放射治疗与放射治疗的质量保证及质量控制
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若正常组织的照射量增加 4 10 %，放射反应的发生率由 25 % 提高到 50 % 。
2004 -2007放射治疗事故
例1 例2 例3 例4 例5 例6 英国 手工计算传达错误 美国 图像传输反了。 法国 测量仪器不合适 法国 动态楔形板计算错误 美国 IMRT计划不正确 尚缺乏详细材料
Border
急 症 放 疗
我国放疗存在的问题
• 放射治疗在肿瘤治疗中的地位在社会上、甚至在医疗卫生 队伍中尚未完全确立, 在2001年,我国应放射治疗的新患者 约130万人，但仅收治了28.3万人。 • 物理师缺乏。我国医生与物理师之比为5:1 (2006年),发达 国家为3:1,香港为2:1。 • 放疗设备严重不足。WHO建议每百万人口有加速器2-3台, 在英国有3.4台,美国为8.2台,法国4台。我国大概0.5台 ( 到 2006年底) • 人才素质发展不平衡,特别是在一些新建的放疗单位,很多 从业人员是刚参加工作或从其他临床科室调入的医务人员, 经短期培训或进修即从事放疗工作,没有经过系统的放射 医学和肿瘤放疗的专业培养
适形放射治疗的分类
经典适形放射治疗（Classical Conformal Radiotherapy, CCRT） 只满足第一个必要条件
调强适形放射治疗（Intensity Modulation Conformal Radiotherapy，IMRT） 同时满足两个必要条件。
MLC静态子野调强
将射野要求的强度分布分级，利用MLC形 成的多个子野进行分步照射（stop and shoot），其特征是每个子野照射完毕后， 照射切断，MLC再形成另一个子野，继续 照射，直到所有子野照射完毕。所有子野 的流强相加，就形成所要求的束流强度分 布。
近距离治疗
将放射源置于体表面、 体 腔内（如食管、子宫等） 或插入组织内进行放疗， 其剂量分布特点是靠近放 射源处在较短时间内可得 到极高剂量，而随着离放 射源的距离加大，剂量梯 度急剧下降，一般需与远 距离外照射配合治疗
放射治疗在肿瘤治疗中的地位
我国2000年恶性肿瘤发生约200万人 ，死亡约140 万人 ，2008 年肿瘤新病例为280万。每年应有 180万新病人需放射治疗 国内外统计，约有60％-75%的肿瘤病人需用放疗， 为经典的肿瘤治疗三大支柱（手术、放疗、化疗） 之一。放疗适应症宽、疗效较好 1997年WHO确认: 恶性肿瘤约45%可治愈, 其中 22%手术治愈,放疗18%,化疗和其他疗法约5% 武汉医学院统计33种肿瘤，5468例，放疗后5年生 存率 44.9％，10年生存率33.5％
肿瘤放疗的基本原则
• 照射范围 照射范围（靶区）应包括原发肿 瘤和邻近潜在扩展区以及淋巴引流区 ，以95 ％－100％等剂量线计算靶区剂量 , 误差不超 过±5％。5cm直径肿瘤, 若遗留1mm3, 则有 1.5×105个瘤细胞存活 • 剂量 要达到基本消灭肿瘤的目的, 但呈指数 杀灭，总有一部分细胞残留 • 保护邻近正常组织和器官 • 保护全身情况及精神状态良好
放疗在肿瘤治疗中的地位
Tubiana M, Eur J Cancer 1997
45%患者可以治愈， 手术治愈占22%、放疗18%、化疗为5%
Radithe Oncol 2005:
55%患者可以治愈
手术贡献度为49% 放疗贡献度为40%
• 70%肿瘤患者需放疗
不同治疗手段对肿瘤治愈的贡献
Gamma Knife
自动定位系统 钴-60 源 射线束通路 准直器式头盔
头盔支撑 系统
防护层
罩壳
治疗床
保护层
防护门
治疗位头盔
医科达伽玛刀的治疗原理
静 态 聚 焦
100
80 60 40 20
γ 刀 （Gamma Knife）
体部r刀
加速器治疗头结构
加速器立体定向系统－X刀
准直器适配器
放射治疗与放射治疗的质量 保证及质量控制
1895年 伦琴Roentgen发现X线 1896年 Becquerel(贝克勒) 发现铀的放射性 1898年 伟大的居里夫妇发现镭
