肿瘤放射治疗外照射技术

这是一个关于肿瘤放射治疗外照射技术的思维导图，包含了外照射的历史、二 维放射治疗技术、 三维适形放射治疗技术等。

肿瘤放射治疗外照射技术

• 外照射的历史
  • 1895年伦琴发现x射线
  • 对早期工作人员观察和研究发现长期接触x射线会产生炎症，出现较为少见的皮肤组织损伤这种生物效应，应该可以用于进行治疗
  • 1898年居里夫人发现镭，镭引起的皮肤严重炎症反应，继而用于发生治疗
  • 防射性产品：眼部施源器，放射性浴盐，放射性牙膏
  • 1922年在巴黎国际肿瘤大会上库塔尔， X射线可以治疗喉癌，开启了二维放射治疗时代，并在1934年探索出延长治疗时间，分次治疗的方法
  • 70年代以后进入三维放疗时代
  • 90年代至今，随着计划系统tps以及多叶准直器的发展，直线加速器开始开展静态调强（IMRT）技术，容积旋转调强技术，肿瘤控制率得到大大提高
• 二维放射治疗技术
  • 优点
    • 简单，快速，直观
  • 缺点
    • 传统的模拟器定位只能得到一个叠加的水平面，不能得到三维图像，无法准确得到肿瘤边界，亚临床灶，转移灶，以及周围正常组织的定位不准确
    • 无法准确评价肿瘤处方剂量包绕的体积，以及正常组织承受的剂量
    • 对于深部肿瘤常规的二维放射治疗既不能有效给予肿瘤足够剂量又不能很好地保护周围正常组织
• 三维适形放射治疗技术（3DCRT）
  • 70年代以后，随着ct，mri等影像设备和计算机技术的发展治疗计划系统tps的问世以及多叶准直器的发明直线加速器的性能不断完善，放射治疗技术进入了三维时代
  • 概念
    • 是指在三维空间分布的视野方向上，高剂量区的形状与投影的形状一致
  • 多叶准直器（MLC）: Mlc最初的设计主要是代替铅挡块，实现高质量的适行放疗，使用ml c克服了使用铅挡块的一些缺点，并利用计算机控制叶片的运动，在照射中通过调节mlc形成射野形状跟随靶区（PTV）的投影形状
  • 相比较二维治疗时代，三维适形可以解决深部肿瘤治疗的难题，同时tps可以很准确地评估各个组织的受量，mlc的出现，很好地提高了靶区所受剂量的适形度，降低了正常组织的受量
  • 图像优势：三维立体图像更精确，ct扫描可清楚显示靶区和邻近器官在三维空间的相互关系ct，mri，pet-ct图像的融合使靶区定位更准确
  • 优势
    • 剂量分布
      • 准确评价靶区以及正常组织剂量，显示三维剂量分布
    • 正常组织保护
      • 二维技术：铅挡块
      • 三维技术：多叶准直器
    • 个体化设计
      • 二维技术：统一范围
      • 三维技术：根据影像有的放矢，不多照，不漏照
• 三维调强放射治疗技术(IMRT)
  • 基本原理
    • 把一个照射野分成多个子野（叫做线束）对这些线束及以不同的权重，使射野内产生优化的不均匀的强度分布，以达到通过危及器官的线束正常量减少，而靶区其他部分的线束数量增大
    • 调强剂量分布可以与靶区更适行，更能保护危及器官
  • 条件
    • 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
    • 射野内诸点的输出剂量率必须按要求的方式进行调整，要使靶区内及表面的剂量处处相等
  • 静态子野调强和动态子野调强技术
  • 对比
    • 依据骨性标记，常规照射
    • 以三维影像为基础，三维适行
    • 以剂量优化为基础，三维调强
  • 同步加量IMRT
    • 剂量分布最适形
    • 更准确（没有射野邻近问题）
    • 误差少（所有的分次都使用同一计划）
    • 3DCRT仅用于GTV补量，要进入GTV的射束也会照到已受照射的组织(PTV)， 同步加量IMRT对肿瘤及靶区以外的正常组织有生物学优势
  • 优点
    • 高度适行，靶区边缘剂量迅速下降
    • 靶区剂量更均匀（原则上）
    • 由于减少了正常组织所受照射，从而使提高了靶区剂量成为可能
    • 计划和实施的高效率，可同时治疗靶区要求的高，中，低剂量
    • 治疗设计自动化
  • 局限
    • 有些剂量分布或剂量体积组合无法真正实现，几乎总是有些折中
    • 对临床上最佳剂量分次方案的认识，以及在如何确定IMRT的计量目标方面的知识也还有限
    • 由于数学公式或计算机速度及所用时间的限制，我们往往找不到最佳结果
  • 缺点
    • 治疗的复杂性可能影响精度
    • 对复杂剂量体积关系分析没有经验，可能导致意想不到的并发症
    • 高适形度的放疗边界误差带来的风险（病灶丢失）
    • 子野衔接造成的剂量偏差
    • Mlc漏射线对剂量的贡献
  • 流程
    • 技术员：体位固定及ct模拟定位
    • 医生：靶区勾画及处方剂量
    • 物理师及医生：放疗计划设计及确认
    • 物理师：剂量验证
    • 物理师级技术员：复位，验证及放疗
      • 验证方式的胶片，EPID,CBCT等方式
• 放射治疗新技术进展
  • 图像引导的放射治疗（IGRT）
    • 为了改善放疗（特别是IMRT）的精度及准确度，在治疗过程中的每个步骤都采用图像技术来检测， 并纠正治疗.靶区的准确性，就叫做图像引导的放射治疗
    • 他在分次治疗摆位时和治疗中采集图像和其他信号，利用这些图像的信号引导此次治疗和后续分次治疗
  • TOMO医用直线加速器与螺旋ct的完美结合
    • 图像引导的动态螺旋调强
    • TOMO不需要模拟机复位，根据ct定位点进行摆位治疗
  • 立体定向放射治疗
    • x刀，r刀
      • 适用于
        • 单次大剂量，缩短治疗时间，提高生物效应
        • 肿瘤剂量高，周边正常组织剂量很低
        • 圆形小体积实体瘤
      • 不适用于
        • 不规则，体积较大的肿瘤
        • 空腔脏器肿瘤，嵌入性肿瘤
    • r刀
      • r刀有201个钴-60源半球形分布在治疗头中多个小野集束定向单次大剂量集中照射颅内小病变
• 特殊照射技术
  • 全脑全脊髓照射技术
    • 适用于髓母细胞瘤，生殖细胞瘤，恶性室管膜瘤，中枢神经系统恶性淋巴瘤，中枢神经系统白血病等
    • 常规放射治疗方法：半野衔接技术
    • 非共面野衔接技术
  • 电子线照射技术
    • 高能电子束具有有限的射程可以有效地避免对靶区后深部组织的照射，这是高能电子束最重要的计量学特点
    • 易于散射皮肤剂量相对较高，且随电子能量的增加而增加
    • 主要用于治疗表浅的肿瘤
  • 全身照射技术
    • 全身照射（TBI）是利用钴-60射线或高能x线或电子束对患者全身， 半身，全骨髓和全淋巴系统照射等
    • 钴-60射线或高能x线TBI主要用于骨髓移植和急性白血病等疾病的照射， 全身电子线放射治疗主要用于治疗蕈样霉菌病等全身浅表肿瘤的照射。
  • 术中照射技术
    • 手术中照射技术相对于经手术切除的残留病灶，借助于手术暴露不能切除的肿瘤病灶或淋巴引流区实施近距离单次大剂量照射主要目的在于减少正常组织照射，提高肿瘤局部控制率