SBRT计划与实施的若干问题.ppt

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1、中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERSBRT计划与实施质控的若干问题12中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERn 体部立体定向体部立体定向治疗计划设计治疗计划设计 ITV/PTV靶区确定 共面 or 非共面照射？3D-CRT or IMRT/VMAT?剂量分次的生物效应n 体位固定与呼吸运动控制体位固定与呼吸运动控制 定位框架 呼吸管理n 影像引导影像引导 影像配准2概 要3中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERITV/PTV

2、的确定n ITV主要受呼吸运动影响主要受呼吸运动影响n X线模拟定位机透视确定线模拟定位机透视确定ITV范围范围 一般头脚方向横断方向n 慢速慢速CT(4秒扫一圈秒扫一圈)n 4D-CT(或常规CT多次扫描)确定ITV MIP勾画 逐个时相图像上勾画 使用形变配准软件自动生成34中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER44D-CT扫描决定ITVCTV5中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER基于模板的靶区与危及器官自动勾画Atlas Based Auto-Segmentation,ABA

3、S56中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER模板形变配准自动勾画软件化中山大学肿瘤中心与国内公司合作研发4D-IPTS工作界面67中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER4D-CT形变配准自动勾画靶区的验证自动变形勾画 vs 医师手工勾画杨俊,高兴旺,邓小武等,中华放射肿瘤学杂志,2013,22(1)78中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER最终生成靶区包络(ITV)的临床检查89中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UN

4、IVERSITY CANCER CENTER4D-CT计划计算的图像n 取取Ave-CT n 取自由呼吸取自由呼吸CT（FBCT）n CT20%or CT80%的的4D-CT图像计算图像计算 Vlung-20%or Vlung-80%Vlung-FBCT V20%(V80%)vs VFB:Dif肿瘤直径n 控制子野数目控制子野数目子野数少剂量误差较少n 控制子野控制子野MU尽量避免很小的MU数1617中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERSBRT的生物等效剂量n 要求肿瘤靶区要求肿瘤靶区 BED=100 Gyn 周围组织剂量可以用周围组织

5、剂量可以用EQD2评估评估 EQD2的梯度大于物理剂量u SBRT 高EQD区域外扩u SBRT 低EQD区域内收u 靶区外正常组织的高剂量区VEQDVPhysD 仅考虑物理剂量包围靶区可能增加周围正常组织损伤1718中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER18SYSUCC研发的EQD剂量评估软件(EQDPlan)19中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER物理剂量分布19Rx=12.5Gy/F X 4FBED=112.5Gy20中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVER

6、SITY CANCER CENTER20EQD2剂量分布Dmin_PTV=86GyEQDBED=103Gy50Gy60Gy86Gy21中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERDVHEQD2122中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER22体位固定与呼吸运动控制n 定位框架定位框架真空袋与体表标记联合提高重复性压迫式限制减少呼吸运动n 深呼吸屏气（吸气末）深呼吸屏气（吸气末）有效减少呼吸位移部分患者耐受和重复性差需要ABC装置n 呼吸门控照射呼吸门控照射 重复性差临床实际应用较少23中山大

7、学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER图像引导摆位n 影像系统中心与射野中心的一致性n 2D or 3D图像引导？n 配准算法的选择n 图像质量的影响n 配准范围（配准框）影响与配准策略n 配准与修正摆位方法一致？(3D or 6D 修正)?23中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERJean Pierre Bissonnette,Quality Assurance for Image Guide Radiation Therpy,2009 AAPM 24中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT

8、-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERKV-MV center coincidenceJean Pierre Bissonnette,Quality Assurance for Image Guide Radiation Therpy,2009 AAPM 25中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER不同种类图像配准的误差比较n头颈头颈/胸腹部模体模拟摆位位移胸腹部模体模拟摆位位移(各各408组组)n 灰度配准模式灰度配准模式 n HN摆位自动配准：摆位自动配准：2D优于优于3Dn 胸腹摆位自动配准：胸腹摆位自动配准：2D

