放療技術(shù)第一周課件

1、共三十九頁第一章 總論(zn ln) 第一節(jié) 放射治療理論(lln)及技術(shù)共三十九頁放射治療學(xué) 利用射線束治療腫瘤的一門學(xué)科。這些射線可以是放射性核素產(chǎn)生的、射線；x射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同(b tn)能量的x線；也可以是各類加速器產(chǎn)生的電子束、質(zhì)子束、負(fù)介子束以及其它重粒子束等。共三十九頁放射治療技術(shù)(jsh) 放射治療學(xué)的重要(zhngyo)內(nèi)容之一，放射治療技術(shù)是在實(shí)施放射治療過程中的一種手段，放射治療技術(shù)是否合理，實(shí)施過程是否準(zhǔn)確直接會影響放射治療效果。共三十九頁一、放射治療發(fā)展(fzhn)簡史共三十九頁射線發(fā)現(xiàn)(fxin)的歷史1895年12月倫琴(lnqn)首先發(fā)現(xiàn)了x線

2、； 1896年貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾能產(chǎn)生放射線； 1898年居里夫婦成功的分離出了鐳，并首次提出“放射性”概念； 1899年醫(yī)生們開始試驗用x線來治療疾病； 1902年第一例皮膚癌病人獲得了良好的療效； 1920年200千伏級x線治療機(jī)誕生，治療喉癌獲得了成功； 共三十九頁治療(zhlio)設(shè)備的完善1951年加拿大生產(chǎn)了第一臺60鈷遠(yuǎn)距離治療機(jī)，使得放射治療學(xué)有了一個飛躍；1952年在英國Hammer Smith醫(yī)院安裝了第一臺8MV固定型射頻微波直線加速器；1968年美國成功地制造了加速管可直立(zh l)安裝于機(jī)頭內(nèi)的駐波型電子直線加速器；我國首臺10MV醫(yī)用直線加速器于1978年誕生；197

3、6年X-CT開始運(yùn)用，與治療計劃系統(tǒng)相連接，加上x線模擬定位機(jī)共同構(gòu)成了一個迅速、精確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆派渲委熡媱澟c最優(yōu)化的選擇系統(tǒng)，使放射治療進(jìn)入一個嶄新的歷史時期。 共三十九頁近距離治療(zhlio)的發(fā)展 20世紀(jì)(shj)70年代至80年代，放射物理學(xué)、劑量學(xué)、計算機(jī)技術(shù)以及影像技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了近距離治療的精度，改善了正常組織的防護(hù)和劑量分布。 后裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及低能192銥源的使用，明顯地減少了操作人員的受線量，也方便了病人的護(hù)理。 20世紀(jì)80年代中期，荷蘭核通公司推出了Micro-Selecron HDR，它是一臺計算機(jī)控制的后裝機(jī)，包括程控步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動的高活度微型192銥源

4、和可靠的安全連鎖系統(tǒng)以及個體優(yōu)化處理的治療系統(tǒng)。使近距離治療的適應(yīng)證進(jìn)一步擴(kuò)大并保證了工作人員的安全，病人也可以在門診進(jìn)行治療。共三十九頁立體(lt)定向放射治療 1951年瑞典神經(jīng)外科Lars Leksell醫(yī)生首先提出了立體定向放射手術(shù)的概念； 1968年第一臺刀(knife)裝置在瑞典誕生之后；不久美國利用直線加速器實(shí)現(xiàn)了非共面多弧度等中心旋轉(zhuǎn)治療，即現(xiàn)在稱之為x刀(X-knife)。原理：用多個小照射野從三維方向一次大劑量(jling)的治療顱內(nèi)不能手術(shù)的疾病，包括腦腫瘤和良性病變，特別是對顱內(nèi)動、靜脈畸形開辟了一條新的治療途徑。 共三十九頁適形放射治療 1965年日本學(xué)者高橋及松田等

5、人首先(shuxin)提出了原體照射的概念即 conformal radiation therapy,CRT目前使用的三維適形放射治療(3一dimensional Conformal radiation therapy，3一DCRT)就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。共三十九頁適形放射治療3一DCRT要求要有高清晰度的圖像檢查技術(shù)(CT、MR、DSA、PET等)，將檢查的圖像經(jīng)電子計算機(jī)處理，實(shí)行三維重建。同時還必須有三維治療計劃系統(tǒng)(3-dimensional treatment planning system，3-DTPS)合理地設(shè)計治療計劃，使腫瘤得到高劑量(jling)的照射而周圍正常組織得

