近距离放疗剂量学

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近距离放疗剂量学中国医学科学院肿瘤医院提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统近距离放疗的定义近距离放治疗是指使用微型放射性核素封装源来对肿瘤进行短程照射的放射治疗方式，这种治疗方式通过将放射源直接放置于待治疗部位内部或附近来实施放射治疗。提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统近距离放疗的特点遵循平方反比定律，放射源周边剂量快速跌落，可增加肿瘤控制的同时保护好周边正常组织。近距离照射所得到的剂量分布是非均匀的治疗持续时间短防护相对简单近放射源处的剂量随距离变化要比远源处大得多。1～2cm剂量变化为4倍3～4cm剂量变化为1.8倍靶区内剂量相差很大。80%20%6%3.3%20mm30mm5Gy8.85Gy7.45Gy5Gy近距离照射外照射平方反比定律平方反比定律射线由体内至体外，射线利用率高射线由体外至体内（体积分剂量高），射线利用率低通常单次大剂量，总治疗时间短通常为常规剂量分割，总治疗时间长靶区内剂量不均匀靶区内剂量可均匀剂量分布依赖于施源器放置剂量分布与治疗技术和加速器配置相关防护相对简单防护要求较高部分技术有创，需要手术室无创，无需特别准备外照射与腔内照射横向剂量比较后装先置入施源器，再利用机械控制的方法导入放射源实施治疗更好地保护工作人员可实施高剂量率照射提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统用于近距离治疗的放射源铯-1310.039.7d逐渐使用低能量短半衰期放射源

提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统近距离放疗的分类（一）按照植入方式划分

1.插植近距离治疗是指将放射源直接植入肿瘤组织来实施照射。2.腔内植入是指将施源器放入人体自身空腔内去，贴近肿瘤组织从而实施照射。目前腔内近距离治疗最广泛应用于妇科恶性肿瘤。3.管内近距离治疗是指将放射源放入人体管腔内去治疗其表面或临近组织，比如食管、气管。4.表面敷贴治疗是指将带有放射源阵列的施源器放置在皮肤或黏膜表面，通过设计放射源的排列方式来得到均匀的剂量分布。（二）按照放射源在人体置放时间来划分

1.暂时性植入：放射源在植入位置放置特定的时间，达到所需的处方剂量后将放射源及施源器移除。通常腔内近距离治疗均为暂时性植入，常用的源有Ir-192。2.永久性植入：放射源植入到特定肿瘤部位后永远保留在人体内。常用的核素有碘（iodine）、钯（palladium）和金（gold）。这些放射源的半衰期相对较短，植入组织后持续给予剂量直至完全衰变完。（三）按照放射源剂量率划分低剂量率（LDR）0.4～1Gy/h中剂量率（MDR）1～12Gy/h高剂量率（HDR）＞12Gy/h高剂量率治疗的优点治疗时间短，几分钟至十几分钟即可完成一次治疗。可减轻患者行动上的不便，可门诊治疗；施源器在短时间内固定方便，在治疗过程中易于防止其几何位置的改变；治疗效率更高。近距离放疗装置高剂量率远程后装治疗机手动回源备用电池

粒子植入后装放疗的质量保证放射源强度（剂量）位置准确性时间准确性

AAPMTG41，TG56提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统近距离放疗的物理量放射源的校准毫克镭当量（meq）参考照射量率（Rx）显活度（Aapp，或称有效活度）空气比释动能强度（SK）：自由空间中源中垂轴上距源d处的空气比释动能率与距离d的平方的乘积。空气比释动能强度（SK）表示源强度的优点它和吸收剂量率的单位一致，临床计算吸收剂量时不需要单位的换算；便于各种核素间强度大小的比较，而不必考虑它们的几何和物理结构，如源的包壳、源壁的材料和厚度等，对吸收剂量计算的影响。在近距离条件下，水中同一位置的比释动能和吸收剂量数值基本相等，差别小于1％。放射源活度测量放射源活度测量近距离治疗的剂量计算推荐的剂量计算公式：

