放療總論全面版課件

1、1放療總論第1頁/共105頁1放療總論第1頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 范疇放射物理學(xué) radiation physics 放射源的性能和特點(diǎn)，計(jì)量和防護(hù)放射生物學(xué) radiation biology 組織對射線的反應(yīng)及如何改變反應(yīng)的質(zhì)和量放射治療技術(shù)學(xué) radiation technology 如何運(yùn)用放射源和設(shè)備治療病人臨床腫瘤學(xué) oncology第2頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 范疇放射物理學(xué) radiation 第3頁/共105頁第3頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1895年 Roentgen發(fā)現(xiàn)X線 1896年 Becguerel發(fā)現(xiàn)鐳，1898年Curie夫婦分離出了 鐳， 并首次提

2、出“放射性”的概念 1899年 X線治療皮膚癌，1902年首例患者治療成功 1920年 200kv級的x線治療機(jī)誕生，1922年Coutard和 Hautant用x線治愈了晚期喉癌并未出現(xiàn)并發(fā)癥， 從而確立了放射治療的臨床地位 第4頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1895年 Roe腫瘤放射治療學(xué) 20世紀(jì)50年代初 Johns成功研制60Co治療機(jī)，標(biāo)志著“千伏時(shí)代”的結(jié)束和“兆伏時(shí)代”的開始，改變了X線治療機(jī)只能治療比較表淺腫瘤的狀況，放射治療適應(yīng)癥進(jìn)一步擴(kuò)大，治療效果也明顯提高，鼻咽癌5年生存率從20-25提高到40-50，扁桃體癌的5年生存率從20-30提高到40-50第5頁/共105頁腫

3、瘤放射治療學(xué) 20世紀(jì)50腫瘤放射治療學(xué) 1955年 Kaplan在斯坦福大學(xué)安裝了直線加速器 20世紀(jì)70年代以來，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，模擬機(jī)、CT、MRl、治療計(jì)劃系統(tǒng)相繼問世，放療進(jìn)入了嶄新的 時(shí)期 同時(shí)，后裝治療的范圍不斷擴(kuò)展，由最初的舌癌、宮頸癌治療擴(kuò)展到鼻咽癌、喉癌、支氣管肺癌治療等第6頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1955年腫瘤放射治療學(xué) l968年 Leksell 發(fā)明刀 1985年 Larsson和 Kolombo發(fā)明了X刀 20世紀(jì)90年代 適形調(diào)強(qiáng)放射治療的出現(xiàn)，使得射線劑量的分布能夠在三維方向上和靶體積的形狀一致，最大限度地提高了靶區(qū)劑量，同時(shí)最大限度地降低

4、了周圍正常組織受照體積和劑量，使放射治療更加精準(zhǔn)、精確。 適形調(diào)強(qiáng)放療是本世紀(jì)放射治療的一場革命，是2l世紀(jì)放射治療學(xué)的發(fā)展方向第7頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) l96腫瘤放射治療學(xué) 放射生物學(xué)和放射物理學(xué)的發(fā)展平行存在 1898年 放射線生物學(xué)效應(yīng)即有描述 1906年 Bergorin 提出細(xì)胞、組織放射敏感性問題，即細(xì)胞和組織的放射敏感性與其分裂活動(dòng)成正比，而與其分化程度成反比 放射損傷出現(xiàn) Curie夫人血液病，Becguerel把鈾放在口袋里使該處皮膚燒傷 第8頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 放射生物學(xué)和放射物理腫瘤放射治療學(xué) 1928年 第二屆國際放射學(xué)會(huì)議明確規(guī)定了放射劑量的單位為倫

5、琴，使放射治療進(jìn)一步科學(xué)化、規(guī)范化 1930年 Patson和Parker建立了曼徹斯特系統(tǒng)，描述了組織間插植劑量分布規(guī)律，推動(dòng)了后裝放療發(fā)展 1934年 Coutard報(bào)道了沿用至今的外照射劑量分割方式第9頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 腫瘤放射治療學(xué) 1953年 Howard和Pelc使用放射自顯影技術(shù)揭示了細(xì)胞增殖周期；同年Gray對氧效應(yīng)進(jìn)行了描述，闡明乏氧可增加細(xì)胞放射抵抗力 1959年 Elkind和Sufron發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞具有從亞致死性放射損傷中恢復(fù)的能力，對抗損傷有重要意義 20世紀(jì)60-80年代，withers等系統(tǒng)提出放療的生物因素(4R)，即細(xì)胞放射損傷的修復(fù)、組織細(xì)胞

6、的再增殖、腫瘤乏氧細(xì)胞的再氧合和細(xì)胞周期時(shí)相的再分布第10頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1953腫瘤放射治療學(xué) 1920 北平協(xié)和醫(yī)院安裝了淺層X線治療機(jī)1923 上海法國醫(yī)院有了200kV深層X線治療機(jī)，協(xié)和醫(yī)院有了 500mg鐳及放射性氡發(fā)生器 1927 北平協(xié)和醫(yī)院放射科聘用美藉放射物理師，我國第一次 有了專業(yè)放射物理師1932 梁鐸教授在北大附院建立了放射治療科1949 北京、上海、廣州及沈陽等地?fù)碛蟹派渲委熢O(shè)備第11頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1920 北平協(xié)和醫(yī)院安裝了淺腫瘤放射治療學(xué) 1986 中華放射腫瘤學(xué)會(huì)在西安成立，出版中華放射腫瘤學(xué)雜志，全國擁有放射治療的醫(yī)院264家，