6、到最大限度的保護(hù)，提高了治療效果 。共三十九頁共三十九頁調(diào)強(qiáng)適形放射治療 IMRT (intensity modulation radiation therapy，IMRT) 不僅要求照射野的形狀與病變形狀一致，而且還要求病變內(nèi)各點(diǎn)的劑量是均勻的，這是在適形放射治療的基礎(chǔ)(jch)上的又一發(fā)展。共三十九頁調(diào)強(qiáng)適形放射治療這種治療已達(dá)到(d do)了精確定位、精確計劃、精確擺位、精確照射。這種精確的放射治療被認(rèn)為是21世紀(jì)放射治療的主流，我國許多大醫(yī)院已廣泛開展了這種治療方法。共三十九頁二、放射治療在腫瘤(zhngli)治療中的地位共三十九頁 據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計、所有惡性腫瘤病人中70%患者，治療(zh

7、lio)某一階段需做放射治療(zhlio)。 Tubianal1999年報告45%的惡性腫瘤可治愈，其中手術(shù)治愈22%，放射治療治愈18%，化療治愈5%。共三十九頁 綜合(zngh)治療 目前在一些國家惡性腫瘤( xng zhng li)治療后的5年生存率達(dá)45，生存率提高的原因主要是早期病人的比例增加和綜合治療的進(jìn)步。綜合治療不但是提高生存率而且是提高生存質(zhì)量的主要研究課題。共三十九頁放療與手術(shù)(shush)的綜合治療 (一)、術(shù)前放射治療 優(yōu)點(diǎn)：（1）照射后使腫瘤縮小，從而提高手術(shù)切除率， （2）減少手術(shù)野內(nèi)癌細(xì)胞的污染，從而減少手術(shù)區(qū)癌細(xì)胞種植，降低癌細(xì)胞的生命力，從而可能減少播散。 缺

8、點(diǎn)：（1）延遲手術(shù)（2）可能影響切口愈合(yh) 手術(shù)前放射治療價值較為肯定的有頭頸部腫瘤如上頜竇癌;宮體癌;直腸癌等。放療2-4周后手術(shù) 。 共三十九頁(二)、術(shù)中放射治療 腹腔深在腫瘤，手術(shù)(shush)不能切除或切除不徹底者 優(yōu)點(diǎn)：直視下清楚地對準(zhǔn)靶區(qū)進(jìn)行照射，正常組織可得到保護(hù)。 缺點(diǎn)：只能照射一次。不符合分次照射原則。 療效較肯定的報告為胃癌。共三十九頁 (三)、術(shù)后放射治療 手術(shù)切除不徹底的病例采用術(shù)后放射治療，可降低局部復(fù)發(fā)。 優(yōu)點(diǎn)：大部分腫瘤已被切除，有手術(shù)及病理指導(dǎo)放射治療，有利于放射治療的控制(kngzh)。 缺點(diǎn)：損傷了血運(yùn)可能造成殘存的癌細(xì)胞乏氧而不敏感。 療效較肯定的

9、報告為乳腺癌、肺癌、卵巢癌期、腦星形細(xì)胞瘤、級等。共三十九頁 在放射治療中，直接與腫瘤患者治療有關(guān)的常用設(shè)備，主要有各種類型的內(nèi)外(niwi)照射治療機(jī)、模擬定位機(jī)和治療計劃系統(tǒng)。共三十九頁常用(chn yn)的治療機(jī)60鈷治療機(jī)醫(yī)用直線(zhxin)加速器近距離治療中使用的后裝治療機(jī)立體定向放射外科設(shè)備模擬定位機(jī)、CT模擬定位機(jī)計算機(jī)治療計劃系統(tǒng)共三十九頁一、60鈷治療機(jī) 作為外照射放射治療的重要設(shè)備在各類醫(yī)院放射治療部門廣泛使用，對于提高腫瘤治療的臨床效果起過很大的作用。盡管隨著MV級醫(yī)用直線加速器的發(fā)展和推廣，60鈷治療機(jī)的一些應(yīng)用領(lǐng)域被其替代。但其仍不失為一種結(jié)構(gòu)相對(xingdu)簡

10、單、安全有效的放射治療機(jī)。共三十九頁 60鈷是放射性核素，半衰期為5.27年。 60鈷放射治療機(jī)所用的60鈷放射源，通常有多枚1mmlmm的圓柱形小顆粒組成，放置在直徑1020mm、高20-25mm的不銹鋼容器中。并將其嵌入治療(zhlio)機(jī)的儲源器中。鈷治療(zhlio)機(jī)，它包括機(jī)座、旋轉(zhuǎn)機(jī)架、治療(zhlio)頭、治療(zhlio)床及控制系統(tǒng)等主要部件 。共三十九頁 60鈷治療機(jī)臨床應(yīng)用(yngyng)特點(diǎn) 160鈷射線的平均(pngjn)能量為1.25MeV，在組織中具有較強(qiáng)的穿透能力。2. 60鈷射線在組織中有明顯的劑量建成效應(yīng)，即表面劑量較低，最大劑量點(diǎn)位于表面下約5mm深度處

