第十章 臨床常用放療方案解析

1、第十章 臨床常用放療方案,第一節(jié) 放療臨床對(duì)劑量學(xué)的要求,放射治療目的：對(duì)靶區(qū)實(shí)施腫瘤致死劑量，同時(shí)把周圍正常組織的受量控制在允許耐受劑量范圍之內(nèi)，從而得到最小并發(fā)癥的理想的治療比。 治療比：正常組織耐受劑量與腫瘤致死劑量之比稱為治療比，當(dāng)治療比大于、等于1時(shí)，腫瘤才有可能被放療治愈。,腫瘤致死劑量：為達(dá)到95%腫瘤控制率所需的放射線的劑量。正常組織耐受劑量：最小的損傷劑量（TD5/5）和最大的損傷劑量（TD50/5）TD

2、5/5（TD50/5）是指在所有用標(biāo)準(zhǔn)治療條件的腫瘤患者中，治療后5年因放射治療造成嚴(yán)重?fù)p傷的患者不超過(guò)5%（50%）時(shí)的照射劑量。,臨床劑量學(xué)四項(xiàng)基本原則：,① 劑量準(zhǔn)確：靶區(qū)的準(zhǔn)確定義是治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，靶區(qū)應(yīng)包括顯見的腫塊、潛在轉(zhuǎn)移的區(qū)域淋巴結(jié)、亞臨床灶以及考慮由于運(yùn)動(dòng)和擺位誤差而應(yīng)外放的范圍。術(shù)后放療應(yīng)包括手術(shù)范圍，然后嚴(yán)格按照放射腫瘤醫(yī)師給出的靶區(qū)劑量予以照射。② 劑量均勻：在治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)劑量變化應(yīng)小于±5%

3、，在治療計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)，同時(shí)還要求90%或以上的劑量線包饒靶區(qū)，以避免少量的腫瘤細(xì)胞受到低劑量照射而增加復(fù)發(fā)的概率。③ 靶區(qū)內(nèi)劑量要大，同時(shí)減少照射區(qū)內(nèi)正常組織的受量。④靶區(qū)外劑量要小，保護(hù)腫瘤周圍重要器官，重要臟器受量應(yīng)控制在允許范圍之內(nèi)。,第二節(jié)　照射技術(shù)和射野設(shè)計(jì)原理,體外照射技術(shù)有：固定源皮距（SSD）技術(shù)、等中心定角技術(shù)（SAD）和旋轉(zhuǎn)技術(shù)（ROT）。① 固定源皮距照射是將源至皮膚的距離固定，將皮膚距離置于標(biāo)準(zhǔn)源皮距（如10

4、0cm，機(jī)器等中心）處。在單野治療表淺腫瘤時(shí)通常使用此技術(shù)。② 等中心定角照射是將靶區(qū)中心置于機(jī)器等中心處，治療完一個(gè)射野后體位保持不變，將機(jī)器參數(shù)（如機(jī)架和準(zhǔn)直器角度以及射野大小等）調(diào)整至另一個(gè)射野的狀態(tài)進(jìn)行照射。其優(yōu)點(diǎn)是擺位簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，照射不同射野時(shí)體位保持不變，它是目前最常用的照射技術(shù)。③ 旋轉(zhuǎn)技術(shù)與等中心定角照射一樣將靶區(qū)中心置于機(jī)器等中心處，機(jī)架在某一弧度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出束照射靶區(qū)。其劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn)是提高腫瘤劑量，同時(shí)減少正常

5、組織的的受量。,光子束照射的射野安排與劑量特征,1. 單野照射單野照射時(shí)，沿線束中心軸方向劑量分布隨深度增加而呈現(xiàn)指數(shù)遞減的變化如圖，這對(duì)于較大的靶區(qū)，劑量分布很不均勻。在安排射野時(shí)，對(duì)于位于淺表且體積較小的靶區(qū)（如頸部淋巴結(jié)）考慮使用單野照射。靶區(qū)位置較深時(shí)，靶區(qū)前方的正常組織受量將高于靶區(qū)，這些局限性使得單野照射很少被使用 。,圖： 單野照射劑量分布,2. 兩野對(duì)穿照射,當(dāng)兩射野的交角為180度時(shí)，形成了對(duì)穿照射。對(duì)穿照射常用

6、于姑息治療或較小射野間隔靶區(qū)的照射，其劑量分布優(yōu)于單野照射。后圖兩對(duì)穿野劑量權(quán)重相同時(shí)劑量歸一點(diǎn)選在靶區(qū)的中心，可以得到一個(gè)對(duì)稱的劑量分布。靶區(qū)內(nèi)中心軸垂直方向的高值等劑量線內(nèi)凹而使得靶區(qū)劑量不均勻，需要適當(dāng)擴(kuò)大照射野使劑量線更好地包括靶區(qū)。而且靶區(qū)內(nèi)正常組織受到了與靶區(qū)相同的劑量照射。為了提高治療增益比，應(yīng)使每個(gè)射野在體位中心處的深度劑量不少于75%。胸腹部腫瘤體厚常在20cm以上，通常使用多野照射，以彌補(bǔ)對(duì)穿照射的不足。,圖：

