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1、靶区概念和靶区剂量规定靶区概念和靶区剂量规定 _ICRU 83号报告解读报告解读 中国医学科学院中国医学科学院 肿瘤医院放疗科肿瘤医院放疗科 戴建荣戴建荣 光子束调强放疗的处方光子束调强放疗的处方、记录和报告记录和报告 ICRU 83号报告发表背景号报告发表背景 ICRU此前已发表多个有关放疗处方、记录和报 告的技术报告 Report29(1978).DoseSpecificationfor Reporting External BeamTherapy with Photons and Electrons Report 50 (1993). Prescribing, Recording, an
2、d Reporting Photon Beam Therapy Report62(1999).Prescribing,Recordingand Reporting Photon Beam Therapy (Supplement to ICRU Report 50) Report71(2004).PrescribingRecordingand Reporting Electron Beam Therapy Report 78 (2007). Prescribing, Recording and Reporting Proton-Beam Therapy ICRU 83号报告发表背景号报告发表背景
3、 ICRU此前已发表多个有关放疗处方、记 录和报告的技术报告 上述报告未能反映上世纪末、本世纪初放 疗技术的革命性进步 调强放疗技术 剂量参考点的剂量可能不能代表靶区整体受照情 况 靶区剂量均匀度往往超出-5%至7%的范围 ICRU 83号报告发表背景号报告发表背景 ICRU此前已发表多个有关放疗处方、记 录和报告的技术报告 上述报告未能反映上世纪末、本世纪初放 疗技术的革命性进步 调强放疗技术 功能影像技术 ICRU 83号报告发表背景号报告发表背景 ICRU此前已发表多个有关放疗处方、记 录和报告的技术报告 上述报告未能反映上世纪末、本世纪初放 疗技术的革命性进步 上述报告已不能完整描述新
4、的技术应用 剂量参考点的剂量可能不能代表靶区整体受 照情况 靶区剂量均匀度往往超出-5%至7%的范围 ICRU 83号报告发表背景号报告发表背景 ICRU此前已发表多个有关放疗处方、记 录和报告的技术报告 上述报告未能反映上世纪末、本世纪初放 疗技术的革命性进步 调强放疗技术 功能影像技术 GTV可能来自不同的影像模式 Ling. IJROBP 47:551,2000 ICRU 83报告目录报告目录 Preface (前言) Abstract (摘要) Executive Summary (执行总结) 1. Introduction (导言) 2. OptimizedTreatmentPlan
5、ningFor IMRT 3. SpecialConsiderationsRegarding Absorbed-Dose and DoseVolume Prescribing and Reporting in IMRT ICRU 83报告目录报告目录 4. Definition of Volumes (区域定义) 5. PlanningAims,Prescription,and Technical Data Appendix A: Physical Aspects of IMRT Appendix B: Clinical Examples ICRU 83中的区域定义中的区域定义 肿瘤区肿瘤区G
6、TV(ICRU 50) 临床靶区临床靶区CTV ( ICRU 50) 内靶区内靶区ITV (ICRU 62) 计划靶区计划靶区PTV (ICRU 50) 危及器官危及器官OAR (ICRU 29) 计划危及器官计划危及器官PRV (ICRU 62) 治疗区治疗区TV (ICRU 29) 其余危及区其余危及区RVR (ICRU 83) 肿瘤区概念肿瘤区概念 肿瘤区G(GTV)是指原发肿瘤、转移的淋巴 节、或在影像上可见或者触诊到的转移灶 当牵涉到多个GTV、多种影像模式和(或) 多个疗程时，ICRU83号报告建议采用以 下命名格式 GTV-T/N/M(影像模式，已照射剂量) GTV的确定的确定