DoseRate(r,q)=Sk

LF(r,q)g(r)G(r,q)/G(r0,q0) Sk

空气比释动能强度1U=1单位空气比释动能强度剂量率常数 F(r,q)各向异性函数 g(r)径向剂量函数 G(r,q)几何因子TG43的数据是针对放射源类型给出，而非针对某一核素*NathR,AndersonLL,LuxtonG,WeaverKA,WilliamsonJF,MeigooniAS.Dosimetryofinterstitialbrachytherapysources:RecommendationsoftheAAPMRadiationTherapyCommitteeTaskGroupNo.43,MedPhys,22(2):209,1995.Update1:Rivardetal.,Med.Phys.2004U1Supplement1:Rivardetal,Med.Phys.2007Model6711NASModel3631-A/M125I提纲近距离放疗的定义近距离放疗的特点用于近距离治疗的放射源近距离放疗的分类近距离放疗的物理量近距离放疗的剂量学系统近距离放疗的剂量学系统定义放射源的分布规则确定放射源的各项参数（类型、强度、形状等）和几何位置，施源器的类型（形状、连接方式等），以获得适宜的剂量分布。确定治疗时间，总剂量一致腔内/组织间近距离放疗剂量学系统腔内放疗的剂量学系统斯德哥尔摩系统使用较高强度的放射源，分次照射。宫颈管内为串接的镭-226放射源，强度约为53-88mgRa。阴道容器为平的或弯曲的源盒，总强度约为60～80mgRa。治疗模式共照射2-3次，间隔约3周，每次治疗时间27～30h。巴黎系统使用低强度放射源连续照射。宫腔管内为串接的镭-226放射源，源强度约10~16mgRa，阴道源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。曼彻斯特系统基于巴黎系统发展起来的。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。特定点(A点和B点)A点宫颈口上2cm，宫腔轴线旁2cm的位置，B点过A点横截面并距宫腔轴线旁5cm的位置。治疗方式为分两次照射，每次约72h，间隔一星期，总的照射时间约140h，A点“剂量”(照射量)为8000R。Fletcher–Suit–Delclos–HoriotTechnique+/-tungstenshieldingCylindricalcolpostatsClampFixedgeometryFlangeAdjustabletandemlengthVarietyofcurvatures1950’s:

Fletcher本张幻灯来源于ESTRO培训班经典腔内剂量学系统描述了治疗规则：源活度、照射时间、几何分布等源容器是各自独立的有大量临床经验和数据，是现代治疗技术发展的基础通用原则，无

个体化ICRU系统参考区：高度(db)、宽度(dw)、厚度(dt)参考点：膀胱、直肠剂量参考点现代的腔内放疗由经典的腔内剂量学发展而来施源器间相互固定，但各个组成部分可调节施源器具有各种几何尺寸和设计（包括个体化Mould）施源器可用于CT、MRI影像腔内和插植相结合定义了HR-CTV和OAR来进行剂量学评价HR-CTVD90BladderD2ccRectumD2ccSigmoidD2ccICRU89ICRU89ICRUB