1910年 226Ra 用于近距离放疗 1922年 库里吉 (Coulidge) 制成 200 kV X 治疗机 1922年 Coutard & Hautant 报道 第一 例放射治愈晚期喉癌 (巴黎国际肿瘤 会议)
三维适形放射治疗定义
• 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。
三维适形放射治疗
• 适形可以在两个层面上理解。 • 较低的层面是射野适形，即通过加挡块或 用MLC形成与靶区投影形状一致的射野形 状； • 较高的层次是剂量适形，即多射野合成的 剂量分布在3D空间中适合靶区的形状。
Courtesy of WBH
Active Breathing Coordinator
Target Immobilization. Freezes organ & tumor motion due to breathing Advantage over external motion monitoring systems Increases conformance by allowing tighter tumor margins
固定野静态MLC调强技术
(Step and shoot, SMLC-IMRT)
又称子野排序技术，以靶区为中心，设计多个同中心照射野。每个射野又 划分成一组若干个子野(subfields beamlits) 子野1→子野2→子野3…/放 射线:出→停→出→停…
1
2
3
4
5
综合结果
动态MLC调强
• MLC运动和照射同时进行的调强方法 • 利用MLC相对应的一对叶片的相对运动， 实现对射野强度的调节。 • 特征是叶片运动过程中，射线一直处于 “照射”状态。 • 此种调强方式的准确度决定于电动MLC对 其叶片运动速度的精确控制。
放射治疗的发展
• 电子计算机 • 影像学 • 技术
设备介绍
一 X线治疗机
二
钴60治疗机
三
四
五
医用电子加速器
立体定向照射系统（X刀、γ刀）
图像引导下放射治疗
六
七
放射治疗的辅助设备
近距离治疗机
X 线治疗机
油、水 冷却装置
球 管 集线器
60钴治疗机治疗过程
钴源运 动
照 射
设 备
加 速 器 60Co治疗机 深部X射线机 后 装 机 剂 量 仪 模 拟 机 T P S 2001年 542 454 171 379 517 577 381 2006年 918台 472台 146台 400台 796台 827台 851台
Scar, future necrosis
June 4, 01 Dose 42 Gy 8 MeV +?
October 2001
12/1/01 TS
百度文库
• 2005年以前,TPS计算出每个 Gy的MU,然后人工去乘以每 次的剂量，得到每次的MU 数。 • 2006-1-5 15岁的Lisa Norris 进行全中枢神经系统照射
动态MLC调强
• 利用MLC相对应的一对叶片的相对运动来实现对射 野内强度的调节的。
• 在每个射野的照射过程中，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。
动态MLC调强
• 技术特点是：一对相对的叶片总是向一个方向运 动，并在运动过程中不断形成各种形状的窗口 （即子野）扫过靶区。 • 一般动态调强的每个射野都由上百个子野组成， 滑窗开口的设置及每对叶片任何时刻都由一个程 序控制。在相对的叶片之间的窗口开到最大时， 使用最大的叶片速度，这样可以缩短治疗时间。 需要参与射束传输的叶片数目取决于靶区的长度， 靶区越长涉及的叶片就越多。 • 这种调强方法治疗需要的时间比较短，然而剂量 验证工作比静态调强困难得多。
放射治疗独特性
• • • • • 设备复杂 剂量大 60-70 Gy 分割照射: 30-35次 每次照射: 数个野 每个照射野: 很多个参数
放射治疗独特性
举 例 • 照射 30次,每次照射4野,每个照射野 15 个参数,其中1/2和其它野不同 • 1,000个参数 • 3-CRT IMRT ?
