1.近距离放疗剂量学

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4、不同核素在水中径向剂量衰减
近距离放疗剂量学特点

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.
3.
组织间插植的巴黎剂量学系统
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
法使用模板的部位。这时可借助优化概念及方法改善
剂量分布均匀度。
(三)术中插植治疗

手术中置管术后照射该技术主要用于受限要害器官, 手术切缘不净,亚临床灶范围不清的情况。这时可在 瘤床范围预埋数根软性塑管,术后导入步进源做补充 照射。该方法适用于部分脑瘤 (邻近中枢部位) ,胰腺、 胆管、膀胱癌、胸膜瘤等手术,有利于提高肿瘤控制 率、减少复发以及便于分次多程照射。实施过程中需 做好瘤床金属标记,理顺软塑管排布次序和走向,避 免扭曲、折损和交错,最好使用有硬芯的塑料管,这 是保证术后顺利施治的前提。
3、近距离放疗的剂量学系统和施治技术
(1)腔内治疗剂量学
(2)插植治疗剂量学:巴黎系统的基本原则。 (3)管内治疗剂量学:参考点的选择。 (4)施治技术: 4.近距离放疗临床剂量学步骤
以3D影像为基础的宫颈癌近距离治疗
以3D影像为基础的宫颈癌近距离治疗

1 概述:

⑴ 近距离治疗的定义、特征; ⑵ 分类: ⑶ 近距离放疗使用放射源的种类及特点 2 近距离放疗的物理量、单位制和剂量计算
⑴ 放射强度的表示方法。
⑵ 放射源周围的剂量分布。 ⑶ 源的空间剂量分布; ⑷ 水中与空气中剂量转换。
1.参考点设置问题

腔管治疗的剂量参考点大多相对治疗管 设置,且距离固定。 例如,食管癌、气管肿瘤参考点设在距源 轴10mm处,直肠、阴道癌治疗参考点定在粘膜 下,即施源器表面外 5mm 。当然,这并不意味 着认定肿瘤靶区边缘就在这一距离,而是为了 施治技术的相对统一以及便于院所间交流形成 的规范。因为如果不这样做,距离反平方因素 将会使各院所之间的实际施治剂量大相径庭, 完全丧失交流的基础,这是近距离放疗有别于 外照射的一个重要方面。
(二)组织间插植治疗
预先将空心针管植入靶区瘤体后,再导入步进源 进行照射,其剂量分布直接受针管阵列的影响。若使 用模板规则布阵可模拟传统巴黎剂量学系统 或按步 进源剂量学系统 获得较均匀的剂量分布,用于乳腺 癌、软组织肉瘤等插植治疗;亦可采用徒手操作,非 规则布阵,用于舌癌、口底癌等解剖结构较复杂,无
2. 3. 4. 5.
腔内治疗
管内治疗
组织间插植治疗
术中插植治疗 表面敷贴治疗
(一) 腔内、管内治疗
1. 特点:
腔内、管内照射技术的特点是利用人体自 身天然腔体和管道置放施源器,治疗诸如宫颈 癌、鼻咽癌、食管癌、主支气管肺癌、直肠癌 及阴道癌等。 2. 应注意的问题: 1.参考点设置 2.剂量梯度变化 3.源步进长度的影响

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. 2.
后装技术。 单一高活度放射源,源运动由微机 控制的步进马达驱动。
3. 4.
放射源微型化。 剂量分布由计算机进行计算。
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) γ 830 γ 半值厚 (mmPb) 常数 R..cm/(h.mci)
2.
3.
巴黎系统
曼彻斯特系统
4.
纽约系统
“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。
近距离放疗剂量学基础
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
步进源剂量学方法
1 .各驻留位照射时间不再相等,而是中间 偏低,外周加长,从而使沿纵向排布的基准点
串列获得近似相同的剂量。
2 .活性长度不仅没必要超出靶区长度,甚
至较靶区长度更短(一般AL=L-1.0cm)。
3.参考剂量与基准剂量的关系仍然维持 RD=0.85 BD的关系。
第五节 施治技术
1.
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. 2. 3.
腔内治疗
管内治疗
组织间插植治疗
4.
5.
术中插植治疗
表面敷贴治疗
4、放射源的置放方式