:75±16GyD2cc

:83±9GyMeanratio:1.38ICRUR

:69±13GyD2cc

:60±8GyMeanratio:0.92RectumBladderBriotRadiotherOncol2002

/

Wachter-GerstnerNetal.RadiotherOncol2003/PelloskiCE.IntJRadiatOncolBiolPhys2005/

Kirisitsetal.IntJRadiatOncolBiolPhys2005MRIMRICTRadiographyImagingcompatibility:applicatormaterialModernIntracavitaryTechniques本张幻灯来源于ESTRO培训班CurrentdevelopmentofnewapplicatorsModernTechniquesGynGECESTRONetworkABC本张幻灯来源于ESTRO培训班VAGINALMOULD1Courtesy:C.Haie-Meder,IGR,ParisIndividuallyadaptedtopatientanatomy,tumourshapeandextentPersonalized/tailoredintracavitaryirradiationExcellentpatienttolerance本张幻灯来源于ESTRO培训班插植针的使用图片来源于IAEA培训组织间近距离放疗又称为插植近距离放疗组织间照射剂量学系统曼彻斯特系统是以镭－226直线源设计的平面插植剂量系统。单平面插植，距辐射平面0.5cm为参考剂量平面，治疗的组织厚度为1cm。如治疗厚度大于2.5cm，需要用双平面插植。巴黎系统是依据铱-192线状放射源的物理特性所建立的布源规则放射源的线比释动能率相等,4.2-6.4mGyh-1m2cm-1放射源是相互平行的直线源，其强度、长度及间距相等，且各放射源的中心在同一平面，即中心平面多平面插值，放射源排列为等边三角形或正方形针对照射靶区的大小和形状，对源的尺寸和源间距有相应规定临床靶区长度（L)与放射源的活性长度(AL)之比约为0.7-0.8。当靶区厚度T≤12mm时，使用单平面插植，且放射源的间距S≈T/0.6。针对照射靶区的大小和形状，对源的尺寸和源间距有相应规定临床靶区的厚度T＞1.2cm，应采用双平面插植。按照三角形方式插植，S≈T/1.3。按照正方形方式插植，S≈T/1.57。基准剂量率(basicdoserate,BD)和参考剂量率(referencedoserate,RD)参考剂量率RD=0.85BD。插植放疗剂量学系统步进源系统以步进源模拟线源行组织间插植治疗在巴黎系统的基础上发展和建立起来的，遵循巴黎系统的布源规则可进行剂量优化优化的基本原则是:在PTV表面产生均匀剂量限制PTV以内超高剂量范围在PTV外达到较为陡峭的剂量跌落近距离治疗计划（以宫颈癌为例）近距离治疗计划的发展历程2D/3D计划流程及差异内外照射的剂量合成基于模板2D计划3D计划施源器施源器类型放射可见放射可见CT/MR兼容影像和器官定义影像方法学平面影像（或无影像）平面影像（带或不带造影剂）CT，MR和US（带或不带造影剂）影像用途记录施源器重建和定义感兴趣点施源器重建和定义感兴趣区OAR定义N/A基于点基于体积靶区定义N/A基于点或临床评估区域CTV基于体积的GTV、CTV治疗计划施源器重建模板X射线标尺多平面重建计划优化N/A基于A点/靶区和OAR参考点基于CTVs和OAR的体积计划评估N/A等剂量线和剂量限值等剂量线、DVH和剂量限值最终剂量N/A可根据剂量限值调整可根据剂量限值调整剂量报告参考模板ICRUICRU和/或GEC-ESTRO计划确认由模板库选择检查表检查表二维近距离治疗计划设计流程定义靶体积和敏感器官设计放射源分布和植入方法

植入施源器模拟放射源定位剂量计算和优化

实施治疗计划系统图像剂量系统三维图像引导的近距离放疗流程靶区

和OAR的定义和勾画治疗计划基于三维影像的施源器重建布源、计划优化及评估确定最终处方剂量剂量报告移除施源器计划传输至后装机

治疗实施计划系统获取影像如CT、MRI影像植入施源器选择施源器型号植入和固定治疗决策治疗方式的选择处方预计划临床评估患者的多学科评估肿瘤和期别的评估患者准备如膀胱充盈的准备，麻醉等放射源定位2D3D图片来源于ESTRO培训班剂量优化图片来源于ESTRO培训班From2D–3D

XRayvsCT/MRI(STICtrial)STICtrial705PtsavailableforanalysisCharra-Brunaudetal,2011,ESTROLondon本张幻灯来源于ESTRO培训班检查项目是否患者基本信息（姓名、生日、病案号等）影像序列是否正确并传输MRI的接收顺序应为：先接收横断位图像，然后接收其他图像施源器重建是否正确长度输入是否正确盲端