(完整版)放射治療的物理學基礎(chǔ)

放射治療的物理學基礎(chǔ)（一）射線的分類及照射方式射線的分類（一）根據(jù)性質(zhì)分為：

電磁輻射

：X線、γ線

粒子輻射：電子線、中子線、質(zhì)子線、負兀介子束以及其它重粒子束。

X線和γ線兩者無本質(zhì)上的區(qū)別，都是電磁波

X線：由高壓設(shè)備（如加速器、X線治療機）產(chǎn)生γ線：放射性同位素衰變產(chǎn)生（如60Co、137Se、192Ir）X線和γ線的區(qū)別射線的種類（二）根據(jù)來源分為：天然放射性同位素發(fā)射的射線：α、β、γ線既可用于外照射，亦可用于近距離照射人工產(chǎn)生的射線：加速器或治療機產(chǎn)生的X線、電子束、質(zhì)子束、中子束、重粒子束只能用于外照射臨床常用放射性同位素的物理特性（三）根據(jù)線性能量傳遞（LinearEnergyTransfer-LET）高低分為：高LET射線（LET>10KeV/um)：中子束、質(zhì)子束、負兀介子束、以及其它重粒子束低LET射線（LET<10KeV/um)

：X線、r線、電子線LET:放射線在單位長度上傳遞給物質(zhì)的能量。射線的種類

（四）根據(jù)是否直接電離物質(zhì)分為：直接致電離輻射：本身帶電，直接作用產(chǎn)生電離質(zhì)子線、負兀介子束、其它重粒子束。間接致電離輻射：本身不帶電，通過產(chǎn)生次級電子來電離周圍原子X射線和r射線、中子線。射線的種類放射治療的照射方式外照射（或稱體外遠距離照射，teletherapy）：放射源位于體外一定距離,集中照射人體某個部位。最常用。深部X線機、60Co機、加速器、X刀、γ刀等。近距離照射(brachytherapy)：將放射源密封，直接放入人體的天然腔道內(nèi)或直接插在需治療的組織中進行照射。限用于體積較小、邊界清楚的腫瘤。腔內(nèi)、管內(nèi)后裝治療、組織間插植、術(shù)中置管及模型敷貼內(nèi)照射：內(nèi)服開放性放射性同位素(131I、153Sm)，屬核醫(yī)學范疇。外照射外照射后裝放療施源器施源器定位后裝治療機插植模板舌癌的插植組織間插植放射性粒子植入

I125粒子植入內(nèi)照射前列腺輪廓I125粒子現(xiàn)代近距離治療的特點后裝技術(shù)。單一高活度放射源，源運動由微機控制的步進馬達驅(qū)動。放射源微型化。劑量分布由計算機進行計算。近距離放療模式低劑量率（LDR）：參考點劑量率為0.4-2Gy/h中劑量率（LDR）：參考點劑量率為2-12Gy/h高劑量率（LDR）：參考點劑量率為>12Gy/h外照射與近距離照射的區(qū)別照射方式放射源強度大部分能量經(jīng)過皮膚靶區(qū)劑量均勻性外照射大被屏蔽是高近距離照射小被組織吸收否低射線與物質(zhì)的相互作用（一）電子線與物質(zhì)的相互作用

1.彈性散射：電子穿過原子時改變了入射電子的運動方向，原子本身狀態(tài)無變化。

入射電子能量越高，散射角度越小。

2.非彈性散射：原子狀態(tài)發(fā)生了變化，電子本身的能量和方向也有改變。激發(fā)

入射電子

外層電子光學軌道原子激發(fā)態(tài)電子跳回外層軌道釋放出光和熱。

電離：

入射電子外層電子打出原子原子帶正電

（一）電子線與物質(zhì)的相互作用特征輻射：

電子作用于原子的內(nèi)層電子ee輻射值取決于原子序數(shù)和兩個軌道的能級差能譜非連續(xù)韌致輻射：

入射電子原子核附近入射電子偏轉(zhuǎn)釋放出光子入射電子釋放的能量不同，韌致輻射的能譜大小不等，能譜連續(xù)電子作用于原子核附近

入射電子的能量大于原子核的結(jié)合能時，電子把核中的中子擊出。電子作用于原子核內(nèi)

