治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的物理原理和生物學(xué)基礎(chǔ)[共72頁]

1、臨床劑量學(xué)四原則臨床劑量學(xué)四原則 1. 1.腫瘤劑量要求腫瘤劑量要求準(zhǔn)確準(zhǔn)確 2. 2.治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要均勻均勻（劑量變化（劑量變化 不超過不超過5%5%） 3. 3.照射野設(shè)計(jì)照射野設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高應(yīng)盡量提高治療區(qū)域治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低內(nèi)劑量，降低照照 射區(qū)射區(qū)正常組織受量范圍正常組織受量范圍 4. 4.保護(hù)保護(hù)腫瘤周圍重要器官免受照射腫瘤周圍重要器官免受照射 理想劑量學(xué)曲線理想劑量學(xué)曲線 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的 物理原理物理原理 和和 生物學(xué)基礎(chǔ)生物學(xué)基礎(chǔ) 治療增益比治療增益比= （某種治療技術(shù)）（某種治療技術(shù)）腫瘤控制率腫瘤控制率 ：周圍正常組

2、織周圍正常組織 損傷率損傷率 治療比治療比=正常組織耐受劑量正常組織耐受劑量 ： 腫瘤致死劑量腫瘤致死劑量 照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為5000cGy，精原細(xì)胞瘤的致死，精原細(xì)胞瘤的致死 劑量為劑量為2500cGy，治療比為治療比為21（有可能治愈有可能治愈）；）； 照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為5000cGy，畸胎瘤的致死劑量，畸胎瘤的致死劑量 為為10000cGy，治療比為治療比為0.51 治療比治療比1 劑量（劑量（靶區(qū)劑量靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源

3、照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設(shè)計(jì)射野設(shè)計(jì) 時(shí)間劑量因子時(shí)間劑量因子 TD5/5 TD50/5 正常組織耐受量分為兩種正常組織耐受量分為兩種 最小損傷劑量最小損傷劑量：在所有用標(biāo)準(zhǔn)治療條件的腫瘤患者中，：在所有用標(biāo)準(zhǔn)治療條件的腫瘤患者中， 治療后治療后5年，因放射治療造成嚴(yán)重放射損傷的患者年，因放射治療造成嚴(yán)重放射損傷的患者不超過不超過5% 最大損傷劑量最大損傷劑量：在所有用標(biāo)準(zhǔn)治療條件的腫瘤患者中，：在所有用標(biāo)準(zhǔn)治療條件的腫瘤患者中， 治療后治療后5年，因放射治療造成嚴(yán)重放射損傷的患者年，因放射治療造成嚴(yán)重放射損傷的患者不超過不超過50% 理想情況下：最佳劑量理想情況下：最佳劑量TD5/5不利情況下

4、：最佳劑量不利情況下：最佳劑量治療區(qū)的劑量治療區(qū)的劑量）；）； 危及器官及其劑量危及器官及其劑量 危及器官危及器官(organ at risk, OAR):指可能卷入照射野內(nèi)的重要指可能卷入照射野內(nèi)的重要 組織或器官（組織或器官（耐受劑量耐受劑量TD5/5、 TD50/5 ） 計(jì)劃危及器官計(jì)劃危及器官(planning organ at risk volume, PORV):指指 OAR本身和由于器官運(yùn)動(dòng)、治療擺位誤差的影響，其擴(kuò)大本身和由于器官運(yùn)動(dòng)、治療擺位誤差的影響，其擴(kuò)大 后的范圍后的范圍 危及體積危及體積(risk volume, RV):危及器官危及器官OAR卷入射野內(nèi)并受卷入射野內(nèi)