放疗剂量如能提高 10 --20 % ， 则肿瘤局部控制率由 50 % 提高到 75 % 。
Techniques to Treat Mobile
Techniques to Treat Mobile Tumors
Techniques to Treat Mobile Tumors
Techniques to Treat Mobile Tumors
SRS/SRT and SBRT for Tumors
立体定向放射
SRT（X光刀---5个子野的ACR）
MLC 带多叶光栏 两层铅门 的加速器 MLC 两层铅门
美国瓦里安公司加速器上安装的 60对叶片MLC示意图
实施三维调强治疗
多叶准直器
80叶多叶准直器
120叶多叶准直器
适形调强放 疗的实施
设备规定和防护规定
• 医疗机构开展不同类别放射诊疗工作，应当分别具有下列 设备； 开展放射治疗工作的，至少有一台远距离放射治疗装置、 并具有模拟定位设备和相应的治疗计划系统等设备； 第九条 医疗机构应当按照下列要求配备并使用安全防护 装置、辐射检测仪器和个人防护用品： 放射治疗场所应当按照相应标准设置多重安全联锁系统、 剂量监测系统、影像监控、对讲装置和固定式剂量监测报 警装置；配备放疗剂量仪、剂量扫描装置和个人剂量报警 仪
放射源和放射治疗方法
利用射线束治疗肿瘤 放射性核素辐射的各种射线 X射线治疗机和加速器产生的X射线 各种类型加速器产生的中子，质子，介子等 远照射(External Bean Therapy) 近距离治疗(Brachytherapy)
照射方式
远距离照射
最为常用,其优点为照 射范围大、深度量高， 靶区内同一平面剂量相 对均匀以及操作方便等
床适配器
准直器
直线加速器为基础的X射线立体定向治疗
多弧度非共面旋转原理
SRS技术
γ • • • • 刀 201个钴源 4,8,14或18mm准直器 通常采用多个等中心 剂量分布不均（边缘 处方50%剂量线） • 单次使用 加速器X刀 • 6MV光子 • 圆形二级准直器或 MLC • 单个等中心 • 剂量更均匀（边缘处 方80%剂量线） • 多次使用
化疗(11%) 手术(49%)
手术 放疗 化疗
化疗贡献度为11%
放疗(40%)
Radioth Oncol 2005
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
放疗的方式
根 治 性 放 疗 姑 息 性 放 疗
* 高度姑息 * 低度姑息
综 合 治 疗
*与手术的联合 *与药物的联合 *与其他物理方法的联合（如加热等）
固定野动态MLC调强技术
三维调强放射治疗
MLC静态 （Step & Shoot)调强 MLC动态滑窗式 (Sliding window)调强
Targeting & Motion Consideration
GTV CTV
ITV
PTV
Active Breathing Coordinator (ABC)
放疗医师的职责
• 收治患者并解惑 • 确定靶体积及处方剂量 • 监督治疗的整个过程，处理患者反 应
物理师的职责
• 治疗设备的校准 • 保证治疗剂量的正确执行 • 对患者所受剂量进行评估
放疗技师的职责
• 准确执行治疗方案 • 向主治医师报告患者情况（必要） • 治疗设备故障
放射剂量师的职责
• 获取患者数据 • 计划设计（TPS或人工计算），最终 的计划由物理师确认 • 计划验证
结果 头部左、右侧野 总剂量为55Gy (19X2.92Gy)。 9个月后死于过 量照射事故
放射诊疗管理规定
卫生部令第46号
• 本规定自2006年3月1日起施行
人员规定
• 第七条 医疗机构开展不同类别放射诊疗工作，应 当分别具有下列人员： （一）开展放射治疗工作的，应当具有： 1、中级以上专业技术职务任职资格的放射肿瘤医 师； 2、病理学、医学影像学专业技术人员； 3、大学本科以上学历或中级以上专业技术职务任 职资格的医学物理人员； 4、放射治疗技师和维修人员。
