者在衰变为稳定的同位素铅。
放射治疗剂量学ppt课件
小结
对近距离放射治疗，由于放射源在靠近肿瘤的 位置对其进行局部、大剂量照射，因此其剂量 学体系的建立必须考虑放射源的形态、放射的 精确定位、治疗方案的可重复性，目前近距离 插值放射治疗剂量学体系多采用巴黎系统而宫 颈癌及子宫体癌多采用曼
1
A Γ dI L y
2
1
e
t sec
d
三、腔内治疗剂量学
传统（或经典）的腔内治疗方法主要有 三大系统，即斯得哥尔摩系统、巴黎系
统和曼彻斯特系统。
四、组织间治疗剂量学
组织间治疗亦称为插植治疗，是根据靶区 的形状和范围，将一定规格的多个放射源， 按特定的排列法则，直接插植入肿瘤部位， 以期在肿瘤部位产生高剂量照射，为了使 治疗部位获得满意的剂量，必须根据放射 源周围的剂量分布特点，按一定的规则排 列放射源。 当前在世界范围内有较大影响的是曼彻斯 特系统和巴黎系统。
二、放射治疗物理学有关的名 词
（一）射线源 （二）射线中心轴 （三）照射野 （四）参考点 （五）校准点 （六）源-皮距 （七）源-瘤距 （八）源-轴距 （九）人体体模
三、射线中心轴上百分深度剂 量 百分深度剂量：体模内射野中心轴上任一深
度d处的吸收剂量Dd与参考点深度d0吸收剂 量D0之比的百分数。
第二节 放射治疗剂量计算实 例
根据肿瘤治疗剂量DT=200cGy，由PDD得 到最大剂量深度处的吸收剂量，即处方剂 DT 200 Dm 100 % 100 %cGy 308 .6cGy 量： PDD 0.648
最后计算得到开机照射时间：
308 .6 T min 2.71 min 114 Dm
Dd TMR Dm
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吸收剂量 D:
吸收剂量的定义为dE/dm的商，dE为电离 辐射在质量为dm的介质中沉积的平均能量。
SI单位为戈瑞（Gy）。
二、剂量计算
距源r处吸收剂量： D=A × f × Г×(1/r2 ) ×φ ×T
其中：A：源的外观活度（mCi) f：伦琴~拉德转换因子（cGy/R-1) Г: 照射常数
放射治疗按放射源与人体的 相对位置关系分类
外照射 （远距离照射）
内照射 （近距离照射）
高能 X(γ) 剂量学 高能电子束剂量学
近距离放疗剂量学
近距离放疗剂量学的主要内容
1 、概述 2 、使用的放射源 3 、物理量、单位制和剂量计算 4 、各剂量学系统 5 、施治技术及临床剂量学步骤
第一节 概 述
斯德哥 Ra-226 高 较 短 宫腔: 串接
尔摩
(140mgRa) (1天) 阴道: 平或弯曲
巴 黎 Ra-226 低 较 长 宫腔: 串接 (60 mgRa) (2天) 阴道: 3个独立源
曼彻斯特 Ra-226 中 (伦琴)
长 (3天)
宫腔:串接 阴道: 2个卵形源 A-B点系统
纽约系统
ICRU38号报告的建议
“系统”的含义：
“系统”指的是，欲在治疗体积内获得一适 宜的剂量分布，要求必须遵循的一系列放射源分 布的规则，如使用放射源的类型、强度、应用的 方法和几何设置；同时“系统”也明确了剂量表 示和计算的方法。如果改变了放射源的分布规则， 系统所预示的剂量分布也会有所改变。
各系统的主要特点比较
系 统 放射源 强 度 治疗时间 几何设置 示意图
局部剂量高，达到边 缘后剂量陡然下降。
照射范围内剂量分布 不均一，近源处高。
第四节 近距离放疗的剂量学系统
1. 经典妇瘤 (宫颈癌) 剂量学 2. 组织间插植的巴黎剂量学系统 3. 腔内、管内照射剂量学
一、妇瘤腔内照射剂量学系统
1. 斯德哥尔摩系统 2. 巴黎系统 3. 曼彻斯特系统 4. 纽约系统
1、什么是近距离放疗？
近距离放疗也称 内照射，它与外照射 （远距离照射）相对 应，是将封装好的放 射源，通过施源器或 输源导管直接置入患 者的肿瘤部位进行照 射。
2、基 本 特 征
1. 放射源贴近肿瘤组织，肿瘤组织可以得到有 效的杀伤剂量，而邻近的正常组织，由于辐 射剂量随距离增加而迅速跌落，受量较低。
射源 。 后装技术
后装技术则是指先将施源器 (applicator) 置放于接近肿瘤的人体天然腔、管道或将空心针 管植入瘤体，再导入放射源的技术，多用于计算 机程控近距离放疗设备。
5、现代近距离治疗的特点
1. 后装技术。 2. 单一高活度放射源，源运动由微机
控制的步进马达驱动。 3. 放射源微型化。 4. 剂量分布由计算机进行计算。
参考体积的定义
有 关 剂 量 监 测 点 的 定 义
二、组织间插植的巴黎剂量学系统
布源规则 ： 等距封装在塑管中的串源 (ribbon) 均呈
直线型、彼此相互平行、各线源等分中心位 于同一平面、各源相互等间距、排布呈正方 形或等边三角形、源的线性活度均匀且等值、 线源与过中心点的平面垂直。
除确定靶区和治疗区外，ICRU还定义了参考体
积的概念，即参考等剂量面包罗的体积。参考剂量值
对低剂量率(0.4～2Gy／h)治疗为60Gy；对高剂量率
治疗为相应的(<60Gy)等效生物剂量值。参考体积由
剂量分布反映的长 (dl)、宽 (dw)、高 (dh) 确定 .