5、并受 到一定劑量水平照射的范圍。到一定劑量水平照射的范圍。 V 靶區(qū)平均劑量：靶區(qū)平均劑量：PTV內(nèi)均勻分割的劑量矩陣內(nèi)的劑量的平均值內(nèi)均勻分割的劑量矩陣內(nèi)的劑量的平均值 Dij為第為第ij個(gè)矩陣格點(diǎn)內(nèi)的劑量；個(gè)矩陣格點(diǎn)內(nèi)的劑量；N為靶區(qū)內(nèi)均勻分割的劑量矩陣格點(diǎn)數(shù)為靶區(qū)內(nèi)均勻分割的劑量矩陣格點(diǎn)數(shù) 靶區(qū)中位劑量靶區(qū)中位劑量:PTV內(nèi)最大劑量和最小劑量的平均值劑量；內(nèi)最大劑量和最小劑量的平均值劑量； 靶區(qū)模劑量靶區(qū)模劑量: PTV內(nèi)頻率出現(xiàn)最多的劑量；內(nèi)頻率出現(xiàn)最多的劑量； 劑量熱點(diǎn)劑量熱點(diǎn): ITV外大于規(guī)定的靶劑量的熱劑量區(qū)的范圍（外大于規(guī)定的靶劑量的熱劑量區(qū)的范圍（劑量熱劑量熱 點(diǎn)的面積點(diǎn)的

6、面積2cm2cm） 外照射靶區(qū)劑量分布的規(guī)定外照射靶區(qū)劑量分布的規(guī)定 靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點(diǎn)靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點(diǎn) 治療計(jì)劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織中的劑量分布均表治療計(jì)劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織中的劑量分布均表 示成以靶區(qū)內(nèi)某一點(diǎn)劑量歸一的示成以靶區(qū)內(nèi)某一點(diǎn)劑量歸一的相對(duì)劑量分布相對(duì)劑量分布的形式，該點(diǎn)的形式，該點(diǎn) 稱為稱為靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點(diǎn)靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點(diǎn)。 ICRU報(bào)告中對(duì)此作了規(guī)定（報(bào)告中對(duì)此作了規(guī)定（七原則七原則） ICRUICRU報(bào)告對(duì)報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明的說明 規(guī)定規(guī)定1 1：靶劑量應(yīng)針對(duì)具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量：靶劑量應(yīng)針對(duì)具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量

7、 分布分布；對(duì)一個(gè)以上的計(jì)劃靶區(qū)，應(yīng)該有相應(yīng)的靶劑量。一旦；對(duì)一個(gè)以上的計(jì)劃靶區(qū)，應(yīng)該有相應(yīng)的靶劑量。一旦 靶劑量規(guī)定點(diǎn)確定以后，不應(yīng)隨療程中照射野及其安排的改靶劑量規(guī)定點(diǎn)確定以后，不應(yīng)隨療程中照射野及其安排的改 變而改變。變而改變。 規(guī)定規(guī)定2 2：對(duì)只有一個(gè)計(jì)劃靶區(qū)或多計(jì)劃靶區(qū)的對(duì)只有一個(gè)計(jì)劃靶區(qū)或多計(jì)劃靶區(qū)的第一個(gè)計(jì)劃靶第一個(gè)計(jì)劃靶 區(qū)區(qū)（通常是腫瘤區(qū)），（通常是腫瘤區(qū)），靶劑量規(guī)定點(diǎn)選在計(jì)劃靶區(qū)中心或中靶劑量規(guī)定點(diǎn)選在計(jì)劃靶區(qū)中心或中 心附近心附近。對(duì)多計(jì)劃靶區(qū)的第。對(duì)多計(jì)劃靶區(qū)的第2 2，第，第3 3個(gè)計(jì)劃靶區(qū)，靶劑量規(guī)定個(gè)計(jì)劃靶區(qū)，靶劑量規(guī)定 點(diǎn)應(yīng)是解剖部位和劑量分布的代表點(diǎn)，并應(yīng)

8、注明這些點(diǎn)的位點(diǎn)應(yīng)是解剖部位和劑量分布的代表點(diǎn)，并應(yīng)注明這些點(diǎn)的位 置。置。 規(guī)定規(guī)定3 3：靶劑量以及其他劑量規(guī)定點(diǎn)不能選在劑量變化梯度靶劑量以及其他劑量規(guī)定點(diǎn)不能選在劑量變化梯度 大的地方，即大的地方，即劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)至少離開射野邊緣劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)至少離開射野邊緣2cm2cm 規(guī)定規(guī)定4 4：對(duì)對(duì)固定野固定野（包括等中心和固定源皮距）照射，按下（包括等中心和固定源皮距）照射，按下 述方法選取述方法選取靶劑量規(guī)定點(diǎn)靶劑量規(guī)定點(diǎn)： 單野照射單野照射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在照射野中心軸上計(jì)劃時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在照射野中心軸上計(jì)劃 靶區(qū)中心處；靶區(qū)中心處； 等劑量比的兩個(gè)對(duì)穿野照射等劑量比的兩個(gè)對(duì)穿野

