放射治療中的分次照射課件

1、放射治療中的分次照射在臨床放射治療中，為了達(dá)到腫瘤控制，需要給予一定的照射劑量，而正常組織的耐受性常是限制照射劑量的原因。利用一些物理因素，擴(kuò)大射線對(duì)正常組織和腫瘤組織作用的差距，減少正常組織損傷，是放射治療腫瘤的一項(xiàng)重要措施，而分次照射就是其中重要措施之一。放射治療中的分次照射在臨床放射治療中，為了達(dá)到腫瘤控制，需要放射治療中的分次照射1896年1月29日芝加哥報(bào)道開(kāi)始為一位乳腺癌病人進(jìn)行了每天一次，共18次的治療。第一例單純采用放射治療治愈的腫瘤病人是一位49歲的患鼻根部基底細(xì)胞癌的婦女。治療開(kāi)始于1899年7月4日共照射了99次。治療30年后也沒(méi)發(fā)現(xiàn)有殘余病灶的證據(jù)，說(shuō)明完全治愈了。放射

2、治療中的分次照射1896年1月29日芝加哥報(bào)道開(kāi)始為一位放射治療中的分次照射自20世紀(jì)30年代以來(lái)，以臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的分次照射治療方法(每周5次，每次2Gy)已被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)方法。長(zhǎng)期大量的臨床實(shí)踐表明，這種方法基本上符合大多數(shù)情況下正常組織和腫瘤組織對(duì)射線反應(yīng)差異的客觀規(guī)律，起到了保護(hù)正常組織和保證一定腫瘤細(xì)胞群殺滅率的作用。放射治療中的分次照射自20世紀(jì)30年代以來(lái)，以臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為放射治療中的分次照射這種作用的產(chǎn)生主要通過(guò)多次分次照射，達(dá)到一個(gè)由許多生物及物理因素相互作用而產(chǎn)生的效應(yīng)累積的結(jié)果。由于腫瘤臨床情況的復(fù)雜性，治療腫瘤的最佳方法也不可能是一成不變的。目前臨床上還有許多

3、不同的分次照射方法，為分次照射提供一個(gè)完整的能說(shuō)明基本原理的科學(xué)依據(jù)仍然是腫瘤放射生物學(xué)的一項(xiàng)重要工作。放射治療中的分次照射這種作用的產(chǎn)生主要通過(guò)多次分次照射，達(dá)到主要內(nèi)容分次照射中的生物因素（4R）分次照射類(lèi)型（常規(guī)、非常規(guī)）分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用主要內(nèi)容分次照射中的生物因素（4R）Thank you！Thank you！分次照射中的生物因素（稱(chēng)4R）放射損傷的修復(fù) (Repair of radiation damage)再群體化 (Repopulation)細(xì)胞周期的再分布 (Redistribution within the cell cycle)乏氧細(xì)胞的再氧合 (Re-oxyg

4、enation of hypoxia cell)分次照射中的生物因素（稱(chēng)4R）放射損傷的修復(fù) (Repair放射損傷的修復(fù) (Repair)影響分次照射反應(yīng)中最常見(jiàn)的生物現(xiàn)象是亞致死性損傷修復(fù)能力。晚反應(yīng)組織比早反應(yīng)組織修復(fù)能力大，這可以解釋為早反應(yīng)組織中存活細(xì)胞分裂周期進(jìn)程短、損傷固定的結(jié)果。當(dāng)分次照射時(shí)，與早反應(yīng)組織相比，晚反應(yīng)組織可以得到較多的保護(hù)。放射損傷的修復(fù) (Repair)影響分次照射反應(yīng)中最常見(jiàn)的生放射治療中的分次照射課件放射損傷的修復(fù) (Repair)可以看出，晚反應(yīng)組織曲線彎曲程度較大，在A點(diǎn)劑量(分次量小)，射線對(duì)晚反應(yīng)組織的效應(yīng)比早反應(yīng)組織小。當(dāng)一次照射劑量較大時(shí)(B點(diǎn)