7、專業(yè)醫(yī)務(wù)人員4679人，電子直線加速器71臺(tái)，鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)224臺(tái) 2001 全國擁有放射治療的醫(yī)院715家，電子直線加速器542臺(tái)，鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)454臺(tái) 目前 我國能制造中低能電子直線加速器、鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)，模擬定位機(jī)、后裝近距離治療機(jī)、劑量儀、治療計(jì)劃系統(tǒng)及立體定向放射治療設(shè)備等 第12頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 1986 中華放射腫瘤學(xué)會(huì)腫瘤放射治療 地位 目前經(jīng)治療后的腫瘤五年生存率為45%，放療與手術(shù)一樣，是一種局部治療手段，約 90%的腫瘤治愈率是局部治療的貢獻(xiàn) 三大治療手段對腫瘤治愈率的相對貢獻(xiàn) 治療手段 腫瘤手術(shù) 腫瘤放射 腫瘤化療 相對貢獻(xiàn) 22%（48.9

8、%） 18%（40%） 5%（11.1%）第13頁/共105頁腫瘤放射治療 地位 目前經(jīng)治療后的腫瘤五年生腫瘤放射治療 地位 國內(nèi)、外統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，約有50%70%的癌癥患者在治療的不同階段需行放射治療 單用放療可以治愈的腫瘤，如口咽、舌根、扁桃體癌的放療治愈在37%53%；上頜竇、鼻腔篩竇癌38%40%；早期的舌癌、鼻咽和宮頸癌86% 94%；食管癌早期80%和中晚期8%16%；早期直腸癌、喉癌80%97%第14頁/共105頁腫瘤放射治療 地位 國內(nèi)、外統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，腫瘤放射治療 特點(diǎn) 對一些早期腫瘤單獨(dú)的放射治療不僅可取得根治性治愈的效果，而且能保留患者組織、器官解剖結(jié)構(gòu)的完整性，提高患者

9、的生活質(zhì)量 對絕大多數(shù)的中晚期腫瘤患者，通過術(shù)前放療、術(shù)后放療或與化療的合理配合，可以明顯降低腫瘤局部復(fù)發(fā)率，提高生存率第15頁/共105頁腫瘤放射治療 特點(diǎn) 對一些早期腫瘤單獨(dú)的放射治療腫瘤放射治療 特點(diǎn) 放射治療在治療頭頸部腫瘤中具有更為重要的作用。頭頸部腫瘤患者約80需要放射治療且效果良好。頭頸部空間狹小，集中了諸多重要器官加之各器官部位相互交錯(cuò)，手術(shù)難以將腫瘤切除徹底。頭頸部控制著諸多的重要生理功能，包括發(fā)聲、語言、進(jìn)食、呼吸、視、聽、嗅覺等，大范圍的手術(shù)切除必然會(huì)造成上述功能的損失。額面部是人體充分暴露并顯示美感的特殊重要部位，在該區(qū)域行腫瘤切除術(shù)，必然影響美容。因此，單純放射治療以

10、充分保護(hù)器官功能、顏面美容，或者術(shù)前、術(shù)后放射治療以盡可能多地保護(hù)正常組織器官，減少手術(shù)范圍和創(chuàng)傷是腫瘤學(xué)家努力的方向。第16頁/共105頁腫瘤放射治療 特點(diǎn) 放射治療在治療頭頸部腫腫瘤放射治療臨床腫瘤學(xué)放射腫瘤醫(yī)生，首先是臨床醫(yī)生和腫瘤科醫(yī)生，應(yīng)具備腫瘤基礎(chǔ)和臨床知識(shí)1、腫瘤的診斷和鑒別診斷2、腫瘤的分級、分期（TNM分期）3、腫瘤的治療原則4、卡氏評分第17頁/共105頁腫瘤放射治療臨床腫瘤學(xué)放射腫瘤醫(yī)生，首先是臨床醫(yī)生和腫瘤科醫(yī) 第18頁/共105頁 第18頁/共105頁放射物理學(xué) 放射源放射性同位素：、射線 常用設(shè)備：鈷60治療機(jī)，銥192、銫137后裝機(jī)X線治療機(jī)和各類加速器：X線、

11、 射線 常用設(shè)備：直線加速器 各類加速器：質(zhì)于束、中子束、負(fù)介子束以及其他重粒子束等。常用設(shè)備：快中子治療機(jī)第19頁/共105頁放射物理學(xué) 放射源放射性同位素：、射線第19頁/放射物理學(xué) 放射源臨床常用的放射性同位素第20頁/共105頁放射物理學(xué) 放射源臨床常用的放射性同位素第20頁/共10放射物理學(xué) 常用概念射線的質(zhì): 射線貫穿物質(zhì)的能力，亦射線的硬度。半價(jià)層（HVL)：減弱射線一半所需材料的厚度。線性能量傳遞（LET）：次級粒子經(jīng)跡單位長度上的能量轉(zhuǎn)化，即射線在機(jī)體內(nèi)經(jīng)跡上單位長度所消耗的能量。 高LET：Bragg峰第21頁/共105頁放射物理學(xué) 常用概念射線的質(zhì): 射線貫穿物質(zhì)的能力，

12、亦放射物理學(xué) 常用概念吸收劑量 射線通過介質(zhì)中沉積的平均能量，單位是Gy 、cGy。1Gy1JKg，1Gy100cGy。照射野 射線束經(jīng)準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，用模體表面的截面大小表示照射的面積。模體內(nèi)50等劑量曲線延長線交于模體表面區(qū)域定義為射野的大小。百分深度劑量(PDD) 射野中心軸上某一深度d厘米處的吸收劑量Dd與參考點(diǎn)深度d0處劑量Dd0之比的百分?jǐn)?shù)。劑量建成區(qū) 從表面到最大劑量深度區(qū)域稱劑量建成區(qū) 第22頁/共105頁放射物理學(xué) 常用概念吸收劑量 射線通過介質(zhì)中沉積的平放射物理學(xué) 常用概念居里(ci)：放射活度單位，11010次蛻變貝克勒爾(Bg)： 11010貝克勒爾倫琴(R