11、。起到保護(hù)皮膚的作用。3.60鈷射線與物質(zhì)相互作用，主要是發(fā)生康普頓效應(yīng)，作用截面幾乎不依賴于物質(zhì)的原子序數(shù)。即人體中的骨組織和軟組織具有相同的吸收劑量。60鈷治療機(jī)與醫(yī)用直線加速器相比較，結(jié)構(gòu)簡單，制作和運(yùn)行費(fèi)用較低，便于維護(hù)，工作安全可靠。 共三十九頁二、醫(yī)用電子(dinz)直線加速器 醫(yī)用電子直線加速器于20世紀(jì)50年代初，先后(xinhu)在英美等國家用于放射治療，并逐漸得到很大發(fā)展。從70年代以后，直線加速器在許多方面已替代60鈷治療機(jī)，目前成為放射治療最主要的設(shè)備。 共三十九頁醫(yī)用電子(dinz)直線加速器 采用醫(yī)用電子直線加速器產(chǎn)生的高能X射線和電子線來實(shí)施(shsh)治療更有利

12、。共三十九頁一)工作(gngzu)原理醫(yī)用電子直線加速器是利用微波電場，沿直線加速電子得到較高能(gonng)量，從而獲得高能(gonng)X射線或電子線的放射治療裝置。 共三十九頁x射線(shxin)模式在x射線治療模式：加速電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)(pinzhun)或垂直出射，與高原子序數(shù)物質(zhì)如鎢制成的靶相互作用，韌致輻射產(chǎn)生x射線。其能譜中最大能量等于入射電子的能量，平均能量約等于13其最大能量。 共三十九頁共三十九頁第二章 電離輻射與物質(zhì)(wzh)的相互作用 基本概念1 帶電粒子與物質(zhì)(wzh)的相互作用2 X（）射線與物質(zhì)的相互作用共三十九頁 基本概念電離：原子的核外電子因與外界相互作用獲得足夠的

13、能量，掙脫原子核對它的束縛，造成原子的電離。直接電離：由帶電粒子通過碰撞直接引起的物質(zhì)的原子或分子的電離稱為直接電離。間接電離：不帶電粒子通過與物質(zhì)的相互作用產(chǎn)生帶電粒子引起的原子的電離，稱為間接電離。電離輻射：由帶電粒子、不帶電粒子、或兩者混合組成(z chn)的輻射稱為電離輻射。共三十九頁1 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用一、帶電粒子與物質(zhì)相互作用的主要(zhyo)方式作用的主要方式： （1）與原子核外電子發(fā)生非彈性碰撞； （2）與原子核發(fā)生非彈性碰撞； （3）與原子核發(fā)生彈性碰撞； （4）與原子核發(fā)生核反應(yīng)。共三十九頁（二）相互作用方式. 光電效應(yīng)光子與原子內(nèi)層電子作用光電效應(yīng)作用過程光子把全

14、部(qunb)的能量傳遞給軌道電子，獲得能量電子掙脫原子核束縛成為自由電子（光電子），光子消失；放出光電子的原子變成正離子并處于激發(fā)態(tài)；外層電子向內(nèi)層填充產(chǎn)生特征X線或外層(俄歇)電子.共三十九頁.康普頓效應(yīng)(xioyng)(與原子外層電子作用）(1). 康普頓效應(yīng)作用過程(guchng)光子損失一部分能量，并改變運(yùn)動方向，電子獲得能量而脫離原子。損失能量后的X（）光子稱為散射光子，獲得能量的電子稱為反沖電子。共三十九頁. 電子對效應(yīng)(xioyng)(1).電子對效應(yīng)作用過程當(dāng)X（）光子從原子旁經(jīng)過時，在原子核庫侖場的作用下形成(xngchng)一對正負(fù)電子，此過程稱為電子對效應(yīng)。 共三十九頁（三）幾種(j zhn)相互作用的相對重要性例如：對于水，三種效應(yīng)(xioyng)占優(yōu)勢的能量范圍依次為，1030keV，30keV25MeV，25100MeV共三十九頁將三種人體組織(zzh)的質(zhì)能吸收系數(shù)對同能量的空氣的質(zhì)能吸收系數(shù)歸一，得到下圖所示的相對質(zhì)能吸收系數(shù)曲線：共三十九頁內(nèi)容摘要第一章 總論。x射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的x線。1968年第一臺刀(knife)裝置在