放射性粒子植入技術(shù)的規(guī)范化課件

放射性粒子植入

規(guī)范化治療

1編輯版ppt放射腫瘤學(xué)簡(jiǎn)介放射治療是治療腫瘤三大手段之一70%腫瘤病人需作放射治療腫瘤治愈率45%，外科治愈22%

放射治療治愈18%，化療治愈5%2編輯版ppt放射性治療是惡性腫瘤的主要手段●

60%-70%的患者在治療過程中需要用放射治療●

40%的腫瘤放療可以根治3編輯版ppt惡性腫瘤的綜合治療●

早期●

局部進(jìn)展期，可手術(shù)切除，放療作為輔助治療●

局部進(jìn)展期，不可手術(shù)切除，放療作為主要治療手段，化療及手術(shù)為輔助治療●

復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移，放化療為主要治療手段●●4編輯版ppt放療的作用●

首次確診惡性腫瘤，65%～72%為局部進(jìn)展期，放療目的是根治腫瘤●放療的“根治劑量”可能—受腫瘤周圍正常組織的限制，無法達(dá)到真正根治腫瘤細(xì)胞的劑量—不清楚癌細(xì)胞致死劑量究競(jìng)是多少●

“根治劑量”治療的患者，30%～50%可能未控或復(fù)發(fā)，治療失敗5編輯版ppt放射腫瘤學(xué)放射物理放射生物臨床腫瘤6編輯版ppt照射方式★體外照射直線加速器、鈷－60、X線機(jī)★近距離治療－后裝治療機(jī)－血管內(nèi)照射

－粒子植入★內(nèi)照射7編輯版ppt放療基本原則★靶區(qū)GTV、CTV、PTV,3D-CRT,IMRT,IGRT★目的根治、姑息、急癥★保護(hù)相鄰正常組織★保護(hù)全身狀態(tài)8編輯版pptICRU62

定義

腫瘤區(qū)(GTV)內(nèi)靶區(qū)(ITV)計(jì)劃靶區(qū)(PTV)治療區(qū)照射區(qū)臨床靶區(qū)(CTV)9編輯版ppt放射性粒子植入近距離治療

RadiativeseedsinterstitialBrachytherapy10編輯版ppt放射性粒子植入利用具有放射活性的粒子,永久性植入到腫瘤組織中,借放射性粒子釋放的放射線,對(duì)腫瘤進(jìn)行治療放射性粒子植入是近距離治療的內(nèi)容之一11編輯版ppt粒子植入的歷史1909年和Degrais用導(dǎo)管將帶外殼的鐳置入前列腺尿道，完成第一例近距離治療前列腺癌

；1915年，Barringer在紐約紀(jì)念醫(yī)院，用4-6英寸長(zhǎng)鐳針，行會(huì)陰插植治療前列腺癌。因?yàn)橹蹦c損傷較大，未能廣泛推廣

