20130415-078 放射性粒子治疗计划系统(TPS)在粒子植入中的应用
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最新:放射性125 I粒子植入治疗肺恶性肿瘤山东专家共识放射性125 I粒子植入作为一种微创技术已经应用于肺癌的治疗,每年治疗肺癌患者的例数迅速增加。
为了更好地规范放射性125 I粒子植入治疗肺部恶性肿瘤的操作技术,制定了本专家共识,以便为临床实践提供参考。
一、放射性1251粒子植入的概念其属于组织间植入近距离治疗范畴,是放射治疗的方法之一,主要通过影像引导技术将密封的放射源直接植入肿瘤病灶内,通过放射性核素持续释放射线对肿瘤细胞进行杀伤的一种治疗手段。
在我国属于第三类医疗技术。
放射性125 I 粒子能以27 ~35 keV能量发射出Y射线,半衰期为60.2d o Y射线有效辐射半径10~15mm内肿瘤细胞的DNA ,干扰肿瘤细胞DNA合成,诱导细胞凋亡,从而起到治疗肿瘤的目的。
二、植入方式1 .影像引导经皮放射性125 I粒子植入的影像引导技术有CT, MR及超声等。
2 .电子支气管镜主要用于:1)早期中央型肺癌;2)不适合手术或其他根治手段的局限气管内肿瘤。
3 .开胸主要用于:1)术中探查肿瘤不能切除;2)手术不能完全切除,肿瘤存有残余。
三、放射性125 I粒子植入的原则1 .在临床工作中,应遵循〃肿瘤医疗个体化〃理念,重视多学科诊疗模式(MDT),即在胸外科、呼吸科、肿瘤科、放射肿瘤科及介入科等共同讨论后决定治疗方案,保障患者得到有效、合理的治疗。
2 .经皮穿刺放射性125 I粒子植入术前须应用治疗计划系统(TPS)制定治疗计划。
基于患者CT图像(肺窗)制定治疗计划,同时注意危及的器官。
粒子活度一般选择0.5 ~0.8 mCi ,处方剂量应为110 ~ 160 Gy。
3 .CT引导下根据TPS计划植入粒子。
4 .双侧病灶应分侧、分次治疗。
5 .术后随访术后1个月复查胸部强化CT ,之后每3个月复查1次;2年后每6个月复查1次,5年后每年复查1次。
四、放射性125 I粒子植入治疗肺肿瘤的适应证和禁忌证1.适应证1)心肺功能差或高龄不能耐受外科手术者;2)拒绝行外科手术者;3)术后复发不能再次手术者;4)放化疗后肿瘤残留或进展的患者;5)其他抗肿瘤治疗后进展的患者;6)功能状态评分(PS)≤ 2分,预期生存期N 3个月。
放射性粒子在医学中的应用在现代医学的领域中,放射性粒子的应用正逐渐成为一种重要且有效的治疗手段,为许多疾病的治疗带来了新的希望和突破。
放射性粒子,通常是指具有放射性的微小颗粒,它们能够释放出特定的辐射能量。
这些粒子在医学中的应用主要基于其放射性的特性,通过精确的定位和植入,对肿瘤等病变组织进行局部的照射治疗。
首先,让我们来了解一下放射性粒子在肿瘤治疗中的应用。
对于一些难以通过传统手术完全切除,或者对于放疗、化疗不敏感的肿瘤,放射性粒子植入治疗成为了一种极具潜力的选择。
例如,在前列腺癌的治疗中,放射性粒子植入术被广泛应用。
医生会通过影像学技术,如超声、CT 等,精确地确定肿瘤的位置和大小,然后将放射性粒子如碘-125 粒子,植入到肿瘤内部或周围。
这些粒子持续释放出低能量的γ射线,能够有效地杀伤肿瘤细胞,同时对周围正常组织的损伤相对较小。
与传统的外照射放疗相比,放射性粒子植入治疗具有更高的局部剂量,能够更好地控制肿瘤的生长,同时减少了对周围正常组织的副作用,如膀胱炎、直肠炎等。
除了前列腺癌,放射性粒子在其他多种肿瘤的治疗中也发挥着重要作用。
例如,对于肺癌、肝癌、胰腺癌等实体肿瘤,如果肿瘤体积较小、位置较局限,或者患者身体状况无法耐受手术和大剂量放疗,放射性粒子植入治疗都可以作为一种有效的治疗手段。
在肺癌的治疗中,放射性粒子植入可以与化疗、靶向治疗等综合应用,提高治疗效果,延长患者的生存期。
在肝癌的治疗中,对于一些无法手术切除的肝癌结节,放射性粒子植入能够有效地控制肿瘤的进展,缓解患者的症状,提高生活质量。
