螺旋断层放疗系统(Tomo-Therapy)

感谢•折虹院长及其团队为本次学习班的筹备作出了巨大的贡献！•宁夏医科大学总医院、肿瘤医院对本次学习班的大力支持！TomoTherapySystemTOMO放射治疗系统空军总医院王颖杰男，57岁肺癌脑转移全脑放疗：26Gy，13次局部加量：靶1-9脑转移灶43Gy靶10脑干转移灶39Gy,13次男，19岁，左胸壁小圆细胞恶性肿瘤术后TOMO治疗：PTV/CTV/GTV40/50/60Gy,20次。高x，男，36岁，胰腺癌多发肝转移，TOMO治疗胰腺病灶：PTV/CTV/GTV50/60/70Gy,20次；肝转移灶：PTV/CTV50/60Gy,20次。患者男，71岁，甲状腺癌伴骨转移•行TOMO治疗，•甲状腺癌：PTV/CTV50/60Gy，20次；•骨转移灶：PTV/CTV40/50Gy，20次。•TomoTherapy从2002年第一台临床试验机开始运行，到2005年正式在美国上市，到目前全球已经有400多台实现安装并开始治疗患者•2008年8月正式获得中国食品药品监督管理局SFDA注册，目前在中国已经安装并投入使用12台。•在美国，TOMO虽然在加速器总市场占有率上并不高（小于10%），但在排名前50位的医院和放疗中心却占到近30%•特别是具有较大影响力的世界知名肿瘤中心，先后购买了多台TOMO，并受到极大的推崇。•这些顶级医院包括美国M.D.Anderson（Orlando）、约翰霍普金斯、加州大学旧金山分校（UCSF）、洛杉矶CityofHope，华盛顿SwedishMedicalCenter、U.C.DAVIS•加拿大TorontoSunnybrookRegionalCancerCentre•德国海德堡/国立癌症研究中心•法国居里研究所（CurieInstitute）•英国剑桥大学医院（CambridgeUniversityHospitals）伊丽莎白女王医院（QueenElizabethHospital）•布鲁塞尔AZ-VUB肿瘤中心•。亚洲总数•超过了70台，其中韩国装机16台、日本装机22台、台湾装机14台、印度5台、香港5台，新加坡装机2台。•北京解放军总医院（301医院）、北京空军总院、上海复旦大学附属中山医院/北京协和医院等多家著名三甲医院已经开展使用并取得了很好的临床效果•国内也有多家顶级医院开始和计划使用螺旋断层放疗系统，中国医学科学院附属肿瘤医院已经购买了螺旋断层放疗系统•在国际SCI期刊上，目前已发表的螺旋断层放疗的相关文献已经超过1500篇，绝大多数对其优越的临床和物理性能予以肯定•不断开展新的临床应用领域的研究。在放疗领域的顶级期刊上，每年都有十几篇以上的论文发表。•美国和其他国家正在广泛开展螺旋断层放疗系统多中心的临床合作研究，已经有50多项Clinictrail与螺旋断层放疗系统相关（，searchon“TomoTherapy”）或直接点击下列网址：=tomotherapy）•由于Tomotherapy独特的技术特征和平台，突破了传统放疗的诸多限制，为放射治疗拓展了新的方向和未来，可能改写放疗的很多临床指征。卫生部研讨会TOMO放射治疗系统及其治疗原理TOMO放射治疗系统是目前世界上唯一能够治疗癌症的CT机TOMO有两种工作状态：1.成像状态时能量为2.8MV；2.治疗状态时能量为6MVTOMO独有兆伏级CT成像技术TOMO成像源和照射源相同机械精度相同成像精度和照射精度都是±0.1mm远远高于传统加速器的±1mm目前最先进的放疗技术•调强放疗技术•影像引导的调强放疗技术•剂量引导的调强放疗技术先进的治疗计划每日CT图象360o全方位治疗•螺旋断层放疗系统Hi-ART•综合的放射治疗系统•集成了计划，剂量计算，兆伏级CT扫描、定位和照射治疗功能•单一完整的调强放疗系统。