7、一般由放疗医师依据多种模式的影像确定一般由放疗医师依据多种模式的影像确定 GTV GTV的确定受多种因素的影响的确定受多种因素的影响 医师知识和经验医师知识和经验 影像模式影像模式 影像参数的设置影像参数的设置 医师知识和经验医师知识和经验 两侧脑肿瘤患者两侧脑肿瘤患者，不同医师不同医师GTV勾画勾画 () 8位放疗科医师位放疗科医师() 2位放诊科医师位放诊科医师 (-) 2位神经外科医师位神经外科医师 (Leunens et al., 1993.) 影像模式的影响影像模式的影响: 口咽癌口咽癌 GTVGTV- -T (CT, 0 T (CT, 0 GyGy) ) GTVGTV- -T (M
8、RI,T (MRI, fat satfat sat, 0 , 0 GyGy) ) GTVGTV- -T (FDGT (FDG- -PETPET , 0 , 0 GyGy) ) GTVGTV- -T (CT, 20 T (CT, 20 GyGy) ) GTVGTV- -T (MRI,T (MRI, fat satfat sat, 20 , 20 GyGy) ) GTVGTV- -T (FDGT (FDG- -PETPET , 20 , 20 GyGy) ) 窗宽窗宽、窗位对窗位对GTV定义的影响定义的影响 Purdy, Seminars on Radiation Oncology, 14 (1)
9、: 27-40, 2004 临床靶区概念临床靶区概念 CTV是包含GTV和(或)与治疗相关的以某个 概率发生的亚临床肿瘤区域 CTV的范围要基于对肿瘤渗透和散布路径, 以及发生概率的了解 概率值一般取 5%至10% 在确定CTV时只考虑静态影像和肿瘤的生 物学行为，不考虑器官运动、摆位误差和 将要采用的治疗技术 CTV的确定的确定: 乳腺癌乳腺癌 A: 肿瘤外无病灶的占肿瘤外无病灶的占41%。B: 参考肿瘤外扩展参考肿瘤外扩展 2cm，占占17%。 C: 参考肿瘤外非浸润肿瘤灶扩展参考肿瘤外非浸润肿瘤灶扩展2cm，占占28%。 D: 参考肿瘤外浸润肿瘤灶扩展参考肿瘤外浸润肿瘤灶扩展2cm，占占
10、14%。 CTV的确定的确定 当有多个CTV时需要有一个类似GTV的命 名规则 CTV-T (0 Gy) CTV-T+N (MRI-T2, 30 Gy) CTV 与与 GTV 的 关 系 的 关 系 内靶区概念内靶区概念 ITV是是CTV加一个内部间距加一个内部间距(Internal Margin, IM)，用于考虑因为器官运动引起用于考虑因为器官运动引起 的的CTV运动和形状变化运动和形状变化 ITV概念适用于患者概念适用于患者CTV运动能准确测定运动能准确测定 的情况的情况 ITV的确定的确定 在采用4D影像技术获取的不同时相的多套 3D影像序列中分别勾画CTV，再叠加得到 ITV 在一个
11、时相上手工勾画，再通过变形配准 方法自动映射到其它时相 采用最大密度法将不同时相的3D影像序列 合成为一套3D影像序列，再勾画ITV 计划靶区概念计划靶区概念 PTV:CTV+Additionalmargin (Setup Margin, SM) to allow setup errors and GTV/CTV motion. PTV等于等于CTV外加一个间距来考虑摆位误外加一个间距来考虑摆位误 差和差和GTV/CTV的运动的运动 Scenario A. Scenario B. Scenario C. PTV CTV+ IM (OAR近邻近邻) 或或 CTV (OAR紧邻紧邻) SMIMCT
12、VPTV 22 SMIMKCTVPTV PTV间距的确定方法间距的确定方法: 83号报告以前号报告以前 PTVPTV间距的确定方法间距的确定方法: 83: 83号报告号报告 在外放在外放PTVPTV间距时不考虑与危及器官的临近间距时不考虑与危及器官的临近 关系关系 对于重叠区对于重叠区，建议两种方法处理建议两种方法处理 将重叠区设立一个将重叠区设立一个PTV Subvolume(PTV Subvolume(子子 区区) ) ，单独开处方单独开处方 PTVPTV间距的确定方法间距的确定方法: 83: 83号报告号报告 在外放在外放PTVPTV间距时不考虑与危及器官的临近间距时不考虑与危及器官的临