5、)，晚反應(yīng)組織損傷比早反應(yīng)組織嚴(yán)重。因此說(shuō)隨著分次照射劑量的增加，晚反應(yīng)組織靶細(xì)胞存活率下降更劇烈。反之，隨著分次量減少，晚反應(yīng)組織將得到很大的保護(hù)。放射損傷的修復(fù) (Repair)可以看出，晚反應(yīng)組織曲線彎曲放射損傷的修復(fù) (Repair)早反應(yīng)與晚反應(yīng)組織之間分次照射反應(yīng)差別的臨床意義如下：分次劑量較大時(shí)，對(duì)晚反應(yīng)組織相對(duì)較為有害。如果臨床上兩種不同治療方案達(dá)到相同的急性反應(yīng)，每次分割劑量較大時(shí)，晚反應(yīng)組織損傷較嚴(yán)重。除了慢性增殖的腫瘤外，用小劑量分割照射較有利于治療。隨著每次分次量的繼續(xù)下降，對(duì)晚反應(yīng)正常組織比早反應(yīng)組織產(chǎn)生更大的保護(hù)。超分割時(shí)晚反應(yīng)組織的耐受量比常規(guī)照射大，這樣就增加了

6、腫瘤組織和晚反應(yīng)組織之間的治療差異。放射損傷的修復(fù) (Repair)早反應(yīng)與晚反應(yīng)組織之間分次照放射損傷的修復(fù) (Repair)為了獲得最大的增強(qiáng)比，必須使晚反應(yīng)組織完成SLD修復(fù)。因此超分割分次間隔應(yīng)在6h以上。中子照射時(shí)，在低劑量區(qū)有較高的相對(duì)生物效能。臨床上用中子放療時(shí)，晚期生物效應(yīng)較高并不反映中子對(duì)晚反應(yīng)組織的特殊效應(yīng)，而是缺少分次x射線照射時(shí)產(chǎn)生的保護(hù)作用。放射損傷的修復(fù) (Repair)為了獲得最大的增強(qiáng)比，必須放射損傷的修復(fù) (Repair)另一種影響分次照射反應(yīng)中的生物現(xiàn)象是潛在致死性損傷的修復(fù)能力。PLD的修復(fù)主要發(fā)生在非增殖細(xì)胞中，表現(xiàn)為低LET射線照射后經(jīng)過(guò)一定條件和時(shí)間

7、，細(xì)胞存活率增高。放射損傷的修復(fù) (Repair)另一種影響分次照射反應(yīng)中的生放射損傷的修復(fù) (Repair)PLD修復(fù)和臨床放射效應(yīng)有一定的關(guān)系，如黑色素瘤，骨肉瘤等放射不敏感腫瘤的PLD修復(fù)比乳腺癌的要強(qiáng)。分裂快的細(xì)胞沒(méi)有PLD修復(fù)，高LET射線照射PLD修復(fù)也不明顯，但G1期比率高的細(xì)胞PLD修復(fù)較明顯。放射損傷的修復(fù) (Repair)PLD修復(fù)和臨床放射效應(yīng)有一Repopulation腫瘤的再群體化正常組織的增殖Repopulation腫瘤的再群體化腫瘤的再群體化臨床上腫瘤在有效治療后消退，往往會(huì)使人們相信腫瘤內(nèi)已不復(fù)存在活力較強(qiáng)的克隆源性細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大出乎預(yù)料，在腫瘤體積不斷消退

8、的同時(shí)，殘存的10存活克隆源性細(xì)胞已在快速再生長(zhǎng)。臨床進(jìn)行分割照射時(shí)，每次照射量不可能達(dá)到破壞全部腫瘤細(xì)胞的目的，腫瘤細(xì)胞的再生或再群體化(regeneration or repopulation)是不可避免的。腫瘤的再群體化臨床上腫瘤在有效治療后消退，往往會(huì)使人們相信腫腫瘤的再群體化有時(shí)常規(guī)分割放療對(duì)腫瘤體積縮小不明顯甚至繼續(xù)出現(xiàn)一過(guò)性增大，從而提示：腫瘤內(nèi)存在克隆源性細(xì)胞的再群體化以及“死亡”瘤細(xì)胞仍可分裂幾代后死亡，機(jī)體清除死亡細(xì)胞也需一定時(shí)間但是臨床上不能簡(jiǎn)單的根據(jù)臨床腫瘤大小的變化來(lái)估計(jì)克隆源性瘤細(xì)胞的增殖活動(dòng)，而且腫瘤細(xì)胞的再群體化往往在療程開(kāi)始后的23周出現(xiàn)，使我們不能隨意降低每

