2020年医学物理肿瘤放射治疗(最新课件)

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放疗技术—X线治疗机
20世纪30、40年代：KV级X线治疗机的出现成就了外照射技术（远距离治疗） 的发展。
2020-11-25
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放疗技术—钴治疗机 20世纪50年代，钴-60远距离治疗机的出现标志着兆伏级放疗时代的开始。
2020-11-25
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放疗技术—加速器
20世纪60年代，医用电子加速器的出现，拓展了放射治疗技术发展的广阔前 景。
2020-11-25
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影像引导的放射治疗（IGRT）
影像引导的放射治疗(IGRT)与3D-CRT、IMRT 不是平行的概念, 而是实施和 完善这些技术的重要手段，是精确放疗的更高层次的发展。
2020-11-25
MV-EPID
KV-CBCT
MV-CBCT
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IGRT—在线校准
每次治疗时摆位完成，采取患者2D/ 3D图像与参考图像（模拟定位图像 或计划图像）比较，确定误差，实时予以校正。
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4D放射治疗—计划设计 4D计划设计：根据4D影像数据，优化确定一套带有时相标签的射野参数。
2020-11-25
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4D放射治疗—治疗实施
基本设想：治疗时用4D影像定位所用的相同的呼吸监测装置监测患者的呼吸， 当呼吸进行到某一呼吸时相时，治疗机调用该时相的射野参数实施照射。
注意：从监测到呼吸时相变化→调用新的射野参数→完成新参数的设置需要时
间，也就是治疗实施时呼吸时相的变化有响应时间，需要有预测软件减少响应
时间引入的误差。 目前4D影像技术较为成熟，已商品化，而4D计划设计和4D治疗实施技术还在研 究阶段。
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实时跟踪技术
• 实时跟踪技术（Real-time Tumor Tracking）随着成像技术，多叶光栅以及机 械控制技术的发展，实时跟踪肿瘤运动使射线束实时跟随目标肿瘤,成为肿瘤 运动补偿问题的发展方向。
2020-11-25
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治疗中的呼吸运动管理—RPM
RPM 门控系统，通过监测呼吸运动使得射线束的 照射周期与呼吸周期同步，只在呼吸某一特定时 相内开启射线束进行放疗
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４D放射治疗—影像
4D图像：在一个呼吸或其他运动 周期的每个时相采集一套图像， 所有时相的图像构成一个时间序 列，按不同时相分为多套3D图像， 从而得到图像采集部位在一个呼 吸周期的完整的运动图像。
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Gantry Moves During Slice Acquisition
Stationary Carbon Fiber Tabletop Rails
SSOOMMAATTOOMM CCTT SSlliiddiinngg GGaannttrryy 21
在线校准—超声引导摆位系统(BAT)
2020年医学物理肿瘤放射治疗（最新课件）
Dr.Feng
2020-11-25
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医学物理简介
医学物理学是把物理学的 原理和方法应用于人类疾病的 预防、诊断、治疗和保健的一 门交叉学科。
2020-11-25
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医学物理 医学物理包括放疗物理、影像物理、核医学物理、保健物理、激
光和超声物理等子学科。
CT
• 最常用的直接跟踪方法是通过X 射线透视成像对运动肿瘤实时成像。通常为了 增加肿瘤与周围软组织的图像对比度， 常在患者体内植入金属标记物。
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赛博刀系统中的同步呼吸跟踪系统（RTS）
射波刀系统介绍
Targeting System 定位系统
Synchrony™ camera
同步追踪器
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自适应放疗
自适应放疗是 根据治疗过程 中的反馈信息， 对治疗方案作 相应调整的治 疗技术或模式。
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治疗中的呼吸运动管理—ABC
Active Breathing Coordinator (ABC)
患者主动参与并进行深吸 - 深呼- 再次深吸- 屏气这 一过程的呼吸训练，在屏 气时靶区暂时停止运动， 给予放射治疗
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放疗技术发展—里程碑1
1895年伦琴发现X射线并用于人体摄像 1901年获诺贝尔奖
2020-11-25
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放疗技术发展—里程碑2 1898年居里夫人发现放射性元素镭并用于肿瘤的治疗
2020-11-25
治疗前
治疗后
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放疗技术—镭 镭管、镭针、镭模等，用于治疗皮肤癌和比较表浅的恶性肿瘤。
2020-11-25
直线加速器
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PET-CT
超声
激光治疗 机
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放射治疗的武器 电子 重离子
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射线（X和γ）
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放射治疗原理
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间接作用 通过”感染”水分子破坏DNA链
直接作用 直接击断DNA链
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放射治疗目标
尽可能提高肿瘤所受 剂量
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肿瘤
同时降低周围正常组织 所受剂量
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Elekta Synergy
Varian
Trilogy
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在线校准—等中心移位技术(Isocenter-Shift Technique) 治疗室内CT(CT-on-rails--Siemens)
2020-11-25
PPRRIIMMUUSS oorr PPRRIIMMAARRTT
X-ray sources X光射源
Manipulator 机械手臂
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2020-11-25
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基于加速器的放疗—常规放疗 常规放疗照射技术：以X线模拟定位影像为指导，二维放射治疗。
2020-11-25
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基于加速器的放疗—三维适形
三维适形：在三维空间的任何方向上, 照射野几何投影的形状都 与肿瘤的形状相一致
2020-11-25
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基于加速器的放疗—调强放疗 调强放疗：利用逆向治疗计划系统和计算机控制的动态准直器(MLC), 将射线束 细分为数个(数十)很小的子野并调节每个子野的剂量强度, 雕刻出与肿瘤相匹配 的高度适形的剂量曲线。
2020-11-25
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调强实现方式—MLC 多叶准直器（MLC）
2020-11-25
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容积调强旋转治疗（VMAT） VMAT=IMAT+IMRT，
拉弧治疗的同时剂量 率、机架速度、MLC 等非均匀可调
2020-11-25
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断层放射治疗（TOMO）
断层放疗是一种影像引导的调强放射治疗，是直线加速器和螺旋CT扫描机 的结合。