1931年，F(xiàn)orssell提出“近距離治療”的術(shù)語；Quimby提出劑量表格計(jì)算方法，并由曼徹斯特Paterson和Parker醫(yī)生進(jìn)一步完善1952年，F(xiàn)locks首創(chuàng)術(shù)中組織間注射膠體金粒子治療前列腺癌，PasTeau1901年，PierreCurie發(fā)明帶包殼同位素，能埋入組織12編輯版ppt20世紀(jì)70年代，紐約紀(jì)念醫(yī)院whitmore首先用I-125粒子行恥骨后前列腺組織間植入，治療B、C期患者20世紀(jì)80年代后期，粒子插植適應(yīng)癥擴(kuò)大；圖像分析技術(shù)新放射性核素及模板指導(dǎo)系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)相繼用于粒子植入；并發(fā)展外照射與粒子植入聯(lián)合治療，使粒子治療技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與完善；13編輯版ppt放射性粒子植入的優(yōu)點(diǎn)局部適形放療,使腫瘤得到高劑量,而周圍正常組織受量很少,增加腫瘤與正常組織劑量分配的差植,減少并發(fā)癥,增加療效永久性植入的粒子,長(zhǎng)期釋放射線,使腫瘤細(xì)胞增殖減少,局部控制率提高劑量率較低,對(duì)氧的依賴性小,降低氧增比,射線作用增強(qiáng),部分克服了氧細(xì)胞的放射抗拒性易于防護(hù),半衰期較短14編輯版ppt粒子植入的適應(yīng)證前列腺癌肺癌及胸腔腫瘤肝癌胰腺癌骨和軟組織腫瘤眶內(nèi)腫瘤頭頸部腫瘤腦腫瘤盆腔復(fù)發(fā)腫瘤椎旁及椎體腫瘤腎及腎上腺腫瘤15編輯版ppt粒子植入的適應(yīng)證要求局部進(jìn)展期，無運(yùn)處轉(zhuǎn)移直徑≤7cmKPS60以上生長(zhǎng)緩慢，分化好的腫瘤16編輯版ppt單用粒子植入適應(yīng)證病理證實(shí)直經(jīng)7cm以下實(shí)體病灶局部進(jìn)展期腫瘤植入需結(jié)合外照射等綜合治療措施局部進(jìn)展期可用粒子植入達(dá)到姑息治療目的17編輯版ppt粒子植入的禁忌證生存期不超過3個(gè)月者惡液質(zhì)，一般情況差，不能耐受粒子植入治療空腔臟器慎用淋巴引流區(qū)不用于預(yù)防性植入嚴(yán)重糖尿病估計(jì)重要器官可能受到超過耐受劑量的照射18編輯版ppt術(shù)中粒子植入治療病例選擇標(biāo)準(zhǔn)Kps＞80，估計(jì)生存期＞6個(gè)月病灶限局經(jīng)皮穿刺達(dá)不到病灶部位腫瘤體積最大徑＜10Cm沒有廣泛壞死和瘺19編輯版ppt術(shù)中粒子植入禁忌證全身播散有dm病例應(yīng)全身化療20編輯版ppt術(shù)中粒子植入手術(shù)要求開腹探查，評(píng)估病灶范圍手術(shù)暴露病灶范圍冰凍切片，證實(shí)病理診斷最大程度保護(hù)器官，盡可能行減量切除殘余病灶進(jìn)行粒子植入21編輯版ppt術(shù)中粒子植入的優(yōu)點(diǎn)直視下術(shù)中植入準(zhǔn)確性優(yōu)于經(jīng)皮穿刺明確原發(fā)/復(fù)發(fā)病灶范圍得到準(zhǔn)確的病理診斷腫瘤減量手術(shù)可以改進(jìn)放射療效粒子植入位置符合劑量學(xué)要求腹腔網(wǎng)膜提供吸收表面，并改善正常組織循環(huán)，氧含量增加。用網(wǎng)膜填充在粒子周圍，保護(hù)正常組織。22編輯版ppt術(shù)中粒子植入方式直接注入腫瘤或殘余腫瘤部位（Mick施源器），或植入手術(shù)切緣平面植入到手術(shù)范圍，用可吸收紗布貼敷到創(chuàng)面，粒子縫在紗布上，每個(gè)粒子應(yīng)間隔相等（一般間距1cm）胸腔鏡或其它內(nèi)窺鏡下植入機(jī)器人系統(tǒng)植入23編輯版ppt24編輯版ppt25編輯版ppt術(shù)中粒子植入的劑量學(xué)要求125I粒子源，80%的劑量在1Cm之內(nèi)吸收125I半衰期60.2天，如果配合EBRT，應(yīng)在第一個(gè)半衰期內(nèi)給予生物學(xué)相關(guān)劑量125I的總活性應(yīng)在毫居級(jí)，用Anderson’snomogram公式計(jì)算，每個(gè)粒子活度應(yīng)為0.3～0.5mCiCevc’s公式計(jì)算總粒子數(shù)=（長(zhǎng)+寬+厚）/3×5÷每個(gè)粒子活度125I植入的總劑量，按1年衰變值計(jì)算。范圍是12000-16000cGy；第一個(gè)半衰期最小表面劑量是6000cGy-8000cGy26編輯版ppt放射性粒子植入的特點(diǎn)影像指導(dǎo)下的放療（IGRT）單次立體定向放療（SRS）高劑量

