放射肿瘤学总论.ppt

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1、放射肿瘤学总论放射肿瘤学总论 总论一、一、概况概况二、二、放射治疗的基础放射治疗的基础三、三、临床放射物理临床放射物理四、四、临床放射生物临床放射生物五、五、照射技术照射技术六、六、放射治疗进展放射治疗进展一、概况（一）历史回顾1：1895年伦琴发现X线，1898年居里夫妇发现镭，有90余年历史。2：50年代60Co的问世，使放疗进入一个新的台阶。3：放射肿瘤学的定义：直线加速器的应用及放射生物学的平行发展，照射技术的不断完善，并随着肿瘤学的发展，放射治疗已成为一个专门学科。（二）放疗在肿瘤治疗中的地（二）放疗在肿瘤治疗中的地位位放放疗疗是是一一种种局局部部或或区区域域性性治治疗疗的的手手段段

2、，适适应应证证较宽。较宽。国内，约国内，约70%恶性肿瘤患者需要放疗；恶性肿瘤患者需要放疗；美国美国1983年年60%左右左右1：对对于于一一些些早早期期的的如如皮皮肤肤癌癌、宫宫颈颈癌癌、喉喉癌癌、鼻鼻咽咽癌癌等等单单纯纯放放疗疗，5年年生生存存率率80%-90%以上。以上。2：对对于于一一些些保保存存功功能能或或美美容容而而采采取取缩缩小小手手术范围加用放疗替代根治术。术范围加用放疗替代根治术。3：对对于于中中晚晚期期病病人人，放放疗疗作作姑姑息息性性减减症症性性治疗以提高病人的生活质量。治疗以提高病人的生活质量。二、二、放射治疗的基础放射治疗的基础（一一）一一般般临临床床知知识识：主主要

3、要是是对对合合并并症症的的治治疗。疗。（二）（二）肿瘤学知识：肿瘤学知识：1：肿瘤的病史和流行病学的了解。：肿瘤的病史和流行病学的了解。2：常见肿瘤的诊断和鉴别诊断的认识。：常见肿瘤的诊断和鉴别诊断的认识。3：对对肿肿瘤瘤病病理理类类型型（包包括括病病理理诊诊断断和和分分型型）要十分熟悉。要十分熟悉。4：掌握各种肿瘤的生长规律和国际分期。：掌握各种肿瘤的生长规律和国际分期。三、三、临床放射物理临床放射物理（一）放射源的种类和照射方放射源的种类和照射方式：式：种类种类：放射性同位素放出的：放射性同位素放出的、线。线。：X线线治治疗疗机机和和各各类类加加速速器器产产生生的的不不同同能能量量的的X线

4、。线。：各各类类加加速速器器产产生生的的电电子子束束、中中子子束束、质质子子束、负束、负介子束以及其它重粒子束。介子束以及其它重粒子束。照射方式：照射方式：外外照照射射源源位位于于体体外外的的一一定定距距离离，集集中中照照射身体某一部位。射身体某一部位。：近近距距离离照照射射源源放放入入人人体体的的天天然然腔腔内内，如如鼻鼻咽咽、食食管管、宫宫颈颈等等部部位位照照射射叫叫组组织织间间放放疗疗和腔内放疗又称近距离治疗。和腔内放疗又称近距离治疗。3:内内照照射射：用用放放射射性性同同位位素素对对某某一一器器官官选选择择性性吸吸收收作作用用，经经口口服服或或静静脉脉注注射射，将将其其注注入入人人体内

5、进行治疗。体内进行治疗。如：如：I131甲状腺癌甲状腺癌32P：治疗癌性积液治疗癌性积液二二）临临床床常常用用的的放放射射治治疗疗机机：1、普通、普通X线治疗机：线治疗机：放射线的质：电离辐射贯穿物质的能力。放射线的质：电离辐射贯穿物质的能力。（X线的硬度）线的硬度）半半价价层层（HalfValueLayer）减减弱弱射射线线一一半半所所需材料的厚度。需材料的厚度。临床所用临床所用X线机：线机：临界临界X线（线（6-10KV）接触接触X线（线（10-60KV）浅浅 层层 X线线（10-160KV）深深 部部 X线线（180-400KV）高高 压压 X线线（400KV-1MV）高高 能能 X线线

