近距離放療劑量學-課件

近距離放療劑量學基礎1PPT課件放射治療按放射源與人體的

相對位置關系分類外照射（遠距離照射）內照射（近距離照射）高能X(γ)劑量學高能電子束劑量學近距離放療劑量學2PPT課件近距離放療劑量學的主要內容1、概述2、使用的放射源3、物理量、單位制和劑量計算4、各劑量學系統(tǒng)5、施治技術及臨床劑量學步驟3PPT課件第一節(jié)概述4PPT課件1、什么是近距離放療？

近距離放療也稱內照射，它與外照射（遠距離照射）相對應，是將封裝好的放射源，通過施源器或輸源導管直接置入患者的腫瘤部位進行照射。5PPT課件2、基本特征1.放射源貼近腫瘤組織，腫瘤組織可以得到有效的殺傷劑量，而鄰近的正常組織，由于輻射劑量隨距離增加而迅速跌落，受量較低。2.近距離照射很少單獨使用，一般作為外照射的輔助治療手段，可以給予特定部位，如外照射后殘存的瘤體等予以較高的劑量,進而提高腫瘤的局部控制率。6PPT課件3、近距離放療的照射方式

腔內治療管內治療組織間插植治療術中插植治療表面敷貼治療7PPT課件4、放射源的置放方式

手工手工操作大多限于低劑量率且易于防護的放射源。后裝技術后裝技術則是指先將施源器(applicator)置放于接近腫瘤的人體天然腔、管道或將空心針管植入瘤體，再導入放射源的技術，多用于計算機程控近距離放療設備。

8PPT課件9PPT課件10PPT課件5、現代近距離治療的特點后裝技術。單一高活度放射源，源運動由微機控制的步進馬達驅動。放射源微型化。劑量分布由計算機進行計算。11PPT課件6、近距離放療按劑量率大小劃分

低劑量率(LDR)：＜2~4Gy／h中劑量率(MDR)：＜4～12Gy／h高劑量率(HDR)：＞12Gy／h

12PPT課件第二節(jié)近距離放療使用的

放射源13PPT課件1、近距離治療常用的放射性核素14PPT課件2、現代近距離治療常用的放射性核素核素名稱符號半衰期主要射線能量（KeV)半值厚（mmPb）常數R..cm/(h.mci)鐳-226Ra-2261622年γ830148.25鈷-60Co-605.24年γ117313321213.07銥-192Ir-19273.83天γ38034.6215PPT課件第三節(jié)近距離放療的物理

量、單位制和劑量

計算16PPT課件一、近距離放療的物理量和單位制放射源的活度(activity，A)：

放射性物質的活度定義為源在t時刻衰變率。放射活度的舊單位是居里(Curie)，符號Ci，它定義為1Ci=3.7×1010衰變/秒在標準單位制下放射活度單位是貝克勒爾(Bq)，1Bq=ldps=2.70×10-11Ci17PPT課件密封源的外觀活度Aapp：在實際應用中，源的有效活度直接受源尺寸、結構、殼壁材料的衰減及濾過效應的影響，源在殼內的內含活度，即裸源活度與有外殼時放射源的活度測量值可能存在很大差異，因此派生所謂外觀活度的概念，它定義為同種核素、理想點源的活度，它在空氣介質中、同一參考點位置上將產生與實際的有殼密封源完全相同的照射量率。目前隨著源尺寸的微型化，外殼材料變得更薄，導致外觀活度與內含活度的差異日趨縮小，外觀活度又可稱作等效活度。18PPT課件放射性核素的質：

放射性核素射線的質量用核素符號、半衰期和輻射線的平均能量三要素來表示。

如：鈷Co-60的半衰期=5.24年，γ輻射線平均能量為1.25MeV;

銥Ir-192的半衰期=74.2天，γ輻射線平均能量為0.38MeV;19PPT課件照射量常數Г:

在特定的條件下，單位質量的放射源在單位距離處的純γ射線的量。吸收劑量D:

吸收劑量的定義為dE/dm的商，dE為電離輻射在質量為dm的介質中沉積的平均能量。SI單位為戈瑞（Gy）。20PPT課件二、劑量計算距源r處吸收劑量：

D=A

×

f×

Г×(1/r2)×φ

×T其中：A：源的外觀活度（mCi)

f：倫琴~拉德轉換因子（cGy/R-1)