7、 兩野對(duì)穿照射劑量分布,3. 多野照射技術(shù),(1)三野技術(shù)：如膽管癌病例，設(shè)置兩水平照射對(duì)穿野，射野的后界避開脊髓，再使用一個(gè)垂直照射的前野，通常在兩水平對(duì)穿野各使用一個(gè)楔尖朝下的楔形板，并適當(dāng)調(diào)節(jié)三個(gè)射野的劑量權(quán)重以獲得較好的劑量分布。(2)四野技術(shù)又稱箱式技術(shù)，兩對(duì)對(duì)穿射野交角照射使得劑量分布更為均勻，治療比約為兩野對(duì)穿的兩倍。(3) 共面技術(shù)：如果射野的中心軸位于同一個(gè)平面之內(nèi)，稱為共面技術(shù)。對(duì)穿技術(shù)的每一個(gè)射野的射入部位與

8、射出部位互相重疊，使正常組織體積與靶區(qū)體積相等(4)非共面技術(shù)：治療床旋轉(zhuǎn)一定角度后再設(shè)置照射野，它們的中心軸彼此不在同一平面之內(nèi)。,非共面照射圖2,非共面照射圖1,圖：多野照射技術(shù),4. 相鄰野設(shè)計(jì),如果兩射野在皮膚表面共線連接，由于射野邊緣射線的發(fā)散而在某一深度引起劑量重疊出現(xiàn)超劑量；如果兩射野在皮膚上留有間隔，在表淺的組織內(nèi)則會(huì)出現(xiàn)低劑量。射野相鄰比較常見：如鼻咽癌治療時(shí)鼻咽部射野與頸部淋巴引流區(qū)射野相鄰；乳腺癌治療時(shí)胸壁切

9、線野與鎖骨上野的相鄰。使用半野鉛擋或獨(dú)立準(zhǔn)直器消除射線的發(fā)散，但是需要依靠病人位置的固定以及依賴皮膚標(biāo)記點(diǎn)來(lái)較好地重復(fù)射野的匹配；當(dāng)連接乳腺胸壁野和鎖骨上野時(shí)，可以使用治療床的旋轉(zhuǎn)來(lái)消除射線的發(fā)散；然而通過(guò)在皮膚表面兩野間的間隔來(lái)匹配射野仍然較為常見，使兩射野邊緣在需要的深度交叉。,5.正交野相鄰,相鄰兩射野中心軸互相垂直但不相交的射野稱為正交野，或正交非共面射野。全腦全脊髓的全腦射野與鄰近脊髓射野的連接、鼻咽癌的鼻咽部射野與頸部

10、淋巴結(jié)引流區(qū)射野的連接以及乳腺癌照射時(shí)兩切線野與鎖骨上野的連接等等。射野間隔可由公式S=（L/2）·（d/SSD）求出，其中d為兩射野在體內(nèi)交接處的深度。在實(shí)際情況中正交野相鄰有諸多方法可以選擇。在乳腺癌照射時(shí)由于胸壁的不規(guī)則或者需避開肺組織而需要使切線野旋轉(zhuǎn)一定的角度，導(dǎo)致計(jì)算變得復(fù)雜，因此使用半野技術(shù)或1/4野技術(shù)更為方便有效；在頭頸部腫瘤正交相鄰野照射時(shí)，由于病變較淺（如淋巴結(jié)）故也主張使用半野技術(shù)照射。,6.不對(duì)稱

11、射野,射野中心軸偏離線束中心軸的射野稱為不對(duì)稱射野。如獨(dú)立準(zhǔn)直器構(gòu)成的半野。,7.射線與射野的改造,1. 擋鉛的制作可以使用低熔點(diǎn)擋鉛（LML）將規(guī)則射野變成不規(guī)則射野，使射野得形狀與靶區(qū)形狀的投影一致，并減少危及器官的受量。通常放在治療機(jī)頭下端的托盤上，距離皮膚要求在15cm以上。根據(jù)臨床治療要求可以制作成全擋、半擋或1/4擋等。根據(jù)半價(jià)層的定義，半擋需要一個(gè)半價(jià)層（HVLS），有50%的射線穿射；全擋需要使用五個(gè)半價(jià)層，約有5

12、%的射線穿射。以往擋鉛常使用純鉛來(lái)制作，由于純鉛熔點(diǎn)高（327℃）而制作困難。通常使用低熔點(diǎn)鉛來(lái)為每位患者制作特定的擋鉛。低熔點(diǎn)鉛為鉍（50%）、鉛（26.7%）、鎘（10.0%）、錫（13.3%）的合金，熔點(diǎn)在70-75℃左右，密度約為9.4g/cm3，為純鉛的83% 。其優(yōu)點(diǎn)是制作方便且能反復(fù)利用。,擋鉛制作過(guò)程,模擬機(jī)射野片 → 擋塊形狀→手動(dòng)切割機(jī)↘TPS → 擋塊文件 → 自動(dòng)切割機(jī) →泡膜切割→澆鑄擋鉛　　　　　

