肿瘤放射治疗技术进展课件.ppt
大家好,肿瘤放射治疗技术的发展Advances in Radiation Therapy Technology,胡逸民(Y.M.Hu)中国医学科学院肿瘤医院Cancer Institute(Hospital),CAMS,Beijing,肿瘤放射治疗技术的发展 Advances in Radiation Therapy Technology 一、癌症三大治疗手段比较二、放射治疗面临的问题 30%凹形靶区的治疗 30%肿瘤对X()射线的抗拒三、剂量引导放射治疗(DGRT),肿瘤放射治疗技术的发展 Advances in Radiation Therapy Technology 一、癌症三大治疗手段比较二、放射治疗面临的问题 30%凹形靶区的治疗 30%肿瘤对X()射线的抗拒三、剂量引导放射治疗(DGRT),癌症治疗的三大手段,肿瘤治疗技术进展,三大治疗手段在肿瘤治疗中的地位,CTV 亚临床病变病理边界(手术 化疗 放疗),GTV 实体瘤-影像学边界(手术 放疗),hGTV 乏氧细胞区-PET显像(手术 放疗),适形放射治疗的临床价值,癌症治疗五年生存率,1900s 1930s 1960s 1990s 5%15%30%45%,American Cancer Society:Cancer facts&figures 1995,手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献,外科手术22%放射治疗18%化学治疗 5%,55%未根治的癌症患者的死亡原因,原发肿瘤未控18%远地转移未控37%合 计 55%,Eur J Cancer 1992;28A:2061-2069,Cancer 1983;51;2401-2409,肿瘤治疗技术进展,放射治疗的手段,放疗技术进展,肿瘤放射治疗技术的发Advances in Radiation Therapy Technology 一、癌症三大治疗手段比较二、放射治疗面临的问题 30%凹形靶区的治疗 30%肿瘤对X()射线的抗拒三、剂量引导(DGRT)放射治疗,肿瘤放射治疗技术的发展一、癌症三大治疗手段比较二、放射治疗面临的问题 30%凹形靶区的治疗 30%肿瘤对X()射线的抗拒三、剂量引导放射治疗(DGRT),放射治疗存在的问题,约有30%左右的肿瘤为凹形靶区,周围有重要器官。调强治疗(IMRT)可望解决 约有30%左右的肿瘤对X()射线、电子束和质子束抗拒。期望中子、轻、重离子,放疗技术进展,提高治疗增益比的技术(历史)进程,Conventional RT 常规放疗,3D Conformal RT 适形放疗,Intensity Modulation RT 调強放疗,20世纪70年代未,20世纪 90年代初,IMRT原理,GTV,ITV,CTV,Physical Optimization物理优化,IGRT 及IGRT后时代的发展方向,IGRT(DGRT),hGTV,IMRT(EMRT)Energy optimization,Biological Optimization生物优化,QMRT(LET Optimization),BGRT,进展5：质子IMRT(IMPT),Proton IMRT,Photon IMRT,Beam 15,16,17,Beam 5,6,7,8,Beam 1,2,3,4,Beam 9,10,11,Beams 12,13,14,Static MLC fields superimposed at a number of fixed gantry anglesAlready Commercially Available and Clinical,IMRT Step and Shoot,放疗技术进展,CO 60,1955,1972,Clinac 4,1988,EPID,MLC,1995,Serial TomoTherapy(1st commercial IMRT),2001,IMRT,2003,CT Guided IG-IMRT(TomoTherapy),2008,RapidArcIMAT,外照机发展史C形臂单头设计,1992,3D Treatment,1996,1968,(commercialized versions),1983,MRI,1992,Helical CT,1995,Helical Multi slice CT,2002,PET/CT usecommonIn RT,外照机发展史环形机架单头设计,2005,CBCT,Commercial Availability,Helical TomoTherapy2003,C-Arms inventedfor diagnostic X-Rays,Early 1900s,2005,AdaptivePlanningDGRTDose Verification,2007,StatRT,Throughput and Reliability Enhancements,2008,2003,CT,外照射放射治疗机的发展,C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理,Clinac 4(1969),Clinac 6-100&600c(1970s-90s),Clinac 1800c(1980s 1990s),Clinac 2300 series(1990s-2000s),Trilogy“Modern”,C-形臂单头锥束治疗机40年发展,Elekta