13、近 关系关系 对于重叠区对于重叠区，建议两种方法处理建议两种方法处理 将重叠区设立为将重叠区设立为PTV Subvolume(PTV Subvolume(子子区区) ) ， 单独开处方单独开处方 靶区子区定义靶区子区定义：筛窦腺癌筛窦腺癌 PTVPTV间距的确定方法间距的确定方法: 83: 83号报告号报告 在外放在外放PTVPTV间距时不考虑与危及器官的临近间距时不考虑与危及器官的临近 关系关系 对于重叠区对于重叠区，建议两种方法处理建议两种方法处理 将重叠区设立一个将重叠区设立一个PTV Subvolume(PTV Subvolume(子子区区) ) ， 单独开处方单独开处方 如果计划系统
14、在优化时支持设立靶区和危如果计划系统在优化时支持设立靶区和危 及器官的优先权及器官的优先权，还可通过优先权明确重还可通过优先权明确重 叠区的归属叠区的归属 外放间距的方法外放间距的方法：2D vs. 3D Purdy, Seminars on Radiation Oncology, 14 (1): 27-40, 2004 治疗区治疗区、照射区概念照射区概念 TreatmentVolume/TreatedVolume: Tissuethatreceivesminimaltarget dose 治疗区是指至少受到靶区最小照射剂量的组织治疗区是指至少受到靶区最小照射剂量的组织 范围范围 Irradi
15、ated Volume: Tissue that receives aclinical significantdoserelativeto normal tissue tolerance 照射区是指相对正常组织耐受有临床意义的剂照射区是指相对正常组织耐受有临床意义的剂 量所包围的组织范围量所包围的组织范围 ICRU 报告的靶区定义图示报告的靶区定义图示 肿瘤区肿瘤区(GTV) 内靶区内靶区(ITV) 计划靶区计划靶区(PTV) 治疗区治疗区 照射区照射区 临床靶区临床靶区(CTV) 危及器官定义危及器官定义 危及器官 Organs at risk (OR) are normal tissues
16、whoseradiationsensitivitymay significantly influence treatment planning and/or prescribed dose 计划危及器官计划危及器官Planning organ at risk volume (PRV) = organ at risk + safety margin to be used in treatment planning PRV概念通常仅用于串联结构的OAR，如晶体、 脑干和脊髓 ICRU 83的其它区域定义的其它区域定义 其余危及区其余危及区(RemainingVolumeat Risk, RVR)
17、is operationally defined by the difference between the volume enclosed by the external contour of the patient and that of the CTVs and OARs on the slices that have been imaged The absorbed dose in the RVR might be useful in estimating the risk of late effects ICRU 50号报告号报告 靶区剂量参考点和参考剂量 ICRU 83号报告号报告
18、 靶区剂量参考点不再适用于IMRT，原因有 IMRT剂量分布往往不均匀，参考点剂量已不能代 表靶区受照剂量情况 蒙卡计算时点剂量统计误差会较大 当采用同步加量照射方式时很难确定参考点位置 建议参考剂量由PTV中位剂量(D50%)代替 靶区剂量参考点和参考剂量 ICRU 50号报告号报告 最大剂量最大剂量(Dmax)是指一个大器官内直径是指一个大器官内直径=15mm小区小区 域受到的最大剂量域受到的最大剂量; 对于小器官对于小器官，小区域直径可缩小小区域直径可缩小 最小剂量是最小的点剂量最小剂量是最小的点剂量 (Dmin) ICRU 83号报告号报告 由于点剂量计算误差大由于点剂量计算误差大，建