放射性粒子在医学中的应用不仅仅局限于肿瘤治疗,在一些非肿瘤性疾病的治疗中也有一定的应用。
例如,在甲亢的治疗中,放射性碘-131 粒子可以通过口服的方式进入体内,被甲状腺组织摄取,释放出β射线,破坏甲状腺滤泡细胞,从而减少甲状腺激素的合成和分泌,达到治疗甲亢的目的。
与传统的抗甲状腺药物治疗和手术治疗相比,放射性碘-131 治疗具有疗效确切、复发率低、并发症少等优点,尤其适用于药物治疗无效、复发,或者伴有甲状腺肿大、结节的患者。
放射性粒子治疗计划系统(TPS)在粒子植入中的应用陈碧江①谢兼培①周亮①肖敏①①暨南大学医学院复大肿瘤医院,510665,广州市天河区棠德西路2-2号②安徽养和医疗器械设备有限公司摘要近距离放射治疗(Brachytherapy,简称近距离治疗)就是指把放射源(封装的放射性核素)经人体腔道放在肿瘤体附近或插植于肿瘤体内,或放置于肿瘤体表面实施照射的一类放射治疗手段的总称[1]。
关键词放射性粒子组织间植入治疗计划系统三维近距离治疗计划系统医学影像放射治疗计划系统,TPS治疗计划系统(一个专用的计算机系统)是一种医疗软件系统,通过对放射源和患者建模, 来模拟计划实施的放射治疗。
系统采用一个或多个算法对患者体内吸收剂量分布进行计算, 计算结果供放射治疗计划制定者使用。
治疗计划系统是放射治疗质量控制与质量保证必不可少的手段, 而治疗计划设计是放射治疗过程的重要环节, 需要治疗计划系统上进行。
治疗计划系统应首先对放射源建模, 在安装阶段根据模型要求建立相应的束流及参数数据库。
在对患者设计计划时, 首先向治疗计划系统输人图象通过介质或网络, 系统获得关于患者的病变及重要器官与组织的信息, 并进行密度场的重建, 完成对患者建模。
医生与物理人员结合治疗机(医用加速器、钴机等)参数, 设计治疗计划先进的治疗计刘系统可提供自动优化功能, 治疗计划系统给出治疗计划的模拟结果, 通过一种或多种评价方法, 对已设计的计划予以评价, 经过反复修正和完善,最终获得用于临床的详细可行的治疗方案[1]。
放射治疗计划系统操作流程如下。
1 图像数据输入支持多种图像数据输入方法,包括网络联接,磁介质传输,扫描输入,兼容DICOM3.0标准; 图像输入系统Image Import System of SurgicalPlan读取通过网络、磁介质、视频或扫描输入的图像数据,转换为SurgicalPlan标准计划图像格式并存贮到系统图像缓冲池。
放射性1251粒子植入治疗放化疗后进展晚期恶性肿瘤临床效果摘要】目的探讨放射性125I粒子植入治疗放化疗后进展晚期恶性肿瘤临床分析。
方法选取2014年1月至2017年12月间医院收治的59例放化疗后进展晚期恶性肿瘤患者,通过三维肿瘤治疗计划系统( 3D-TPS)进行恶性肿瘤三维立体重建,计算所需125I总活度及数目,CT引导下植入125I,2个月后评价近期客观疗效,比较治疗前后生活质量(ADL)评分、Karnofsky 功能状态 (KPS)评分以及美国疼痛协会癌痛(APS-POQ)分级,并记录治疗期间不良反应情况,随访2年,记录1年和2年生存率。
结果 59例放化疗后进展晚期恶性肿瘤患者,治疗两个月后总缓解率为7% ,1年生存率为62.7% ,2年生存率为42.4%。
患者癌痛分级治疗前后比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
患者治疗后ADL评分和KPS评分均高于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。
术后各类肿瘤患者均出现一定不良反应,对症治疗后均明显缓解。
结论放射性125I粒子植入治疗放化疗后进展晚期恶性肿瘤,近期疗效良好,能显著降低癌痛,提高生活质量及功能状态,且治疗安全有效。
