第二章近距离放疗剂量学基础

第二章近距离放疗剂量学基础第1页，课件共53页，创作于2023年2月第一节概述2010年是近距离放疗开展第110周年，在过去的110年中近距离放疗作为放射治疗的一个重要组成部分，涉及多种解剖部位癌瘤的治疗，如皮肤、脑、头颈、眼、口腔、食管、肺、乳腺、胰腺、胆管、软组织、直肠、尿道、前列腺、妇癌(宫颈、宫体、阴道、外阴)等第2页，课件共53页，创作于2023年2月施治技术可归纳为以下5种腔内(intracavitary)管内(intraluminal)组织间植入(interstitial)术中(intraopera!：ive)体表敷贴(suffacemould)。第3页，课件共53页，创作于2023年2月接受近距离放疗的肿瘤患者约占放疗病人总数的5％～10％左右，它独具的物理剂量学及放射生物学特点使其与其他肿瘤治疗技术之间存在着互补关系。第4页，课件共53页，创作于2023年2月近距离放疗的模式按剂量率大小划分成以下几个区段和类别：

低剂量率(LDR)指参考点剂量率限定在O．4～2Gy／h中剂量率(MDR)为2~12Gy／h高剂量率(HDR)大于12Gy／h脉冲剂量率(PDR)指剂量率在1～3Gy／h第5页，课件共53页，创作于2023年2月常用放射源钴Co-60铯Cs-137铱Ir-192等碘I-125锎Cf-252第6页，课件共53页，创作于2023年2月根据源的置放方式分为有手工和“后装(afterloading)”两种方式：手工操作大多限于低剂量率和易于防护的放射源；“后装”技术则是指先将施用器(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没备。第7页，课件共53页，创作于2023年2月根据放射源在

人体置放时间的长短划界分为暂时驻留(temporarydwell)永久植入(permanentimplantation)两大类第8页，课件共53页，创作于2023年2月永久植入尽管是一项传统技术，但由于在治疗前列腺肿瘤方面颇为成功，以及源的不断改进和更新，使其仍然占有一席。特别是近几年，放射性粒子植入被外科医生炒的火热。第9页，课件共53页，创作于2023年2月

在我国，近距离放疗始于20世纪40年代，由上海镭锭医院开创了镭疗的先河。在随后的50年中，基本上同步于国际上放射源和设备的发展，但临床应用主要限于妇癌治疗。第10页，课件共53页，创作于2023年2月近距离放疗的放射源第11页，课件共53页，创作于2023年2月近距离放疗的物量单位制和剂量计算第12页，课件共53页，创作于2023年2月放射性1896年物理学家亨利·贝克勒尔(HenriBecquerel)首先发现了物质的放射性即元素的原子核释放辐射线的过程。这种辐射以粒子形式，或者以电磁辐射形式，甚至是二者兼而有之的形式发生。第13页，课件共53页，创作于2023年2月衰变与放射源的活度衰变常数(λ)放射性衰变在数学上定义为单位时间内衰变的原子数放射源的活度(activity)放射性物质的活度定义为源在t时刻衰变率(decay：rate)，第14页，课件共53页，创作于2023年2月密封源的外观活度第15页，课件共53页，创作于2023年2月

放射活度的旧单位是居里(Curie)，符号Ci，1Ci=3．7×1010衰变／秒(decay／s,dps)1mCi=lO-3Ci=3．7×lO7dpslμCi=10-6Ci=3．7×104dps；标准单位制下放射活度单位是贝克勒尔(Bq)，lBq=1dps=2．70×10-11Ci或1Ci=3．7x1010Bq=3．7×1O4MBq。注：居里原定义为1克镭的衰变频率，最初测定值为3．7×1010dps。而用现代仪器设备测定的准确值是3．61×1010dps／克镭第16页，课件共53页，创作于2023年2月半衰期(HVL)和平均寿命(Ta)放射性物质的半衰期T1/2定义为放射活度或放射性原子数量衰减到初始值之半所需用的时间，第17页，课件共53页，创作于2023年2月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表示。如钴Co-60的HVL=5．24年，γ辐射线平均能量为1．25MeV。第18页，课件共53页，创作于2023年2月源的强度单位活度的放射源在单位距离处的剂量率源的强度与源的活度是两个既有关联性，又有区别的概念，历史上居里(Ci)曾作为源强的单位，源强越强、居里数值大，体现在单位时间衰变的次数也高第19页，课件共53页，创作于2023年2月