13、)：照射量拉德(rad)： 1rad= 1cGray 吸收劑量格瑞（Gray）：1 Gray=1J/kg放射治療的劑量單位第23頁/共105頁放射物理學(xué) 常用概念居里(ci)：放射活度單位，110放射物理學(xué) 照射方式 外照射：源位于體外的一定距離，集中照射身體某 一部位。 近距離照射：源放入人體的天然腔或組織中，如鼻咽、食管、宮頸等部位照射叫組織間放療和腔內(nèi)放療又稱近距離治療。 內(nèi)照射：用放射性同位素對某一器官選擇性吸收作用，經(jīng)口服或靜脈注射，將其注入人體內(nèi)進(jìn)行治療。如碘131治療甲狀腺癌，磷32治療癌性胸水。 治療的距離不同；劑量吸收多少不同；劑量分布均勻性不同；照射技術(shù)和適應(yīng)癥不同第24頁

14、/共105頁放射物理學(xué) 照射方式 外照射：源位于體外的一定距離，集中照射常用放射治療設(shè)備模擬定位機(jī) 模擬鈷60治療機(jī)和電子直線加速器機(jī)械性能的專用X線診斷機(jī)，主要用于定位和計(jì)劃驗(yàn)證第25頁/共105頁常用放射治療設(shè)備模擬定位機(jī) 模擬鈷60治療機(jī)和電子模擬定位機(jī)第26頁/共105頁模擬定位機(jī)第26頁/共105頁常用放射治療設(shè)備CT定位機(jī)通過CT掃描人體病變區(qū)獲得連續(xù)斷層圖像，再傳送到計(jì)劃系統(tǒng)，進(jìn)行治療計(jì)劃的制做。第27頁/共105頁常用放射治療設(shè)備CT定位機(jī)通過CT掃描人體病變區(qū)獲得連續(xù)斷層第28頁/共105頁第28頁/共105頁治療計(jì)劃系統(tǒng)第29頁/共105頁治療計(jì)劃系統(tǒng)第29頁/共105頁普

15、通X線治療機(jī)原理：高速運(yùn)動(dòng)的電子作用于鎢等重金屬靶，產(chǎn)生X線。分類：接觸X線機(jī)：10-60KV 淺層X線機(jī)：60-160KV 深層X線機(jī)：180-400KV特點(diǎn)：主要應(yīng)用于體表腫瘤或淺表淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移性腫瘤的治療或預(yù)防照射。第30頁/共105頁普通X線治療機(jī)原理：高速運(yùn)動(dòng)的電子作用于鎢等重金屬靶，產(chǎn)生X60Co 治療機(jī)原理： 利用同位素鈷60發(fā)射出的射線(平均能量1.25MeV)治療腫瘤。特點(diǎn)：（1）穿透力強(qiáng)，深度劑量高，而皮膚量低，最大能量吸收發(fā)生在皮下4-5mm處。（2）骨和軟組織有同等的吸收劑量。（3）結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。（4）缺點(diǎn)：半影區(qū)；需換源；防護(hù)不如X線安全。第31頁/共105頁60

16、Co 治療機(jī)原理：第31頁/共105頁 7000居里60Co 治療機(jī)第32頁/共105頁 7000居里60Co 治療機(jī)第32頁/共105頁直線加速器原理： 利用微波電場沿直線加速電子后發(fā)射X線或電子線治療腫瘤的裝置。特點(diǎn)：（1）能發(fā)射不同能量的電子線，治療表淺和偏心腫瘤。（2）能量可根據(jù)需要選擇。（3）設(shè)野方便，照射野劑量均勻。（4）缺點(diǎn)：維修復(fù)雜。第33頁/共105頁直線加速器原理：第33頁/共105頁醫(yī)用直線加速器第34頁/共105頁醫(yī)用直線加速器第34頁/共105頁放射物理學(xué) 照射方法遠(yuǎn)距離照射 體外遠(yuǎn)距離照射 劑量原則：靶區(qū)的劑量準(zhǔn)確；靶區(qū)內(nèi)劑量分布要均勻，最高劑量與最低劑量的差異不能

17、超過10；盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，盡量使周圍正常組織的劑量減少至最低；盡可能不照射或少照射腫瘤周圍的重要器官，如脊髓、眼、腎等，劑量不能超過其耐受量。 第35頁/共105頁放射物理學(xué) 照射方法遠(yuǎn)距離照射 體外遠(yuǎn)距放射物理學(xué) 照射方法近距離 放射源直接放入治療的組織內(nèi)或人體天然的管腔內(nèi)如鼻咽腔、食管、支氣管、宮頸等部位 優(yōu)點(diǎn) 可在腫瘤組織內(nèi)給以高劑量照射，周圍正常組織的受量小 缺點(diǎn) 靶區(qū)內(nèi)劑量分布不均勻，近源區(qū)劑量很高，稍遠(yuǎn)劑量迅速降低，所以治療的容積不宜太大，其應(yīng)用受到解剖部位的限制；主要用于局部加量照射，在多數(shù)情況下要與外照射配合使用。 第36頁/共105頁放射物理學(xué) 照射方法近距離 放射源

18、直接放入治后裝治療機(jī) 第37頁/共105頁后裝治療機(jī) 第37頁/共105頁第38頁/共105頁第38頁/共105頁現(xiàn)代近距離遙控后裝治療機(jī)第39頁/共105頁現(xiàn)代近距離遙控后裝治療機(jī)第39頁/共105頁現(xiàn)代近距離后裝治療特點(diǎn)：（1）放射源微型化，程控步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。（2）高活度放射源形成高劑量率治療。（3）計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)治療計(jì)劃。第40頁/共105頁現(xiàn)代近距離后裝治療特點(diǎn)：第40頁/共105頁放射物理學(xué) 照射方法內(nèi)照射 利用不同組織器官選擇性地吸收某種同位素，將該種同位素經(jīng)口服或靜脈注入人體內(nèi)進(jìn)行治療，稱放射性核素治療或內(nèi)用同位素治療。如131I治療甲狀腺癌；32P治療癌性胸腔積液等。第41頁/共1