—腫瘤局部高劑量

—周圍正常組織得到保護(hù)達(dá)到根治劑量，提高局部控制率精確（準(zhǔn)確）適形的放療

—適形指數(shù)達(dá)100%

—降低周圍正常組織損傷27編輯版ppt植入粒子的物理?xiàng)l件放射性粒子種類放射性粒子活度（強(qiáng)度）放射性粒子的半衰期放射性粒子的劑量分布（單個(gè)疊加劑量）28編輯版ppt臨床使用的粒子特征

125I103Pd192Ir──────────────────────半衰期60.2d17d74d平均能量27.4kev21kev380kev

源長(zhǎng)4.5mm4.5mm直徑0.8mm0.8mm標(biāo)記物長(zhǎng)度3mmAg1mmPb初始劑量率7.7cGy/h18cGy/h40cGy/h劑量率8-10vGy/h20-24cGy/h半價(jià)層0.025mmPb0.008mmPb6.3Cm組織釋放94%劑量240d68d29編輯版ppt組織間植入粒子的特性

125I103Pd衰變模型e-電子俘獲e-電子俘獲平均能量27.4kev21kev空氣比釋動(dòng)能轉(zhuǎn)換1.270U/mCi1.293U/mCi劑量率常數(shù)0.88cGy/hr.u0.74cGy/hr.u初始劑量率7.7cGy/hr18-20cGy/hrRBE1.41.930編輯版ppt粒子植入用125I的好處低能125I植入后，γ線立即穿透到周圍組織，保護(hù)相鄰正常組織相對(duì)較長(zhǎng)半衰期，延長(zhǎng)放射線到腫瘤體積的時(shí)間放射誘使腫瘤縮小，125I粒子密集，局部劑量自然增加。持續(xù)低劑量放療，改進(jìn)腫瘤局部乏氧。31編輯版ppt125I粒子植入劑量不均勻原因內(nèi)在的放射性物學(xué)因素，如散射和各向異性技術(shù)因素，如不正確的粒子分布。32編輯版ppt放射性粒子的活度放射性粒子的活度實(shí)際上代表粒子的放射性強(qiáng)度，用于植入到腫瘤中的粒子活度一般為0.4-0.7mCi活度單位MBq，1mCi=37MBq，1mCi產(chǎn)生182cGy，1MBq=4.92cGy 計(jì)算腫瘤所需放射總活度（mCi）=期望組織吸收劑量（cGy）×腫瘤器官重量（g）/182。腫瘤重量可用CT推算上述計(jì)算公式可改為：腫瘤所需放射總活度（MBq）=期望組織吸收量（cGy）×腫瘤器官重量（g）/4.9233編輯版ppt放射性粒子的劑量率放射性粒子具非常低的劑量率,使照射時(shí)間延長(zhǎng)延長(zhǎng)照射時(shí)間和低劑量率使正常組織損傷明顯減少,對(duì)腫瘤細(xì)胞殺傷沒有影響延長(zhǎng)照射時(shí)間,使乏氧腫瘤細(xì)胞有時(shí)間發(fā)生再氧合,使放射效果提高延長(zhǎng)照射時(shí)間會(huì)使亞致死損傷修復(fù)再氧合與亞致死損傷修復(fù)是對(duì)立的統(tǒng)一,在相當(dāng)寬的劑量率范圍內(nèi),沒有劑量率效應(yīng),也不降低腫瘤的放射效應(yīng)34編輯版ppt放射性粒子的半衰期一般按3個(gè)半衰期計(jì)算劑量半衰期直接影響離子的劑量率,如125I的始劑量率為7.7cGy/h,劑量率為8-10Gy/h,而103Pd的始劑量率18cGy/h,劑量率為20-24cGy/h35編輯版ppt半衰期與臨床應(yīng)用選擇Ling根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出數(shù)學(xué)模型，認(rèn)為125I用于增殖慢的腫瘤，如前列腺癌；103Pd用于增殖快的腫瘤。臨床并未證實(shí)上述推論。臨床用兩種同位素療效無區(qū)別臨床應(yīng)用：125I用于分化中-高的腫瘤，103Pd用于分化差的腫瘤劑量率不同，治療不同腫瘤的效果不同。