Г:照射常數

φ：劑量分布不均勻校正函數，一般取常數

T：組織散射與衰減因子21PPT課件（一）、空間劑量角分布1、理想點源的劑量角分布為同心圓三、放射源在介質中的劑量分布22PPT課件2、微型柱狀源的空間劑量角分布膠片法測量192Ir放射源空間劑量角分布結果23PPT課件3、線源與微型模擬源的劑量分布的比較24PPT課件4、不同核素在水中徑向劑量衰減

25PPT課件近距離放療劑量學特點局部劑量高，達到邊緣后劑量陡然下降。照射范圍內劑量分布不均一，近源處高。26PPT課件第四節(jié)近距離放療的劑量學系統(tǒng)

經典婦瘤(宮頸癌)劑量學組織間插植的巴黎劑量學系統(tǒng)腔內、管內照射劑量學27PPT課件一、婦瘤腔內照射劑量學系統(tǒng)斯德哥爾摩系統(tǒng)巴黎系統(tǒng)曼徹斯特系統(tǒng)紐約系統(tǒng)28PPT課件“系統(tǒng)”的含義：“系統(tǒng)”指的是，欲在治療體積內獲得一適宜的劑量分布，要求必須遵循的一系列放射源分布的規(guī)則，如使用放射源的類型、強度、應用的方法和幾何設置；同時“系統(tǒng)”也明確了劑量表示和計算的方法。如果改變了放射源的分布規(guī)則，系統(tǒng)所預示的劑量分布也會有所改變。29PPT課件各系統(tǒng)的主要特點比較斯德哥Ra-226高較短宮腔:串接爾摩(140mgRa)(1天)陰道:平或彎曲

巴黎Ra-226低較長宮腔:串接

(60mgRa)(2天)陰道:3個獨立源曼徹斯特Ra-226中長宮腔:串接

(倫琴)(3天)陰道:2個卵形源

A-B點系統(tǒng)系統(tǒng)放射源強度治療時間幾何設置示意圖30PPT課件31PPT課件32PPT課件紐約系統(tǒng)33PPT課件ICRU38號報告的建議

除確定靶區(qū)和治療區(qū)外，ICRU還定義了參考體積的概念，即參考等劑量面包羅的體積。參考劑量值對低劑量率(0.4～2Gy／h)治療為60Gy；對高劑量率治療為相應的(<60Gy)等效生物劑量值。參考體積由劑量分布反映的長(dl)、寬(dw)、高(dh)確定

.

定義直腸劑量參考點(R)、膀胱劑量參考點(BL)

34PPT課件參考體積的定義35PPT課件有關劑量監(jiān)測點的定義36PPT課件二、組織間插植的巴黎劑量學系統(tǒng)

布源規(guī)則：

等距封裝在塑管中的串源(ribbon)均呈直線型、彼此相互平行、各線源等分中心位于同一平面、各源相互等間距、排布呈正方形或等邊三角形、源的線性活度均勻且等值、線源與過中心點的平面垂直。

37PPT課件若靶區(qū)厚度T≤12mm則用單平面插植，若靶區(qū)厚度T≥12mm則用雙平面插植基準劑量點(basaldosepoints)定義在正三角形各邊垂直平分線交點或正方形對角線的交點。該點是源(針管)之間劑量最低的位置，基準劑量(BasalDose)是各基準點劑量BD的平均值BD：且參考劑量RD=0.85BD

38PPT課件39PPT課件步進源劑量學方法

1．各駐留位照射時間不再相等，而是中間偏低，外周加長，從而使沿縱向排布的基準點串列獲得近似相同的劑量。

2．活性長度不僅沒必要超出靶區(qū)長度，甚至較靶區(qū)長度更短(一般AL=L－1.0cm)。

3．參考劑量與基準劑量的關系仍然維持RD=0.85BD的關系。40PPT課件第五節(jié)施治技術

腔內治療管內治療組織間插植治療術中插植治療表面敷貼治療41PPT課件（一）腔內、管內治療1.特點：腔內、管內照射技術的特點是利用人體自身天然腔體和管道置放施源器，治療諸如宮頸癌、鼻咽癌、食管癌、主支氣管肺癌、直腸癌及陰道癌等。2.應注意的問題：