入射電子的動能越大，產(chǎn)生的X線輻射越多，產(chǎn)生的熱量越少。

普通X線機：X線只占電子動能的2%，98%為熱能，需要對陽極靶進行不斷冷卻；

高能加速器：電子動能大部分轉(zhuǎn)化為X線，一般較少需要冷卻裝置。電子與物質(zhì)的作用特點在實踐中的應用

1、光電效應

光子線與物質(zhì)的相互作用特點：光子與原子內(nèi)層電子作用光子全部能量交給軌道電子電子脫離原子軌道飛出效應大小與光子能量成反比，與原子序數(shù)三次方成正比多發(fā)生在低能光子(KeV)2、康普頓效應

光子線與物質(zhì)的相互作用特點：光子與原子外層電子作用反沖電子獲得部分能量光子改變頻率和方向散射軌道電子脫離原子軌道射出發(fā)生于光子能量較大時效應大小與原子序數(shù)無關(guān)，隨光子能量增加而減少。3、電子對效應

光子線與物質(zhì)的相互作用特點：光子能量>1.02MeV時發(fā)生光子與原子核作用轉(zhuǎn)換為一對正、負電子效應大小隨光子能量增加而增大，與原子序數(shù)成正比。湮滅輻射

不同能量光子的主要吸收方式

-50KeV

主要是光電效應60-90KeV

光電效應和康普頓效應200KeV-2MeV主要康普頓效應5--10MeV電子對效應開始明顯50--100MeV

主要電子對效應光電吸收造成骨、肌肉和脂肪吸收差別很大，同樣的劑量下，骨吸收射線較多，易造成放射損傷；

康普頓效應在肌肉、脂肪和骨骼吸收劑量相同，不會因吸收過大劑量引起損傷。放射治療較適合的能量是200KeV-7MeV的范圍。射線劑量學

暴射量：指射線在空氣中電離的能力，劑量單位倫琴吸收量：物質(zhì)吸收射線的能量的大小，劑量單位戈瑞（Gy）射線的質(zhì)

指射線在物質(zhì)中的穿透能力。

射線質(zhì)的表示：

普通X線：一般用X線的峰值電壓表示，臨床多采用半價層（HVL，射線強度減少一半需要的厚度）高能射線用管電壓峰值表示。同位素射線的質(zhì)以同位素的名稱表示。放療治療設(shè)備X線治療機60鈷治療機直線加速器放療輔助設(shè)備體位固定裝置模擬機CT模擬機治療計劃系統(tǒng)（二）放射治療設(shè)備X線的分類臨界X線：6-10KV接觸X線：10-60KV淺層X線：60-160KV深部X線：180-400KV高壓X線：400KV-1MV高能X線：2-50MVmA+_KVX線治療機原理圖管電流燈絲電源電子打靶產(chǎn)生X線X線治療機球管集線器油、水冷卻裝置X線治療機的特點

X線能量低，穿透力弱，深部劑量低，易散射，劑量分布差，照射面積小。多用于治療皮膚表面或體腔淺層疾病

良性病變：表皮血管瘤，濕疹，神經(jīng)性皮炎，指、趾疣等惡性病變：眼瞼、口腔惡性腫瘤、皮膚癌

60鈷治療機

59Co經(jīng)熱中子轟擊產(chǎn)生60Co

射線能量為

1.25Mev

半衰期5.27年

60鈷治療機鈷源運動鈷源運動照射1）射線穿透力強，可治療相當深度的腫瘤;2）保護皮膚，60鈷射線在皮下4～5mm處能量的吸收最大，表皮劑量相對較小;3）骨和軟組織有同等的吸收劑量;4）旁向散射小,保護周邊外的正常組織;5）經(jīng)濟、可靠，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便。

60Co機的優(yōu)點1）60鈷能量單一；2）60鈷深度劑量偏低，為了提高深處的劑量，必須提高外照射劑量，造成全身受量增加；3）60鈷半衰期短，需定期更換放射源；4）60鈷屬放射線核素，不斷有射線釋放，防護復雜，工作人員受量大；5）60鈷存在半影問題，使野外的正常組織受一定的劑量影響。