临床对中晚期恶性肿瘤者大多采用放化疗等保守治疗,虽然放化疗一定程度上能够减小肿瘤体积,延长生存时间,但疗效局限且不良反应严重,部分患者出现放化疗后病情进展,肿瘤继续生长以及严重癌痛现象,而组织间放射性粒子植入是近年迅速发展得的一种恶性肿瘤局部控制治疗方案,有研究报道125I 粒子植入晚期肝癌能显著控制肿瘤生长,降低疼痛症状[1]。
本研究对59例患者的临床资料进行分析,探讨化疗后进展晚期恶性肿瘤的125I粒子治疗的临床效果。
1资料与方法1.1 一般资料:选取 2014年1月至2017年12月间医院收治的59例放化疗后进展晚期恶性肿瘤患者,男38例,女21例;年龄38~72( 60. 42 ± 6. 67) 岁; 肿瘤类型:非小细胞肺癌18例,肝癌10例,胃癌9例,食管癌7例,腮腺肿瘤5例,乳腺癌5例,鼻咽癌3例,喉癌2例; 出现转移42例。
放射性粒子植入治疗实体肿瘤临床研究及应用目的:探讨放射性粒子植入在实体肿瘤治疗中的应用,观察其疗效。
方法:选取笔者所在医院肿瘤内科诊治的26例实体肿瘤患者为研究对象,均行碘-125粒子植入治疗,根据植入前的CT影像学表现,制定放射性粒子治疗计划,并进行三维重建定位,然后布放粒子。
术后常规行CT扫描,并随访10个月观察瘤体内放射粒子的分布情况及并发症的发生。
结果:26例患者均顺利完成碘-125植入手术,4例患者术中出现并发症,23例患者术后粒子病灶内分布于术前TPS 计划中一致,2例患者碘-125进入冷区,1例患者拒绝再次植入术。
单个瘤体内植入碘-125粒子数18~60粒,平均33粒。
粒子植入术后完全缓解14例,部分缓解10例,无变化1例,进展1例,总有效率92.3%。
结论:放射性粒子植入是一种新的放疗手段,根据肿瘤组织的体积、密度合理布放,达到定向治疗,进而杀灭癌细胞,尽可能保护正常组织及功能。
标签:放射性粒子;实体肿瘤;临床研究放射性粒子植入是一种新型的放疗技术,通过CT影像引导进行靶向治疗的微创技术。
该技术对机体的创伤较小,具有较多的适应证,且应用安全,逐渐在临床上得到了广泛的应用[1-2]。
目前在肺转移瘤、原发肺癌、肝癌、胰腺癌、卵巢癌、胰腺癌、直肠癌及颅内肿瘤中,均应用放射性粒子植入治疗,并取得了较佳的疗效。
最初使用的放射性粒子是放射性核素:钴-60、铱-192和镭-226,这些放射素均会释放高能量射线,临床应用防护要求较高,安全性有待考虑。
随着碘125的出现,其分布在瘤内的剂量较高,分布在瘤外的剂量较低,患者耐受性较好,逐渐在众多介入方法中得到应用[3]。
本文即探讨放射性碘-125在实体肿瘤中的临床应用。
1 资料与方法1.1 一般资料选取2014年1月-2017年1月笔者所在医院肿瘤内科诊治的26例实体肿瘤患者为研究对象,所选患者均行碘-125植入治疗,其中男16例,女10例,年龄28~78岁,包括肺癌7例、肝癌6例、直肠癌6例、胰腺癌5例、骨癌2例;共进行了36次手术,处理37个病灶。
放射性粒子治疗计划系统(TPS)在粒子植入中的应用
陈碧江①谢兼培①周亮①肖敏①
①暨南大学医学院复大肿瘤医院,510665,广州市天河区棠德西路2-2号
②安徽养和医疗器械设备有限公司
摘要近距离放射治疗(Brachytherapy,简称近距离治疗)就是指把放射源(封装的放射性核素)经人体腔道放在肿瘤体附近或插植于肿瘤体内,或放置于肿瘤体表面实施照射的一类放射治疗手段的总称[1]。
关键词放射性粒子组织间植入治疗计划系统三维近距离治疗计划系统医学影像
放射治疗计划系统,TPS治疗计划系统(一个专用的计算机系统)是一种医疗软件系统,通过对放射源和患者建模, 来模拟计划实施的放射治疗。
系统采用一个或多个算法对患者体内吸收剂量分布进行计算, 计算结果供放射治疗计划制定者使用。
治疗计划系统是放射治疗质量控制与质量保证必不可少的手段, 而治疗计划设计是放射治疗过程的重要环节, 需要治疗计划系统上进行。
治疗计划系统应首先对放射源建模, 在安装阶段根据模型要求建立相应的束流及参数数据库。