Tpot<10天，生長(zhǎng)較快的腫瘤，Pd-103較好；

Tpot>10天，生長(zhǎng)較慢的腫瘤，I-125較好36編輯版ppt處方劑量

Prescriptiondose，PD規(guī)定的治療腫瘤劑量腫瘤靶區(qū)95%的體積應(yīng)達(dá)到PD，即V100＞95%，即95%以上的體積有100%的劑量PD即mPD靶區(qū)一般不超過2PD腫瘤靶區(qū)若90%的體積達(dá)不到PD，復(fù)發(fā)率高37編輯版ppt匹配周緣劑量

matchedperpheraldose，mPD粒子植入的劑量不均勻，為統(tǒng)一處方劑量將其定為

mPDmPD為腫瘤長(zhǎng)、寬、高得出的腫瘤近似體積，即靶區(qū)。mPD可計(jì)算植入導(dǎo)針數(shù)及粒子數(shù)mPD為靶區(qū)的周邊劑量38編輯版ppt永久植入粒子的處方劑量125I與103Pd的處方劑量不同，因?yàn)閯┝柯什煌?，但二者的處方劑量生物效?yīng)相等處方劑量需折合為RBE（相對(duì)生物效應(yīng)）。例如前列腺癌放療劑量，125I為145Gy，103Pd為115Gy，折合為外照射為120Gy39編輯版ppt粒子植入的匹配周緣劑量

（matchedperpheraldose，MPD）粒子植入劑量不均勻，為統(tǒng)一處方劑量，將處方劑量定為MPDMPD為用腫瘤長(zhǎng)×寬×高得到的腫瘤近似體積，即腫瘤的靶區(qū)用MPD計(jì)算出粒子植入時(shí)的導(dǎo)針數(shù)及粒子數(shù)MPD應(yīng)為靶區(qū)周邊的劑量40編輯版ppt植入粒子注意事項(xiàng)正確選擇適應(yīng)證正確選擇粒子種類，活度術(shù)前計(jì)劃指導(dǎo)植入劑量分布術(shù)中優(yōu)化植入計(jì)劃術(shù)后驗(yàn)證植入質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范41編輯版ppt植入方法模板：均勻分布及周緣密集、中心稀疏方法影像指導(dǎo)：超聲、CT可在全部導(dǎo)針植入后，再植入粒子42編輯版ppt粒子植入術(shù)前計(jì)劃確定適應(yīng)證術(shù)前計(jì)劃（preplane）—CT—選擇粒子活性(強(qiáng)度)—植入導(dǎo)針及粒子位置—?jiǎng)┝糠植肌＜埃ㄖ匾┢鞴偈芰?DVH)43編輯版ppt植入粒子數(shù)的計(jì)算公式（腫瘤長(zhǎng)+寬+高）/3×5÷每個(gè)粒子活度=粒子數(shù)44編輯版ppt粒子植入的治療計(jì)劃系統(tǒng)（TPS）ABS規(guī)定：所有患者治療前都必須有治療計(jì)劃，給出預(yù)期的劑量分布。標(biāo)準(zhǔn)做法：用CT、MR、超聲圖像（或融合圖像），確定靶區(qū)（GTV-PTV），根據(jù)輪廓、橫斷面（Z）制定植入導(dǎo)針數(shù)、粒子數(shù)量、及粒子活度、總活度。觀察劑量分布情況，調(diào)整導(dǎo)針及粒子位置。45編輯版pptTPS的劑量學(xué)要求（1）良好的設(shè)計(jì)始于良好的體積研究PTV應(yīng)大于腫瘤器官輪廓，但在各方向上比GTV（CTV）擴(kuò)大的數(shù)字不同，主要根據(jù)周圍是否為重要臟器。腫瘤靶體積率（TVR）=給予處方劑量的總體積/腫瘤的總體積，應(yīng)在1.5-2.0之間