9、照射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在兩時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在兩 照射野中心軸的中點(diǎn)；照射野中心軸的中點(diǎn)；劑量比不等劑量比不等時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選 在兩照射野中心軸上計(jì)劃靶區(qū)中心；在兩照射野中心軸上計(jì)劃靶區(qū)中心； 兩野或三野以上交角照射兩野或三野以上交角照射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在照射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在照射 野中心軸的交點(diǎn)處野中心軸的交點(diǎn)處 ICRU報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明 ICRU報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明 規(guī)定規(guī)定5：X線旋轉(zhuǎn)治療線旋轉(zhuǎn)治療時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在旋轉(zhuǎn)主平面的時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在旋轉(zhuǎn)主平面的旋旋 轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)中心處；當(dāng)處；

10、當(dāng)旋轉(zhuǎn)角小于旋轉(zhuǎn)角小于270時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)也可選在時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)也可選在計(jì)計(jì) 劃靶區(qū)中心劃靶區(qū)中心處。處。 旋轉(zhuǎn)中心的安排應(yīng)使得計(jì)劃靶區(qū)中心的劑量接近于最大劑量。旋轉(zhuǎn)中心的安排應(yīng)使得計(jì)劃靶區(qū)中心的劑量接近于最大劑量。 規(guī)定規(guī)定6：高能電子束單野照射：高能電子束單野照射 當(dāng)線束當(dāng)線束垂直垂直入射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在射野中心軸上最大劑入射時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在射野中心軸上最大劑 量點(diǎn)處；量點(diǎn)處； 當(dāng)線束當(dāng)線束斜入射斜入射或使用或使用不規(guī)則射野不規(guī)則射野時(shí)，時(shí)， 若用若用計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算劑量分布，靶劑量規(guī)定點(diǎn)選在射野中心軸上計(jì)算劑量分布，靶劑量規(guī)定點(diǎn)選在射野中心軸上 計(jì)劃靶區(qū)中心處；計(jì)劃靶區(qū)中

11、心處； 若用若用查表查表計(jì)算時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在假設(shè)射野垂直入射時(shí)，計(jì)算時(shí)，靶劑量規(guī)定點(diǎn)應(yīng)選在假設(shè)射野垂直入射時(shí)， 射野中心軸上最大劑量點(diǎn)處；射野中心軸上最大劑量點(diǎn)處； ICRU報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明報(bào)告對(duì)靶劑量規(guī)定點(diǎn)的說明 規(guī)定規(guī)定7：如果靶區(qū)劑量分布的劑量歸一點(diǎn)（如果靶區(qū)劑量分布的劑量歸一點(diǎn)（100%）與上述靶劑）與上述靶劑 量規(guī)定點(diǎn)一致時(shí)，量規(guī)定點(diǎn)一致時(shí)，100%等劑量線就代表靶劑量；如果不一致等劑量線就代表靶劑量；如果不一致 時(shí)，用相應(yīng)的等劑量線計(jì)算靶劑量。時(shí)，用相應(yīng)的等劑量線計(jì)算靶劑量。 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)

12、定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設(shè)計(jì)射野設(shè)計(jì) 時(shí)間劑量因子時(shí)間劑量因子 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 單野照射單野照射，腫瘤區(qū)域劑量分布不均勻，腫瘤區(qū)域劑量分布不均勻 對(duì)對(duì)較深部的腫瘤較深部的腫瘤，應(yīng)選擇較高的射線能量，應(yīng)選擇較高的射線能量 X X射線射線 高能高能X X射線劑量分布特性與理想曲線比較射線劑量分布特性與理想曲線比較 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 對(duì)一般對(duì)一般20cm20cm體厚的患者，體厚的患者，1025MV X1025MV X射線射線比較理想比較理想 體厚特別大（體厚特別大（30cm30cm）時(shí)，選用）時(shí)，選用32MV