在对患者设计计划时, 首先向治疗计划系统输人图象通过介质或网络, 系统获得关于患者的病变及重要器官与组织的信息, 并进行密度场的重建, 完成对患者建模。
医生与物理人员结合治疗机(医用加速器、钴机等)参数, 设计治疗计划先进的治疗计刘系统可提供自动优化功能, 治疗计划系统给出治疗计划的模拟结果, 通过一种或多种评价方法, 对已设计的计划予以评价, 经过反复修正和完善,最终获得用于临床的详细可行的治疗方案[1]。
放射治疗计划系统操作流程如下。
1 图像数据输入
支持多种图像数据输入方法,包括网络联接,磁介质传输,扫描输入,兼容DICOM3.0标准; 图像输入系统Image Import System of SurgicalPlan读取通过网络、磁介质、视频或扫描输入的图像数据,转换为SurgicalPlan标准计划图像格式并存贮到系统图像缓冲池。
硬件配置建议使用:Intel Pentium 3.0GHz,2G以上内存,独立显卡1G以上;系统可以运行在WindowsXP、Windows7或Windows8操作系统。
通过网络、磁介质或扫描输入的图像数据均以目录结构的文件形式存储在输入图像文件夹中,其中通过网络和磁介质方式传输的图像数据应为Dicom标准格式,要求图像大小为256x256或512x512;通过扫描方式输入的图像数据应为标准灰度BMP格式,扫描的图像大小为512x512。
我院最初开始使用时是通过扫描仪扫描CT底片获取,缺点是:底片逐张扫描,增加医师工作量;其次CT底片为A3格式,扫描大型底片的扫描仪一般市面上质量稍优的产品要2-3万元/台,价格昂贵;我院通过PACS 工作站直接获取图像数据,传送Dicom标准格式的图片至粒子治疗计划系统后(使用的图片为:512x512),大大方便了核专业医师操作,提供工作效率。
支持原始图象(12Bit,双字节密度)和扫描图象(8Bit,单字节密度)并存的图像结构;引入图象组的概念,可同时或分阶段输入不同种类设备的不同序列(Study)图象(多达八个图象组),为精确制定手术治疗计划和术后病人随访提供了足够的图象空间。
2 图象数据处理
模拟CT/MRI独立诊断台操作,支持图象缩放(Zoom)、漫游(Pan)、窗宽(WindowWidth)和窗位(Window Level)调节,支持多窗口显示及多模式显示;定位标记点自动探测和定位误差的自动评估及报警提示;轮廓线自动探测, 病灶、重要器官自动/交互提取,在二维的平面图像(某一断层图像)上,轮廓线是包容某一特定组织的封闭边界线。
在由断层图像组成的三维空间中,轮廓线包容的是该组织所占据的三维空间。
在三维显示中,组织间的空间关系通过不同组织的轮廓线来表现。
只有严格定义各组织的轮廓线,才能得到各组织准确的定量数据及组织间的相互关系。
轮廓线可以逐层图像定义,也可隔层定义。
但同一类目标的轮廓线只能在同一序列图像上定义。
系统中用Skull来表示外轮廓线,用Target来表示靶区轮廓线,用Important 来表示重要器官;在主窗口中标记过的轮廓线都会在列表窗中显示,显示的颜色可由指定;所有轮廓线的信息可以在右侧面板上进行修改,修改的内容包括轮廓线的类型,颜色和密度;不同的病人可以有不同的轮廓线定义,但是类型只有上述三种,每个计划可以根据需要调入相应的轮廓。
(注:轮廓线应包围肿瘤靶区90%以上);点、线长和体积测量;自动探测功能核团位置, 可以使功能性疾病的治疗更简单、更方便;对扫描图像,支持图像旋转、反转和序列图像配准。
3 三维重建显示
原始图象序列重建(例如:由横断序列重建层间距更小的横断序列);不同断层图象间的序列重建(例如:由横断序列重建冠状/矢状序列);图象的剖切和任意斜面重建;原始图象数据、病灶、重要器官、焦点等多目标的三维重建显示;手术弓和手术用针显示;针尖三垂直面图像和斜面图像叠加显示等。
4手术计划设计
采用了多窗口的显示方式,焦点可任意调整,可以在同一图象序列的不同层面间或不同图象序列间自由移动调整焦点;支持多计划设计(一个病人最多可以有16个计划)。