19、05頁放射物理學(xué) 照射方法內(nèi)照射 利用不同組織器放射物理學(xué) X()臨床劑量學(xué)特點(diǎn)穿透力強(qiáng);有一定的皮膚保護(hù)作用;X射線以光電效應(yīng)為主，骨骼的吸收劑量高于軟組織。60Co射線以康普頓效應(yīng)為主，骨與軟組織吸收劑量相同，避免了骨損傷;旁向散射小。加速器產(chǎn)生的高能X線為4Mv-32Mv不等，其與60Co射線相比，穿透力更強(qiáng)，深部劑量更高，最大劑量吸收點(diǎn)位于皮下，沒有幾何半影，更有利于保護(hù)鄰近組織。第42頁/共105頁放射物理學(xué) X()臨床劑量學(xué)特點(diǎn)穿透力強(qiáng);有一定的皮膚保第43頁/共105頁第43頁/共105頁第44頁/共105頁第44頁/共105頁放射物理學(xué)高能電子束臨床劑量學(xué)特點(diǎn) 射程深度與能量成

20、正比，可按病灶深度選擇合適能量電子線從表面到一定深度內(nèi)劑量分布均勻，超過一定深度后劑量迅速下降，常選的能量是使照射區(qū)置于85%深度量處，大約是電子線能量1/3cm水、脂肪、肌肉等對電子線吸收差別不顯著?？捎脝我白鳒\表或偏心部位腫瘤的照射。第45頁/共105頁放射物理學(xué)高能電子束臨床劑量學(xué)特點(diǎn) 射程深度與能量成正比，可第46頁/共105頁第46頁/共105頁第47頁/共105頁第47頁/共105頁臨床放射生物學(xué)第48頁/共105頁臨床放射生物學(xué)第48頁/共105頁放射生物學(xué) 生物效應(yīng) 直接作用 直接和細(xì)胞關(guān)鍵的靶起作用，靶的原子被電離或激發(fā)從而啟動(dòng)生物學(xué)改變，DNA分子單鏈斷裂、雙鏈斷裂。高LE

21、T射線以直接作用為主。間接作用 水分子電離產(chǎn)生自由基，H+，OH-, 自由基與生物大分子相互作用，再作用于DNA鏈，引起DNA鏈的損傷。低LET射線對生物體的作用以間接作用為主。第49頁/共105頁放射生物學(xué) 生物效應(yīng) 直接作用 直接和細(xì)胞關(guān)鍵的靶起作用，要使靶區(qū)內(nèi)及表面的劑量處處相等，必須要求每個(gè)射野內(nèi)諸點(diǎn)輸出劑量率按要求的方式進(jìn)行調(diào)整CT 加速器將投入應(yīng)用；壓，脊髓截癱，上腔靜脈綜合癥；單獨(dú)局部放療 腫瘤?。?3cm）、外生型、無粘膜下侵潤 ，復(fù)發(fā)率僅 3%-5%（4）缺點(diǎn)：維修復(fù)雜。1986 中華放射腫瘤學(xué)會(huì)在西安成立，出版中華放射腫瘤學(xué)雜志，全國擁有放射治療的醫(yī)院264家，專業(yè)醫(yī)務(wù)人員

22、4679人，電子直線加速器71臺(tái)，鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)224臺(tái)在照射方向上，照射野的形狀必須與病變(靶區(qū))的投影的形狀一致與繁殖率成正比：繁殖快 敏感性放射物理學(xué) 照射方法近距離2001 全國擁有放射治療的醫(yī)院715家，電子直線加速器542臺(tái)，鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)454臺(tái)抑癌基因增敏 抑癌基因的失活是影響放射敏感性的重要因素，目前的研究主要以p53為重點(diǎn)臨床腫瘤學(xué)進(jìn)展與臨床放療攝驗(yàn)證片 放射治療技師乳腺癌根治術(shù)后放療放射物理學(xué)高能電子束臨床劑量學(xué)特點(diǎn)缺點(diǎn) 影響組織學(xué)診斷；從而確立了放射治療的臨床地位放射生物學(xué) 放射損傷與修復(fù)亞致死性損傷與修復(fù) 損傷可修復(fù)潛在致死性損傷與修復(fù) 適當(dāng)條件下可修復(fù)致死損

23、傷 損傷不可修復(fù)第50頁/共105頁要使靶區(qū)內(nèi)及表面的劑量處處相等，必須要求每個(gè)射野內(nèi)諸點(diǎn)輸出放射生物學(xué) 分割照射生物效應(yīng)(4R) 腫瘤細(xì)胞放射損傷的修復(fù)(Repair)腫瘤細(xì)胞的再增殖(Regeneration)細(xì)胞周期再分布(Redistribution)乏氧細(xì)胞在氧合(Reoxygenation)第51頁/共105頁放射生物學(xué) 分割照射生物效應(yīng)(4R) 腫瘤細(xì)胞放射損傷的修1、修復(fù)（Repair）：指亞致死損傷的修復(fù)，對多數(shù)組織，修復(fù)時(shí)間為1-2小時(shí)，這在正常組織和腫瘤細(xì)胞中都是一樣的，但同源的正常細(xì)胞比腫瘤細(xì)胞具有更大的亞致死損傷修復(fù)能力。2、腫瘤組織的再增殖或再生（Repopulat

24、ion 或Regeneration）：指殘存細(xì)胞增殖子細(xì)胞，代替被殺滅的細(xì)胞的過程。第52頁/共105頁1、修復(fù)（Repair）：指亞致死損傷的修復(fù)，對多數(shù)組織，修第53頁/共105頁第53頁/共105頁3、再分布（Redistribution or Rearrangement）：由于細(xì)胞周期中，各期的放射敏感性不同，處于放射敏感性高的時(shí)期的細(xì)胞損傷最大，乃至死亡。而另外一些處于放射敏感性低時(shí)期的細(xì)胞就成為照射后殘存細(xì)胞，而出現(xiàn)了細(xì)胞周期中各期的重新分布。 一般來說，G1、M、G2期細(xì)胞最敏感，易被殺死而留下對放射抗拒S期細(xì)胞。第54頁/共105頁3、再分布（Redistribution or

