在放射治疗计划设计和执行过程中的主要环节有哪些和每个环节应达到的目标是什么呢,下面我们一起来学习第二篇第三章《治疗计划的设计与执行》来解答上面的问题吧~
3.1治疗计划设计的定义从广义上,治疗计划系统为一个治疗方案的量化的过程,包括CT/MRI/DSA等图像的输入及处理;医师对治疗方案包括靶区剂量及其分布、重要器官及其限量、剂量给定方式等的要求及实现;计划确认及计划执行中精度的检查误差分析等。3.2临床剂量学原则及靶区剂量的规定临床剂量学四原则:
肿瘤剂量要求准确
治疗的肿瘤区域内,剂量分布要均匀,剂量变化梯度不能超过±5%,即要达到≥90%的剂量分布(使绝大部分靶区位于90%等剂量曲线之内)
射野设计应尽量提高治疗区域内剂量,降低照射区正常组织受量范围
保护肿瘤周围重要器官(如食管癌治疗时保护脊髓)免受照射,至少不能使它们接受超过其允许耐受量的范围
放射源的合理选择:
上述高能X线的优点是,在最大剂量建成点以前,剂量随深度增加,皮肤剂量小,并随射线能量增加而减少,但射出剂量随能量增加而增加。一般25MVX线足够满足临床要求。
image-高能电子束恰恰相反,随能量增加,皮肤剂量愈来愈大,并且接近最大剂量点的剂量。
因此综合高能X线和高能电子束的优缺点,可同时使用高能电子束和高能X线,假设位于肿瘤之后有重要器官脊髓,单独用高能X线,脊髓腔近似接受与肿瘤相同的剂量(曲线A)。单独用电子束治疗,脊髓量很低,但肿瘤前的正常组织受量很高(曲线C)。两者结合后,在保证得到相同的肿瘤剂量情况下,皮肤剂量和脊髓剂量都相应得到了改善(曲线B)。显然,改变两者的剂量比,可适应位于不同深度的肿瘤治疗的需要。该方法临床称之为电子和光子混合束照射。
因剂量建成区域的剂量变化显著,一般将肿瘤放在最大剂量点之后。
对高能X线,最大剂量建成深度随射线能量增加而增加。对较深部的肿瘤,应选择较高的射线能量。
若将肿瘤中心处的剂量选为%,各种能量的X线、γ线的剂量学特性示如图:
外照射靶区剂量分布的规定:
肿瘤区(GTV),所有已知的肿块病变,包括不正常的区域肿大淋巴结。为了确定GTV,需要用合适的CT宽和窗位来确定认为是潜在的肿块的最大体积。
临床靶区(CTV),覆盖GTV再加上潜在的隐藏的显微镜下病变区域。
内靶区(ITV),由于器官运动造成CTV边界的放大。
计划靶区(PTV),CTV周围外放一定边界以考虑到靶区内移动、治疗过程中器官的运动(如呼吸运动)及治疗摆位误差。这些不包括治疗机器的射线特征变化。
治疗射野必须能足够地覆盖所有治疗的体积,还包括射线物理特性的边界,如射线半影
危及器官(0AR),指可能卷入射野内的重要组织或器官,它们的放射敏感性(耐受剂量)将显著地影响治疗方案的设计或确定靶区处方剂量的大小。
计划危及器官区(PORV),与计划靶区(PTV)的定义一样,在勾画危及器官(0AR)范围时,应考虑器官本身运动和治疗摆位误差的影响,其扩大后的范围,称为计划危及器官区(PORV),PORV大于OAR区域。此概念通常仅用于串联结构的危及器官,如晶体、脑干和脊髓。
肿瘤放射致死剂量是使大部分肿瘤细胞死亡而达到局部治愈的放射剂量。为统一标准,将达到95%的肿瘤控制概率所需要的剂量(TCD~95~)定义为肿瘤的致死量。3.3治疗体位合适的体位既要考虑到布野要求,又要考虑到患者的一般健康条件和每次摆位时体位的可重复性。
前野或侧野照射时,一般采取仰卧位;
后野照射时,根据治疗床面是否对射线有阻挡作用而决定是否采取俯卧位。
有些部位的治疗,例如用两野交角照射中耳癌时,可取侧卧位,有些情况,需要采取坐位或斜卧位等。
体位固定技术
体位参考标记
image-.4照射技术和射野设计原理体外照射技术的分类及其优缺点
体外照射常用的照射技术有:固定源皮距(SSD)技术,等中心定角(SAD)技术和旋转(ROT)技术等3种。固定源皮距照射:将放射源到皮肤的距离固定,不论机头在何种位置,在标称源皮距下,即将治疗机的等中心放在患者皮肤上(A点),而肿瘤或靶区中心T放在放射源S和皮肤入射点两点连线的延长线上。等中心定角照射:将治疗机的等中心置于肿瘤或靶区中心T上。只要等中心在肿瘤或靶区中心T上,机器转角的准确性以及患者体位的误差,都能保证射野中心轴通过肿瘤或靶区中心。旋转(ROT)技术与SAD技术相同,也是以肿瘤或靶区中心T为旋转中心,用机架的旋转运动照射代替SAD技术中机架定角照射。X(γ)线照射野设计原理
单野:颈部切线照射;对穿野:乳腺切线照射共面相邻野照射:当需要照射的靶区较大,超出治疗机最大照射野范围,需要用2个或2个以上的照射野并排照射。如:全脊髓照射。
