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调强放疗的计划
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
中国医学科学院
肿瘤医院放疗科
戴建荣
概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
确定射野参数
评价治疗计划
计划设计定义
计划设计是根据临床要求,优化确定一个治
疗
方案
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的全过程, 是整个放射治疗过程中的整个放射治疗过程中的
一个重要环节。一个重要环节。
计划设计内涵的扩展
剂量计算和剂量显示
优化确定治疗方案
计划设计过程
输入患者一般信息和图像
调整射野参数
输出治疗计划
评价治疗计划,
计划是否满意
是
否
计划方式
调整优化参数
否
逆向 正向
登记和配准图像
调整射野参数
定义解剖结构和
给定处方剂量要求 评价治疗计划,
计划是否满意
是
否
计划方式
调整优化参数
否
逆向 正向
有关逆向计划设计的误解
逆向计划设计一定可以提高计划的质量
逆向计划设计一定可以节省时间
逆向计划设计对计划人员的要求降低了
概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量要求
确定射野参数
评价治疗计划
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定义感兴趣区
定义解剖结构(靶区和危及器官)
剂量成形结构
包围靶区的壳层(Dose Shell)
定义在靶区凹陷部位的扇形区(Dose Fan)
剂量热点和冷点
当靶区贴近皮肤时,加补偿薄层
IMRT要求靶区定义准确
IMRT提供了与靶区高度适形剂量分布的物理
手段。这意味着正确的靶区、正确的适形;
错误的靶区、错误的适形。
常规 Box IMRT
包
围
靶
区
的
壳
层
靶
区
凹
陷
部
位
的
扇
形
区
扇形区的作用
剂
量
热
点
/
冷
点
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概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量要求
确定射野参数
评价治疗计划
给定处方剂量要求
给定靶区处方剂量,该剂量应至少包括95%
体积的靶区
给定危及器官的耐受剂量要求
¾串联组织 Dmax约束
¾并型组织 DV约束
¾其它类型 Dmax和DV约束
No requirements,No Considerations
正
常
组
织
耐
受
剂
量
概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量要求
确定射野参数
评价治疗计划
确定射野参数
等中心位置
照射野数目和方向
射线束能量
照射子野序列/叶片运动轨迹
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确定照射野数目和方向
以采用奇数射野对称分布为起点布置射野,
避免对穿
为了形成凹形分布,无需危及器官照射
通常不采用非共面布野
鼻咽癌采用7/9个共面等机架角均分的布野
方案
前列腺癌采用5-7个射野
鼻咽癌九野方案
前列腺癌五野方案 确定射线束能量
头颈部肿瘤,≤ 8MV
胸部肿瘤由于肺的影响,拟采用低能
而不是高能
腹部肿瘤可考虑用低能代替高能
IMRT与能量无关?
Yes
Sternick et al(1997);
Papanikolaou (2001);
O’Brien et al (2002);
Dong et al (2003); …
No
Pirzkall et al (2002)
该
答案
八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案
影响购置加速器时的能量配置要求
确定照射子野序列/叶片运动轨迹
采用逆向方式,即定义、求解最优化问题
需设定的优化目标/约束条件
¾对靶区和危及器官,设定临床处方剂量要求,高
权重
¾对靶区和危及器官,设定辅助目标/条件,中/低
权重
¾对剂量成形结构设定辅助目标/条件,低权重
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优化目标/约束条件的类型
物理类
¾剂量目标/约束
¾剂量体积目标/约束
放射生物类,包括TCP, NTCP和P+
等效均匀剂量(Equivalent Uniform Dose,
EUD)
物理优化的局限性: 目标函数
Mohan. ASTRO 2004
最小化靶区实际剂量与处方剂量的差别是最常
用的物理目标函数,可表示为:
对于上述函数,函数值的大小不能预测肿瘤的控
制率。
例如,一靶区共1000个功能单元,处方剂量要求
为66Gy。计划1,所有单元的剂量为60Gy,函数
值为36000,控制率大于0;而计划2,999个单元
的剂量为66Gy,1个单元的剂量为0,函数值为
4356, 控制率为0.
物理优化的局限性:约束条件
10 20 30 40 50 60 70
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
体积
剂量
Dmax≤60Gy
V20<=36%
等效均匀剂量概念
D1 D2 D3 … DN-1 DN
EUD
对于靶区或正常组织,不均匀剂量分布产生的放
射生物学效应可以与某个均匀剂量分布等效,该
均匀剂量称为等效均匀剂量(EUD)
Niemieko. Med Phys 26: 1101,2000
EUD计算
其中a是反映靶区或正常组织生物学特性的参数。
对于靶区, a<1;
对于并行正常组织, α=1 ;
对于串行组织, α>1。
EUD优化方法对腮腺的保护作用:
材料与方法
从已接受IMRT治疗的鼻咽癌患者中,随机
抽取12例患者。这些患者的计划均是采用
物理约束条件优化设计的
以上述计划为基础,将腮腺的物理约束条
件改为MaxEUD约束,而保持其它感兴趣区
的约束条件基本不变,设计新的计划
比较新旧治疗计划
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EUD优化方法对腮腺的保护作用:
比较截面剂量分布
物理计划 EUD计划
EUD优化方法对腮腺的保护作用:
比较DVH
腮腺
PTV CTV GTV
实线:物理计划 虚线:EUD计划
EUD优化方法对腮腺的保护作用:
比较腮腺受照剂量
35.8%44.5%V30
27.532.3平均剂量
EUD计划物理计划
结论:EUD优化能够显著降低腮腺的受照剂量
每个正常组织定义一个MaxEUD的优化目标
概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量要求
确定射野参数
评价治疗计划
IMRT计划评价
与CRT相同,IMRT计划可以从三个方面评
价:
治疗计划是否可以实施和实施效率
治疗计划是否满足临床处方剂量要求
治疗计划是否已无改进的余地
加
速
器
防
撞
运
动
范
围
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计划是否
满足临床
的处方剂
量要求?
IMRT计划评价的特殊性
子野数目和MU是评价实施效率的重要指
标
靶区剂量均匀度的要求可适当放松
可能出现分散、孤立的剂量热点/冷点
概 要
计划设计的基础知识
定义感兴趣区
给定处方剂量要求
确定射野参数
评价治疗计划
致致 谢谢
武汉大学物理学院 乐文友
中国医学科学院肿瘤医院 高黎