60Co機的缺點加速器是人工利用電場和磁場的作用力，把帶電粒子加速到高能的一種裝置或設(shè)備。加速器既可產(chǎn)生高能電子束，又可產(chǎn)生高能X線和快中子包括電子感應加速器，電子直線加速器和電子回旋加速器。是電子在交變的渦旋電場中受到加速而達到高能的裝置。優(yōu)點：技術(shù)簡單，制造成本低，很容易做到25MeV的高能量。電子線輸出量足夠大，能量可調(diào)范圍較寬。缺點：X線輸出量比較低，照射野也小，設(shè)備體積大，重量沉，給安裝和醫(yī)療帶來一定困難。電子感應加速器是利用微波電場把電子加速而達到高能的裝置。優(yōu)點：克服了感應加速器的缺點，對電子線和X線均有足夠高的輸出量，從而有潛力擴大照射野，并可采用偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)做等中心治療。缺點：結(jié)構(gòu)復雜，成本較貴，維修要求高。電子直線加速器直線加速器電子加速管加速高能電子束偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)直接引出打靶電子線X線

直線加速器原理圖 樣品圖直線加速器治療病人通過電子在交變的超高頻電場中作圓周運動不斷得到加速而產(chǎn)生高能射線的裝置。優(yōu)點：既有電子感應加速器的經(jīng)濟性，又具有直線加速器的高輸出量特點，其電子線和X線的能量在醫(yī)療上使用皆很理想。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，是加速器的發(fā)展方向。電子回旋加速器放療輔助設(shè)備

影像輔助設(shè)備

電子計算機斷層掃描(CT)

核磁共振(MRI) 腫瘤的大小,侵犯范圍

正電子發(fā)射斷層掃描(PET) CT影像的綜合應用PETCT放療輔助設(shè)備

治療計劃系統(tǒng)(TPS)

利用數(shù)學模型,計算劑量分布的計算機系統(tǒng)

幫助比較、確定合理的放療計劃逆向計劃系統(tǒng)可以按照給定條件優(yōu)化放療計劃治療計劃系統(tǒng)

模擬機(Simulator)

傳統(tǒng)模擬機是一套能重復治療機的所有運動,

并模擬治療機幾何條件的X線透視裝置

在模擬的治療條件下,確定照射范圍可攝片留作資料

CT模擬機,可三維重建患者結(jié)構(gòu),并確定照射野放療輔助設(shè)備

模擬機CT模擬機（三）X（γ）射線臨床劑量學照射野劑量學有關(guān)名詞及其定義

1.射線源：放射源前表面的中心或產(chǎn)生射線的靶面中心。

2.射線中心軸：射線束的中心對稱軸。其與由光闌所確定的射線束中心、準直器的旋轉(zhuǎn)軸和放射源的中心同軸。臨床上一般用放射源與最后一個限束器中心的連線作為射線中心軸。照射野劑量學有關(guān)名詞及其定義

3.照射野：射線束經(jīng)準直器后垂直通過模體的范圍。①幾何學照射野：射線束經(jīng)準直器后在模體表面的投影；②物理學照射野：模體內(nèi)50%等劑量線的延長線交于模體表面的區(qū)域。4.參考點：模體中沿射線束中心軸深度劑量確定為100%的位置。

400kV以下的X線：模體表面高能X線（γ）線：最大劑量點位置模體表面到參考點的深度為參考深度。5.校準點：模體內(nèi)射線中心軸上指定的劑量測量點，模體表面到校準點的深度為校準深度。6.源皮距（sourceskindistance,SSD):

從放射源前表面沿射線中心軸到受照物體表面的距離。7.源瘤距（sourcetumordistance,STD):

射線源沿射線中心軸到腫瘤內(nèi)所考慮點的距離。8.源軸距（sourceaxialdistance,SAD)

射線源到治療機等中心點的距離。照射野劑量學有關(guān)名詞及其定義

劑量學參數(shù)平方反比定律（inversesquarelaw,ISL):

放射源在空氣中的放射性強度與距源距離的平方成反比。劑量學參數(shù)百分深度劑量（percentagedepthdose,PDD):

模體中，射線中心軸上某一深度d處的吸收劑量(Dd)與最大劑量深度dm處的吸收劑量(Dm)的比值，以百分數(shù)表示。

組織最大劑量比（tissuemaximumratio,TMR):

模體內(nèi)照射野中心軸上任意一點的吸收劑量Dd與空間同一點體模中照射野中心軸上最大劑量點處的吸收劑量Dm之比。

TMR=Dd/Dmx100%劑量學參數(shù)劑量建成效應：

吸收劑量在模體內(nèi)具有最大劑量的現(xiàn)象。劑量建成區(qū)：

從模體表面到最大劑量點深度區(qū)域，建成區(qū)內(nèi)：劑量隨深度增加而增加。建成區(qū)外：PDD隨深度增加而減小組織深度：影響PDD的因素影響PDD的因素射線能量：PDD隨射線能量的而射野面積：