25、 Rearra第55頁/共105頁第55頁/共105頁4、再氧合（Reoxygtnation）：乏氧細(xì)胞是細(xì)胞水平影響放射效應(yīng)的主要因素，氧濃度，放射敏感性，照射引起的細(xì)胞殺滅和腫瘤縮小，導(dǎo)致腫瘤中的血流形態(tài)的改變，因而造成氧的重新分布，使那些原來缺氧的腫瘤細(xì)胞變得對照射敏感，所以腫瘤組織經(jīng)過照射，出現(xiàn)再氧合作用，有利于被消滅。第56頁/共105頁4、再氧合（Reoxygtnation）：乏氧細(xì)胞是細(xì)胞水平第57頁/共105頁第57頁/共105頁放射生物學(xué) 正常組織與其增殖情況有關(guān)，通過細(xì)胞增殖表現(xiàn)出來增殖活躍、更新快的組織屬早反應(yīng)組織，如表皮、骨髓、消化道粘膜等；而增殖緩慢、更新慢的組織，如

26、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)，腎，軟骨和骨等屬晚反應(yīng)組織。 第58頁/共105頁放射生物學(xué) 正常組織與其增殖情況有關(guān)，通過細(xì)胞增殖表現(xiàn)出放射生物學(xué)早、晚反應(yīng)組織在分割照射中的臨床意義分割照射時(shí)，單次劑量大對晚反應(yīng)組織的損害大單次最小有效劑量治療腫瘤時(shí)可提高晚反應(yīng)組織的耐受量，從而提高治療增益為了達(dá)到最大的治療增益，晚反應(yīng)組織的亞致死損傷修復(fù)必需徹底：在每天多次分割照射時(shí)，兩次照射的間隔時(shí)間至少需6h，脊髓亞致死損傷的修復(fù)時(shí)間甚至更長 第59頁/共105頁放射生物學(xué)早、晚反應(yīng)組織在分割照射中的臨床意義分割照射時(shí)，單人體組織細(xì)胞的放射敏感性1、影響因素 與繁殖率成正比：繁殖快 敏感性 與分化程度成反

27、比：分化差 敏感性 2、不同組織的敏感性敏感性高：造血、生殖等敏感性中等：皮膚、粘膜等敏感性低：外周神經(jīng)、骨骼等第60頁/共105頁人體組織細(xì)胞的放射敏感性1、影響因素敏感性高：造血、生殖等第可以利用 CT 等現(xiàn)代影像工具提供的靶區(qū)和周圍器官的有關(guān)信息(組織密度等)以及它們與放射源的相互空間關(guān)系，做出更優(yōu)的更精確的治療方案臨床常用的放射性同位素常用設(shè)備：快中子治療機(jī)合并癥的處理 盡快對合并癥給予積極的處理，以使患者能在全身于最良好的狀態(tài)下進(jìn)行治療。照射野 射線束經(jīng)準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，用模體表面的截面大小表示照射的面積。利用微波電場沿直線加速電子后發(fā)射X線或電子線治療腫瘤的裝置。敏感性高

28、：造血、生殖等不增加晚反應(yīng)組織損傷1898年 放射線生物學(xué)效應(yīng)即有描述1955年 Kaplan在斯坦福大學(xué)安裝了直線加速器放射生物學(xué)腫瘤對放射線的反應(yīng)放射敏感腫瘤：惡性淋巴瘤、睪丸精原細(xì)胞瘤、腎母細(xì)胞瘤等中度放射敏感腫瘤：鱗狀細(xì)胞癌放射不敏感腫瘤：大多數(shù)腺癌、軟組織腫瘤、惡性黑色素瘤等細(xì)胞分化程度、腫瘤大體類型、瘤床血供、患者全身狀況等有關(guān)第61頁/共105頁可以利用 CT 等現(xiàn)代影像工具提供的靶區(qū)和周圍器官的有關(guān)信息放射生物學(xué) 放射效應(yīng)差異正常組織受照射后細(xì)胞增殖周期較腫瘤細(xì)胞快受照射后腫瘤的再增殖速度比不上正常組織為填補(bǔ)損傷而進(jìn)行的加速增殖腫瘤細(xì)胞群內(nèi)生長比例較正常組織大，處于細(xì)胞活動(dòng)期細(xì)

29、胞多，受致死損傷及其他損傷也較正常多分次治療就是利用正常組織和腫瘤組織放射效應(yīng)不同達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞，保護(hù)正常組織目的第62頁/共105頁放射生物學(xué) 放射效應(yīng)差異正常組織受照射后細(xì)胞增殖周期較腫瘤腫瘤組織的放射敏感性影響因素1、腫瘤的細(xì)胞類型2、腫瘤的分化程度3、腫瘤的增殖速度4、腫瘤的大小5、腫瘤的生長方式6、腫瘤的氧供7、腫瘤的局部情況，如感染、壞死8、機(jī)體的全身狀況第63頁/共105頁腫瘤組織的放射敏感性影響因素1、腫瘤的細(xì)胞類型第63頁/共1 放射治療反應(yīng)及損傷1、放射反應(yīng) 局部反應(yīng) 全身反應(yīng)2、放射損傷3、正常組織耐受量第64頁/共105頁 放射治療反應(yīng)及損傷1、放射反應(yīng)第64頁/共1

30、05頁第65頁/共105頁第65頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床 根治性放射治療 通過放療消滅腫瘤，獲得持久的局部和區(qū)域控制，病人在療后獲得長期生存的可能。 皮膚癌、鼻咽癌、頭頸部腫瘤、乳腺癌、前列腺癌、宮頸癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、精原細(xì)胞瘤、Hodgkin病等。第66頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床 根治性放射治療 通過腫瘤放射治療學(xué) 臨床 姑息性放射治療 緩解由腫瘤引起的局部癥狀，如癌性疼痛、出血、腫瘤壓迫或侵犯引起的梗阻常在較短時(shí)間內(nèi)給數(shù)次放射，總劑量不一定要求達(dá)到腫瘤完全控制水平第67頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床 姑息性放射治腫瘤放射治療學(xué) 臨床 綜合治療中放射治療的應(yīng)用 綜合治