13、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ↓應(yīng)用于治療 ← 拍證實(shí)片 ← 裝入托架←擋鉛修正與驗(yàn)證,8. 多葉準(zhǔn)直器的應(yīng)用,MLC一般由20~60對(duì)葉片組成，呈相對(duì)兩側(cè)排列。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制多個(gè)微型電機(jī)（少數(shù)由手動(dòng)控制）獨(dú)立驅(qū)動(dòng)每個(gè)葉片單獨(dú)運(yùn)動(dòng)達(dá)到射野動(dòng)態(tài)或靜態(tài)成形的目的。每對(duì)葉片寬度在等中心處的投影寬度為10mm左右，一般由鎢或鎢合金制成，葉片高度按5個(gè)半價(jià)層設(shè)計(jì)。為了減少葉片間的漏射線，葉片間采用凹凸槽連接技術(shù)。葉片的橫截

14、面與端面均聚焦于放射源，以減少半影的影響。為了防止葉片端面間隙以及相鄰葉片間隙的漏射線，MLC通常與常規(guī)準(zhǔn)直器配合使用，常規(guī)準(zhǔn)直器根據(jù)MLC的位置，調(diào)至一個(gè)相對(duì)有效射野的最小外接矩形。MLC的控制文件直接由TPS在射野時(shí)生成，或由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字化儀接受模擬機(jī)射野定位片射野的形狀，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至MLC的控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)傳來(lái)的控制文件確定每個(gè)葉片的位置，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)來(lái)完成葉片的走位。,9. 楔形過(guò)濾板的應(yīng)用,在射野過(guò)程中，某

15、些情況如體表輪廓的不規(guī)則或組織密度的不均勻性都會(huì)影響靶區(qū)劑量的分布。通常在射野中插入楔形過(guò)濾板改變線束的分布，以獲得較為均勻的劑量分布。角度可變的楔形板是現(xiàn)代直線加速器完整的組成部分，臨床使用的有固定角度楔形板，通常分為15、30、45、60度幾種，治療時(shí)需要手動(dòng)插入治療機(jī)；而一楔合成楔形板則用一固定角度楔形板（如60度）照射一定的劑量與平野照射一部分劑量相配比，得到0至60度范圍任一楔形角相同的效果。目前還有虛擬楔形板，它通過(guò)準(zhǔn)直

16、器在垂直于射野方向運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間改變靶區(qū)不同照射時(shí)間來(lái)改變劑量分布。,10. 體表曲面和不均勻組織的校正,用計(jì)算法或查表得出的百分深度量都是在以平整體表及實(shí)體組織的標(biāo)準(zhǔn)條件下得出的，在對(duì)于不平整的體表（曲面）或不均勻組織進(jìn)行劑量計(jì)算時(shí)應(yīng)予以校正，以求減少誤差。體表曲面校正主要有組織空氣比法、有效源皮距和等劑量曲線移動(dòng)法三種校正方法。,11. 等效組織填充物（bolus）,在射野時(shí)有兩種情況需要使用等效組織填充物，一是改善因體表輪廓不規(guī)則

17、而導(dǎo)致劑量分布的不均勻性；二是提高皮膚劑量。組織等效物的電子密度、物理密度以及原子序數(shù)應(yīng)近似于組織或水，而且應(yīng)柔韌易彎曲以符合皮膚表面輪廓的形狀。,12. 組織補(bǔ)償器,體表輪廓的不規(guī)則、靶區(qū)深度的變化、射線的斜入射以及組織不均勻的照射等情況，除了可以作劑量校正或者使用等效組織填充物以外，還可以使用組織補(bǔ)償器。用于補(bǔ)償體表輪廓的不規(guī)則，我們稱之為缺損組織補(bǔ)償器；而用于補(bǔ)償密度不均勻組織引起的劑量不均勻性，稱為劑量補(bǔ)償器。原則上任何材

18、料都可以用作補(bǔ)償器，只要它能提供與缺損組織近似的X衰減數(shù)（從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，等效組織填充物也是補(bǔ)償器的一種），但通常選擇使用鋁合金，因?yàn)樗p便便于手拿。不像等效組織填充物使用時(shí)緊貼在皮膚上，組織補(bǔ)償器使用時(shí)應(yīng)皮膚保持足夠的距離（不少于15cm）以避免次級(jí)電子的污染。補(bǔ)償器的制作包括用鉛或銅的小方塊疊成的ELLIS補(bǔ)償器，還有使用鉛皮粘貼的方法。隨著計(jì)算機(jī)控制的三維銑割技術(shù)的開發(fā)，三維補(bǔ)償器的制作成為可能。,第三節(jié) 臨床常見腫瘤放療方

19、案,鼻咽癌肺癌食管癌,第十一章 放射治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)和實(shí)施,外照射靶區(qū)劑量學(xué)的規(guī)定在進(jìn)行放射治療結(jié)果的分析和比對(duì)時(shí)，用一個(gè)國(guó)際性的規(guī)定來(lái)描述靶區(qū)和正常組織的受照體積與劑量是十分重要的。目前國(guó)際輻射單位與測(cè)量委員會(huì)（ICRU）第50號(hào)和第62號(hào)報(bào)告的規(guī)定已被廣泛用來(lái)進(jìn)行對(duì)照射體積和劑量的描述，這將有利于放射腫瘤學(xué)工作者更好地按照規(guī)定執(zhí)行治療方針，并能與國(guó)內(nèi)外放療中心直接進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流。,1. ICRU靶區(qū)體積的規(guī)定,⑴腫瘤區(qū)（G

