1、放射肿瘤物理技术几个热点问题,张红志中国医学科学院 北京协和医学院肿瘤医院2016 08,概述,放射治疗的健康经济学SRS/SBRT技术Cutting-Edge 物理技术,Cai Grau,Cai Grau,Cai Grau,Cai Grau,Cai Grau,Cai Grau,Cai Grau,中国大陆地区放射治疗基本情况,中华医学会放射肿瘤治疗学分会：郞锦义 王培等，2016,中国大陆地区放射治疗基本情况,放射治疗中心 1,413 放射治疗医师 15,839（高级职称4,824人） 放射治疗物理师 3,292（高级职称562人） 放射治疗技师 8,452（高级职称260人）,中华医学会放射
2、肿瘤治疗学分会：郞锦义 王培等，2016,中国大陆地区放射治疗基本情况,直线加速器1,930（配备 MLC 978）60Co远距离治疗机 96，刀 212近距离治疗机：Ir源 382，60Co源 436X线模拟定位机 1,051，CT模拟 1,353，MRI 642治疗计划系统 TPS 1,922放疗网络系统 974,中华医学会放射肿瘤治疗学分会：郞锦义 王培等，2016,中国大陆地区放射治疗基本情况,病床数 10,2170（含综合医院肿瘤科病床）治疗肿瘤患者 76,612人次/日年治疗肿瘤患者 919,339人,中华医学会放射肿瘤治疗学分会：郞锦义 王培等，2016,基本评估,放射治疗得到快
3、速发展，尚不能满足肿瘤患者的需要我国2015年癌症新发病例为429万，需接受放射治疗的患者应为214.5万，实际接受放射治疗的患者仅为91.9万（42.84%）世界卫生组织（WHO）提出的人人享有健康的标准是百万人均加速器拥有量为2-3台，我国仅为1.42台（1.49）各类专业技术人员的培养急待加强，特别应尽快确立放射治疗物理师职业及职称系列,NPC: Disease Burden by Countries鼻咽癌：各个国家的疾病负担,Estimated No. for both sex, all ages,New cases,Deaths,Globocan 2012,Top 4: China,
4、 Indonesia, Vietnam, India 64% of global burden,N=33198,N=20404,N=13084,N=7391,Anne Lee,Comparison of Outcome with RT Equipment/M 放疗设施的对比,P 0.001,Median No. of Linac or Cobalt /M population,Anne Lee,Comparison of Outcome with Oncologists/M 放疗科医生的对比,P 0.001,Median No. of Oncologists /M population,Ann
5、e Lee,Advocacy 倡议,Cancer Plan by Government To ensure adequate No. of IdealLinac/Cobalt: 4.5/M populationRadiation Oncologists: 7/M population,Anne Lee,1st Country Needing Improvement: China第一急需改进的国家：中国,New cases N=33198,Deaths N=20404,Proxy RS 37%,Access to RT,Anne Lee,（1.42）,C.M.Charlie Ma,由于健康医疗费
6、用的上涨，需要评估新技术的效益是否值得大的投入。像质子治疗技术，支持的证据是有限的，激烈辩论的是，高额的投入和运行费用，与预期的效益是否可以接受,质子和光子放射治疗肺癌比较,一项研究发现，对于/期NSCLC，胸部质子放疗较光子放疗更有利于患者生存，能更好地保存肺癌周围的重要脏器（肺组织、心脏等）及其功能，从而避免由于对重要脏器组织的额外照射导致的总生存（OS）率降低另一项研究发现，对于局部晚期NSCLC患者，调强放疗与三维质子治疗（3DPT）在前瞻性随机对照试验中，疗效无显著差异点评,ASCO2016,Further Research,总之，关于质子治疗经济学评估的基本问题是，缺乏有关代价-效
7、益的有效数据。 虽然一些随机试验给出了，相对于效益的较坚实的临床证据， 对于像质子治疗这一新技术，由于方法学和伦理学问题，很少能作为高级别证据而为广泛认可,Further Research,缺少1类证据 的情况，研究会有些不确定性。考虑可利用的一些代价和治疗结果的参数，有助于解决这一问题。根据现有的指南，仅有几项研究就试图对质子治疗，得到全面的代价-效益的评估，可能围绕同一问题，会有不同的结果,Further Research,The centers will be encouraged to produce the necessary clinical data核心是促进获得必要的临床数据,
