螺旋断层放疗系统课件.ppt

1、A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 螺旋断层放疗系统A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere背背 景景 恶性肿瘤的治疗是一个世界性的难题恶性肿瘤的治疗是一个世界性的难题 严重威胁人类健康的常见病和多发病 恶性肿瘤（癌症）具有极高的致死率 目前的治疗方法：目前的治疗方法：手术、放疗和化疗以及药物等 化学药物治疗常引起严重的毒副反应 直线加速器直线加速器A

2、 new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 放疗用于治疗肿瘤已有放疗用于治疗肿瘤已有80多年多年 仍面临两大挑战仍面临两大挑战:射线束如何准确的照到肿瘤上射线束如何准确的照到肿瘤上 最大程度的减小对肿瘤周围健康组织的伤害最大程度的减小对肿瘤周围健康组织的伤害 螺旋断层放射治疗仪螺旋断层放射治疗仪(Tomotherapy)可实施可实施360全方位立体治疗全方位立体治疗 A new day for cancer patients everywhereA new day for can

3、cer patients everywherel 先进的治疗计划先进的治疗计划l 每日每日CT图图象象l 360o 全方位治全方位治疗疗l 个个性化性化护护理平台理平台A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 螺旋断层放疗系统螺旋断层放疗系统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、定位和螺旋照射治疗功能 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,均由单一的螺旋射线束

4、完成 兆伏CT图像,可观察剂量分布及肿瘤变化A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere螺旋断层放疗机(TomoTherapy)是目前世界上唯一能够治疗癌症的 CT 机A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere美国CNN对TomoTherapy的评价肿瘤治疗的颠峰产品The news segments that follow may be used for int

5、ernal review,analysis or research only.Any editing,reproduction,publication,rebroadcast,public showing,internet or public display is forbidden and may violate copyright law.A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTherapyTomoTherapy在放疗技术发展中所处的位置在放疗技术发展中所处的位

6、置治疗精度相关于子野数目普通放疗普通放疗适形放疗适形放疗调强放疗调强放疗影像引导影像引导调强放疗调强放疗钴60直线加速器直线加速器多叶光栅IGRT直线加速器TomoTherapy直线加速器多叶光栅TPSTomoTherapy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剂量引导调强放疗调强放疗A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere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10

7、0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）TomoTherapyTomoTherapy在放疗技术发展中所处的位置在放疗技术发展中所处的位置A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere更多的射线束更多的射线束=更高的精确度更高的精确度1 Beam5 Beams11 Beams17 Beams25 Beams51 Beamsmmmmmmmmmmmm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

8、.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。A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 集成化的机载CT成像设备 精确的一体化的治疗计划系统，能产生计算和实测高度一致的照射剂量分布 能够实现大范围的 IMRT 照射野（60 厘米直径 X 160 厘米长）而且无需考虑野衔接问题 复杂的治疗可以容易地实现 多处部位的肿瘤治疗可同时进行 在保持对靶区高度均匀的剂量同时使得对正常组织的保护更加

9、容易 A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere细细小小脑脑部部肿肿瘤瘤 160 cmTOMOTOMO使放射治疗不再受制于肿瘤的形状与大小使放射治疗不再受制于肿瘤的形状与大小 4 mm肿肿瘤形状复瘤形状复杂杂性性圆球形高度不规则形传统传统IMRT方式和适形治方式和适形治疗疗传统传统放射外科放射外科(r刀刀x刀刀)照射体照射体积积40 cm机器人放射外科机器人放射外科(射波刀等射波刀等)80 cm肿肿瘤小于瘤小于15 cm头颈头颈部部肿肿瘤瘤乳腺癌乳腺癌前列腺前列腺斗蓬野斗蓬野头

10、颅头颅/全脊柱全脊柱全身范全身范围围同同时时治治疗疗多靶区多靶区(点点)脑脑部及部及头颈头颈部部肿肿瘤瘤 4cm实际实际只能用于只能用于脑脑部良性部良性肿肿瘤治瘤治疗疗TomoTherapy 螺旋断螺旋断层层放放疗疗A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTomo有两种工作状态：有两种工作状态：1.成像状态时能

11、量为2.8MV；2.治疗状态时能量为6MVA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereHelical Tomo ProstateA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomo独有兆伏级CT成像技术Tom

12、o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1mmA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere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A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTherapy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6

13、4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。A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomo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TomoTherapy进行调强放疗的临床效果A new day for cancer patients everywhereA new day for cance

14、r patients everywhereTomoTherapy在影像引导上的独特优点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(Fan Beam)兆伏级CT的影像质量优于传统加速器使用的锥形束(Cone Beam)千伏级CT影像质量。只有Tomo的Fan Beam MVCT影像可以用来做剂量计算和验证。A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywh

15、ereA new day for cancer patients everywhereTomo放疗技术的优势放疗技术的优势调强放疗技术肿瘤适形度更高；靶区内剂量均匀性高；正常组织的保护更好。影像引导的调强放疗技术图像质量更好；图像的密度值准确可用于剂量计算和验证。独有剂量引导的调强放疗技术A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTherapy 如何工作的如何工作的?治疗计划 CT 引导病人成像定位 放射治疗A new day for cancer patients e

