肿瘤放射物理学-物理师资料-101 调强适形放射治疗的概述
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调强适形放疗在肿瘤中的应用【摘要】调强适形放疗(IMRT ) 是一种新的提高治疗增益的放射治疗技术。
在肿瘤治疗中运用IMRT,使剂量分布更适合于肿瘤靶区,增加肿瘤剂量,减少正常组织器官的照射剂量,提高了肿瘤的局部控制率,改善了患者的生活质量,提高患者的生存率。
【关键词】肿瘤;IMRT放射治疗,实施1调强适形放疗(IMRT) 目的是努力提高放射治疗增益比,即最大限度地将计量集中到病变(靶区)内,而使周围正常组织和器官少受或免受不必要的照射。
为了达到在剂量分布上的三维适形,要求在照射方向上,照射野的形状必须与病变(靶区) 的投影形状一致,靶区内及表面的剂量处处相等,每个射野内诸点的输出剂量率能按临床治疗的要求进行调整。
在肿瘤中运用I MR T可以使剂量分布更适合于肿瘤靶区,剂量梯度变化较大,增加肿瘤剂量,减少正常组织器官的照射剂量。
2 IMRTIMRT设计理论得益于CT成像原理的逆向思维,是依靠逆计划系统为一特定的肿瘤体积决定射线强度,产生正确的计划靶体积处方剂量、要害器官的剂量限制和肿瘤体积剂量最佳适形。
IMRT使用CT模拟定位CT图像经数字重建转换成射野方向视观,避免危及器官,用多叶光栅替换切割挡块。
IMRT的实现方式有二维物理补偿器、电动多叶准直器、断层技术、电磁扫描笔束技术、棋盘准直器、电动准直器静态调强及条形挡块移动技术等,其主要原理为:①在照射过程中利用多叶光栅叶片间距大小、运动方向、运动速度的动态变化达到调强;②利用笔型射线束扫描式照射,通过调节打靶前电子束的打靶方向和束流强度而产生所需不同强度的笔型射线束。
精确的IMRT剂量依赖于高质量的影像技术三维重建,如MRI和CT和PET图像融合软件的使用。
3肿瘤应用IMRT的优势IMRT与三维适形放射治疗(3DCRT)相比有许多优势,首先它能够优化配置射野内各线束的权重,使高剂量区剂量分布的形状在三维方向上与靶区的实际形状相一致,因此,其剂量分布的适形程度要比标准的3DCRT好的多,计划靶区(PTV)内的剂量分布也更均匀,如果需要,在PTV边缘可以同时形成非常陡的剂量梯度。
三维立体适形放疗和调强放疗的定义和区别?三维适形放疗〔Three dimensional conformal RT,3D-CRT〕肿瘤的生长方式和部位复杂,放射治疗照射野应该包括全部肿瘤组织和淋巴引流区以及一定范围的外周边缘,也称安全边缘。
要达到射线体积与靶体积形状一致、同时避免对正常组织的不必要照射的要求,绝大多数照射野的形状是不规则的,在过去的临床放疗实践中,一般采用低溶点铅挡块技术实施不规则照射野的放疗。
在上个世纪40年代开始有人在二维放疗计划的指导下,应用半自动的原始多叶光栅(MLC)技术或者低溶点铅挡块,采用多个不规则照射野实施最原始的适形放疗,这一技术在临床一直沿用至今已半个世纪。
由于计算机技术的进步,放射物理学家用更先进的多叶光栅代替手工制作的铅挡块以达到对射线的塑形目的,用计算机控制多叶光栅的塑形性,可根据不同视角靶体积的形状,在加速器机架旋转时变换叶片的方位调整照射野形状,使其完全自动化。
将适形放疗技术提高到一个新的水平。
近年来,影像诊断图像的计算机处理使得人体内的放疗靶区和邻近的重要组织器官可以三维重建,因而实现了临床上以三维放疗计划指导下的三维适形放疗。
目前世界范围内被越来越多的医院及肿瘤治疗中心用于放射肿瘤的临床实践,并逐渐被纳入常规应用。
实现对躯干部肿瘤三维适形放疗的定位技术要求比较复杂,与头颈部肿瘤放疗技术比较,由于胸腹部生理运动影响影像的三维重建和放疗计划的精确度,另外,躯干部肿瘤体积较大,治疗体积也大;再者躯干部肿瘤的放疗靶体积形状一般不规则。
因此,对躯干部肿瘤的三维适形放疗技术的要求比较高。
ICRU50号报告对肿瘤体积、临床靶体积、计划靶体积、治疗处方的规范化作了详细说明。
广义上讲,在三维影像重建的基础上、在三维治疗计划指导下实施的射线剂量体积与靶体积形状相一致的放疗都应称为三维适形放疗。
但是利用立体定向放射外科〔SRS〕糸统实施头部肿瘤的三维适形放疗与躯干部肿瘤三维适形放疗的设备和附属器具有所不同,操作技术方面也有一些差别,许多文献报告中一般将用SRS 系统进行头部肿瘤三维适形放疗称为立体定向放疗〔Stereotactic radiotherapy,SRT〕,而称采用体部固定架、MLC或低溶点铅挡块实施的躯干肿瘤的放疗为三维适形放疗〔3D-CRT〕。