TVR’S＞2.0-3.0，降低適形性，正常組織受量增加46編輯版pptTPS的劑量學(xué)要求（2）注意植入粒子的正確位置△前列腺植入粒子應(yīng)大包膜內(nèi)；植入到周圍軟組織中很容易發(fā)生遷移?！髦行膭┝浚虻绖┝浚?yīng)在V150，否則易引起合并癥禁止用一根針植入粒子，否則位置難以準(zhǔn)確47編輯版pptTPS的劑量學(xué)要求（3）植入粒子后是相對(duì)均勻的。減少植入導(dǎo)針可減少組織創(chuàng)傷。腫瘤（前列腺）+邊界應(yīng)當(dāng)是100%處方劑量，中心（尿道）應(yīng)在150%等劑量線以下。這兩條線有如炸面圈，有如馬蹄形分布。150%的等劑量體積，如用125I，不超過前列腺60%的體積；用103Pd，不超過65%的體積。48編輯版pptTPS評(píng)估只有植入粒子后的分析，才能證明TPS的優(yōu)劣。用生存率和并發(fā)癥的臨床結(jié)果證實(shí)TPS準(zhǔn)確性劑量信息列陣（array）觀察粒子及劑量分布術(shù)后計(jì)劃（postplan）可見粒子排列不規(guī)則，使植入計(jì)劃（implantplanes）和平均中心劑量（meancontraldose）毫無意義。術(shù)后計(jì)劃真實(shí)反映粒子分布及劑量分布。49編輯版pptTPS質(zhì)量相關(guān)的3個(gè)數(shù)據(jù)PD的靶體積V，PD用百分?jǐn)?shù)表示，標(biāo)在右下角。V80=93%，即93%的靶區(qū)接受80%PD。靶區(qū)達(dá)到PD的百分?jǐn)?shù)D，標(biāo)在右下角。表示靶區(qū)達(dá)到PD的體積百分?jǐn)?shù)。D90=128Gy，即靶區(qū)90%的體積為128Gy（PD）TVR，（靶一體積比）：接受PD的體積與靶體積之比理想TVR=1.050編輯版ppt評(píng)估TPS的方法等劑量曲線：表達(dá)空間信息、劑量信息、劑量分析，最主要是150%的PD曲線。劑量體積直方圖（DVH）：靶區(qū)及周圍正常組織某劑量區(qū)所含體積百分比。粒子植入數(shù)量，避免中心高量，避免靶區(qū)以外組織接受較多劑量。51編輯版pptDVH分類（前列腺為例）DVH分積分、微分兩種，Z-DVH是在Z平面上的DVH表現(xiàn)，屬微分DVH。組織表面（膀胱、直腸、尿道）的劑量，稱為表面劑量直方圖（DSH）。顯示尿道或神經(jīng)血管束的劑量，常用線性直方圖，稱線性劑量直方圖（dose-linehistogram，DLH）DSH、DLH都用2-D，不必用3-D52編輯版ppt評(píng)估TPS的指標(biāo)（1）靶區(qū)的劑量適形：D90＞MPD，即90%靶區(qū)所受劑量超過PD，意味著植入質(zhì)量很好。平均外周劑量（meanperipheraldose，MPD）：靶體積表面的平均劑量，應(yīng)為PD適形度（conformationnumber）：PD的靶體積與全部靶體積之比53編輯版ppt評(píng)估TPS的指標(biāo)（2）植入粒子不可能均勻一致，劑量不均勻度不超過PD20%，肯定有好處；若有超高量區(qū)，必須用減少粒子的方法控制劑量相鄰結(jié)構(gòu)（正常組織）的劑量，用DVH評(píng)價(jià)54編輯版pptTPS計(jì)算數(shù)據(jù)--劑量均勻指數(shù)

dosehomogeneityindex，DHI靶區(qū)內(nèi)，DHI常大于PD，但小于150%PD因此，靶區(qū)內(nèi)接受100%PD---150%PD區(qū)域是劑量均勻區(qū)例：20cc

體積劑量＞PD，5cc體積劑量＞150%PD，因此DHI=（20-5）cc/20cc=75%55編輯版pptTPS計(jì)算數(shù)據(jù)--劑量不均勻率