16、verywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTherapy 如何工作的如何工作的?A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere TomoTherapy 本质上就是两种技术的结合：旋转CT扫描 IMRT（调强适形放疗）（Intensity Modulated Radiation Therapy）在CT扫描器的照射下，病人在系统中移动，但绕着病人旋转的为特殊的X射线而非常规的X射线A new day for cancer

17、patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 治疗前，通过三维成像和特殊软件精确的确定肿瘤的轮廓；确定肿瘤所接受的辐射剂量，同时考虑周边结构能承受的放射水平；TomoTherapy Hi-Art系统计划工作站计算出合适的模式，位置和照射强度TomoTherapy的治疗过程A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 视频1:TomoTherapy 绕着病人作360旋转A new day for cancer

18、 patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 视频2:TomoTherapy 发出 成(电磁)笔形波束的射线A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 视频3:TomoTherapy 能通过成像技术锁定肿瘤A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereOptimizerCluster中央数据

19、中央数据库库A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomoTherapy集成化的图像融合配准工具集成化的图像融合配准工具A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cance

20、r patients everywhereA new day for cancer patients everywhere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）A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere例1:Arteriovenous m

21、alformation(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16居里(Gy)A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereTomo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A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer pa

22、tients everywhere Tomotherapy的优点的优点 由肿瘤大小来说明由肿瘤大小来说明 由影像导引与剂量分布来说明由影像导引与剂量分布来说明 个人化的治疗策略个人化的治疗策略 A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere TomoTherapy 较少有放射生物学放射生物学问题 从细胞或体素的角度来看 螺旋

23、断层放疗通常在几分钟时内就能将调强照射执行完毕；从执行时间上看 Tomotherapy 更像传统适形放疗，而非传统调强治疗 IMRT 从剂量投射方式上看 Tomotherapy将剂量投射到组织体素内的方式更像传统适形放疗，而非传统调强治疗 IMRT A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere TomoTherapy 极少有实际照射剂量误差照射剂量误差的担忧 射束形成系统简单，无射线平（均）整器，无射野修饰附件等；治疗计划系统的卷积叠代模型在机器出厂前就完成建模、拟合、验证和测试

24、工作；调强治疗（IMRT）是由大量的子野（小野）构建成大的剂量强度适形的野，而传统的调强方式并非为此设计的；Tomotherapy 系统专门设计成能快速高效地投射千百个子野；在 Tomo 机器上，你所做的计划，就会是你实际所要得的剂量分布结果 A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 一个典型的既有 Tomo又有传统技术的放疗中心 TomoTherapy 通常被用来治疗复杂的病例，若用传统方法则耗时费力（比如头颈部肿瘤）；TomoTherapy 用于那些必须每天采用影像引导治

25、疗的病人（如前列腺癌）；传统技术通常用于治疗一些简单的可治愈性病例（如淋巴为阴性的乳腺癌）和大部分姑息性病人；TomoTherapy治疗过所有的患癌部位，而且大多数医院的最复杂的病例都是在 Tomo 上完成A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 螺旋断层放疗系统Hi-ART代表了下一代的断层射线治疗技术，并为未来新兴的肿瘤学家在放射治疗中提供了空前的手术精度,这种方法极大的提高了对肿瘤的治疗效果,由于减少了对正常器官的放射剂量,从而极大的减少了副作。TomoTherapy系

26、统已经广泛应用于治疗各种形式的肿瘤,包括前列腺癌，乳腺癌，肺癌，脑部肿瘤，头颈部肿瘤，骨及软组织肿瘤,以及淋巴瘤和骨癌。A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere 主要优势主要优势：聚焦断层照射肿瘤，靶区适形性佳，剂量分布均匀，最大限度的保护正常组织及器官；具有图像引导功能，每次放疗前在治疗机上进行扫描，确认治疗体位在三维空间上与治疗计划一致后再行放疗，从而保证了治疗的精确性；每次治疗后均能推算出肿瘤接收到的剂量，可通过及时调整后续的治疗剂量，保证治疗剂量的准确性 A new

27、day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere TomoTomo是目前最新、最先进的放射治疗设备是目前最新、最先进的放射治疗设备 TomoTomo的临床疗效更好，对于肿瘤的剂量适形度、的临床疗效更好，对于肿瘤的剂量适形度、剂量均匀性和对正常组织的保护都远远优于传统剂量均匀性和对正常组织的保护都远远优于传统的加速器，在剂量分布上可以媲美常规的质子加的加速器，在剂量分布上可以媲美常规的质子加速器速器 TomoTomo是目前唯一可以根据肿瘤改变而应变的放疗是目前唯一可以根据肿瘤改变而应变的放疗设备设备 TomoTomo的治疗效率也是普通加速器的的治疗效率也是普通加速器的3 3倍以上倍以上 TomoTomo的收益也远高于普通加速器的收益也远高于普通加速器A new day for cancer patients everywhereA new day for cancer patients everywhere谢谢大家！谢谢大家！