9、不差于不差于3D(靶区配准除外靶区配准除外)准项目配MVDRKVDRCBCT误差矢量头颈1.500.301.320.271.850.35胸腹3.210.89 2.070.531.950.6426中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER不同配准方法的差别(CBCT/FBCT)骨性配准(BR)vs灰度配准(GR)胸腹部BR误差大稳定性差27中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERSYSUCC体模实验n 胸部体模平移胸部体模平移(X=-10 mm，Y=0 mm,Z=0 mm)n 配准靶区配准靶

10、区(Clipbox覆盖靶区覆盖靶区)骨性配准 vs 灰度配准28中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERSYSUCC体模实验 实际位移:X=-10 mm，Y=0 mm，Z=0 mm 骨性配准纵向配准偏差7mm前后配准误差3mm29中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER灰度配准（配准靶区）各向配准偏差1mm31中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER不同图像质量及配准范围的影响n HN PCT/CBCT扫描和重建层厚条件扫描和重建层厚

11、条件：1mm vs 3mmn HN图像配准范围图像配准范围：颅顶胸骨上缘 vs 眼框下缘胸骨上缘扫描条件配准范围1mmFCT/1mmCBCT3mmFBCT/3mmFBCT头顶胸骨头顶胸骨眼框下胸骨配准误差矢量 (mm)0.880.471.590.262.290.2332中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER临床要求与IR范围相应n常规治疗计划常规治疗计划：3DCRT、IMRT 综合考虑PTV/OAR整体剂量分布 ITV设计覆盖靶区 治疗时间长，形变及器官间相对位移大 Iso-center影响整体剂量分布（尤其IMRT）配准配准body，检

12、查，检查PTV对对CTV的覆盖的覆盖nSBRT治疗计划：治疗计划：损毁治疗损毁治疗 高剂量非常集中，周围剂量跌落迅速 体位固定和重复性高 损毁错误后果严重！配准靶区配准靶区(ITV)，或配准植入的标记点或配准植入的标记点33中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER配准算法选择不合适可致配准靶区失误 配准体廓效果更好配准靶区发生严重“配准”靶区时严重误配n胸部按体表标志摆位胸部按体表标志摆位n 获取获取CBCTn 骨性配准肺部靶区骨性配准肺部靶区34中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER

13、灰度配准配准靶区在AP/LR有偏差配准体廓效果较好35中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER配准算法选择不合适可致配准靶区失误 配准靶区发生严重误配配准体廓大改善配准效果36中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER实际病人配准例(盆腔灰度配准)n灰度配准时灰度配准时n配准靶区与体廓似均可接受配准靶区与体廓似均可接受 两者位移最大差别4mm37中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER使用6D配准而没有6D修正n 是否使用是否使用6D修

14、正？修正？只作3D平移修正可能存在较大残差 配准给出的大于1度旋转参数时小心n 首先根据激光标志预摆位减少位移首先根据激光标志预摆位减少位移n 二次成像检查残差二次成像检查残差 省略的后果可能很严重n 体部尽可能使用灰度配准体部尽可能使用灰度配准38中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTERTIPs from AAPM RTP#179n 当软组织结构不清晰时采用当软组织结构不清晰时采用2步配准：步配准：1.Auto registration based on bony anatomy to identify and correct gross

15、 geometric discrepancies(骨性配准确定整体几何位置)2.Manual or auto soft-tissue(gray scale)registrations to refine registration to improve accuracy(手工或软组织配准提高精度)n 建立临床评估标准建立临床评估标准目测评估兼顾PTV/OAR强烈建议建立针对不同临床要求的配准规范lVolume of interest,lAlignment goalslEvaluation criteria.39中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CE

16、NTERTIPs from AAPM RTP#179nshifts that are too large for a specific treatment technology(e.g.,any couch translation larger than 1 cm or rotation exceeding 3 degrees)might warrant repeating the patient setup procedure移动较大时重复配准nCareful assessment of the target position and rotation in combination with organs at risk or other anatomical landmarks should be performed;assistance with this task might be provided by projecting contours defined on the planning scan onto the daily volumetric image.检查PTV和OAR40中山大学肿瘤防治中心 SUN YAT-SEN UNIVERSITY CANCER CENTER谢谢Thanks for Attenton41