螺旋斷層放療系統(tǒng)課件

1、 TomoTherapy Hi-Art System螺旋斷層放療系統(tǒng)背 景惡性腫瘤的治療是一個世界性的難題嚴重威脅人類健康的常見病和多發(fā)病惡性腫瘤（癌癥）具有極高的致死率 目前的治療方法：手術(shù)、放療和化療以及藥物等 化學藥物治療常引起嚴重的毒副反應 直線加速器放療用于治療腫瘤已有80多年 仍面臨兩大挑戰(zhàn): 射線束如何準確的照到腫瘤上最大程度的減小對腫瘤周圍健康組織的傷害螺旋斷層放射治療儀 (Tomotherapy)可實施360全方位立體治療 先進的治療計劃 每日CT圖象 360o 全方位治療 個性化護理平臺螺旋斷層放療系統(tǒng)Hi-ART綜合的放射治療系統(tǒng)集成了計劃，劑量計算，兆伏級CT掃描、定位

2、和螺旋照射治療功能單一完整的調(diào)強放療系統(tǒng)。CT介導的三維調(diào)強放射治療將直線加速器和螺旋CT整合能夠治療不同的靶區(qū), 均由單一的螺旋射線束完成兆伏CT圖像,可觀察劑量分布及腫瘤變化螺旋斷層放療機(TomoTherapy) 是目前世界上唯一能夠治療癌癥的 CT 機美國CNN對TomoTherapy的評價腫瘤治療的顛峰產(chǎn)品The news segments that follow may be used for internal review, analysis or research only. Any editing, reproduction, publication, rebroadcast

3、, public showing, internet or public display is forbidden and may violate copyright law.TomoTherapy在放療技術(shù)發(fā)展中所處的位置治療精度相關(guān)于子野數(shù)目普通放療適形放療調(diào)強放療影像引導調(diào)強放療鈷60直線加速器直線加速器多葉光柵IGRT直線加速器TomoTherapy直線加速器多葉光柵TPSTomoTherapy是目前唯一通過美國FDA認證可以執(zhí)行劑量引導調(diào)強的放療系統(tǒng)劑量引導調(diào)強放療照射（子）野數(shù)目Tomo每個螺旋周期中有51弧形照射野！Tomo每個弧形照射野都有64個可調(diào)節(jié)的子野！Tomo每個子野都

4、有100級強度可調(diào)！劑量分布的復雜程度高（Tomo可以達到幾萬個子野）低（適形放療才幾個照射野）TomoTherapy在放療技術(shù)發(fā)展中所處的位置更多的射線束 = 更高的精確度1 Beam5 Beams11 Beams17 Beams25 Beams51 Beamsmmmmmmmmmmmm正如能量不會憑空消失一樣，能量不會憑空產(chǎn)生。理想的劑量部分需要高度精確的技術(shù)手段來保證：機架的機械等中心精度0.1mm；床的機械等中心精度0.1mm；多葉光柵漏射率0.3%；高精度的軟件算法；超群的運算能力。集成化的機載CT成像設(shè)備 精確的一體化的治療計劃系統(tǒng)，能產(chǎn)生計算和實測高度一致的照射劑量分布能夠?qū)崿F(xiàn)大范

5、圍的 IMRT 照射野（60 厘米直徑 X 160 厘米長）而且無需考慮野銜接問題 復雜的治療可以容易地實現(xiàn) 多處部位的腫瘤治療可同時進行 在保持對靶區(qū)高度均勻的劑量同時使得對正常組織的保護更加容易 細小腦部腫瘤 160 cmTOMO使放射治療不再受制于腫瘤的形狀與大小 4 mm腫瘤形狀復雜性圓球形高度不規(guī)則形傳統(tǒng)IMRT方式和適形治療傳統(tǒng)放射外科(r刀x刀)照射體積40 cm機器人放射外科(射波刀等)80 cm腫瘤小于15 cm頭頸部腫瘤乳腺癌前列腺斗蓬野頭顱/全脊柱全身范圍同時治療多靶區(qū)(點)腦部及頭頸部腫瘤 4cm實際只能用于腦部良性腫瘤治療TomoTherapy 螺旋斷層放療Tomo有