31、療是指放射治療與其它治療手段結(jié)合，達(dá)到提高總的治療效果的目的。在很多情況下單純放射治療不能達(dá)到滿意療效，原因?yàn)槟[瘤致克隆細(xì)胞太多、腫瘤細(xì)胞內(nèi)在放射敏感性低或腫瘤所在正常組織的耐受性差第68頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床 綜合治療中放射腫瘤放射治療學(xué) 臨床 術(shù)前放射治療 殺滅亞臨床病灶，縮小瘤體，提高切除率，減少腫瘤播散的可能；缺點(diǎn) 影響組織學(xué)診斷；有些小的轉(zhuǎn)移病灶只有在手術(shù)時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，未能從中獲得益處；手術(shù)時(shí)間推遲和傷口愈合延遲；放射范圍不夠確切 術(shù)后放射治療 常是根據(jù)手術(shù)和組織學(xué)檢查，較精確地確定放射范圍后進(jìn)行的,可以更加嚴(yán)格掌握放療適應(yīng)征，且不會(huì)因放療而延遲手術(shù)。缺點(diǎn) 并不減少手術(shù)時(shí)腫

32、瘤種植的可能，且手術(shù)使正常血供受到擾亂，放射區(qū)的組織放射敏感性可能因之降低 術(shù)中放射治療 對瘤床或殘留病灶用電子線一次性照射，照射區(qū)域直觀準(zhǔn)確。缺點(diǎn) 機(jī)房需按手術(shù)室準(zhǔn)備，單次照射不符合計(jì)量學(xué)原則，術(shù)后常需加外照射 第69頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床 術(shù)前放射治療 殺滅亞腫瘤放射治療學(xué) 臨床放療和化療的順序 先放療 局部復(fù)發(fā)為主要危險(xiǎn)者： 小手術(shù)或姑息手術(shù)及腫瘤殘留； 區(qū)域淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移或少數(shù)轉(zhuǎn)移。 先化療 遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移為主要危險(xiǎn)者： 行根治術(shù)后或手術(shù)比較徹底者； 區(qū)域淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移或多個(gè)轉(zhuǎn)移； 懷疑已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者如癌栓； 高度惡性或生物學(xué)行為差患者。第70頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床放療

33、和化療的順序第70頁/共10腫瘤放射治療學(xué) 臨床腫瘤同步放化療 主要用于多種中晚期惡性腫瘤，提高療效。 具有以下臨床和生物學(xué)的優(yōu)點(diǎn)： 增加放射治療的敏感性； 降低腫瘤局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移； 提高臨床緩解率和手術(shù)切除率； 延長患者的生存期； 增加器官保全并提高生存質(zhì)量。第71頁/共105頁腫瘤放射治療學(xué) 臨床腫瘤同步放化療第71頁/共105首選放療 鼻咽癌，喉癌，扁桃體癌，舌癌，惡性淋巴瘤， 宮頸癌，皮膚癌，上段食道癌等次選放療或配合其它治療 顱內(nèi)腫瘤，上頜竇癌，下咽癌， 肺癌，下段食道癌，胸腺癌，直腸癌，乳腺癌，膀胱 癌，淋巴瘤等姑息性放療 止痛：有效率80%以上； 減輕壓迫：顱內(nèi)高 壓，脊髓截

34、癱，上腔靜脈綜合癥； 止血：鼻咽癌，宮 頸癌等放射治療適應(yīng)癥第72頁/共105頁首選放療 鼻咽癌，喉癌，扁桃體癌，舌癌，惡性淋巴瘤，放射治療臨床照射靶區(qū) 腫瘤區(qū) (GTV) 臨床可見腫瘤臨床靶區(qū)(CTV) 指腫瘤的臨床病灶(即腫瘤區(qū))、亞臨床病灶以及可能侵犯的范圍。計(jì)劃區(qū)(PTV) 指包括靶區(qū)本身和由于日常擺位、照射中病人及器官運(yùn)動(dòng)、放療中靶區(qū)體積變化等因索引起的擴(kuò)大照射的范圍。因而計(jì)劃區(qū)將決定射野的大小。治療區(qū) 指在一定的照射技術(shù)及射野安排下，80等劑量曲線所包括的范圍。治療計(jì)劃的治療區(qū)的大小和形狀應(yīng)與計(jì)劃區(qū)的大小、形狀一致。照射區(qū) 指在一定的照射技術(shù)及射野安排下，50等劑量曲線所包括的范圍

35、。第73頁/共105頁臨床照射靶區(qū) 腫瘤區(qū) (GTV) 臨床可見腫瘤第73頁/共腫瘤的放射治療過程 腫瘤性質(zhì)和范圍的確定 治療決策 計(jì)劃設(shè)計(jì) 計(jì)劃驗(yàn)證 計(jì)劃實(shí)施 隨診觀察第74頁/共105頁腫瘤的放射治療過程第74頁/共105頁放射治療注意事項(xiàng) 治療前的準(zhǔn)備解釋工作 解除思想顧慮，建立治療信心，取得密切配合。合并癥的處理 盡快對合并癥給予積極的處理，以使患者能在全身于最良好的狀態(tài)下進(jìn)行治療。治療前的腫瘤處理 有些情況宜在正式放射治療前對腫瘤進(jìn)行處置后，再行放射治療。第75頁/共105頁放射治療注意事項(xiàng) 治療前的準(zhǔn)備第75頁/共105頁放射治療計(jì)劃的執(zhí)行仔細(xì)檢查，認(rèn)真記錄 治療體位 體外照射 腔