手工 手工操作大多限于低剂量率且易于防护的放 射源 。
Fra Baidu bibliotek
治疗时间短


操作方便 通过源驻留调整实现 剂量优化


高强度(10-20Ci), 步进源 体积微小(直径0.51mm)
宫颈癌近距离治疗—现代

步进源后装治疗

驻留点时间优化
宫颈癌近距离治疗—本世纪

3D影像为基础靶体积确定
3D治疗计划设计 三维空间的剂量优化 DVH分析



以3D影像为基础的宫颈癌近距离治疗

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
在特定的条件下,单位质量的放射源在单位 距离处的纯γ射线的量。

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)

若靶区厚度T≤12mm则用单平面插植,
若靶区厚度T≥12mm则用双平面插植

基准剂量点 (basal dose points) 定义在正三 角形各边垂直平分线交点或正方形对角线的交 点。该点是源 ( 针管 ) 之间剂量最低的位置, 基准剂量 (Basal Dose) 是各基准点剂量 BD 的平均值BD:且参考剂量RD=0.85 BD
f:伦琴~拉德转换因子(cGy/R-1) Г: 照射常数 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
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

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 .
3.源步进长度的影响问题
源步进长度可在2.5、5、10mm等级差中选用,其 中选2.5或5mm是等效的。这是因为微型铱源活性长度 约在 4.5mm ,选用 2.5 和 5mm 步长均达到模拟等线密度 铱丝的效果,治疗管外均可得到连贯的等剂量分布; 与此相反,若采用10mm步长将会导致高剂量岛和冷、 热剂量区交错的状况 ,在使用外径较粗的施用器时, 这一现象被隐含在施源器内尚不足虑;而用纤细塑管 施治,葫芦状分布必然会影响疗效,故不应提倡采用。
近距离放疗临床剂量学步骤
1. 疗前准备、施用器置放及护理措施; 2. 靶区定位、施源器及解剖结构的空间重 建; 3. 剂量参考点的设置; 4. 计算源在各个驻留位的照射时间和优化 处理,显示剂量分布; 5. 出源照射治疗; 6. 治疗结束后,取出施用器。
靶区定位、施源器及解剖结构的空间重建
1.
正交定位技术
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。
(四)表面敷贴治疗

用于表浅皮肤癌治疗,根据巴黎剂量学原 则按单平面插植条件布源,为降低靶区剂量变
化梯度,需避免直接将塑管贴敷在皮肤表面, 可用组织等效材料、蜡块或凡士林纱布隔开。 另外,切忌用于深层(≥lcm)肿瘤的治疗,因 为剂量梯度落差可能导致肿瘤在达到控制剂量 之前,皮肤剂量已远远超出其耐受水平,而产 生严重烧伤。
镭-226 Ra-226 1622年
14
8.25
钴-60
Co-60
5.24年
1173 1332
12
13.07
铱-192 Ir-192
73.83 天
γ 380
3
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

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

定义直肠剂量参考点(R)、膀胱剂量参考点(BL)
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。
2.剂量梯度变化问题

剂量梯度变化的影响随之而来的另一个问题 是施源器的规范化问题。因为参考点确定后, 与正常组织反应有直接关联的粘膜受量将由治 疗管的外径大小决定。腔内照射施用器管径和 参考距离的选择须控制 Ds / Dr 之比在 2 ~ 3 , 必要时还需依患者反应程度减少 Dr量。同理, 阴道、直肠癌照射的参考点选在施用器表面或 粘膜下5mm,这时选用较粗的柱状施用器有利 于削弱靶区的梯度变化,这时G3>>G10。
2.
3.
立体平移技术
立体变角技术
正交定位技术
立体平移技术
立体变角技术
宫颈癌腔内放疗技术
宫颈癌腔内放疗的历史

早期:1920年代〜1980年代,LDR

现代:1980年代〜本世纪初,HDR
未来:本世纪初,3D影像为基础

宫颈癌近距离治疗—现代


高剂量率后装遥控近 距离治疗技术 高强度的微型源:铱 192为代表
含活度的差异日趋缩小,外观活度又可称作等效活度。

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:
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
斯德哥 尔摩 Ra-226 高 较 短 宫腔: 串接 阴道: 平或弯曲 宫腔: 串接 阴道: 3个独立源
示意图
(140mgRa) (1天) 低 较长
巴 黎 Ra-226
(60 mgRa) (2天)
曼彻斯特 Ra-226
中 (伦琴)
长 (3天)
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