近距离放疗的剂量学系统和施治技术妇瘤腔内照射剂量学系统第20页，课件共53页，创作于2023年2月经典妇瘤(宫颈癌)剂量学及发展妇癌腔内放疗可追溯到20世纪初，并于1920年分别在斯德哥尔摩和巴黎镭疗中心形成系统第21页，课件共53页，创作于2023年2月斯德哥尔摩系统曼彻斯特系统纽约系统第22页，课件共53页，创作于2023年2月斯德哥尔摩系统斯德哥尔摩系统源强总量10～140mgRa，而巴黎系统只有60mgRa，所以前者治疗时间每次1天，共两次，间隔3周；而后者每次需要两天。第23页，课件共53页，创作于2023年2月曼彻斯特系统曼彻斯特系统则使用中等强度的源，每次治疗需3天，曼彻斯特系统因赶上了剂量单位的变迁，那时已不再采用毫克镭小时(mgRah)刻度剂量，而是改用照射量(伦琴)来描述。第24页，课件共53页，创作于2023年2月曼彻斯特系统还确立了处方剂量点的概念，并把它定义在相对施源器的解剖结构上A-B点系统，它被广为采用并沿用至今治疗分次剂量为4000R，共治疗两次，中间休息4～7天，A点剂量率约为57R／h，阴道源对A点剂量贡献仅占总量40％，B点剂量约为／4点的l／3等。第25页，课件共53页，创作于2023年2月纽约系统计算机在临床剂量学的应用使人们的注意力更多的转移到靶区及邻周正常组织的剂量监控上，纽约系统就是在这一需求下发展起来的第26页，课件共53页，创作于2023年2月剂量参考点与曼彻斯特系统类同A—B点分别称为参考点Ref和闭孑L淋巴结区Obt；此外还定义了一系列的剂量监控点(图2—2—3)：如左右宫体表面UTE(L&R)、宫颈CVX(L&R)、VGl阴道表面、VG2阴道粘膜下O．5cm、R1～R5五个直肠监控点、BL1～BL2膀胱中Foley导尿管中心和后表面Sc-乙状结肠点第27页，课件共53页，创作于2023年2月第28页，课件共53页，创作于2023年2月ICRu38号报告建议ICRU38号报告力图使宫颈癌治疗技术及专业名词规范化，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。第29页，课件共53页，创作于2023年2月第30页，课件共53页，创作于2023年2月第31页，课件共53页，创作于2023年2月第32页，课件共53页，创作于2023年2月参考剂量值对低剂量率(O．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(图2—2—4)，当采用内外照射综合治疗时，参考剂量60Gy应扣除外照射剂量，第33页，课件共53页，创作于2023年2月点剂量除包括人体器官和近源位置的监控外，还涉及骨结构，其中：直肠剂量参考点(R)为阴道容器轴线与阴道后壁交点后0．5cm处；膀胱剂量参考点(BL)为仰位投影片造影剂积聚的最低点，即Foley气囊的中心。腹主动脉旁，髂总和外髂淋巴结参考点与Fletcher淋巴的梯形区(Lymphatictrapezoid)定义一致(图示2—2—5)第34页，课件共53页，创作于2023年2月传统组织间插植的巴黎剂量学系统及步进源等效模拟巴黎系统的剂量学原则:1．布源规则巴黎剂量学系统(Parisdosimetrysystem，PDS)要求植入的放射源无论是铱丝还是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(图2—2—6)。第35页，课件共53页，创作于2023年2月2．源尺寸及布局与靶区的对应关系参考图2—2—6，其中s是源(针管)间距，ml和ms是安全边界(safetymatgin)：单平面插植中ml是参考等剂量线与外侧针管的间距；多平面插植中ms是中心横断面上参考等剂量线与外侧针管的间距的平均值。第36页，课件共53页，创作于2023年2月第37页，课件共53页，创作于2023年2月步进源剂量学方法步进源剂量学系统(steppingsourcedosimetrysystem，SSDS)是荷兰物理学家RobVanderLaarse归纳的方法，它作为巴黎剂量学系统(PDS)的扩展，在保留巴黎系统基本布源规范的同时，充分利用步进源可灵活设置驻留时间的特点，对剂量分布做优化处理：第38页，课件共53页，创作于2023年2月第39页，课件共53页，创作于2023年2月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=0．85BD的关系第40页，课件共53页，创作于2023年2月施治技术第41页，课件共53页，创作于2023年2月（一）腔内、管内照射技术该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。第42页，课件共53页，创作于2023年2月第43页，课件共53页，创作于2023年2月（二）组织间插植照射和模板技术组织间插植照射是指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第44页，课件共53页，创作于2023年2月（三）手术中置管术后照射手术中将治疗管置于病变区术后将后装源放入后装源治疗第45页，课件共53页，创作于2023年2月（四）敷贴治疗(mould)第46页，课件共53页，创作于2023年2月（五）立体定向组织间插植碘-125粒子植入应该属于组织间插植，有术中插植，经皮穿刺插植第47页，课件共53页，创作于2023年2月近距离放疗临床剂量学步骤一、疗前准备、施用器置放及护理措施二、靶区定位、施源器及解剖结构的空间重建三、剂量参考点的设置四、计算源在各个驻留位的照射时间和优化处理第48页，课件共53页，创作于2023年2月第49页，课件共53页，创作于