放射性粒子植入治疗技术课件-物理学基础.ppt

布源方式 ? 低OER、高RBE 目的和评价方式 ? ? ? 理想的剂量分布 横断面剂量分布图 剂量体积直方图 限制条件 ? ? ? 靶区和危及器官几何位置关系 处方剂量和耐受剂量 影像引导和穿刺、植入技术的限制 布源方式 ? 低OER、高RBE 现实选择 ? ? 均匀布源 计划优化 ABS推荐的前列腺的布源方式 ? ? ? ? 改进的均匀植入 改进的周围植入 计划优化 逆向计划 ? 低OER、高RBE 几个临床物理学问题 ? 剂量学中的几个基本概念 ? 粒子和活度选择 ? 治疗计划概述 ? 布源方式 ? 剂量处方、报告和评价 剂量处方报告和评价的意义 ? 低OER、高RBE ? ? ? ? 指导计划设计和术中植入 技术项目评价和改进 技术推广与规范化 临床剂量体积效应研究 近距离治疗剂量学目的 ? 低OER、高RBE ? ? ? ? 给予靶区尽可能高的最低剂量 每个放射源周围高剂量区范围尽可能小， 避免过度坏死 尽量控制剂量不均匀性 避免冷点、限制热点 ? 低OER、高RBE 近距离治疗剂量学原则 ? 靶区表面产生均匀剂量 ? 限制靶区内超高剂量区范围 ? 靶区外剂量迅速跌落 剂量处方 ? 低OER、高RBE ? 剂量分布特点及其临床意义 ? 剂量处方在包含靶体积的等剂量面上 ? 处方剂量通常以计划达到的靶区最低剂量表示 ? 粒子植入中通常使用mPD (minimum peripheral dose) * 放射性粒子植入治疗肿瘤 物理学基础 杨瑞杰 博士,副研究员 ruijyang@ 北京大学第三医院 粒子植入中的物理学工作 ? ? ? ? ? 项目与技术流程的建立 计划系统验收和试运行 剂量计算和计划设计 技术设备质量保证 …… 内 容 ? 放射性粒子永久性植入的特点 ? 一般临床特点 ? 临床物理、剂量学特点 ? 几个临床物理学问题 ? ? ? ? ? 剂量学中的几个基本概念 粒子活度选择 治疗计划概述 剂量处方、报告和评价 布源方式 外照射放疗 ? 分次照射（～??次） ? 治疗时间长（～6周） ? 场地、设备要求高 ? 价格昂贵 ? 电子机械故障导致停机 粒子植入 ? 一次性植入 ? 1-2天的住院或门诊治疗 ? 场地、设备要求相对较低 ? 相对便宜 ? 没有停机问题 一般临床特点 ? 中短半衰期核素 ? 低能、高线性能量传递（LET） ? 剂量分布特性 ? 剂量率特性 ? 超低剂量率 ? 指数衰减的剂量率 物理、剂量学特点 同位素 （天） 半衰期 常用活度 （mCi） 90%能量 （天） Cs-131 I-125 Pd-103 9.7 59.4 17.0 1.1-1.7 0.3-0.8 1.1-1.7 33 197 58 粒子植入常用的放射性核素 ? 中短半衰期 ? 低能、高线性能量传递（LET） ? 剂量分布特性 ? 剂量率特性 ? 超低剂量率 ? 指数衰减的剂量率 物理、剂量学特点 同位素 Cs-131 I-125 Pd-103 光子平均能量 （keV） 30.4 28.5 20.8 半价层 （mm铅） 稍高于I-125 0.025(2cm组织) 0.008 粒子植入常用的放射性核素 北医三院 北京 ???? Dose rate effect ? 低OER、高RBE 粒子植入的生物学特点 ? Radiation sensitivity ? Recovery ? Redistribution ? Repopulation ? Reoxygenation ? Irradiated volume ? 中短半衰期 ? 低能、高线性能量传递（LET） ? 剂量分布特性 ? 剂量率特性 ? 超低剂量率 ? 指数衰减的剂量率 物理、剂量学特点 粒子植入典型的剂量分布 I-125 外照射 粒子植入的剂量分布特性 外照射放疗 ? 靶区内剂量均匀 ? 正常组织接受中低剂量照射 （SRS/SRT，IMRT） ? 对患者和器官运动敏感 ? 受分次摆位误差影响大 粒子植入 ? 靶区内剂量相对不均匀 ? 靶区外剂量迅速跌落 ? 对患者和器官运动不敏感 ? 对单个粒子植入误差相对不敏感 剂量均匀性临床和实践意义 ? 靶区内剂量不均匀性 ? ? 导致局控失败或坏死（Simon et al 1993） 对肿瘤控制意义尚不清楚 ?