2004 -2007放射治疗事故
例1 例2 例3 例4 例5 例6 英国 手工计算传达错误 美国 图像传输反了。 法国 测量仪器不合适 法国 动态楔形板计算错误 美国 IMRT计划不正确 尚缺乏详细材料
Border
急 症 放 疗
我国放疗存在的问题
• 放射治疗在肿瘤治疗中的地位在社会上、甚至在医疗卫生 队伍中尚未完全确立, 在2001年,我国应放射治疗的新患者 约130万人，但仅收治了28.3万人。 • 物理师缺乏。我国医生与物理师之比为5:1 (2006年),发达 国家为3:1,香港为2:1。 • 放疗设备严重不足。WHO建议每百万人口有加速器2-3台, 在英国有3.4台,美国为8.2台,法国4台。我国大概0.5台 ( 到 2006年底) • 人才素质发展不平衡,特别是在一些新建的放疗单位,很多 从业人员是刚参加工作或从其他临床科室调入的医务人员, 经短期培训或进修即从事放疗工作,没有经过系统的放射 医学和肿瘤放疗的专业培养
适形放射治疗的分类
经典适形放射治疗（Classical Conformal Radiotherapy, CCRT） 只满足第一个必要条件
调强适形放射治疗（Intensity Modulation Conformal Radiotherapy，IMRT） 同时满足两个必要条件。
MLC静态子野调强
将射野要求的强度分布分级，利用MLC形 成的多个子野进行分步照射（stop and shoot），其特征是每个子野照射完毕后， 照射切断，MLC再形成另一个子野，继续 照射，直到所有子野照射完毕。所有子野 的流强相加，就形成所要求的束流强度分 布。
近距离治疗
将放射源置于体表面、 体 腔内（如食管、子宫等） 或插入组织内进行放疗， 其剂量分布特点是靠近放 射源处在较短时间内可得 到极高剂量，而随着离放 射源的距离加大，剂量梯 度急剧下降，一般需与远 距离外照射配合治疗
放射治疗在肿瘤治疗中的地位
我国2000年恶性肿瘤发生约200万人 ，死亡约140 万人 ，2008 年肿瘤新病例为280万。每年应有 180万新病人需放射治疗 国内外统计，约有60％-75%的肿瘤病人需用放疗， 为经典的肿瘤治疗三大支柱（手术、放疗、化疗） 之一。放疗适应症宽、疗效较好 1997年WHO确认: 恶性肿瘤约45%可治愈, 其中 22%手术治愈,放疗18%,化疗和其他疗法约5% 武汉医学院统计33种肿瘤，5468例，放疗后5年生 存率 44.9％，10年生存率33.5％
肿瘤放疗的基本原则
• 照射范围 照射范围（靶区）应包括原发肿 瘤和邻近潜在扩展区以及淋巴引流区 ，以95 ％－100％等剂量线计算靶区剂量 , 误差不超 过±5％。5cm直径肿瘤, 若遗留1mm3, 则有 1.5×105个瘤细胞存活 • 剂量 要达到基本消灭肿瘤的目的, 但呈指数 杀灭，总有一部分细胞残留 • 保护邻近正常组织和器官 • 保护全身情况及精神状态良好
放疗在肿瘤治疗中的地位
Tubiana M, Eur J Cancer 1997
45%患者可以治愈， 手术治愈占22%、放疗18%、化疗为5%
Radithe Oncol 2005:
55%患者可以治愈
手术贡献度为49% 放疗贡献度为40%
• 70%肿瘤患者需放疗
不同治疗手段对肿瘤治愈的贡献
Gamma Knife
自动定位系统 钴-60 源 射线束通路 准直器式头盔
头盔支撑 系统
防护层
罩壳
治疗床
保护层
防护门
治疗位头盔
医科达伽玛刀的治疗原理
静 态 聚 焦
100
80 60 40 20
γ 刀 （Gamma Knife）
体部r刀
加速器治疗头结构
加速器立体定向系统－X刀
准直器适配器
放射治疗与放射治疗的质量 保证及质量控制
1895年 伦琴Roentgen发现X线 1896年 Becquerel(贝克勒) 发现铀的放射性 1898年 伟大的居里夫妇发现镭