20、TV）：指用一般診斷手段能診斷出的、肉眼可見的腫瘤病灶，包括轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)或其它轉(zhuǎn)移病灶。⑵臨床靶區(qū)（CTV）：根據(jù)腫瘤生物學(xué)知識(shí)，在腫瘤病灶周圍可能存在的亞臨床灶或腫瘤潛在的向周圍侵犯的范圍，在GTV周邊增加一個(gè)間隙來(lái)包括這個(gè)潛在的腫瘤范圍而確定的一個(gè)體積稱為CTV。CTV的確定依賴于放射腫瘤醫(yī)師對(duì)腫瘤生物行為的了解和臨床經(jīng)驗(yàn)。⑶內(nèi)靶區(qū)（ITV）：在患者體內(nèi)，不同的器官都存在生理性的運(yùn)動(dòng)包括我們所定義的GTV與CTV，而在定義G

21、TV（CTV）時(shí)是在靜態(tài)影像上進(jìn)行的，當(dāng)考慮了這一運(yùn)動(dòng)的范圍后，在CTV周邊外放一個(gè)間隙，形成一個(gè)新的體積就被稱為ITV，它使得運(yùn)動(dòng)著的CTV在此體積內(nèi)出現(xiàn)的概率最大。ITV的確定使得CTV受到最大的處方劑量照射。ITV一旦確定，它與患者坐標(biāo)系的參考物內(nèi)外標(biāo)記應(yīng)保持不變。,⑷計(jì)劃靶區(qū)（PTV）：在勾畫靶區(qū)時(shí)，我們不僅需要考慮器官的生理性運(yùn)動(dòng)，而且還要考慮日常擺位時(shí)患者體位重復(fù)性的不確定性。因此在ITV周邊再外放一個(gè)間隙形成PTV，間隙的

22、大小由靶體積運(yùn)動(dòng)的范圍（Scv）和治療擺位誤差（Si）的綜合誤差（St）確定。 因此PTV的范圍包括了CTV本身，還有因CTV生理性運(yùn)動(dòng)以及擺位誤差而需擴(kuò)大的范圍。PTV是決定照射野大小的最終概念，是聯(lián)系患者坐標(biāo)系和機(jī)器坐標(biāo)系的幾何概念，專用于治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)和執(zhí)行。⑸治療區(qū)（TV）：由若干個(gè)照射野形成的由90%等劑量線所包括的范圍，評(píng)價(jià)包圍的情況可以使用“靶區(qū)適形度”來(lái)說(shuō)明。,⑹照射區(qū)（IV）：由若干個(gè)照射野形成的、需要考慮正常組織

23、受量的一個(gè)照射范圍，由50%劑量線規(guī)定。照射區(qū)的范圍直接反映了正常組織所受劑量的大小。⑺危及器官（OAR）：指可能卷入射野內(nèi)的重要組織或器官，它們的耐受劑量將影響靶區(qū)處方劑量的大小。與計(jì)劃靶區(qū)的定義一樣，在確定危及器官時(shí)，應(yīng)考慮器官本身的運(yùn)動(dòng)和治療擺位誤差的影響，擴(kuò)大后的范圍稱為計(jì)劃危及器官區(qū)（PORV）。在確定危及器官的受量時(shí)，應(yīng)考慮其放射生物學(xué)類型“并型組織”或“串型組織”。前者主要受照射體積和平均劑量的影響，后者的并發(fā)癥概率主要

24、決定于所接受的最大劑量。,2. 靶劑量的規(guī)定,靶劑量是指使腫瘤得到控制或治愈的的腫瘤致死劑量，腫瘤的局部控制取決于靶劑量的選擇。在治療計(jì)劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織的劑量分布均表示成以靶區(qū)內(nèi)某一點(diǎn)劑量歸一的相對(duì)劑量分布的形式，該點(diǎn)稱為劑量規(guī)定點(diǎn)（劑量歸一點(diǎn)）。靶劑量應(yīng)針對(duì)具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量分布，只有一個(gè)計(jì)劃靶區(qū)時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)選在靶區(qū)中心或中心附近。對(duì)于多個(gè)計(jì)劃靶區(qū)的第二、三個(gè)計(jì)劃靶區(qū)的靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)是解剖部位或劑量分布的

25、代表點(diǎn)。靶劑量規(guī)定點(diǎn)不能選擇在劑量變化梯度大的地方，并至少離開射野邊緣2cm。如果靶區(qū)劑量分布按照前面規(guī)定的劑量規(guī)定點(diǎn)（100%）歸一時(shí)，100%等劑量線就代表著靶劑量。,橫斷面劑量曲線分布圖,三、治療計(jì)劃設(shè)計(jì)步驟,一個(gè)完整的治療計(jì)劃貫穿了放射治療的整個(gè)過(guò)程，它包括體模及影像采集、計(jì)劃的設(shè)計(jì)、計(jì)劃的確認(rèn)和計(jì)劃的驗(yàn)證與執(zhí)行等四個(gè)主要步驟。,1. 體模及影像采集階段,患者決定接受放射治療以后，便可以初步根據(jù)腫瘤的部位和患者的一般全身情況