同一深度的PDD隨射野面積的而，當射野面積很大時，PDD隨射野面積增加不明顯

SSD：

同一深度下，射線能量、射野面積不變時，SSD越小，PDD越小，且隨深度變化越快，反之亦然。影響PDD的因素組織深度射線能量射野面積SSD：無影響

影響TMR的因素同PDDPDD表在一定條件下，在水模體中實際測量的PDD隨深度、照射野面積及射線能量等變化的數(shù)據(jù)列表。應用于SSD照射時的劑量計算等效方野的換算：面積/周長比相等

c=2ab/(a+b)

處方劑量：

Dm=Dt/PDDTMR表在一定條件下，在水模體中實際測量的TMR隨深度、照射野面積及射線能量等變化的數(shù)據(jù)列表。應用于SAD照射時的劑量計算處方劑量：

Dm=DT/TMR等劑量曲線把模體內(nèi)過射線中心軸平面上劑量相同的點連接起來形成的一組曲線稱為等劑量曲線。通常歸一于射線中心軸上的最大劑量點直觀反應射線束在體內(nèi)的三維劑量分布同一深度處，射線中心軸上的劑量最高，向射野邊緣劑量逐漸減少；在射野邊緣附近，劑量隨離軸距離增加而急劇減少X（γ）射線等劑量曲線的特點半影的概念射線束在模體形成的照射野邊緣的吸收劑量隨離開射線中心軸距離的增大發(fā)生急劇的變化，這種變化的范圍稱為半影（penumbra）。通常用80%和20%等劑量線間的側(cè)向距離表示半影的大小。60Co的半影半影的消除幾何半影：減小源的尺寸穿射半影：球面準直器散射半影：隨射線能量的增大而減小，無法完全消除加速器的半影幾何半影：X射線靶點小，近似點源，幾何半影非常小穿射半影：無，球面準直器散射半影：存在，比60Co的半影小射線束的修整鉛擋塊：低熔點鉛（700C）

全擋：原射線穿射量<5%，需4.5-5個HVL鉛

60Coγ線：5.5-6.5cm6MV-X線：7-8cm6MeV-e線：2.3mm9MeV-e線：4.4mm12MeV-e線：8.5mm多葉準直器（Multileafcollimator-MLC)射線束的修整MLC

兩層鉛門材料：鉛鎢合金作用：調(diào)整平野劑量分布,改善靶區(qū)內(nèi)治療劑量的均勻性。楔形板及其照射技術(shù)楔形角：模體內(nèi)射線中心軸上，參考深度處楔形等劑量線與射野中心軸夾角的余角。

楔形因子：楔形照射野中心軸上某一點劑量與開野照射時射線中心軸上同一點劑量之比

Fw

=Ddw

/Dd楔形板的應用改善偏體位腫瘤的兩野交叉照射時野內(nèi)劑量的不均勻：如上頜竇癌對人體曲面和缺損組織的補償改善靶體積較大、部位較深的腫瘤的劑量分布（四）高能電子線劑量學加速器電子線產(chǎn)生劑量建成區(qū)坪區(qū)劑量跌落區(qū)X線污染區(qū)Ds：體表下0.5mm處的劑量Dm:最大劑量點劑量DX：電子束中的X射線劑量R100：最大劑量點深度R85：有效治療深度，即85%Dm處的深度R50：50%Dm或半峰值深度Rp：電子束的射程Rq：過劑量跌落點的切線與Dm水平交點的深度高能電子線的PDD分布特點劑量建成區(qū)：從表面到dmax深度區(qū)域。寬度隨射線能量增加而增寬。表面劑量高，建成效應不明顯。高劑量坪區(qū)：從dmax到d85深度，又稱為治療區(qū)。劑量變化梯度較小，射線能量越高，高劑量坪區(qū)越寬。劑量跌落區(qū)：d85深度以下劑量急劇下降的區(qū)域。劑量梯度G=Rp/(Rp-Rq),G值一般在2-2.5X線污染區(qū)：Rq后由電子線與限光筒、模體等作用產(chǎn)生的X線形成的劑量區(qū)。常規(guī)電子線治療中可忽略不計，但電子線全身照射時，應充分考慮并精確測定。影響電子束PDD的因素能量：