36、內(nèi)照射 有關(guān)人員的密切配合第76頁/共105頁放射治療計(jì)劃的執(zhí)行仔細(xì)檢查，認(rèn)真記錄 第76頁/共105頁放射治療過程臨床檢查及診斷 確定治療目的 放射腫瘤醫(yī)師制作病人固定裝置與身體輪廓 模擬機(jī)技師模擬機(jī)下拍片或CT模擬 模擬機(jī)技師確定靶區(qū)體積 確定腫瘤體積及劑量 放射腫瘤醫(yī)師確定危險(xiǎn)器官及劑量治療計(jì)劃設(shè)計(jì)照射野并計(jì)算選擇最佳方案 放射物理師制作鉛擋塊 模室技師確定治療計(jì)劃 放射腫瘤醫(yī)師 放射物理師模擬治療計(jì)劃 放射腫瘤醫(yī)師 模擬機(jī)技師簽字 放射腫瘤醫(yī)師 放射物理師治療第一次治療 擺位 放射腫瘤醫(yī)師 放射物理師 放射治療技師攝驗(yàn)證片 放射治療技師 放射腫瘤醫(yī)師每周拍驗(yàn)證片 放射治療技師 放射腫瘤

37、醫(yī)師每周核對治療單 放射腫瘤醫(yī)師 放射物理師每周檢查病人（必要時(shí)更改治療計(jì)劃） 放射腫瘤醫(yī)師治療結(jié)束時(shí)進(jìn)行總結(jié) 放射腫瘤醫(yī)師隨診 放射腫瘤醫(yī)師第77頁/共105頁放射治療過程第77頁/共105頁腫瘤放療進(jìn)展第78頁/共105頁腫瘤放療進(jìn)展第78頁/共105頁適形放射治療 (3D-CRT ) 概念 在照射方向上，照射野的形狀必須與病變(靶區(qū))的投影的形狀一致 要使靶區(qū)內(nèi)及表面的劑量處處相等，必須要求每個(gè)射野內(nèi)諸點(diǎn)輸出劑量率按要求的方式進(jìn)行調(diào)整 適形放療能最大限度地減少對腫瘤周圍正常組織和器官的照射，可明顯地提高對靶區(qū)的照射總量，可降低正常組織的近期或后期并發(fā)癥。第79頁/共105頁適形放射治療

38、(3D-CRT ) 概念 在照射方向立體定向放射治療 概念 立體定向放射治療(SRT) 利用立體定向技術(shù)進(jìn)行放射治療，目的是提高定位精度和擺位精度 X()刀 治療 適形放射治療的特例，當(dāng)病變(靶區(qū))體積變得很小，靶區(qū)幾何形狀變得不十分重要時(shí)，可認(rèn)為是適形放療 立體定向放射手術(shù)(SRS) 立體定向放療。與SRT 的區(qū)別：前者使用手術(shù)概念單次照射，后者使用放療概念分次照射第80頁/共105頁立體定向放射治療 概念 立體定向放射治療(S三維適形調(diào)強(qiáng)放療系統(tǒng)第81頁/共105頁三維適形調(diào)強(qiáng)放療系統(tǒng)第81頁/共105頁調(diào)強(qiáng)放療 優(yōu)勢(intensity modulated radiotherapy， I

39、MRT ) 精確的體位固定和立體定位技術(shù) 精確治療計(jì)劃:逆向計(jì)算 精確照射:優(yōu)化配置射野內(nèi)各線束的權(quán)重,使高劑量區(qū)的分布在三維方向上與靶區(qū)的實(shí)際形狀相一致,從而增加腫瘤劑量和(或)減少敏感組織的受量 在一個(gè)計(jì)劃中同時(shí)大野照射及小野追加劑量照射,使不同靶區(qū)獲得相應(yīng)所需劑量,縮短總治療時(shí)間 首先確定最大優(yōu)化計(jì)劃,包括靶區(qū)的照射劑量和靶區(qū)周圍敏感組織的耐受劑量,然后由計(jì)算機(jī)給出實(shí)現(xiàn)該結(jié)果的方法和參數(shù) 第82頁/共105頁調(diào)強(qiáng)放療 優(yōu)勢(intensity modulat調(diào)強(qiáng)放療 方式 特點(diǎn) IMRT的主要實(shí)現(xiàn)方式包括二維物理補(bǔ)償器調(diào)強(qiáng)、多葉準(zhǔn)直器靜態(tài)調(diào)強(qiáng)(step&shoot)、多葉準(zhǔn)直器動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)(

40、sliding window)、斷層調(diào)強(qiáng)放療(tomotheray)、筆形束電磁掃描調(diào)強(qiáng)(pensil beam)等。目前臨床應(yīng)用最普遍的是電動(dòng)多葉光柵調(diào)強(qiáng)技術(shù)。 IMRT可滿足放療的“四最”要求:靶區(qū)的受照劑量最大,靶區(qū)周圍正常組織受照劑量最小、靶區(qū)的定位和照射最準(zhǔn)以及靶區(qū)內(nèi)的劑量分最均勻。第83頁/共105頁調(diào)強(qiáng)放療 方式 特點(diǎn) IMRT的主要實(shí)調(diào)強(qiáng)放療 應(yīng)用 治療顱腦、頭頸、胸、腹、盆腔和乳腺等部位腫瘤的研究均已得出肯定性結(jié)論：不但可更好地保護(hù)重要器官, 且若采用同步推兩技術(shù)技術(shù),可進(jìn)一步提高效率 可將前列腺癌處方劑量提高到Gy，周圍正常組織的 劑量未增加 利用IMRT技術(shù)進(jìn)行乳腺癌保乳