26、等來(lái)確定患者的治療體位，用熱塑膜或真空墊等固定體位，患者采取治療體位在常規(guī)模擬機(jī)或CT模擬機(jī)定位。三維適形放射治療腫瘤定位主要使用CT模擬機(jī)，讓患者處于治療體位（通常使用體位固定裝置）進(jìn)行CT掃描，采集腫瘤以及正常組織的影像資料并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）為治療計(jì)劃設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備。而傳統(tǒng)的二維治療計(jì)劃患者解剖資料主要通過(guò)手工脫?；蚴褂糜邢薜膸讓覥T圖像來(lái)獲取，在劑量計(jì)算時(shí)存在很大的局限性。,2. 計(jì)劃的設(shè)計(jì),當(dāng)CT掃描的影像

27、數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)劃系統(tǒng)后，由放射腫瘤醫(yī)師和放射物理師勾畫出患者身體外輪廓、靶區(qū)、危及器官或者某些感興趣區(qū)域。計(jì)劃設(shè)計(jì)者根據(jù)一些物理因素，如：靶區(qū)位置、性質(zhì)、大小、形狀以及與周圍正常組織的毗鄰關(guān)系來(lái)合理地選擇射線的種類和能量、選擇照射技術(shù)以及對(duì)于射野的安排，還有生物因素如靶劑量以及給予方式的選擇使得靶區(qū)和正常組織受到符合要求的劑量照射。在用TPS評(píng)價(jià)一個(gè)治療計(jì)劃是否符合臨床劑量學(xué)原則時(shí)，可以使用劑量分布的三維顯示以及劑量體積直方圖（DVH

28、），觀察靶區(qū)劑量的均勻性、靶劑量與靶體積的關(guān)系以及靶劑量與正常組織受量的關(guān)系。,3. 計(jì)劃的確認(rèn),治療計(jì)劃由放射腫瘤醫(yī)師認(rèn)可后，打印并輸出計(jì)劃文件，在常規(guī)模擬機(jī)或模擬機(jī)CT進(jìn)行計(jì)劃的核對(duì)?；颊咭灾委燇w位睡于定位床上，按照治療計(jì)劃調(diào)節(jié)好升床、機(jī)架準(zhǔn)直器轉(zhuǎn)角等機(jī)械參數(shù)，觀察機(jī)架轉(zhuǎn)角過(guò)程中是否會(huì)與體位固定裝置發(fā)生碰撞；若設(shè)計(jì)后斜野照射時(shí)射線是否穿過(guò)床板或床邊金屬桿或者是固定裝置。評(píng)估計(jì)劃的可執(zhí)行性，若計(jì)劃不可執(zhí)行，應(yīng)修改計(jì)劃直至被證實(shí)可以

29、執(zhí)行。,4. 計(jì)劃的執(zhí)行與驗(yàn)證,計(jì)劃確認(rèn)以后，由醫(yī)師填寫治療單（放療處方），其內(nèi)容包括詳細(xì)地描寫患者的治療體位和體表參考點(diǎn)的位置，說(shuō)明固定裝置的名稱、頭枕型號(hào)或者是膀胱的充盈狀態(tài)等，首天治療應(yīng)在醫(yī)師的觀察下進(jìn)行。計(jì)劃的執(zhí)行由技術(shù)員來(lái)進(jìn)行，要求技術(shù)員不僅要掌握正確的治療理論和熟練的操作技術(shù)，還應(yīng)具有高度的工作責(zé)任感，以保證治療計(jì)劃的安全、準(zhǔn)確地執(zhí)行。治療計(jì)劃的驗(yàn)證可分為幾何擺位驗(yàn)證以及等劑量分布驗(yàn)證兩大方面。,(1) 幾何擺位的驗(yàn)證：,

30、在擺位過(guò)程中會(huì)存在一些誤差（系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差），甚至是嚴(yán)重的錯(cuò)誤，因此位置的驗(yàn)證非常有必要。傳統(tǒng)的方法是拍攝射野證實(shí)片，使用慢感光膠片，用攝片架固定在身體后方照射前預(yù)照射1-3MU來(lái)拍攝射野影像，與計(jì)劃的BEV圖像比較。由于拍攝射野證實(shí)片需要經(jīng)過(guò)膠片的安裝和沖洗等過(guò)程而較為費(fèi)時(shí)，且照片對(duì)比度也較為有限。近年來(lái)發(fā)展了電子射野影像系統(tǒng)（EPID）可以在每次治療時(shí)動(dòng)態(tài)地觀察射野的影像與變化，EPID的位置驗(yàn)證主要有治療前校正射野、離線評(píng)