1．參考點設置

2．劑量梯度變化

3．源步進長度的影響42PPT課件1．參考點設置問題

腔管治療的劑量參考點大多相對治療管設置，且距離固定。

例如，食管癌、氣管腫瘤參考點設在距源軸10mm處，直腸、陰道癌治療參考點定在粘膜下，即施源器表面外5mm。當然，這并不意味著認定腫瘤靶區(qū)邊緣就在這一距離，而是為了施治技術的相對統(tǒng)一以及便于院所間交流形成的規(guī)范。因為如果不這樣做，距離反平方因素將會使各院所之間的實際施治劑量大相徑庭，完全喪失交流的基礎，這是近距離放療有別于外照射的一個重要方面。43PPT課件2．劑量梯度變化問題

劑量梯度變化的影響隨之而來的另一個問題是施源器的規(guī)范化問題。因為參考點確定后，與正常組織反應有直接關聯的粘膜受量將由治療管的外徑大小決定。腔內照射施用器管徑和參考距離的選擇須控制Ds／Dr之比在2～3，必要時還需依患者反應程度減少Dr量。同理，陰道、直腸癌照射的參考點選在施用器表面或粘膜下5mm，這時選用較粗的柱狀施用器有利于削弱靶區(qū)的梯度變化，這時G3>>G10。

44PPT課件45PPT課件

3．源步進長度的影響問題

源步進長度可在2.5、5、10mm等級差中選用，其中選2.5或5mm是等效的。這是因為微型銥源活性長度約在4.5mm，選用2.5和5mm步長均達到模擬等線密度銥絲的效果，治療管外均可得到連貫的等劑量分布；與此相反，若采用10mm步長將會導致高劑量島和冷、熱劑量區(qū)交錯的狀況，在使用外徑較粗的施用器時，這一現象被隱含在施源器內尚不足慮；而用纖細塑管施治，葫蘆狀分布必然會影響療效，故不應提倡采用。46PPT課件

（二）組織間插植治療

預先將空心針管植入靶區(qū)瘤體后，再導入步進源進行照射，其劑量分布直接受針管陣列的影響。若使用模板規(guī)則布陣可模擬傳統(tǒng)巴黎劑量學系統(tǒng)或按步進源劑量學系統(tǒng)獲得較均勻的劑量分布，用于乳腺癌、軟組織肉瘤等插植治療；亦可采用徒手操作，非規(guī)則布陣，用于舌癌、口底癌等解剖結構較復雜，無法使用模板的部位。這時可借助優(yōu)化概念及方法改善劑量分布均勻度。47PPT課件48PPT課件（三）術中插植治療

手術中置管術后照射該技術主要用于受限要害器官，手術切緣不凈，亞臨床灶范圍不清的情況。這時可在瘤床范圍預埋數根軟性塑管，術后導入步進源做補充照射。該方法適用于部分腦瘤(鄰近中樞部位)，胰腺、膽管、膀胱癌、胸膜瘤等手術，有利于提高腫瘤控制率、減少復發(fā)以及便于分次多程照射。實施過程中需做好瘤床金屬標記，理順軟塑管排布次序和走向，避免扭曲、折損和交錯，最好使用有硬芯的塑料管，這是保證術后順利施治的前提。49PPT課件（四）表面敷貼治療

用于表淺皮膚癌治療，根據巴黎劑量學原則按單平面插植條件布源，為降低靶區(qū)劑量變化梯度，需避免直接將塑管貼敷在皮膚表面，可用組織等效材料、蠟塊或凡士林紗布隔開。另外，切忌用于深層(≥lcm)腫瘤的治療，因為劑量梯度落差可能導致腫瘤在達到控制劑量之前，皮膚劑量已遠遠超出其耐受水平，而產生嚴重燒傷。50PPT課件近距離放療臨床劑量學步驟

1.療前準備、施用器置放及護理措施；

2.靶區(qū)定位、施源器及解剖結構的空間重建；

3.劑量參考點的設置；

4.計算源在各個駐留位的照射時間和優(yōu)化處理，顯示劑量分布；

5.出源照射治療；

6.治療結束后，取出施用器。51PPT課件靶區(qū)定位、施源器及解剖結構的空間重建正交定位技術立體平移技術立體變角技術52PPT課件正交定位技術53PPT課件立體平移技術54PPT課件立體變角技術55PPT課件宮頸癌腔內放療技術56PPT課件宮頸癌腔內放療的歷史早期：1920年代?1980年代，LDR現代：1980年代?本世紀初，HD