非共面相临野照射技术:两射野中心轴互相垂直但并不相交的射野。如全中枢神经系统照射时的颅骨野与脊髓野,乳腺照射时的切线野与锁骨上野,头颈部肿瘤的颈侧野与锁骨上野的衔接都属于正交非共面射野的衔接。
image-两野交角照射:对偏体位一侧病变,例如上颌窦等,两平野交角照射时,因几何关系,在病变区形成“内野”型剂量分布,剂量不均匀
image-两野对穿照射:对中位病变,一般采取两野对穿照射。对野照射的特点是,当两野剂量配比相等时,可在体位中心得到左、右、上、下对称的剂量分布。两个照射野相对,射野中心轴重合照射肿瘤。SSD和SAD两种照射方式均可。
三野交角照射:三个照射野分布在同一平面上,从不同方向照射肿瘤,三个照射野的中心轴在肿瘤中心处交于一点,多采用SAD照射方式。
单野照射:采用一个照射野直接照射肿瘤,一般为SSD照射。
共面射野
旋转照射:是用单野通过靶区中心绕患者旋转一定范围进行相当于多野交角的照射。可得到较好的剂量分布,皮肤剂量较小,靶区剂量高,靶区外剂量下降较快,能提供足够的靶区剂量和较能适合靶区形状的剂量分布。
相邻野照射
切线野照射技术
image-image-楔形板照射技术:(1)解决诸如上颌窦等偏体位一侧肿瘤两野交叉照射时剂量不均匀问题;(2)组织补偿作用,解决人体曲面和缺损组织对剂量分布的影响;(3)在多野照射中调整靶区剂量分布。
image-.5治疗方案的评估射野设计工具
确定射野方向、形状计算射野在体内的剂量分布。射野设计包括两个步骤
医师方向观(REV):医师方向观是相当于医师在检查室(CT或拟机室)和治疗室由任意位置观察射野与患者治疗部位间的相对空间关系以及射野间的相对关系。
·
射野方向观(BEV)射野方向观是设想医师或计划设计者站在放射源位置,沿射野中心轴方向观看射野与患者治疗部位问的相工关系。
计划评估工具
剂量体积直方图(DVH)
能够计算和表示出在某一感兴趣的区域如靶区、重要器官的体积内有多少体积受到多高剂量水平的照射。这种表示方法称为剂量体积直方图(DVH).image-202042148肿瘤控制概率(TCP)和正常组织并发症概率(NTCP)
3.6肿瘤的定位、模拟及验证3.7射野挡块及组织补偿射野加挡块不仅是为了适应靶区和计划区形状的需要,而且为了保护射野内的重要器官和正常组织免受不必要的照射。组织补偿是补偿射野入射方向上因组织缺损(如曲面)、组织不均匀性等对体内剂量分布的影响。射野挡块技术挡块的主要目的是将规则射野变成不规则射野,以使射野形状与靶区形状的投影一致;或是为了保护射野内某一重要组织或器官。组织补偿技术image-在肿瘤放射治疗中,电子线和光子线进入人体时会产生剂量建成效应,致使浅表区域出现低剂量区,临床医生为提高浅表治疗靶区的照射剂量,减少患者受到的总照射剂量,在制定浅层肿瘤的放射治疗方案时,多采用组织补偿物来增加患者照射区域的组织厚度,由此调整射线剂量分布及提高皮肤和皮下剂量,给放疗物理师制作放疗计划时能够更好地限制OAR受照剂量和为靶区推量,提高放疗预后效果。目前常用的组织补偿物有硅胶和聚苯乙烯。3.8物理剂量对生物效应的转换提高放射治疗增益比是肿瘤放射治疗的根本目标。
一个优化的或经过精心设计的3D治疗计划的物理剂量分布,只有能够对应及预测肿瘤或正常组织的放射生物效应,才具有实际临床意义。
基本概念
正常组织放射并发症是指经过照射后造成器官或组织的某种损伤如放射性肺炎、眼失明、心包炎等。产生5%或50%相应损伤的概率所需要的剂量,定义为正常组织的耐受剂量TD~5/5~,TD~50/5~。达到95%的肿瘤控制概率所需要的剂量,定义为肿瘤致死剂量TCD~95~。治疗比:正常组织耐受剂量与肿瘤致死剂量之比。它不受治疗技术的影响,如精原细胞瘤,肠管耐受量是cGy,而瘤体耐受量是cGy,治疗比大于1,容易治疗;畸胎瘤,肠管耐受量还是cGy,而瘤体耐受量是00cGy,治疗比小于1,不易治疗。
治疗增益比:某种治疗技术致成的肿瘤控制率与周围正常组织损伤率之比。①一个理想的照射剂量是肿瘤控制率最高而正常组织并发症(治疗损害)最少。②肿瘤控制率和治疗并发症曲线越背道而驰,治疗增益比越高。·
肿瘤控制概率(TCP):是表达消灭所有肿瘤细胞的概率随剂量的变化。
正常组织并发症概率(NTCP):是表达正常组织放射并发症的概率随剂量的变化。
参考:《肿瘤放射治疗学》第4版殷蔚伯等著编辑:*育珊
校审:吕琼
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