1910年 226Ra 用于近距离放疗 1922年 库里吉 (Coulidge) 制成 200 kV X 治疗机 1922年 Coutard & Hautant 报道 第一 例放射治愈晚期喉癌 (巴黎国际肿瘤 会议)
三维适形放射治疗定义
• 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。
三维适形放射治疗
• 适形可以在两个层面上理解。 • 较低的层面是射野适形，即通过加挡块或 用MLC形成与靶区投影形状一致的射野形 状； • 较高的层次是剂量适形，即多射野合成的 剂量分布在3D空间中适合靶区的形状。
Courtesy of WBH
Active Breathing Coordinator
Target Immobilization. Freezes organ & tumor motion due to breathing Advantage over external motion monitoring systems Increases conformance by allowing tighter tumor margins
固定野静态MLC调强技术
(Step and shoot, SMLC-IMRT)
又称子野排序技术，以靶区为中心，设计多个同中心照射野。每个射野又 划分成一组若干个子野(subfields beamlits) 子野1→子野2→子野3…/放 射线:出→停→出→停…
1
2
3
4
5
综合结果
动态MLC调强
• MLC运动和照射同时进行的调强方法 • 利用MLC相对应的一对叶片的相对运动， 实现对射野强度的调节。 • 特征是叶片运动过程中，射线一直处于 “照射”状态。 • 此种调强方式的准确度决定于电动MLC对 其叶片运动速度的精确控制。
放射治疗的发展
• 电子计算机 • 影像学 • 技术
设备介绍
一 X线治疗机
二
钴60治疗机
三
四
五
医用电子加速器
立体定向照射系统（X刀、γ刀）
图像引导下放射治疗
六
七
放射治疗的辅助设备
近距离治疗机
X 线治疗机
油、水 冷却装置
球 管 集线器
60钴治疗机治疗过程
钴源运 动
照 射
设 备
加 速 器 60Co治疗机 深部X射线机 后 装 机 剂 量 仪 模 拟 机 T P S 2001年 542 454 171 379 517 577 381 2006年 918台 472台 146台 400台 796台 827台 851台
Scar, future necrosis
June 4, 01 Dose 42 Gy 8 MeV +?
October 2001
12/1/01 TS
百度文库
• 2005年以前,TPS计算出每个 Gy的MU,然后人工去乘以每 次的剂量，得到每次的MU 数。 • 2006-1-5 15岁的Lisa Norris 进行全中枢神经系统照射
动态MLC调强
• 利用MLC相对应的一对叶片的相对运动来实现对射 野内强度的调节的。
• 在每个射野的照射过程中，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。
动态MLC调强
• 技术特点是：一对相对的叶片总是向一个方向运 动，并在运动过程中不断形成各种形状的窗口 （即子野）扫过靶区。 • 一般动态调强的每个射野都由上百个子野组成， 滑窗开口的设置及每对叶片任何时刻都由一个程 序控制。在相对的叶片之间的窗口开到最大时， 使用最大的叶片速度，这样可以缩短治疗时间。 需要参与射束传输的叶片数目取决于靶区的长度， 靶区越长涉及的叶片就越多。 • 这种调强方法治疗需要的时间比较短，然而剂量 验证工作比静态调强困难得多。
放射治疗独特性
• • • • • 设备复杂 剂量大 60-70 Gy 分割照射: 30-35次 每次照射: 数个野 每个照射野: 很多个参数
放射治疗独特性
举 例 • 照射 30次,每次照射4野,每个照射野 15 个参数,其中1/2和其它野不同 • 1,000个参数 • 3-CRT IMRT ?