41、術(shù)后放射治療,可改善靶區(qū)劑量分布，對肺和心臟保護(hù)更好第84頁/共105頁調(diào)強(qiáng)放療 應(yīng)用 治療顱腦、頭頸、胸、腹、盆腔近距離治療 進(jìn)展 可以利用 CT 等現(xiàn)代影像工具提供的靶區(qū)和周圍器官的有關(guān)信息(組織密度等)以及它們與放射源的相互空間關(guān)系，做出更優(yōu)的更精確的治療方案 高活度微型步進(jìn)源的使用給劑量優(yōu)化提供了條件 超聲引導(dǎo)或立體定向引導(dǎo)的插植可大大改進(jìn)傳統(tǒng)的模板式插植，同時(shí)由于采用逆向設(shè)計(jì)布源的原理實(shí)現(xiàn)三維適形插植(包括永久性插植)，進(jìn)一步改善靶區(qū)內(nèi)劑量分布的均勻性第85頁/共105頁近距離治療 進(jìn)展 可以利用 CT 等現(xiàn)代影像影像學(xué)指導(dǎo)的放療 概念 （imaging guided radioth

42、erapy， IGRT） 放療質(zhì)量控制 照射野的質(zhì)量保證有賴于射野驗(yàn)證片或圖像驗(yàn)證 電子射野影像系統(tǒng)(EPID)、CT等設(shè)備可對靶區(qū)的不確定性進(jìn)行更精確的研究，包括位置和劑量的驗(yàn)證；CT 加速器將投入應(yīng)用；呼吸控制系統(tǒng)已有市場化產(chǎn)品 將治療機(jī)與影像設(shè)備結(jié)合在一起, 每天治療時(shí)采集有關(guān)的影像學(xué)信息，確定治療靶區(qū)，達(dá)到每日一靶第86頁/共105頁影像學(xué)指導(dǎo)的放療 概念 （imaging guided 影像學(xué)指導(dǎo)的放療 放療過程中位置不確定性的影響因素主要?dú)w納為兩個(gè)方面:一是照射野位置的系統(tǒng)誤差,指由于在影像定位、計(jì)劃和治療階段的資料傳送錯(cuò)誤,以及設(shè)計(jì)、標(biāo)記或治療輔助裝置如補(bǔ)償物、擋塊等的位置誤差;

43、其二是照射野位置的隨機(jī)誤差,指由于技術(shù)員在進(jìn)行每一次治療時(shí)的擺位狀態(tài)和分次治療時(shí)病人解剖位置的變化,如呼吸運(yùn)動(dòng)、膀胱和直腸的充盈程度、腫瘤的增大或縮小以及胸腹水等引起的位置差異。大量研究均證實(shí)上述誤差將對腫瘤靶區(qū)及周圍正常組織的劑量分布產(chǎn)生明顯影響,在適形和調(diào)強(qiáng)治療中表現(xiàn)更為明顯。IGRT的應(yīng)用可以有效地降低這些誤差。 第87頁/共105頁影像學(xué)指導(dǎo)的放療 放療過程中位置不確定性的影響因素主要生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 概念 生物學(xué)靶區(qū)（biological target volume, BTV） 由一系列腫瘤生物學(xué)因素決定的治療靶區(qū)內(nèi)放射敏感性不同的區(qū)域，包括乏氧及血供；增殖、凋亡及細(xì)胞周期調(diào)控；

44、癌基因和抑癌基因改變；浸潤及轉(zhuǎn)移特性等。這些因素既包括腫瘤區(qū)內(nèi)的敏感性差異，也考慮正常組織的敏感性差異第88頁/共105頁生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 概念 生物學(xué)靶區(qū)（bi生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 理論基礎(chǔ) PET的應(yīng)用可改變至少30%腫瘤的治療方案 18FDG PET可以反映組織的代謝情況 乏氧顯像劑如氟硝基咪唑以對腫瘤乏氧進(jìn)行體外檢測 11C 蛋氨酸可檢測腫瘤蛋白質(zhì)代謝 18F 胸腺嘧啶核苷酸可檢測腫瘤核酸代謝 功能性核磁共振(fMRI) 可顯示腦功能,反映氧供和血管生成狀態(tài),為腦外科和腦部放療提供重要信息，利用特殊的脈沖回波動(dòng)態(tài)成像技術(shù),可以掃描組織血液灌注、血腦屏障滲透性,不但可區(qū)分正常和腫瘤組

45、織,還可評估腫瘤的類型及分級,預(yù)測和評價(jià)療效第89頁/共105頁生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 理論基礎(chǔ) 生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 應(yīng)用 以Cu ATSM作為PET乏氧細(xì)胞示蹤劑的頭頸部腫瘤顯像, GTV接受70Gy同時(shí), 乏氧靶區(qū)劑量可達(dá)到80Gy,而腮腺劑量大多低于30Gy 質(zhì)子核磁光譜成像可應(yīng)用于前列腺癌和腦瘤的診斷、放射治療計(jì)劃和治療評估第90頁/共105頁生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療 應(yīng)用 以Cu A放射基因增敏 研究 應(yīng)用 抑癌基因增敏 抑癌基因的失活是影響放射敏感性的重要因素，目前的研究主要以p53為重點(diǎn) 癌基因與放療增敏 導(dǎo)入癌基因的反義核酸; 阻斷癌基因表達(dá)通路 針對ras活化轉(zhuǎn)移酶抑制劑可提高ras突變瘤細(xì)胞的放射敏感性；針對HER 2基因的單克隆抗體可增加乳腺癌細(xì)胞放射敏感性，抗HER 2單抗Herceptin放療增敏作用也在研究中 第91頁/共105頁放射基因增敏 研究 應(yīng)用 放射基因增敏 研究 應(yīng)用 自殺基因增敏 自殺基因指編碼產(chǎn)生將無毒性前體藥物轉(zhuǎn)化成毒性產(chǎn)物的酶的基因，研究較多的是腺苷激酶基因(tk)和胞嘧啶脫氨酶基因(CD)。將其與放療結(jié)合，一方面通過自殺基因提高放射敏感性，且雙自殺基因之間有協(xié)同作用；另一方面，利用輻射可實(shí)現(xiàn)對自殺基因體內(nèi)表達(dá)的時(shí)控調(diào)控 DNA損傷修復(fù)基因與放