•CT介导的三维调强放射治疗•将直线加速器和螺旋CT整合•能够治疗不同的靶区,•兆伏CT图像,可观察剂量分布及肿瘤变化美国CNN对TOMO放射治疗系统的评价--肿瘤治疗的颠峰产品Thenewssegmentsthatfollowmaybeusedforinternalreview,analysisorresearchonly.Anyediting,reproduction,publication,rebroadcast,publicshowing,internetorpublicdisplayisforbiddenandmayviolatecopyrightlaw.TOMO放射治疗系统在放疗技术发展中所处的位置治疗精度{相关于子野数目}普通放疗适形放疗调强放疗影像引导调强放疗钴60直线加速器直线加速器＋多叶光栅IGRT直线加速器TOMO放射治疗系统直线加速器＋多叶光栅＋TPSTOMO放射治疗系统是目前唯一通过美国FDA认证可以执行剂量引导调强的放疗系统剂量引导调强放疗照射（子）野数目TOMO每个螺旋周期中有51弧形照射野！TOMO每个弧形照射野都有64个可调节的子野！TOMO每个子野都有100级强度可调！剂量分布的复杂程度高（Tomo可以达到几万个子野）低（适形放疗才几个照射野）TOMO放射治疗系统在放疗技术发展中所处的位置更多的射线束=更高的精确度1Beam5Beams11Beams17Beams25Beams51Beamsmmmmmmmmmmmm正如能量不会凭空消失一样，能量不会凭空产生。理想的剂量部分需要高度精确的技术手段来保证：1.机架的机械等中心精度±0.1mm；2.床的机械等中心精度±0.1mm；3.多叶光栅漏射率＜0.3%；4.高精度的软件算法；5.超群的运算能力。细小脑部肿瘤160cmTOMO使放射治疗不再受制于肿瘤的形状与大小4mm肿瘤形状复杂性圆球形高度不规则形传统IMRT方式和适形治疗传统放射外科(r刀x刀)照射体积40cm机器人放射外科(射波刀等)80cm肿瘤小于15cm头颈部肿瘤乳腺癌前列腺斗蓬野头颅/全脊柱全身范围同时治疗多靶区(点)脑部及头颈部肿瘤4cm实际只能用于脑部良性肿瘤治疗TomoTherapy螺旋断层放疗TOMO进行调强放疗的临床效果•TOMO每个螺旋周期中有51弧形照射野。•TOMO每个弧形照射野都有64个可调节的子野。•TOMO每个子野都有100级强度可调。•TOMO的单位剂量率达到850mu/min。•TOMO机架和治疗床的等中心精度达到±0.1mm。•超级服务器集群的使用提供了TOMO非凡的运算能力。TOMO拥有无与伦比的调强治疗能力1.肿瘤适形度2.剂量均匀性3.要害器官的保护TOMO进行调强放疗的临床效果TOMO在影像引导上的独特优点•TOMO是目前唯一采用CT做影像引导的放疗系统，成像精度更高。•TOMO的扇形束(FanBeam)兆伏级CT的影像质量优于传统加速器使用的锥形束(ConeBeam)千伏级CT影像质量。•只有TOMOFanBeamMVCT影像可以用来做剂量计算和验证。一体化解决方案治疗计划QAIGRTR&V治疗患者自适应计划OptimizerCluster中央数据库TOMO集成化的图像融合配准工具开始治疗：7天后2周后3周后1个月后您是否知道脊髓每天受到的剂量是否改变又改变了多少呢?临床案例:治疗过程中肿瘤可见区域收缩回顾计划评估您可以通过每天的CT图像来精确计算剂量用最后一天解剖位置的剂量计算减去原始的计划剂量绿色区域代表：实际传输剂量和计划剂量没有差异判断TOMO上可以进行的放疗技术•调强放疗•影像引导的调强放疗（IGRT）•剂量引导的调强放疗•大分割技术的调强放疗（SBRT）•立体定向外科手术（SRS，X-刀）SBRT•可以精确的治疗不同大小的肿瘤•聚焦的能量传输，外周剂量递减迅速•螺旋状的强度调节适形度更好•例1:Arteriovenousmalformation(AVM)动静脉畸形瘤•肿瘤大小:29cc•肿瘤包裹了脑干、视交叉和左侧视神经•单次16GyTOMO用于神经外科TOMO的应用•TOMO作为最先进的放疗设备，一面市就受到全球放疗顶尖放疗医院推崇•最先进的诊断设备能将TOMO的治疗能力发展到极致•TOMO对于神经外科、骨髓移植、外科等科室都有巨大的促进作用胰腺癌IMRT及TOMO剂量对比空军总医院肿瘤放疗科病历介绍•女性，48岁•病史1个月•右上腹疼痛，恶心呕吐，黄疸、小便色黄，CA199240mmol/L•腹部CT示胰头占位•2012.10.5行剖腹探查+胆囊切除+肝总管空肠吻合术•腹部核磁提示胰头部肿块并多发坏死囊变；范围约5.7*4.8cm，肿块与十二指肠、腹腔干、肝动脉、肠系膜上动静脉、脾静脉、门静脉分界不清。