9、次放療劑量和延長(zhǎng)療程時(shí)間。腫瘤的再群體化有時(shí)常規(guī)分割放療對(duì)腫瘤體積縮小不明顯甚至繼續(xù)出腫瘤的再群體化考慮到腫瘤的放療再增殖特點(diǎn)，一個(gè)好的根治性放療方案應(yīng)該是：盡可能縮短治療時(shí)間出現(xiàn)嚴(yán)重的急性放療反應(yīng)時(shí)，中斷治療的時(shí)間也應(yīng)盡量短一般情況下不要采用單純的分段治療非醫(yī)療原因的間斷治療，需通過(guò)提高劑量以達(dá)到既定生物效應(yīng)快增長(zhǎng)的腫瘤應(yīng)采取加速治療，以抑制再增殖，更好地控制腫瘤。腫瘤的再群體化考慮到腫瘤的放療再增殖特點(diǎn)，一個(gè)好的根治性放療正常組織的增殖人體正常組織受一種自動(dòng)控制穩(wěn)定系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，因此到一定程度細(xì)胞增殖就會(huì)停止。機(jī)體主要有兩種主要生長(zhǎng)調(diào)控機(jī)制，一種直接作用于細(xì)胞群，是由子代細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)細(xì)胞增殖

10、的反饋?zhàn)饔?；第二種是作用于細(xì)胞周?chē)h(huán)境，如維生素、抗原抗體反應(yīng)、激素等可以同時(shí)對(duì)幾種細(xì)胞群起作用。當(dāng)某一群體因放射線等作用，細(xì)胞丟失大于增殖時(shí)，該機(jī)制將自動(dòng)啟動(dòng)，促進(jìn)正常組織細(xì)胞加速增殖，以迅速補(bǔ)充損失。正常組織的增殖人體正常組織受一種自動(dòng)控制穩(wěn)定系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，因此Redistribution within the cell cycle分次照射治療后，處于敏感時(shí)相的腫瘤細(xì)胞群損傷最重乃至死亡，使殘留的細(xì)胞部分的出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞周期的再分布。照射后腫瘤內(nèi)的增殖細(xì)胞的增殖速度有很大變化，這種進(jìn)程速度的差異使部分同步化細(xì)胞又很快走向不同步化混合群，隨時(shí)間延伸處于周期中敏感時(shí)相(G2M)的存活細(xì)胞比例更大。

11、從而“再分布”可在非同步化的增殖群體內(nèi)起到“自身增敏”的作用。Redistribution within the cellRe-oxygenation腫瘤細(xì)胞增殖到一定體積時(shí)，其乏氧細(xì)胞的比例保持恒定，一般可有2的干細(xì)胞是處于乏氧狀態(tài)。接受放射治療后，腫瘤組織中的乏氧細(xì)胞比例明顯提高，經(jīng)24小時(shí)的恢復(fù)，細(xì)胞由乏氧狀態(tài)向氧合狀態(tài)發(fā)展。分次照射中，由于腫瘤體積縮小，血液供應(yīng)改善，使乏氧細(xì)胞變得接近血管，同時(shí)失去無(wú)限增殖能力的細(xì)胞氧耗量降低，出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的再氧合對(duì)提高放射治療增敏比有益。Re-oxygenation腫瘤細(xì)胞增殖到一定體積時(shí)，其乏氧Re-oxygenation動(dòng)物實(shí)驗(yàn)充分證明了乏氧細(xì)胞

12、的再氧合有如下機(jī)制：腫瘤細(xì)胞群總量減少，而血管沒(méi)有損失，這樣血管密度相對(duì)增加對(duì)放射敏感的富氧細(xì)胞選擇性的被殺傷，使原先乏氧細(xì)胞到血管的最近距離縮短細(xì)胞死亡使總氧耗下降血管的分流導(dǎo)致血流循環(huán)的變異腫瘤細(xì)胞遷移活動(dòng)Re-oxygenation動(dòng)物實(shí)驗(yàn)充分證明了乏氧細(xì)胞的再氧常規(guī)分割放射治療常規(guī)分割放射治療：200cGy/次，1次/日，5日/周。是數(shù)十年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)方案，是最基本和最常用的放射治療方法。常規(guī)分割放射治療常規(guī)分割放射治療：200cGy/次，1次/日非常規(guī)分割放射治療超分割放射治療：減少每次分割劑量，增加每天放射治療次數(shù)，總療程不變，總劑量增加。如：110120cGy/次，2次/日，5日/周