13、X32MV X射線射線 X X射線射線 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 常用常用相對(duì)野相對(duì)野結(jié)合治療中位或偏位病變結(jié)合治療中位或偏位病變 X X射線射線 相對(duì)野照射，前后距離相對(duì)野照射，前后距離25cm25cm的中位病變的中位病變 32MV X射射 線骨吸收線骨吸收 重重 X X射線射線劑量特性與理想劑量曲線比較劑量特性與理想劑量曲線比較高能電子束高能電子束劑量特性與理想劑量曲線比較劑量特性與理想劑量曲線比較 高能電子束高能電子束 只適用于治療只適用于治療表淺表淺、偏心偏心部位的腫瘤，且以部位的腫瘤，且以單野照射單野照射較好較好 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 電子束和電子束和X射線混合束

14、射線混合束治療不同深度的腫瘤治療不同深度的腫瘤 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 A8MV X射線射線 B合成劑量分布合成劑量分布（1:1） C20 MeV電子束電子束 劑量比變化？劑量比變化？ 高傳能線密度（高傳能線密度（LET）射線：）射線：快中子、快中子、 負(fù)介子和其他重離子等負(fù)介子和其他重離子等 放射源的合理選擇放射源的合理選擇 比較理想比較理想 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)（體外）：照射技術(shù)（體外）：SSD、SAD、ROT 射野設(shè)計(jì)射野設(shè)計(jì) 時(shí)間劑量因子時(shí)

15、間劑量因子 體外照射技術(shù)體外照射技術(shù) 固定源皮距（固定源皮距（SSD）技術(shù)）技術(shù) 固定放射源到皮膚的距離固定放射源到皮膚的距離 在標(biāo)稱源皮距下，將治療機(jī)的等中心放在患者皮膚上（在標(biāo)稱源皮距下，將治療機(jī)的等中心放在患者皮膚上（A點(diǎn)），點(diǎn)）， 而靶區(qū)中心而靶區(qū)中心T放在放射源放在放射源S和皮膚入射點(diǎn)和皮膚入射點(diǎn)A兩點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上兩點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上 技術(shù)要點(diǎn)技術(shù)要點(diǎn) 機(jī)架轉(zhuǎn)角、患者體位機(jī)架轉(zhuǎn)角、患者體位要準(zhǔn)確要準(zhǔn)確 體外照射技術(shù)體外照射技術(shù) 技術(shù)要點(diǎn)技術(shù)要點(diǎn) 升床要準(zhǔn)確升床要準(zhǔn)確 旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)（ROT）技術(shù)）技術(shù) 以以靶區(qū)中心靶區(qū)中心T為為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心，用機(jī)架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替，用機(jī)架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替

16、SAD的的 機(jī)架定角照射機(jī)架定角照射 等中心定角（等中心定角（SAD）技術(shù)）技術(shù) 將治療機(jī)的將治療機(jī)的等中心等中心置于置于靶區(qū)中心靶區(qū)中心T上上 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設(shè)計(jì)射野設(shè)計(jì)X ()射線射野射線射野 時(shí)間劑量因子時(shí)間劑量因子 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 單野照射單野照射 X X射線劑量特性與理想劑量曲線比較射線劑量特性與理想劑量曲線比較 靶區(qū)范圍很?。ㄈ珙i、鎖淋巴結(jié)）時(shí)適用靶區(qū)范圍很?。ㄈ珙i、鎖淋巴結(jié)）時(shí)適用 除此之外，臨床上