31、價(jià)患者擺位、治療間校正患者擺位和治療前校正患者擺位等幾種形式。,(2) 劑量驗(yàn)證：,確認(rèn)患者所接受的劑量是否等于計(jì)劃所給予的劑量，最直接的方法是使用熱釋光（TLD）和半導(dǎo)體劑量計(jì)進(jìn)行體外劑量測(cè)量，但只能測(cè)量數(shù)量有限的幾個(gè)點(diǎn)的劑量且測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)。EPID除了能應(yīng)用于幾何位置的驗(yàn)證以外，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)目潭冗€可以測(cè)量平面的劑量分布。在治療計(jì)劃系統(tǒng)中，可以把某一個(gè)治療計(jì)劃移植至QA模體中，計(jì)算出在模體中的劑量分布，使用MAPCHECK等劑量?jī)x矩

32、陣驗(yàn)證兩維平面的劑量分布。,四、治療體位及體位固定技術(shù),放射治療的目的是使腫瘤組織接受最大劑量的照射并且使周圍正常組織的受量最小，達(dá)到這一目的的一個(gè)重要方法是減少PTV外放的范圍。雖然內(nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)較難以控制，但可以通過(guò)外部的固定來(lái)減少治療中擺位的誤差以及患者的移動(dòng)。擺位誤差可以分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。隨機(jī)誤差是指由于患者體位重復(fù)性的變化以及治療過(guò)程中體位的運(yùn)動(dòng)而引起的誤差，可以通過(guò)改善擺位技術(shù)來(lái)使得誤差最小化；系統(tǒng)誤差是由于擺位

33、過(guò)程中機(jī)器方面如等中心、光學(xué)源皮距指示器等的誤差而引起的，可以通過(guò)日常的機(jī)器質(zhì)量保證程序來(lái)消除。,1. 治療體位的選擇,患者的治療體位必須是舒適的、可重復(fù)的而且能夠便于模擬定位與治療的實(shí)施。對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，越是簡(jiǎn)單的、舒適的體位越是容易保持和重復(fù)，如仰臥體位明顯優(yōu)于俯臥體位。特別是隨著等中心技術(shù)的廣泛使用，多數(shù)的腫瘤治療患者都可采用仰臥體位，或者采用同一體位進(jìn)行多靶區(qū)的照射，其優(yōu)點(diǎn)是擺位簡(jiǎn)單又精確，而且能使相鄰射野能夠更好地連接。如鼻咽

34、癌照射時(shí)，患者取仰臥體位頭戴固定面罩，分別照射鼻咽部以及頸部淋巴灶兩個(gè)靶區(qū)。而有些情況患者需要采取俯臥位，如全腦全脊髓照射，這對(duì)體位的固定提出了更高的要求。,2. 體位固定技術(shù),(1) 高分子低溫水解塑料熱壓成型技術(shù)：用于頭頸部的頭頸膜和用于體部的體膜置于75℃左右水中3-4分鐘，透明軟化后取出按壓在患者治療部位冷卻成型即可，且對(duì)劑量的影響一般小于2-3‰。(2) 真空袋成型技術(shù)：在封閉的塑料或橡膠袋中充滿了許多微小的塑料顆粒，患者

35、睡于真空袋上擺好治療體位，通過(guò)塑料袋上的抽氣口抽真空，使塑料顆粒積壓變硬而達(dá)到固定的目的。真空袋可用于局部（如腿和手臂）的固定也可以用于全身的固定，可以單獨(dú)使用也可以與其它固定裝置（如體架）組合使用。在設(shè)計(jì)射野時(shí)，當(dāng)射線需要穿過(guò)真空袋到達(dá)靶區(qū)時(shí)應(yīng)注意射線的衰減和皮膚的反應(yīng)。(3) 立體定向系統(tǒng)：用于X或γ線立體定向放射治療的體位固定。它分為定位框架和治療框架，并通過(guò)基礎(chǔ)環(huán)和各自的適配器與CT、MRI等影像設(shè)備的診斷床和加速器的治療床連

36、接，以達(dá)到精確固定的目的。,五、體位參考標(biāo)記,體位及體位固定以后，使用常規(guī)模擬機(jī)或CT模擬機(jī)等影像設(shè)備，利用TPS確定靶區(qū)中心，得到了以靶區(qū)中心為原點(diǎn)的靶區(qū)坐標(biāo)系。利用兩側(cè)墻和天花板上的激光燈描繪出靶中心的體位參考點(diǎn)。在治療時(shí)，通過(guò)體位參考點(diǎn)將靶區(qū)坐標(biāo)系對(duì)準(zhǔn)治療機(jī)坐標(biāo)系，使靶中心位于治療機(jī)等中心處。體位參考點(diǎn)通常是皮膚標(biāo)記或文身，是代表靶坐標(biāo)系的位置符號(hào)。由于器官的運(yùn)動(dòng)，它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系將發(fā)生變化。頭頸部變化較小，而對(duì)于胸腹部由于呼吸