19、议用建议用D2% (Near Maximum ) 代替代替Dmax，D98%(Near Minimum) 代替代替Dmin 行业主流观点行业主流观点 用用1%体积或体积或1cc受到的最大剂量代表最大剂量受到的最大剂量代表最大剂量 用用99%或或1cc受到的最小剂量代表最小剂量受到的最小剂量代表最小剂量 最大剂量最大剂量、最小剂量概念最小剂量概念 不同定义方式的靶区最大不同定义方式的靶区最大、最小剂量最小剂量 ROI V (cc) Dmax (cGy) D1cc,max (cGy) D1% (cGy) D2% (cGy) D98% (cGy) D99% (cGy) D1cc ,min (cGy)
20、 Dmin (cGy) PTV69059385827564055664830465839321947 D1cc min D99% D98% D2% D1% D1cc max 淋巴瘤患者,PTV处方剂量 50Gy/2Gy/25f 处方剂量应由放疗医师确定处方剂量应由放疗医师确定 CTV的实际照射剂量要由的实际照射剂量要由PTV剂量分布估计剂量分布估计 开处方剂量的方式开处方剂量的方式 Approach based on central reference point a median absorbed dose (D50%) Approach based on a specification o
21、f a dose range within the PTV Approach based on minimum dose to PTV Prescribeddosecovershighpercentage volume (eg. 95%) of PTV 靶区处方剂量靶区处方剂量 不同处方剂量方式不同处方剂量方式 对靶区实际受照剂量的影响对靶区实际受照剂量的影响 直肠癌直肠癌 Dt 5000cGyDt 5000cGy 不仅要报告每个子区的剂量情不仅要报告每个子区的剂量情况况，还要还要 报告整个报告整个PTV的情的情况况 PTVPTV有子区的情况有子区的情况 ICRU适形指数适形指数 计划靶区计划
22、靶区 (PTV) 治疗区治疗区 适形指数适形指数 ConformityConformity IndexIndex(CI)(CI)cancanbebe employedemployedwhenwhenthethe PTVPTVisisfullyfully enclosedenclosedbybythethe treatedtreated volume,volume, thenthen beingbeingthethequotientquotient ofofthethetreatedtreated volumevolumeandandthethe volumevolume ofof thethe
23、 PTVPTV CI的多种定义的多种定义 TV 靶区靶区VRI 参考等剂量线区域参考等剂量线区域TVRI两者全叠区两者全叠区 Feuvret. IJROBP 64:333, 2006 Target Dose homogeneity 在ICRU 83以前 Dose uniformity -5% to 7% ICRU 83 Homogeneity index CI和和HI的关系的关系 最大剂量 小区域的最大剂量 (ICRU 50, 62) D2% (ICRU 83) 行业主流观点行业主流观点: 用用1%体积或体积或1cc受到的最受到的最 大剂量代表最大剂量大剂量代表最大剂量 平均剂量 超过特定耐受
24、剂量水平的体积 危及器官剂量报告和记录 不同定义方式的危及器官最大剂量 ROI V (cc) Dmax (cGy) D1cc,max (cGy) D1% (cGy) D2% (cGy) Brain Stem 29.644813441445424480 Cord38.313961365937163672 Lens L0.251024932906 Lens R0.29808789788 D1cc min D99 % D98% D2 % D1 % D1cc max 淋巴瘤患者,PTV处方剂量 50Gy/2Gy/25f 一些计划系统具备评价、甚至优化放射生 物学指标的功能，如TCP、NTCP和EUD 由于参数值不准和临床情况复杂，生物学 指标只可作为物理学指标的补充，用于计 划评价和比较 放射生物学指标的应用 小小 结结 ICRU 83号报告是针对调强放疗的指导 性文件 与已发表的系列报告保持了很好的一致性 新增和修改内容反映了调强放疗和功能影 像技术的要求 极少数内容有待商榷