17、不主張用單野照射除此之外，臨床上不主張用單野照射 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 共面射野共面射野 1.兩野交角照射兩野交角照射 偏體位一側(cè)病變（如上頜竇癌）偏體位一側(cè)病變（如上頜竇癌） 楔形濾過板楔形濾過板 =90- /2 內(nèi)野內(nèi)野 適當(dāng)增減楔形角的大小，可分別在射野遠(yuǎn)、近端得到偏高的劑量適當(dāng)增減楔形角的大小，可分別在射野遠(yuǎn)、近端得到偏高的劑量 30楔形板楔形板 60楔形板楔形板 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 當(dāng)靶區(qū)所在部位有組織缺損，必須加當(dāng)靶區(qū)所在部位有組織缺損，必須加楔形板楔形板 共面射野共面射野 2. 兩野對(duì)穿照射兩野對(duì)穿照射（兩射野中心軸的交角（兩射野中心軸的

18、交角=180） 中位病變中位病變 3. 共面四野照射共面四野照射兩對(duì)對(duì)穿野正交兩對(duì)對(duì)穿野正交 治療增益比治療增益比兩野對(duì)穿技術(shù)的兩倍兩野對(duì)穿技術(shù)的兩倍 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 共面射野共面射野 4. 三野照射三野照射 靶區(qū)位于體位中心靶區(qū)位于體位中心而不能使用兩野交角照射而不能使用兩野交角照射 兩野對(duì)穿照射兩野對(duì)穿照射因不能得到較高的射線劑量因不能得到較高的射線劑量 靶區(qū)附近有重要器官靶區(qū)附近有重要器官而不能用四野照射技術(shù)而不能用四野照射技術(shù) 腹部腫瘤如胰腺、腹膜后等病變用的最多腹部腫瘤如胰腺、腹膜后等病變用的最多 三野技術(shù)中射野方向的設(shè)置三野技術(shù)中射野方向的設(shè)置 1.在病變

19、（靶區(qū)）和重要器官之間設(shè)立在病變（靶區(qū)）和重要器官之間設(shè)立“安全線安全線”（如（如AA） 2.過靶區(qū)中心作過靶區(qū)中心作“安全線安全線”的平行線的平行線BB（對(duì)穿野的方向?qū)Υ┮暗姆较颍?3.過靶區(qū)中心作過靶區(qū)中心作BB的垂直線的垂直線OC，確定第三野的入射方向，確定第三野的入射方向 4.確定對(duì)穿野應(yīng)使用的楔形板的楔形角、三野的劑量配比確定對(duì)穿野應(yīng)使用的楔形板的楔形角、三野的劑量配比 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 共面射野共面射野 5. 三野交角照射三野交角照射：如食管腫瘤：如食管腫瘤 X（）射線射野設(shè)計(jì)原理）射線射野設(shè)計(jì)原理 共面射野共面射野 6. 旋轉(zhuǎn)照射旋轉(zhuǎn)照射 單野通過靶區(qū)中心

20、繞患者旋轉(zhuǎn)一定范圍單野通過靶區(qū)中心繞患者旋轉(zhuǎn)一定范圍 皮膚劑量小，靶區(qū)劑量高，靶區(qū)外劑量下降快皮膚劑量小，靶區(qū)劑量高，靶區(qū)外劑量下降快 相鄰野設(shè)計(jì)相鄰野設(shè)計(jì) 射野相鄰，會(huì)導(dǎo)致射野相接后射野相鄰，會(huì)導(dǎo)致射野相接后超劑量超劑量或或欠劑量欠劑量 射野交接處得到均勻劑量分布的方法：射野交接處得到均勻劑量分布的方法： 兩相鄰射野兩相鄰射野 彼此彼此向外傾向外傾 斜斜 兩相鄰射野兩相鄰射野 在在皮膚隔開皮膚隔開 半野擋塊半野擋塊 Or 獨(dú)立準(zhǔn)直器獨(dú)立準(zhǔn)直器特殊楔形擋塊特殊楔形擋塊 不對(duì)稱射野不對(duì)稱射野 不對(duì)稱射野：不對(duì)稱射野：射野中心軸偏離線束中心軸的射野射野中心軸偏離線束中心軸的射野 如：如： 靶區(qū)中段