8、放射治疗技术和治疗模式的发展,3DCRT/IMRT已逐渐成为放射治疗的常规技术先进的IGRT，ART技术开始为越来越多的放射治疗中心所应用物理技术的发展，可降低正常组织的剂量，提供了改变治疗模式的基础，SRT和SBRT治疗模式（hypofractionated）将会有较大的发展,新的照射技术对治疗模式的挑战,常规治疗模式始于二十世纪三十年代：一周照射五次，每次照射1.82.0Gy，持续治疗67周，总剂量6070Gy。基于早期治疗设备，采用常规照射技术采用新的照射技术，可以减小正常组织的剂量，对某些部位和期别的病变，可采用高分次剂量和总剂量，并且缩短总治疗时间的治疗模式,分次治疗的生物学基础,细
9、胞生存曲线,常规分次治疗模式的困惑？,If the story stopped here, we would conclude that CFRT is always better and not explore SBRT type dose fractionation schemes The 4Rs realistically also work against ideal therapeutic outcome. In other words, tumors can repair and repopulate as well during the course of protracted
10、CFRT resulting in local tumor progression. Also normal tissues may become more sensitive during a protracted course of radiation, leading to more toxicity. So why do we fractionate?.The real reason we use CFRT is in fact because of the normal tissues, not the tumor. R. Timmerman Meyer JL(ed):IMRT,IG
11、RT,SBRT-Advances in the Treatment Planning and Deliverry of Radiotherapy,分次治疗模式的改变,增加肿瘤的总剂量和分次剂量；减少正常组织特别是敏感器官的总剂量和分次剂量；缩短总治疗时间和减少分次次数,Anders Brahme(Acta Oncol. Vol. 39, pp 579-595, 2000),立体定向放射手术(SRS)和放射治疗(SRT),肿瘤低分次剂量治疗模式，始于二十世纪七十和八十年代，主要治疗颅内病变应用这一技术治疗体部病变(SBRT)，始于二十世纪九十年代初：瑞典，日本，美国，中国国内开展这一技术起步较早
12、，病例数不少，学术影响甚小，应予反思,Moving Away from 2 Gy大分次剂量的放射生物学优势,更有效杀伤肿瘤干细胞更有效损伤肿瘤血管的内皮细胞，影响肿瘤微环境诱发非靶点放射动力学效应 旁观者效应（by-stander effect）诱发宿主免疫效应 辐射远位效应（abscopal effect）,P. Hoskin,P. Hoskin,P. Hoskin,P. Hoskin,R. Timmerman,SBRT主要试验正常器官的约束剂量,SBRT的技术特点,SBRT治疗容易确定范围，最大直径5cm的病变，如肺，肝及脊柱等处（有治疗 7cm病变报导）照射技术主要为弧形，或5-9共面及
13、非共面固定MLC野照射野方向为：短的照射路径；避开敏感器官；考虑设备的限制通常以低值等剂量曲线（如80%）为处方剂量,AAPM TG101（2010）,实施SBRT技术要点,SBRT(SART)技术的发展和成就，会逐渐成为放射治疗的主要技术之一 适应这一技术发展的放射生物学研究，时间-剂量-分次模型，TCP，NTCP多模态的图像引导技术，是临床开展SBRT的基础必须树立全面的质量和安全观念,Better Physics with Better Survival?,我们已几乎达到了精准的物理（好的治疗计划和质控）患者的副作用已快速减少，生存质量有所提升但精准医学（医生的部分）仍然非常需要加强，原
14、因是没有数据能告诉我们存活率有无显著增加很多研究也显示治疗剂量高低也许不是唯一的问题，必须从下面很多方面同时进行，辟如： molecular biology cancer morphology survival pattern estimator-big data correlation bio markers,Jack Yang,86例局部晚期胰腺癌患者，化疗后行SBRT治疗，所有患者SBRT前行FDG-PET扫描每一患者提取435 PET的5类图像特性：形态，纹理，直方图，小波及统计学特性对这些特性作冗余检验，鲁棒性分析（robustness analysis），然后作主成分分析（principle components analysis）放射影像组学（radiomic）分析，特定显示改善预后的图像特性，要好于常规方法,摘要,影像处理和分析,Aerts H,影像组学的处理流程,Allen Li,Allen Li,Allen Li,李定杰等,Allen Li,谢谢,