5 计划评估/输出
手术路径可以在不同的图像序列中显示;通过三维重建(结合关键部位、病灶、头皮、手术器械及三维剖面)可以直观立体地表现手术路径与病灶情况;手术路径上任一点的三个正交面剖面图像;旋转视图(绕手术针旋转的剖面图像)直观准确反映手术路径信息;垂直视图(经过并垂直手术针的剖面图像)揭示手术路径上各层的信息;所有的手术计划数据均可通过打印输出。
6 剂量计算以及剂量线的评测
配置完模板后就该进行剂量的计算了。
点击“Compute”按钮,将进行剂量的计算。
点击“Isodose line”按钮,将弹出如下的对话框。
在该对话框里,可以选择所要查看的等剂量线,以及等剂量线的透明度和颜色。
需要根据系统计算出的最大剂量给出处方剂量。
主窗口将勾画出等剂量线。
等剂量线有可能只在某些切片上才有。
可以通过左右箭头键来在不同的切片上查找。
另外一种评审等剂量线的方法是察看D.V.H图。
点击D.V.H按钮,将弹出如下的对话框。
从这里可以看到最大剂量,以及最大剂量点和给出的参考剂量。
可以选择显示所有轮廓线的D.V.H曲线,还是某一个特定的轮廓线的D.V.H曲线。
坐标轴的横轴表示相对于处方剂量的绝对值和相对值,纵轴表示轮廓线所包容的相对体积。
还可以选择察看局部的剂量分布。
点击“Profile”按钮,然后在感兴趣的部分单击鼠标左键,然后移动鼠标。
系统会实时勾画出局部的剂量分布。
020*********术前术中术后1周
术后2个
月如果对某个点的剂量感兴趣,可以在剂量计算结束后,在窗口的右下角,系统将给出特定点的剂量的绝对值和相对值。
还可以在重建后的图像序列上不同角度观测剂量的分布。
7 病例数据库管理
具有完善的病例数据库管理功能,可以实现新建病例、编辑病例信息、重组病例图象序列、删除病例、病例数据压缩备份及恢复等功能, 可以多种方式快速检索病人数据。
8 总结
放射性粒子治疗计划系统(TPS )主要用于手术计划的制定。
但在手术的过程中,有可能实际情况与计划的不一样,根据我院开展2012年1月至2012年12月在我院住院400多例患者实施碘粒子治疗过程中,制定的放射性粒子治疗计划系统, 患者的诊断主要根据CT 、超声影像以及磁共振、类PET 影像资料, 大部分患者影像学图像通过我院的PACS 系统直接
导入TPS 计划系统中制定治疗计划。
我们随机选取治疗计划100例,所选取的碘粒子是(I 125 ),
粒子活度是0.7mCi 。
利用Spss 17.0 统计学软件对选取的数据进行分析,如图一所示,在
随机抽取的住院患者治疗计划中,治疗前,所制定的TPS 计划,碘粒子(I 125 )作用所包容
的相对体积是87.3%;治疗中前,根据住院患者的实际病情等因素,所制定的TPS 计划,碘
粒子(I 125 )作用所包容的相对体积是82.6%,略低于治疗前所制定的TPS 计划;治疗中后
一周,患者在院期间进行术后CT 复查,并据此制定出术后一周的TPS 计划,碘粒子(I 125 )
作用所包容的相对体积是79.8%,比治疗中所制定的TPS 计划稍低;治疗中后2个月,患者回院进行随访CT 复查(或在当地CT 复查),并据此CT 结果制定出复查TPS 计划,碘粒子
(I 125 )作用所包容的相对体积是62.3%,低于治疗后1周所制定的TPS 计划;该数据不考
虑患者的肿瘤复发及转移后面积的大小及碘粒子(I 125 )半衰期等因素。
图一 碘[125I]粒子作用所包容的相对体积治疗不同阶段的对比图
总之,在粒子植入患者体内前,根据患者影像学资料(如:CT 、磁共振、PECT 、超声等),制定TPS 治疗计划;并在治疗手术中,根据患者具体病情,调整TPS 治疗方案,以及术后1周、2个月的复查的研究表明利用放射性粒子治疗计划系统(TPS ),核医学医师能规范、准确地为患者放置中碘粒子(I
125 )提供有效帮助。
参考文献
[1]王志远等. 三维近距离放射治疗计划系统的研究。