6、兩種工作狀態(tài)：成像狀態(tài)時能量為2.8MV；治療狀態(tài)時能量為6MVHelical Tomo ProstateTomo獨有兆伏級CT成像技術(shù)Tomo成像源和照射源相同機械精度相同成像精度和照射精度都是0.1mm遠遠高于傳統(tǒng)加速器的1mm目前最先進的放療技術(shù)調(diào)強放療技術(shù)影像引導的調(diào)強放療技術(shù)劑量引導的調(diào)強放療技術(shù)TomoTherapy進行調(diào)強放療的臨床效果Tomo每個螺旋周期中有51弧形照射野。Tomo每個弧形照射野都有64個可調(diào)節(jié)的子野。Tomo每個子野都有100級強度可調(diào)。Tomo的單位劑量率達到850mu/min。Tomo機架和治療床的等中心精度達到0.1mm。超級服務器集群的使用提供了Tom

7、o非凡的運算能力。Tomo擁有無與倫比的調(diào)強治療能力 腫瘤適形度 劑量均勻性 要害器官的保護TomoTherapy進行調(diào)強放療的臨床效果TomoTherapy在影像引導上的獨特優(yōu)點Tomo是目前唯一采用CT做影像引導的放療系統(tǒng)，成像精度更高。Tomo的扇形束(Fan Beam)兆伏級CT的影像質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)加速器使用的錐形束(Cone Beam)千伏級CT影像質(zhì)量。只有Tomo的Fan Beam MVCT影像可以用來做劑量計算和驗證。自適應放療的流程MVCT存儲融合后的影像Plan精確定位治療評估每天的治療劑量評估根據(jù)劑量要求改變或生成新的組織輪廓修改組織輪廓患者擺位自適應計劃Tomo放療技術(shù)的

8、優(yōu)勢調(diào)強放療技術(shù)腫瘤適形度更高；靶區(qū)內(nèi)劑量均勻性高；正常組織的保護更好。影像引導的調(diào)強放療技術(shù)圖像質(zhì)量更好；圖像的密度值準確可用于劑量計算和驗證。獨有劑量引導的調(diào)強放療技術(shù)TomoTherapy 如何工作的? 治療計劃 CT 引導病人成像定位 放射治療TomoTherapy 如何工作的?TomoTherapy 本質(zhì)上就是兩種技術(shù)的結(jié)合：旋轉(zhuǎn)CT掃描 IMRT（調(diào)強適形放療） （ Intensity Modulated Radiation Therapy）在CT掃描器的照射下，病人在系統(tǒng)中移動，但繞著病人旋轉(zhuǎn)的為特殊的X射線而非常規(guī)的X射線治療前，通過三維成像和特殊軟件精確的確定腫瘤的輪廓；確定

9、腫瘤所接受的輻射劑量，同時考慮周邊結(jié)構(gòu)能承受的放射水平；TomoTherapy Hi-Art系統(tǒng)計劃工作站計算出合適的模式，位置和照射強度TomoTherapy的治療過程視頻1:TomoTherapy 繞著病人作360旋轉(zhuǎn)視頻2:TomoTherapy 發(fā)出 成(電磁)筆形波束的射線視頻3:TomoTherapy 能通過成像技術(shù)鎖定腫瘤一體化解決方案治療計劃QAIGRT R&V治療患者自適應計劃OptimizerCluster中央數(shù)據(jù)庫TomoTherapy集成化的圖像融合配準工具開始治療： 7 天后 2 周后 3 周后 1 個月后您是否知道脊髓每天受到的劑量是否改變又改變了多少呢?臨床案例