dosenonuniformityratio，DNR與DHI相對(duì)應(yīng)，一般不與組織結(jié)構(gòu)相聯(lián)系DNR是接受150%PD以上的體積，與接受100%--150%PD的DHI之比DNR=1-DHI56編輯版ppt靶區(qū)劑量評(píng)價(jià)靶區(qū)應(yīng)得到90%的PD。(前列腺D90＜140Gy時(shí)，生化成功率明顯降低)。評(píng)價(jià)靶區(qū)劑量常用90-90律，即90%以上靶區(qū)受到90%PD的照射，V90＞90%(前列腺D90＞140Gy)均勻性：--靶區(qū)V150＜60%或V150＜50%，--DHI（劑量均勻指數(shù)）＞0.557編輯版ppt檢驗(yàn)術(shù)前計(jì)劃的質(zhì)量指標(biāo)處方(PD)劑量分布：雙90%定律周緣匹配劑量(mPD)：等于處方劑量(PD)危及器官（OrgaratRisk,OAR）:不超過耐受劑量最高劑量區(qū)域不超過2倍處方劑量沒有冷區(qū)(點(diǎn))適形度(GTR)=158編輯版ppt術(shù)中優(yōu)化治療計(jì)劃?rùn)z驗(yàn)與核對(duì)調(diào)整治療計(jì)劃:靶區(qū)、導(dǎo)針、粒子位置及數(shù)目及時(shí)糾正熱區(qū)及冷區(qū)，使劑量分布均勻調(diào)整處方劑量及周邊配劑量保護(hù)正常組織及器官提高復(fù)蓋率及適形度59編輯版ppt術(shù)后質(zhì)量驗(yàn)證（post-plane)--粒子位置、劑量分布植入后即刻進(jìn)行CT檢查（前列腺粒子植入可在植入后25—30天作CT）植入后即刻進(jìn)行X平片檢查引入計(jì)劃系統(tǒng)，檢查粒子植入質(zhì)量—?jiǎng)┝糠植迹耗[瘤及正常組織受量—適形度60編輯版pptCT掃描插植后CT掃描，廣泛用于評(píng)估插植的質(zhì)量。CT是可見前列腺邊界和放射性源的位置的唯一方法。（TRUS不能清楚識(shí)別源的排列）MRI識(shí)別前列腺邊界可能比CT還好，但不能充分顯示放射源和影像。MRI與CT融合技術(shù)可滿意見到前列腺邊界和放射源，但很不經(jīng)濟(jì)。MRI視覺影像滿意程度并不與精確同義

61編輯版ppt三維質(zhì)量驗(yàn)證系統(tǒng)--

植入后的真實(shí)劑量分布2D劑量觀察

3D劑量觀察

62編輯版ppt63編輯版ppt64編輯版ppt三維驗(yàn)證分析65編輯版ppt66編輯版ppt67編輯版ppt68編輯版ppt69編輯版ppt70編輯版ppt71編輯版ppt72編輯版ppt質(zhì)量驗(yàn)證的參考指標(biāo)靶區(qū)D90

＞PD(mPD),提示植入質(zhì)量好周緣劑量=PD適形指數(shù)（conformationindex）:達(dá)到PD的靶體積與全部靶體積之比劑量不均勻度＜

PD的20%用DVH圖確認(rèn)相鄰器官組織的受量根據(jù)質(zhì)量評(píng)估結(jié)果，決定是否補(bǔ)充粒子或其它治療73編輯版ppt粒子植入質(zhì)量評(píng)估V劑量：接受某一劑量靶區(qū)的百分?jǐn)?shù)，如V80為93%，93%的靶區(qū)接受80%的劑量；D90劑量：90%的靶區(qū)接受的劑量絕對(duì)數(shù)值或處方劑量百分比；TVR（靶區(qū)－體積比，target-voulumeratio）:參考劑量的體積與靶體積之比，理想TVR應(yīng)為1.0;劑量均勻指數(shù)（dosehomogeneityindex,DHI）:靶區(qū)接受劑量參考劑量，但150%參考劑量的百分比；劑量非均整比（dosenonouniformiformityratio,DNR）:大于150%參考劑量的體積的百分?jǐn)?shù)，DNR=1-DHI；

74編輯版ppt術(shù)后必須報(bào)告的參數(shù)Vn：V90、V100、V150、V200

V5、V10、V20、V30、V50、V80Dn:D80

、

D90

、

D100適形度（TVR）OAR的劑量分布DVH圖等劑量曲線：80%、90%、100%75編輯版ppt粒子植入的副作用出血移位：肺栓塞器官穿孔（瘺）感染，器官內(nèi)膿