定义直肠剂量参考点(R)、膀胱剂量参考点(BL)
2. 近距离照射很少单独使用，一般作为外照射 的辅助治疗手段，可以给予特定部位，如外 照射后残存的瘤体等予以较高的剂量, 进而 提高肿瘤的局部控制率。
3、近距离放疗的照射方式
1. 腔内治疗 2. 管内治疗 3. 组织间插植治疗 4. 术中插植治疗 5. 表面敷贴治疗
4、放射源置放方式
手工 手工操作大多限于低剂量率且易于防护的放
放射性核素的质： 放射性核素射线的质量用核素符号、半衰期
和辐射线的平均能量三要素来表示。 如：钴Co-60的半衰期=5.24年， γ辐射线
平均 能量为1.25MeV; 铱Ir-192的半衰期=74.2天， γ辐射线平均
能量为0.38MeV;
照射量常数Г: 在特定的条件下，单位质量的放射源在单位
放射源的活度 (activity，A) ：
放射性物质的活度定义为源在 t 时刻衰变率。
放射活度的旧单位是居里(Curie)，符号Ci，它
定义为1Ci=3.7×1010衰变/秒 在标准单位制下放射活度单位是贝克勒尔(Bq)，
1Bq=ldps=2.70×10-11Ci
密封源的外观活度 Aapp：
在实际应用中，源的有效活度直接受源尺寸、结构、 壳壁材料的衰减及滤过效应的影响，源在壳内的内含活度， 即裸源活度与有外壳时放射源的活度测量值可能存在很大 差异，因此派生所谓外观活度的概念，它定义为同种核素、 理想点源的活度，它在空气介质中、同一参考点位置上将 产生与实际的有壳密封源完全相同的照射量率。目前随着 源尺寸的微型化，外壳材料变得更薄，导致外观活度与内 含活度的差异日趋缩小，外观活度又可称作等效活度。
6、近距离放疗按剂量率大小划分
低剂量率 (LDR)： ＜2~4Gy／h 中剂量率 (MDR)：＜4～12Gy／h 高剂量率 (HDR)： ＞12Gy／h
第二节 近距离放疗使用的 放射源
1、近距离治疗常用的放射性核素
2、现代近距离治疗常用的放射性核素
核素 名称
符号
半衰期
主要射线 能量 （KeV)
半值厚
常数
（mmPb） R..cm/(h.mci)
镭-226 Ra-226 1622年 γ 830
14
8.25
γ 1173
钴-60 Co-60 5.24年
1332
12
铱-192 Ir-192
73.83 天
γ 380
3
13.07 4.62
第三节 近距离放疗的物理 量、单位制和剂量 计算
一、近距离放疗的物理量和单位制
φ：剂量分布不均匀校正函数，一般取常数 T：组织散射与衰减因子
三、放射源在介质中的剂量分布
（一）、空间剂量角分布
1、理想点源的剂量角分布为同心圆
2、微型柱状源的空间剂量角分布
胶片法测量192Ir放射源空间剂量角分布结果
3、线源与微型模拟源的剂量分布的比较
4、不同核素在水中径向剂量衰减
近距离放疗剂量学特点