21、每次給靶區(qū)中段每次給200cGy 靶區(qū)上、下段每次給靶區(qū)上、下段每次給300cGy 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設(shè)計(jì)射野設(shè)計(jì) 時(shí)間劑量因子：時(shí)間劑量因子：分次數(shù)、次間隔、分次劑量、總療程時(shí)間分次數(shù)、次間隔、分次劑量、總療程時(shí)間 細(xì)胞存活理論細(xì)胞存活理論 線性標(biāo)尺的細(xì)胞存活曲線 細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)在一定劑量范圍內(nèi)呈現(xiàn)細(xì)胞存活分?jǐn)?shù)在一定劑量范圍內(nèi)呈現(xiàn)指數(shù)殺滅特征指數(shù)殺滅特征 基本概念基本概念 早（急性）反應(yīng)組織早（急性）反應(yīng)組織：照射后損傷出現(xiàn)早或增殖快的組織：

22、照射后損傷出現(xiàn)早或增殖快的組織 如皮膚、黏膜、骨髓、精原細(xì)胞等如皮膚、黏膜、骨髓、精原細(xì)胞等 大部分腫瘤組織屬于大部分腫瘤組織屬于早反應(yīng)組織早反應(yīng)組織 晚反應(yīng)組織晚反應(yīng)組織：損傷在照射開始后很長(zhǎng)時(shí)間才表達(dá)或增殖慢：損傷在照射開始后很長(zhǎng)時(shí)間才表達(dá)或增殖慢 的組織的組織 如肺、腎、脊髓、腦等如肺、腎、脊髓、腦等 線性二次線性二次(L-Q)模型模型 線性二次模型（線性二次模型（linear quadratic model, 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱L-Q模型），模型）， 對(duì)放射治療的對(duì)放射治療的分割分割、特別是精確放療中、特別是精確放療中“減時(shí)增量減時(shí)增量”提供提供 了計(jì)算依據(jù)。了計(jì)算依據(jù)。 注意：該方法不能完全替

23、代臨床的經(jīng)驗(yàn)和判斷。注意：該方法不能完全替代臨床的經(jīng)驗(yàn)和判斷。 線性二次線性二次(L-Q)模型模型 線性二次模型：線性二次模型：如果一個(gè)如果一個(gè)DNA分子的兩個(gè)鏈或一個(gè)染色體的分子的兩個(gè)鏈或一個(gè)染色體的 兩個(gè)臂同時(shí)受損時(shí)，細(xì)胞才被殺滅兩個(gè)臂同時(shí)受損時(shí)，細(xì)胞才被殺滅。 可以是可以是單個(gè)電離粒子單個(gè)電離粒子作用的結(jié)果作用的結(jié)果 也可以是也可以是兩個(gè)不同電離粒子兩個(gè)不同電離粒子協(xié)同作用的結(jié)果協(xié)同作用的結(jié)果 1.單個(gè)電離粒子作用事件的概率正比于照射劑量：?jiǎn)蝹€(gè)電離粒子作用事件的概率正比于照射劑量： S：細(xì)胞照射后的存活分?jǐn)?shù)；：細(xì)胞照射后的存活分?jǐn)?shù)； ：?jiǎn)挝粍┝康膯蝹€(gè)粒子使細(xì)胞直接滅殺的：?jiǎn)挝粍┝康膯蝹€(gè)粒

24、子使細(xì)胞直接滅殺的 平均概率，代表平均概率，代表不可修復(fù)的放射損傷不可修復(fù)的放射損傷； D：?jiǎn)未握丈涞膭┝浚簡(jiǎn)未握丈涞膭┝?2.兩個(gè)電離粒子的協(xié)同作用致成的放射損傷的平均概率正兩個(gè)電離粒子的協(xié)同作用致成的放射損傷的平均概率正 比于受照劑量的平方：比于受照劑量的平方： 為單位劑量平方的兩個(gè)粒子使細(xì)胞殺滅的平均概率為單位劑量平方的兩個(gè)粒子使細(xì)胞殺滅的平均概率 線性二次線性二次(L-Q)模型模型 兩個(gè)可能事件的總效果稱為兩個(gè)可能事件的總效果稱為L(zhǎng)-Q模型模型 一次劑量一次劑量D照射后的存活率：照射后的存活率： 線性二次線性二次(L-Q)模型模型 損傷損傷不可修復(fù)的損傷不可修復(fù)的損傷 損傷損傷可修復(fù)的