10、: 治療過程中腫瘤可見區(qū)域收縮回顧計劃評估因為您可以通過每天的CT圖像來精確計算劑量.用最后一天解剖位置的劑量計算減去原始的計劃劑量綠色區(qū)域代表：實際傳輸劑量和計劃劑量沒有差異判斷Tomo上可以進行的放療技術(shù)調(diào)強放療影像引導的調(diào)強放療（IGRT）劑量引導的調(diào)強放療大分割技術(shù)的調(diào)強放療（SBRT）立體定向外科手術(shù)（SRS，X-刀）SBRT可以精確的治療不同大小的腫瘤聚焦的能量傳輸，外周劑量遞減迅速螺旋狀的強度調(diào)節(jié)適形度更好例1: Arteriovenous malformation (AVM)動靜脈畸形瘤 腫瘤大小: 29cc腫瘤包裹了腦干、視交叉和左側(cè)視神經(jīng) 單次16居里(Gy)Tomo用于神

11、經(jīng)外科Tomo的應用Tomo作為最先進的放療設(shè)備，一面市就受到全球放療頂尖放療醫(yī)院推崇最先進的診斷設(shè)備能將Tomo的治療能力發(fā)展到極致Tomo對于神經(jīng)外科、骨髓移植、外科等科室都有巨大的促進作用Tomotherapy的優(yōu)點 由腫瘤大小來說明 由影像導引與劑量分布來說明 個人化的治療策略 TomoTherapy 較少有放射生物學問題從細胞或體素的角度來看螺旋斷層放療通常在幾分鐘時內(nèi)就能將調(diào)強照射執(zhí)行完畢；從執(zhí)行時間上看Tomotherapy 更像傳統(tǒng)適形放療，而非傳統(tǒng)調(diào)強治療 IMRT 從劑量投射方式上看Tomotherapy將劑量投射到組織體素內(nèi)的方式更像傳統(tǒng)適形放療，而非傳統(tǒng)調(diào)強治療 IMR

12、T TomoTherapy 極少有實際照射劑量誤差的擔憂射束形成系統(tǒng)簡單，無射線平（均）整器，無射野修飾附件等； 治療計劃系統(tǒng)的卷積疊代模型在機器出廠前就完成建模、擬合、驗證和測試工作 ； 調(diào)強治療（IMRT）是由大量的子野（小野）構(gòu)建成大的劑量強度適形的野，而傳統(tǒng)的調(diào)強方式并非為此設(shè)計的； Tomotherapy 系統(tǒng)專門設(shè)計成能快速高效地投射千百個子野； 在 Tomo 機器上，你所做的計劃，就會是你實際所要得的劑量分布結(jié)果 一個典型的既有 Tomo又有傳統(tǒng)技術(shù)的放療中心TomoTherapy 通常被用來治療復雜的病例，若用傳統(tǒng)方法則耗時費力（比如頭頸部腫瘤）； TomoTherapy 用于

13、那些必須每天采用影像引導治療的病人（如前列腺癌）；傳統(tǒng)技術(shù)通常用于治療一些簡單的可治愈性病例（如淋巴為陰性的乳腺癌）和大部分姑息性病人； TomoTherapy治療過所有的患癌部位，而且大多數(shù)醫(yī)院的最復雜的病例都是在 Tomo 上完成螺旋斷層放療系統(tǒng)Hi-ART代表了下一代的斷層射線治療技術(shù)，并為未來新興的腫瘤學家在放射治療中提供了空前的手術(shù)精度,這種方法極大的提高了對腫瘤的治療效果,由于減少了對正常器官的放射劑量, 從而極大的減少了副作。TomoTherapy系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于治療各種形式的腫瘤, 包括前列腺癌，乳腺癌，肺癌，腦部腫瘤，頭頸部腫瘤，骨及軟組織腫瘤, 以及淋巴瘤和骨癌。主要優(yōu)勢：聚焦斷層照射腫瘤，靶區(qū)適形性佳，劑量分布均勻，最大限度的保護正常組織及器官；具有圖像引導功能，每次放療前在治療機上進行掃描，確認治療體位在三維空間上與治療計劃一致后再行放療，從而保