Synergy,SiemensArtiste,CO 60,1955,1972,Clinac 4,1988,EPID,MLC,1995,Serial TomoTherapy(1st commercial IMRT),2001,IMRT,2003,CT Guided IG-IMRT(TomoTherapy),2008,RapidArcIMAT,外照机发展史C形臂单头设计,1992,3D Treatment,1996,1968,(commercialized versions),1983,MRI,1992,Helical CT,1995,Helical Multi slice CT,2002,PET/CT usecommonIn RT,外照机发展史环形机架单头设计,2005,CBCT,Commercial Availability,Helical TomoTherapy2003,C-Arms inventedfor diagnostic X-Rays,Early 1900s,2005,AdaptivePlanningDGRTDose Verification,2007,StatRT,Throughput and Reliability Enhancements,2008,2003,CT,外照射放射治疗机的发展,C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理,图 调强方式:MLC(断层)调强,强度分布,Position,Intensity,步进式,调强适形放射治疗,C-形臂单头扇形束治疗机,强度分布,Position,Intensity,螺旋式,调强适形放射治疗,CT环形机架扇形束治疗机,MRI Tomography,SPEC Tomography,Positron EmissionTomography,TomoTherapy,The new standard for Radiation Oncology,ComputedTomography,New,All of these new technologies are based on the ring gantry design,CT环形机架扇形束治疗机,Lane Rosen,MD Willis Knighton Cancer Center,CO 60,1955,1972,Clinac 4,1988,EPID,MLC,1995,Serial TomoTherapy(1st commercial IMRT),2001,IMRT,2003,CT Guided IG-IMRT(TomoTherapy),2008,RapidArcIMAT,外照机发展史C形臂单头设计,1992,3D Treatment,1996,1968,(commercialized versions),1983,MRI,1992,Helical CT,1995,Helical Multi slice CT,2002,PET/CT usecommonIn RT,外照机发展史环形机架单头设计,2005,CBCT,Commercial Availability,Helical TomoTherapy2003,C-Arms inventedfor diagnostic X-Rays,Early 1900s,2005,AdaptivePlanningDGRTDose Verification,2007,StatRT,Throughput and Reliability Enhancements,2008,2003,CT,外照射放射治疗的发展方向,C形臂单头设计沿用常规诊断型X-线机的锥束成像原理环形机架单头设计启发于CT的扇形束成像的逆原理环形机架多头设计启发于X()-刀和CT的锥形束成像的逆原理,1968,1994,2001,2004,Elekta-knife,OUR-knife,Tri-beams,2007,Five-beams,外照机发展史环形机架多头设计,Non-coplanar-beams IMRT,IGRT,DGRT,Elekta-刀 和 OUR-刀 装置示意图,放疗技术进展,SGS-I型超伽治疗系统的治疗原理,X射线立体定向治疗(X-刀),肿瘤放射治疗设备,Cyber-刀6MV-X FSZ 5mm-60mm Dose Rate:300cGy/min SAD:800mm 6 Freedom Robot,放疗技术进展,三个放射源共面互成120交角,线束中心轴聚焦于一点,称为焦点或等中心整个装置分内、外两个环架。三个放射源及其准直系统共装于内环架上,内环架可绕外环架旋转30内、外环架可绕其铅垂面倾斜30,形成空间聚焦,三源X()调强治疗装置参考外形,32,三个放射源共面互成120交角,线束中心轴聚焦于一点,称为焦点或等中心整个装置分内、外两个环架。三个放射源及其准直系统共装于内环架上,内环架可绕外环架旋转30内、外环架可绕其铅垂面倾斜30,形成空间聚焦,三源X()调强治疗装置参考外形,33,IMRT,TCFB Technique,N 80 时 X()-刀 N=1-10 时 IMRT(3DCRT)多种治疗方案,34,三源X()调强治疗机特点,锥形束(CB)旋转共面非共面照射IC(MLC)调強剂量引导(DGRT)射野方向、数目可变立体定向照射靶区剂量率高治疗时间短利用T.D.F因子实现计划设计和治疗的数字化,35,9野计划与3x3共面野计划比较,36,+,+,治疗计划,1,4,7,2,5,8,3,6,9,