25、損傷可修復(fù)的損傷 當(dāng)兩類損傷的效應(yīng)相等時(shí)，即：當(dāng)兩類損傷的效應(yīng)相等時(shí)，即： 稱為稱為L(zhǎng)-Q模型參數(shù)，代表了細(xì)胞存活曲線的模型參數(shù)，代表了細(xì)胞存活曲線的曲度曲度，以及細(xì)胞對(duì)亞，以及細(xì)胞對(duì)亞 致死損傷的致死損傷的修復(fù)能力修復(fù)能力。 /比值代表比值代表組織損傷的特征劑量組織損傷的特征劑量: 交點(diǎn)劑量：交點(diǎn)劑量： 為了控制腫瘤，為了控制腫瘤，劑量必須大于交點(diǎn)劑量劑量必須大于交點(diǎn)劑量。 高于高于D交交，晚反應(yīng)組織的損傷，晚反應(yīng)組織的損傷腫瘤組織腫瘤組織 解決辦法：解決辦法： 1. 分次照射分次照射； 2. 立體定向治療立體定向治療或或調(diào)強(qiáng)治療調(diào)強(qiáng)治療或或質(zhì)子重離子治療質(zhì)子重離子治療 解決途徑解決途徑分次

26、照射分次照射 分次劑量越小，分次劑量越小，對(duì)晚反應(yīng)組織保護(hù)越大對(duì)晚反應(yīng)組織保護(hù)越大 常規(guī)分次照射的分次劑量應(yīng)低于兩種曲線的交點(diǎn)劑量常規(guī)分次照射的分次劑量應(yīng)低于兩種曲線的交點(diǎn)劑量 最佳分次劑量一般約為交點(diǎn)劑量的最佳分次劑量一般約為交點(diǎn)劑量的50% D交交=25Gy， D最佳最佳=12.5Gy 解決途徑解決途徑立體定向治療立體定向治療或或調(diào)強(qiáng)適形治療調(diào)強(qiáng)適形治療 幾何保護(hù)因子幾何保護(hù)因子 交點(diǎn)劑量交點(diǎn)劑量 立體定向治療：立體定向治療：f0.71，D交交 50Gy，最佳劑量，最佳劑量 25Gy 解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療 質(zhì)子極高的速度進(jìn)入人體，在體內(nèi)與正常組織或細(xì)胞發(fā)質(zhì)子極高的速度進(jìn)

27、入人體，在體內(nèi)與正常組織或細(xì)胞發(fā) 生作用的機(jī)會(huì)極低，當(dāng)?shù)竭_(dá)癌細(xì)胞的特定部位時(shí)，速度突然生作用的機(jī)會(huì)極低，當(dāng)?shù)竭_(dá)癌細(xì)胞的特定部位時(shí)，速度突然 降低并停止，釋放最大能量，產(chǎn)生降低并停止，釋放最大能量，產(chǎn)生Bragg峰（博拉格峰），將峰（博拉格峰），將 癌細(xì)胞殺死，同時(shí)有效地保護(hù)正常組織。癌細(xì)胞殺死，同時(shí)有效地保護(hù)正常組織。 由于質(zhì)子治療具有由于質(zhì)子治療具有穿透性能強(qiáng)、劑量分布好、局部劑量穿透性能強(qiáng)、劑量分布好、局部劑量 高、旁散射少、半影小高、旁散射少、半影小等特征，尤其對(duì)于治療有重要組織器等特征，尤其對(duì)于治療有重要組織器 官包繞的腫瘤，顯示出較大的優(yōu)越性。官包繞的腫瘤，顯示出較大的優(yōu)越性。 適應(yīng)

28、癥比較廣泛，均有較好的療效。國(guó)外臨床治療數(shù)據(jù)適應(yīng)癥比較廣泛，均有較好的療效。國(guó)外臨床治療數(shù)據(jù) 表明，質(zhì)子治療腫瘤有效率達(dá)到表明，質(zhì)子治療腫瘤有效率達(dá)到95%以上，五年存活率高達(dá)以上，五年存活率高達(dá) 80%，被高能物理界和醫(yī)學(xué)界評(píng)估為，被高能物理界和醫(yī)學(xué)界評(píng)估為療效最好、副作用最少療效最好、副作用最少 的治療方法。的治療方法。 解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療 山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心 世界第四、國(guó)內(nèi)第一（唯一）世界第四、國(guó)內(nèi)第一（唯一） 解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療 山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療