37、等運(yùn)動(dòng)而使變化相對(duì)較大。合理地選擇參考標(biāo)記點(diǎn)應(yīng)遵循下列的原則：① 可選擇相對(duì)固定的解剖位置，如食管癌照射時(shí)可選在氣管隆突處。② 頭頸部腫瘤照射時(shí)，因皮下脂肪較薄標(biāo)記點(diǎn)可設(shè)在固定面罩上。③ 腹部因皮下脂肪較厚，皮膚標(biāo)記點(diǎn)應(yīng)設(shè)在皮膚位移最小處。④ 內(nèi)標(biāo)記定位的精度要高于外標(biāo)記，因此立體定向治療時(shí)使用內(nèi)標(biāo)記如在腫瘤周圍預(yù)埋金點(diǎn)的方法。,六、模擬機(jī)與CT的應(yīng)用,在靶區(qū)定位時(shí)，使患者處于治療體位定出靶區(qū)中心，并作出相應(yīng)的參考標(biāo)記。當(dāng)前常用的靶區(qū)

38、定位方法包括常規(guī)模擬機(jī)、CT模擬機(jī)和模擬機(jī)CT。,1. 模擬定位機(jī),模擬定位機(jī)作為診斷與定位的工具，是一個(gè)模擬治療機(jī)功能的等中心機(jī)組合了診斷X線機(jī)而成，具有動(dòng)態(tài)透視、攝片、診斷和定位的功能。由X線球管、準(zhǔn)直器、機(jī)架、影象增強(qiáng)器、定位床以及控制臺(tái)等幾部分組成。X線球管和準(zhǔn)直器安裝于機(jī)架的一端相當(dāng)于治療機(jī)的機(jī)頭，X線球管代替了60Co源或者加速器的靶位置，準(zhǔn)直器由限束裝置和“井”形射野界定線組成。限束裝置用來(lái)調(diào)節(jié)X線束范圍（透視視野范

39、圍），射野井形界定線用來(lái)指示射野的位置和范圍，幫助醫(yī)生觀察病變與周圍組織的關(guān)系，準(zhǔn)直器的運(yùn)動(dòng)功能應(yīng)與治療機(jī)相同。機(jī)架的另一端是影像增強(qiáng)器，將X線影像信號(hào)放大，通過(guò)電視系統(tǒng)顯示在監(jiān)視屏上。影像增強(qiáng)器可以向前后、左右以及上下運(yùn)動(dòng)，定位時(shí)用于移動(dòng)透視的視野范圍。機(jī)架除了與治療機(jī)一樣能作等中心旋轉(zhuǎn)外，還能調(diào)節(jié)源軸距以適應(yīng)不同的治療機(jī)。模擬機(jī)定位床的運(yùn)動(dòng)和承重應(yīng)與治療機(jī)相同，一般由透射線的碳纖維材料組成。,模擬定位機(jī)的作用：,在治療計(jì)劃過(guò)程中

40、，它主要包括：① 靶區(qū)及重要器官的定位。模擬機(jī)提供了患者治療狀態(tài)的影象資料，可以動(dòng)態(tài)觀察射野方向靶區(qū)或正常組織的運(yùn)動(dòng)、靶區(qū)和正常組織的毗鄰關(guān)系，并拍攝射野方向的X線平片用于射野擋塊的設(shè)計(jì)。② 用于治療計(jì)劃的模擬與驗(yàn)證。在治療機(jī)治療之前，設(shè)計(jì)好的計(jì)劃必須經(jīng)過(guò)模擬機(jī)確認(rèn)，評(píng)估可執(zhí)行性；將制作好的擋塊插入托架，觀察擋塊的形狀與位置，并拍攝驗(yàn)證片。,2. CT模擬機(jī),CT模擬技術(shù)是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一種新的腫瘤定位技術(shù)，并在近10

41、年來(lái)成為三維適形放射治療不可缺少的手段。研究表明有30%～80%接受放療的病人可以得益于CT計(jì)劃，因?yàn)檩^常規(guī)模擬機(jī)而言，CT的信息增加了定義靶區(qū)的準(zhǔn)確性。據(jù)估計(jì)，使用CT可大致提高約3.5%的五年生存率，特別是對(duì)腦、喉部、盆腔和腹部等小野治療時(shí)產(chǎn)生較大的影響。一套完整的CT模擬系統(tǒng)是由CT掃描機(jī)、治療計(jì)劃系統(tǒng)和激光射野定位儀組成。CT在治療計(jì)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要指：① 治療計(jì)劃要求CT床面必須是平坦的，以使掃描體位與治療體位能保持一

42、致。同時(shí)掃描孔徑應(yīng)該足夠大（應(yīng)在70cm以上），以適合放射治療的各種體位。② 腫瘤和正常組織的確定：CT具有較高的密度分辨率，相對(duì)于常規(guī)X線機(jī)大大提高了定義靶區(qū)和危及器官的精確性。③ CT值提供了非均勻組織的密度信息，使用矯正曲線將CT矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對(duì)電子密度來(lái)提供劑量計(jì)算所需要的密度數(shù)據(jù)。,CT模擬的過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟，,① 讓患者按治療體位睡于CT掃描床，并使用體位固定裝置固定體位，確定掃描范圍并在體表標(biāo)上定位參考點(diǎn)標(biāo)記（通常是