隨能量，表面劑量高劑量坪區(qū)變寬，劑量梯度

X線污染電子束的臨床劑量學優(yōu)點逐漸消失影響電子束PDD的因素射野大?。荷湟拜^小時，PDD隨深度增加而迅速減小射野較大時，PDD隨射野增加而增加射野增大到接近散射電子射程時，PDD不再隨射野增大而增加影響電子束PDD的因素源皮距：

SSD增加，表面劑量降低，最大劑量深度增大，劑量梯度變陡，X射線污染增加電子線等劑量曲線的特點隨深度增加，低值等劑量線向外側(cè)擴張，高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子線能量而變化，高能電子線尤為顯著高能電子線的臨床應用只適用于治療表淺或偏心的腫瘤單野照射電子線的有效治療深度為1/3-1/4電子線能量臨床選擇電子線能量，應根據(jù)腫瘤深度、靶區(qū)劑量的最小值及危及器官可接受的耐受劑量等因素綜合考慮。皮膚表面的照射野，因根據(jù)靶區(qū)最深部分的寬度而適當擴大，一般臨床所選擇的電子線照射野在表面位置都向兩側(cè)外放0.5~1cm（五）放射治療計劃的設(shè)計

放射治療的目標：提高治療增益

腫瘤控制率（TCP）治療增益比＝正常組織并發(fā)癥發(fā)生率（NTCP）放療的臨床劑量學四原則腫瘤劑量要準確治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要均勻，劑量變化梯度不能超過±5%，即達到≥90%的劑量分布射野設(shè)計應盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低照射區(qū)正常組織受量保護腫瘤周圍重要器官免受照射射線的選擇原則：根據(jù)腫瘤的部位、深度、大小、分布空間決定射線的種類、能量及照射方式。60Co線：深部劑量不高，適用于腫瘤深度<10cm。最常用于頭頸部腫瘤，兩野對穿，高劑量區(qū)在靠近皮膚射線入射處。高能X線：≤25MV4-6MV適用于頭頸部腫瘤

6-10MV適用于胸部腫瘤

>10MV適用于腹盆部腫瘤電子線：偏心或表淺的腫瘤高能X線與電子線的混合：既需要保護深部組織又需要提高皮膚及皮下劑量時，如乳腺癌的鎖骨上和內(nèi)乳區(qū)的照射射線的選擇靶區(qū)的定義OARPRVGTV（Grosstargetvolume):大體腫瘤區(qū)，臨床檢查及影像學顯示的可見腫瘤CTV（clinicaltargetvolume):臨床靶區(qū)，GTV+亞臨床灶PTV（planningtargetvolume):計劃靶區(qū)，CTV+安全邊界，包括器官運動及擺位誤差靶區(qū)的定義TV（treatmentvolume):

治療區(qū)，90%等劑量線所包括的范圍。IV（irradiatedvolume):

照射區(qū)，50%等劑量線所包括的范圍。OAR（organatrisk):

危險器官，其放射敏感性可能對治療計劃或處方劑量有直接影響的器官。PRV（planningorganatriskvolume):

計劃危險器官，OAR+器官運動、體位變化范圍放療計劃的評估工具DVH（dosevolumehistograms)：

是一種直觀表達照射區(qū)域內(nèi)吸收劑量分布是否均勻的方法，即將照射區(qū)域內(nèi)各點照射劑量與頻度分布以直方圖的形式表達?？捎糜诒容^不同治療計劃的優(yōu)劣。照射野的設(shè)計高能X（γ）線的照射野設(shè)計

單野照射：不主張采用，僅用于靶區(qū)較小，且位于表淺部位時。靶區(qū)應放在最大劑量點之后，靶區(qū)較大時，靶區(qū)內(nèi)劑量不均勻，靶區(qū)后組織易形成較高劑量。

兩野交叉：用于較深部位或偏離人體中心的腫瘤兩野對穿、兩野交角（需加楔形板）

三野交叉：既要使腫瘤獲得滿意劑量，又要使周圍正常組織受量盡可能減少照射野的設(shè)計高能電子線的照射野設(shè)計

用于表淺、偏體位的腫瘤，將腫瘤置于坪區(qū)