29、中心 小小 結(jié)結(jié) 劑量分次方式的影響因素劑量分次方式的影響因素 1.“4R”（修復(fù)、細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期的再分布、腫瘤內(nèi)修復(fù)、細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期的再分布、腫瘤內(nèi) 乏氧細(xì)胞的再氧合乏氧細(xì)胞的再氧合）因素在早反應(yīng)正常組織、腫瘤組織、）因素在早反應(yīng)正常組織、腫瘤組織、 晚反應(yīng)正常組織中的相互作用晚反應(yīng)正常組織中的相互作用 2.射線種類射線種類 3.照射技術(shù)（外照射、內(nèi)照射、內(nèi)外照射結(jié)合）照射技術(shù)（外照射、內(nèi)照射、內(nèi)外照射結(jié)合） 時(shí)間劑量因子實(shí)用型數(shù)學(xué)模型時(shí)間劑量因子實(shí)用型數(shù)學(xué)模型 TDF（時(shí)間劑量因子）模型（時(shí)間劑量因子）模型 L-Q線性二次模型線性二次模型 TDF模型模型 NSD為正常組織的總耐

30、受劑量；為正常組織的總耐受劑量； T/N為次間平均間隔時(shí)間（為次間平均間隔時(shí)間（d）；）； d為分次劑量（為分次劑量（cGy） ； N為達(dá)到總耐受劑量時(shí)應(yīng)給的分次數(shù)為達(dá)到總耐受劑量時(shí)應(yīng)給的分次數(shù) 體外照射時(shí)：體外照射時(shí)： TDF模型模型 短壽命同位素臨時(shí)插植治療時(shí)：短壽命同位素臨時(shí)插植治療時(shí)： 為同位素的衰變常數(shù)；為同位素的衰變常數(shù)； r0為插植時(shí)初始劑量率（為插植時(shí)初始劑量率（cGy/h） 短壽命同位素永久性插植治療時(shí)短壽命同位素永久性插植治療時(shí)（T）： 長(zhǎng)壽命同位素低劑量率連續(xù)照射時(shí)：長(zhǎng)壽命同位素低劑量率連續(xù)照射時(shí)： T為插植時(shí)間（為插植時(shí)間（h）；）； r為劑量率（為劑量率（cGy/h）

31、 TDF模型模型 體外照射和近距離照射結(jié)合時(shí)：體外照射和近距離照射結(jié)合時(shí)： 對(duì)療程間或內(nèi)、外照射間的間斷休息，需要用對(duì)療程間或內(nèi)、外照射間的間斷休息，需要用衰減因子衰減因子修正：修正： T為某一療程的時(shí)間；為某一療程的時(shí)間； G為該療程結(jié)束后，下一療程開始時(shí)的間隔為該療程結(jié)束后，下一療程開始時(shí)的間隔 上述的上述的TDF方程均為常量等式，不能反映組織本身的特征方程均為常量等式，不能反映組織本身的特征 L-Q線性二次模型線性二次模型 生物等效劑量（生物等效劑量（Biologically Effective Dose，BED） 其中：其中： L-Q線性二次模型線性二次模型 近距離低劑量率連續(xù)照射時(shí)：近距離低劑量率連續(xù)照射時(shí)： R為劑量率（為劑量率（Gy/h）；）； T為照射時(shí)間（為照射時(shí)間（h）；）； 為亞致死損傷修復(fù)的修復(fù)率常數(shù)；為亞致死損傷修復(fù)的修復(fù)率常數(shù)； 1/ 為平均修復(fù)時(shí)間；為平均修復(fù)時(shí)間； N次低劑量率近距離連續(xù)照射：次低劑量率近距離連續(xù)照射： L-Q線性二次模型線性二次模型 同位素半衰期較短時(shí)同位素半衰期較短