43、三個(gè)鉛點(diǎn)）。進(jìn)行CT掃描以獲得治療部位的CT影像資料。② CT影像資料通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)，重建出患者治療部位的“三維假體”，并在“三維假體”上進(jìn)行治療方案的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證（虛擬模擬）。③ 將模擬定位的結(jié)果主要是照射野的等中心點(diǎn)，相對(duì)于CT掃描時(shí)定位參考點(diǎn)的位移，傳輸給激光照射野定位儀并通過(guò)其兩側(cè)墻和天花板上的激光燈完成位移，在患者皮膚或固定裝置上做好照射野等中心標(biāo)記，再次行CT掃描，以檢驗(yàn)等中心點(diǎn)是否準(zhǔn)確。確認(rèn)無(wú)誤后，才算完成了

44、模擬定位工作。CT模擬機(jī)和虛擬模擬構(gòu)成的整個(gè)過(guò)程稱為CT模擬。,七、治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）,治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)是整個(gè)放射治療過(guò)程中非常重要的一個(gè)步驟。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)在放射治療中的應(yīng)用，發(fā)展了以高速計(jì)算機(jī)作為操作平臺(tái)的三維適形放射治療計(jì)劃系統(tǒng)。它不僅改進(jìn)和充實(shí)了早期計(jì)劃系統(tǒng)劑量計(jì)算和顯示功能，并可與影像定位設(shè)備如CT、MRI、以及治療機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。,1. 二維與三維計(jì)劃系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行二維治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)始于上世紀(jì)

45、50年代末。二維計(jì)劃系統(tǒng)具有許多的局限性，主要表現(xiàn)為：患者治療部位的解剖資料主要通過(guò)手工脫模和拍攝X線平片獲得，靶區(qū)及正常組織定位不精確，提供的密度數(shù)據(jù)也較為有限。二維的計(jì)算模型忽略了射線的擴(kuò)散，不考慮相鄰層面對(duì)計(jì)算點(diǎn)劑量的影響，具有局限性。,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些三維顯示軟件以及三維計(jì)算模型相繼得到開發(fā)。使得放射治療計(jì)劃的三維劑量顯示和三維劑量計(jì)算成為可能。解剖結(jié)構(gòu)的三維描述；照射野有三維空間位置的描述；三維劑量計(jì)算在三

46、維劑量網(wǎng)格上進(jìn)行；三維劑量分布的顯示；,2. 患者治療部位解剖數(shù)據(jù)的獲得與表達(dá),目前用于治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的解剖數(shù)據(jù)主要通過(guò)CT掃描獲得，必要時(shí)使用“影像融合”技術(shù)將MRI或PET等影像疊加于CT影像上，有助于放射腫瘤醫(yī)師更為精確地勾畫出腫瘤及周圍正常組織。在三維治療計(jì)劃中，患者解剖結(jié)構(gòu)是用橫斷面影像（大于10層）來(lái)表示的；在傳統(tǒng)的三維治療計(jì)劃中以三維輪廓圖表示；而在現(xiàn)代三維治療計(jì)劃中解剖結(jié)構(gòu)是以CT值的三維矩陣轉(zhuǎn)換成三維電子密度的形

47、式來(lái)表示。,3. 圖像登記,治療計(jì)劃系統(tǒng)對(duì)輸入的以圖像表示的解剖數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像登記。圖像登記的目的是：① 通過(guò)預(yù)置的CT掃描中心建立患者坐標(biāo)系；② 在患者坐標(biāo)系中重建出治療部位的三維解剖結(jié)構(gòu)；③ 將不同種類的圖像進(jìn)行融合；④ 等劑量分布在不同圖像中相互映射。,4. 治療方案的評(píng)估,結(jié)構(gòu)評(píng)估和定量評(píng)估它主要包括等劑量顯示和劑量體積直方圖兩種。等劑量顯示又分為：① 二維劑量分布顯示包括多層面（橫斷位、矢狀位、冠狀位等）的劑量分布，

48、以及任一截面劑量的分布（profile）；② 三維劑量分布顯示使用等劑量線面或不同顏色體積來(lái)三維地顯示等劑量分布。等劑量的顯示可以直觀地觀察到靶區(qū)內(nèi)劑量分布的均勻性，劑量和與靶區(qū)的適形度，以及靶區(qū)周圍劑量變化梯度以及與周圍正常組織的關(guān)系。,劑量體積直方圖（DVH）,劑量體積直方圖（DVH）是治療計(jì)劃目前最常用的評(píng)估工具，它以二維圖形的方式定量地表達(dá)了靶區(qū)或重要器官多少體積受到多高劑量的照射。一個(gè)理想的治療計(jì)劃應(yīng)為靶區(qū)內(nèi)100%的體

49、積接受到劑量規(guī)定點(diǎn)的劑量（100%），而危及器官內(nèi)100%體積接受零劑量的照射。但這在實(shí)際的治療計(jì)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中一般難以達(dá)到。DVH的基本形式是某一劑量區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的體積單元數(shù)。若是使用單位劑量體積則為微分DVH，用于了解同一器官內(nèi)受照體積與劑量間的相對(duì)關(guān)系。除了可以通過(guò)DVH提供如靶區(qū)（或危及器官）的總體積、受到的最大劑量、最小劑量、平均劑量以及某一劑量線（如90%）所包饒的體積等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)計(jì)劃的優(yōu)劣外，還可以根據(jù)曲線的形狀顯示