腹膜后多发淋巴结转移；肝转移瘤，较大者1.3cm；AnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogo影像学检查-术前CTAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogo影像学检查-术后CTAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogo影像学检查-术后MRICompanyLogoIMRTAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogoIMRT-planAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogoTOMOAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogoIMRTAnewdayforcancerpatientseverywhereCompanyLogoTOMOCompanyLogo正常组织剂量比较正常组织IMRT（cGy）TOMO（cGy）脊髓MAX35791230Mean1514671十二指肠MAX57525583Mean33532945小肠MAX55045408Mean12591551肝脏MAX62095800Mean11001126胃MAX60015768Mean8381080左肾MAX44273748Mean13421225右肾MAX26501960Mean82357CompanyLogo小结1TOMO较IMRT拥有更好的均匀度及适形度。对于脊髓及邻近的重要器官（十二指肠及双侧肾脏），最大剂量及平均剂量均有更好的保护。2TOMO对于肝脏及胃的最大剂量较IMRT有所改善，但平均剂量偏高。3TOMO应用MVCT能够更好的保护十二指肠，避免其蠕动所带来的过量照射，更好的保护十二直肠及脊髓，从而降低十二直肠出血的发生率。螺旋断层放疗技术靶区剂量递增治疗胰腺癌Ⅰ-Ⅱ期临床试验特征N=33时间2011.10-2012.10年龄（岁）中位年龄66范围41-78性别男/女21/12诊断标准病理/临床16/17肿瘤位置头颈部/体尾部25/8AJCC分期Ⅰ+Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ病灶体积（cc)中位体积范围8/17/853.1812.11-428.56随访时间中位时间（月）6范围3-12CA19-929人大于正常处方剂量：PTV,CTV,GTV:50Gy,60Gy,70Gy胃和十二指肠限制剂量1cc≤55Gy，5cc≤45Gy10cc≤40Gy治疗时间：20f/4w。随访时间：（治疗后1、3、6m）CT检查，PET/CT，胃镜检查毒副反应评价标准：CTC-3.0标准N=25比例（%）部分缓解率27.27局部稳定率63.64总有效率90.91疼痛缓解率80.0（20/25）近期有效率剂量限制部位1cc(Gy)5cc(Gy)10cc(Gy)胃（胰腺体尾部）51.20±0.9646.35±1.1142.71±1.22十二指肠（胰腺头颈部）47.38±1.1938.91±1.4133.39±1.53放射性毒副反应毒副反应0IIIIIIIVV急性期胃肠反应281400晚期胃/十二指肠溃疡2705100十二指肠狭窄3100200丁**，男，67岁，胰腺癌剖腹探查后，