13、。主要用于增殖較快的腫瘤治療，以減少晚反應(yīng)組織的損傷。每日兩次照射的間隔時(shí)間應(yīng)盡可能長(zhǎng)，不應(yīng)少于4h，最好超過(guò)6h。因?yàn)橥矸磻?yīng)組織SLD修復(fù)需6h，而早反應(yīng)組織在34h內(nèi)即可完成SLD修復(fù)。非常規(guī)分割放射治療超分割放射治療：減少每次分割劑量，增加每天非常規(guī)分割放射治療加速治療：縮短總的治療時(shí)間，劑量不增加或減少。其目的是克服放射治療中腫瘤細(xì)胞的加速再增殖問(wèn)題。如：150200cGy/次，2次/日，5日/周加速治療主要適用于腫瘤生長(zhǎng)迅速、再增殖潛力很大的那些患者，而一些具有高度增殖活性和高度細(xì)胞丟失的腫瘤最有可能呈現(xiàn)早期和迅速的再增殖反應(yīng)。原則上在正常組織早期反應(yīng)可接受的情況下，治療所有腫瘤都應(yīng)

14、以短的療程進(jìn)行，總劑量不應(yīng)減少。非常規(guī)分割放射治療加速治療：縮短總的治療時(shí)間，劑量不增加或減非常規(guī)分割放射治療分段治療：每次劑量同常規(guī)分割或稍多一點(diǎn)，總劑量可以比常規(guī)治療略有增加。療程中間有休息，因此總療程延長(zhǎng)。有利于正常組織修復(fù)及腫瘤的再氧合，對(duì)年老體弱病人較為適合。但延長(zhǎng)療程是不利于腫瘤控制的。非常規(guī)分割放射治療分段治療：每次劑量同常規(guī)分割或稍多一點(diǎn)，總非常規(guī)分割放射治療少分割治療：每周照射13次，每次劑量相應(yīng)增加，可以按等效公式計(jì)算照射劑量。總的來(lái)說(shuō)，與常規(guī)分割比較沒(méi)有什么優(yōu)越性，正常組織反應(yīng)可能較重。非常規(guī)分割放射治療少分割治療：每周照射13次，每次劑量相應(yīng)分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用

15、每周5次、每次2Gy的常規(guī)分割治療方法，雖然應(yīng)用多年，但對(duì)每個(gè)具體腫瘤病人并不一定是最佳的治療方案。因此需要我們調(diào)整分次治療計(jì)劃，以適合各種不同臨床情況腫瘤病人的治療。分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用每周5次、每次2Gy的常規(guī)分割治分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用能夠影響劑量分次的生物因素歸納如下：增殖慢的晚反應(yīng)組織比早反應(yīng)組織在由SLD累積引起的細(xì)胞死亡上更明顯。早反應(yīng)組織有很大的再增殖能力。腫瘤再增殖反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間和速率變化很大。在分次照射之間，細(xì)胞周期的再分布在增殖組織引起增敏作用，而對(duì)非增殖組織無(wú)作用。分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用能夠影響劑量分次的生物因素歸納如分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用在所有劑量范圍內(nèi)低氧都影響腫瘤細(xì)胞的放射反應(yīng)，但在低劑量區(qū)較小。常規(guī)分割治療期間細(xì)胞再氧合是迅速的。晚反應(yīng)組織SLD修復(fù)比早反應(yīng)組織持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。如果放射治療不是每天進(jìn)行，再增殖可以很快發(fā)生。分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用在所有劑量范圍內(nèi)低氧都影響腫瘤分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用調(diào)整分次類(lèi)型有4種方法，分次劑量可以增加或減少，整個(gè)療程延長(zhǎng)或縮短。對(duì)不同類(lèi)型的變化：增加每次劑量增加療程超分割治療加速治療加速超分割治療分段治療分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用調(diào)整分次類(lèi)型有4種方法，分次劑量分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用綜上所述，在放療治療中分次的基本原則是：需要使用的照射總劑量，應(yīng)盡可能在短的