放疗剂量如能提高 10 --20 % ， 则肿瘤局部控制率由 50 % 提高到 75 % 。
Techniques to Treat Mobile
Techniques to Treat Mobile Tumors
Techniques to Treat Mobile Tumors
Techniques to Treat Mobile Tumors
SRS/SRT and SBRT for Tumors
立体定向放射
SRT（X光刀---5个子野的ACR）
MLC 带多叶光栏 两层铅门 的加速器 MLC 两层铅门
美国瓦里安公司加速器上安装的 60对叶片MLC示意图
实施三维调强治疗
多叶准直器
80叶多叶准直器
120叶多叶准直器
适形调强放 疗的实施
设备规定和防护规定
• 医疗机构开展不同类别放射诊疗工作，应当分别具有下列 设备； 开展放射治疗工作的，至少有一台远距离放射治疗装置、 并具有模拟定位设备和相应的治疗计划系统等设备； 第九条 医疗机构应当按照下列要求配备并使用安全防护 装置、辐射检测仪器和个人防护用品： 放射治疗场所应当按照相应标准设置多重安全联锁系统、 剂量监测系统、影像监控、对讲装置和固定式剂量监测报 警装置；配备放疗剂量仪、剂量扫描装置和个人剂量报警 仪
放射源和放射治疗方法
利用射线束治疗肿瘤 放射性核素辐射的各种射线 X射线治疗机和加速器产生的X射线 各种类型加速器产生的中子，质子，介子等 远照射(External Bean Therapy) 近距离治疗(Brachytherapy)
照射方式
远距离照射
最为常用,其优点为照 射范围大、深度量高， 靶区内同一平面剂量相 对均匀以及操作方便等
床适配器
准直器
直线加速器为基础的X射线立体定向治疗
多弧度非共面旋转原理
SRS技术
γ • • • • 刀 201个钴源 4,8,14或18mm准直器 通常采用多个等中心 剂量分布不均（边缘 处方50%剂量线） • 单次使用 加速器X刀 • 6MV光子 • 圆形二级准直器或 MLC • 单个等中心 • 剂量更均匀（边缘处 方80%剂量线） • 多次使用
化疗(11%) 手术(49%)
手术 放疗 化疗
化疗贡献度为11%
放疗(40%)
Radioth Oncol 2005
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
放疗的方式
根 治 性 放 疗 姑 息 性 放 疗
* 高度姑息 * 低度姑息
综 合 治 疗
*与手术的联合 *与药物的联合 *与其他物理方法的联合（如加热等）
固定野动态MLC调强技术
三维调强放射治疗
MLC静态 （Step & Shoot)调强 MLC动态滑窗式 (Sliding window)调强
Targeting & Motion Consideration
GTV CTV
ITV
PTV
Active Breathing Coordinator (ABC)
放疗医师的职责
• 收治患者并解惑 • 确定靶体积及处方剂量 • 监督治疗的整个过程，处理患者反 应
物理师的职责
• 治疗设备的校准 • 保证治疗剂量的正确执行 • 对患者所受剂量进行评估
放疗技师的职责
• 准确执行治疗方案 • 向主治医师报告患者情况（必要） • 治疗设备故障
放射剂量师的职责
• 获取患者数据 • 计划设计（TPS或人工计算），最终 的计划由物理师确认 • 计划验证
结果 头部左、右侧野 总剂量为55Gy (19X2.92Gy)。 9个月后死于过 量照射事故
放射诊疗管理规定
卫生部令第46号
• 本规定自2006年3月1日起施行
人员规定
• 第七条 医疗机构开展不同类别放射诊疗工作，应 当分别具有下列人员： （一）开展放射治疗工作的，应当具有： 1、中级以上专业技术职务任职资格的放射肿瘤医 师； 2、病理学、医学影像学专业技术人员； 3、大学本科以上学历或中级以上专业技术职务任 职资格的医学物理人员； 4、放射治疗技师和维修人员。