能量不能太高，4-25MeV

單野照射比多野照射優(yōu)越

放射治療計劃的設(shè)計過程靶區(qū)及正常組織、器官的勾畫，提交劑量要求射野設(shè)計劑量計算方案優(yōu)化放療醫(yī)生治療計劃的確認放療醫(yī)生物理師治療計劃的驗證模擬機校驗驗證片EPID體模劑量驗證常規(guī)模擬定位機患者模擬機校驗PortalFilmElecta醫(yī)科達治療計劃醫(yī)囑單計劃的執(zhí)行首次醫(yī)生必須親自擺位技術(shù)員必須認真核對治療單與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)日常擺位要求由兩個技術(shù)員共同完成定期驗證：驗證片、EPID根據(jù)治療效果修正治療計劃休息一會兒吧（五）立體定向放射治療立體定向放射外科SRS（stereotacticradiosurgery):

將多個小葉三維集束單次大劑量照射頭顱內(nèi)某一局限性靶區(qū)，使之發(fā)生放射性反應，而靶區(qū)外周圍組織因劑量迅速遞減而免受累計，從而在其邊緣形成陡峭的劑量跌落界面，達到類似外科手術(shù)效果的放射治療技術(shù)。特點：單次照射劑量高，定擺位精度要求高適應癥：體積小的腦血管畸形、良惡性腦瘤、顱腦內(nèi)功能性病變立體定向放射治療SRT（stereotacticradiotherapy):

將SRS的方法與標準放射治療分次方案結(jié)核的一種治療技術(shù)。分類：根據(jù)單次劑量大小和射野集束的程度分成兩類。X（γ）刀：小野三維集束分次大劑量照射三維立體定向適形放療技術(shù)：立體定向技術(shù)，常規(guī)分次X刀與γ刀的適應癥不能手術(shù)或不適合手術(shù)者術(shù)后復發(fā)、殘留、未控的顱內(nèi)病變拒絕開顱手術(shù)者與手術(shù)、常規(guī)放療、化療結(jié)合的綜合治療γ刀只適合3cm以下的病變，X刀只能治療4cm以下病變，4-5cm病變酌情使用X刀做分次治療

加速器立體定向系統(tǒng)－X刀準直器適配器準直器床適配器

γ刀（GammaKnife?）

GammaKnife?自動定位系統(tǒng)鈷-60源射線束通路準直器式頭盔防護層頭盔支撐系統(tǒng)罩殼治療床 保護層防護門治療位頭盔γ刀的照射方式單面旋轉(zhuǎn)照射非共面多弧度聚束照射動態(tài)旋轉(zhuǎn)照射錐形旋轉(zhuǎn)照射γ刀的體位固定（六）三維適形放射治療

（3dimensionalconformalradiationtherapy,3DCRT)3DCRT的概念通過調(diào)整照射野形態(tài)、角度及權(quán)重，使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與靶區(qū)的的形狀一致的放射治療技術(shù)。局部未控是放療失敗主要原因，提高劑量能增加腫瘤局控的

腫瘤：如前列腺癌、頭頸部腫瘤、NSCLC、肝腫瘤腫瘤位于特殊解剖部位（腦，胰腺，椎體)腫瘤很不規(guī)則腫瘤周圍有放射敏感的正常組織（腎、晶體）適合做3DCRT的腫瘤

3DCRT計劃的設(shè)計過程（－）1.綜合評價病人，確定放療目的；

2.

腫瘤定位前的準備

(1)固定放療體位裝置的制作

(2)病人的呼吸訓練3.

初步模擬定位

(1)模擬機下確定大致放射野中間平面

(2)觀察腫瘤在體內(nèi)的活動程度4.定位CT掃描體位的固定模擬機下透視確定初步的中心平面激光定位圖像采集3DCRT計劃的設(shè)計過程（二）5.影像學資料（CT、MRI、PET）輸入TPS（TreatmentPlanningsystem－治療計劃系統(tǒng)）6.勾畫正常組織或器官以及腫瘤的外輪廓：CT、MRI、PET7.設(shè)計放射野、入射角度和射野形態(tài)，重建正常臟器和腫瘤的立體結(jié)構(gòu)，用BEV（BeamEyeView－射束視觀)設(shè)計射野CT、PET的融合CTPET逐層勾畫腫瘤靶區(qū)和正常器官★3DCRT射野設(shè)計工具醫(yī)師方向觀（roomeyeview,REV):

模擬醫(yī)師在治療室內(nèi)由任意位置觀察射野與患者治療部位間的相對空間關(guān)系以及射野間的相對關(guān)系。射束方向觀（beameyeview,BEV):

設(shè)想醫(yī)師站在放射源位置，沿射野中心軸方向觀看射野與患者治療部位間的相互關(guān)系。BEV3DCRT計劃的優(yōu)化和評價等劑量曲線劑量分布均勻性：劑量變化梯度≤±5％劑量體積直方圖（DVH）：肺V20≤30％，脊髓Max≤45Gy適形指數(shù)（CI）：

CI=PTV/處方劑量面所包含的體積

CI=1時，適形性最好3DCRT的等劑量線顯示DVH3DCRT計劃的驗證射野片（portfilm)

定位片驗證片3DCRT計劃的驗證

EPID（電子成像系統(tǒng)）3DCRT的局限性腫瘤和周圍正常組織互相交錯，靶區(qū)形態(tài)非常不規(guī)則，如鼻咽癌特殊病例，如腫瘤組織包繞關(guān)鍵臟器。如椎體兩旁腫瘤，靶區(qū)形狀呈現(xiàn)“中空”或向內(nèi)凹陷（七）調(diào)強放射治療

（intensitymodulatedradiationtherapy,IMRT)調(diào)強放療（IMRT）計算機的發(fā)展和放療設(shè)備改進，產(chǎn)生的更先進放療技術(shù)IMRT發(fā)展的歷史僅10余年真正用于臨床病人放療還不到10年，已顯示它顯著的優(yōu)越性IMRT已被國際放療界公認為21世紀放療發(fā)展的方向在照射方向上，照射野的形狀必須與靶區(qū)的形狀一致；射野內(nèi)諸點的輸出劑量率能按要求的方式進行調(diào)整。IMRT的特點IMRT是特殊形式的3DCRT，需同時滿足以下兩個條件：IMRT的基本原理

CT成像原理IMRT的原理束流調(diào)強的基本原理束流調(diào)強的實現(xiàn)方式（－）不規(guī)則鉛擋塊適形性好，但制作工藝復雜，費時費力，應用較少靜態(tài)MLC－IMRT的原理束流調(diào)強的實現(xiàn)方式（三）

動態(tài)MLC：MIMiC光欄(MultileafIntensitymodulatingcollimator)葉片厚度為8cm,能阻擋10MV－X線的99％葉片之間互相嵌合，射線漏泄劑量<1％葉片進出射野由高壓氣體推動，100－150毫秒/進出葉片進入和退出以及在射野內(nèi)滯留時間長短全由計算機控制MIMiCIMRTIMRT優(yōu)與普通3DCRTIMRT優(yōu)與普通3DCRT形成向內(nèi)凹陷的等劑量曲線IMRT優(yōu)與普通3DCRT一次照射同時放療幾個病灶調(diào)強的實現(xiàn)方式物理補償器MLC靜態(tài)調(diào)強MLC動態(tài)調(diào)強斷層治療電磁掃描調(diào)強NOMOS2D調(diào)強準直器獨立準直器靜態(tài)調(diào)強

條形擋塊移動技術(shù)

物理補償器MLC靜態(tài)調(diào)強以靶區(qū)為中心，設(shè)計多個同中心照射野，每個射野又劃分成若干個子野子野1→子野2→子野3…射線:出→停→出→?！D(zhuǎn)調(diào)強（IMAT）治療機機架繞病人做N次等中心旋轉(zhuǎn)，每一次旋轉(zhuǎn)過程中，MLC每間隔一定角度（一般為50）改變一次射野的形狀斷層治療（tomotherapy)Carol步進方式

對治療床的要求極高，進退的精度需精確到0.1mm，以避免層與層之間造成重復，產(chǎn)生劑量“熱點”或?qū)优c層之間有間隙，產(chǎn)生劑量“冷點”Mackie螺旋方式

原型機仍在研制中

電磁掃描調(diào)強通過用兩個垂直的偏轉(zhuǎn)彎曲磁鐵控制電子束而實現(xiàn)射束的強度調(diào)節(jié)。被認為是實現(xiàn)調(diào)強治療的最好方法。MM50（MedicalMicrotron）50MVX-ray50MeV

電子線MM50電子線掃描控制偏轉(zhuǎn)磁鐵的電流，改變電子射出（電子束治療）或電子擊靶（X線治療）方向，產(chǎn)生所需要的方向不同、強度各異的電子筆型束或X