6、（2-50MV）2、60Co治疗机：治疗机：特点：半衰期特点：半衰期5.27年，平均每月约衰减年，平均每月约衰减1.1%。优点：优点：穿透力强，相比低能穿透力强，相比低能X线。线。保保护护皮皮肤肤：最最大大吸吸收收剂剂量量在在皮皮肤肤下下4-5mm深深度，皮肤剂量相对较小。度，皮肤剂量相对较小。骨骨和和软软组组织织有有同同等等的的吸吸收收。保保证证射射线线穿穿过过正正常组织时，不致引起骨损伤。常组织时，不致引起骨损伤。旁旁向向散散射射小小，60Co射射线线的的次次级级射射线线主主要要向向前散射。前散射。经济、可靠、结构简单、维护方便。经济、可靠、结构简单、维护方便。3、医用加速器、医用加速器常

7、用：电子感应加速器常用：电子感应加速器电子直线加速器电子直线加速器电子回旋加速器电子回旋加速器回旋加速器回旋加速器电子直线加速器电子直线加速器采采用用微微波波电电场场把把电电子子加加速速到到高高能能的的装装置置，分分为为：低低能能单单光光子子（4-60mV）直直线线加加速速器器和和（中中）高能（单）双光子带电子束的直线加速器。高能（单）双光子带电子束的直线加速器。80%深深部部的的瘤瘤6mv-X主主流流机机器器可可满满足足要要求求。称称为主流机器。为主流机器。4、高、高LET射线射线线线 性性 能能 量量 传传 递递（LinearEnergyTransmitted,LET）是是指指次次级级粒粒

8、子子传传递递径径迹迹单单位位上上的的能能量量转转换换，即即射射线线在在机机体体内径迹上单位长度所消耗的能量。内径迹上单位长度所消耗的能量。X、线线LET值值低低，称称之之为为低低LET线线快快中中子子、负负介介子子、重重粒粒子子的的LET值值高高，称之为高称之为高LET射线。射线。高高LET特特点点：在在组组织织内内一一定定深深度度处处形形成成剂剂量量高高峰峰，而而在在此此前前后后剂剂量量小小或或急急骤骤下下降，可保护正常组织。降，可保护正常组织。低低LET特特点点：生生物物效效应应大大小小与与细细胞胞的的乏乏氧氧情情况况及及细细胞胞生生长长周周期期依依赖赖较较大大，即即对对乏氧细胞和乏氧细胞

9、和Go期细胞作用小。期细胞作用小。（三）临床常用的几个剂量术（三）临床常用的几个剂量术语：语：1、空空气气量量：放放射射线线距距离离焦焦点点某某一一定定位位置置，空空气中所测的吸收剂量，为空气量。气中所测的吸收剂量，为空气量。2、皮皮肤肤量量：放放射射野野内内患患者者皮皮肤肤表表面面所所吸吸收收的的剂量。剂量。3、组组织织量量：照照射射患患者者一一定定深深度度处处组组织织吸吸收收的的剂量。剂量。4、百百分分深深度度量量：射射线线照照射射某某一一深深度度处处吸吸收收剂剂量量与与吸吸收收剂剂量量最最大大值值（即即峰峰值值吸吸收收量量）之之比比，乘上百分数。乘上百分数。四、临床放射生物四、临床放射生

10、物临床放射生物学的目的：主要是研究射临床放射生物学的目的：主要是研究射线的基本作用机制，是放射肿瘤学的基线的基本作用机制，是放射肿瘤学的基础理论部分，也是改进治疗方法，提高础理论部分，也是改进治疗方法，提高疗效的依据。疗效的依据。（一）放射线的生物效应（一）放射线的生物效应直接作用：（直接作用：（directaction）是是指指任任何何射射线线在在被被生生物物物物质质所所吸吸收收时时，是是直直接接和和细细胞胞关关键键的的靶靶起起作作用用，靶靶的的原原子子被被电电离离或或激发从而启动一系列事件导致生物改变。激发从而启动一系列事件导致生物改变。间接作用：间接作用：射射线线吸吸收收能能量量后后产产

11、生生电电离离效效应应，即即产产生生自自由由基基，自自由由基基是是具具有有成成对对电电子子的的成成份份，不不稳稳定定，自自由由基基离离子子和和所所产产生生的的自自由由基基两两者者均均破破坏坏正正常常分分子子结结构构，并并损损伤伤生生物物靶靶，在在被被照照射射组组织织有有氧的情况下，可以造成更多的损伤。氧的情况下，可以造成更多的损伤。（二）放射所致损伤（二）放射所致损伤哺乳动物受照射后，可出现三种类型的损伤哺乳动物受照射后，可出现三种类型的损伤1、亚亚致致死死损损伤伤（SubLethaldamage）：指指在在一定的一定的时间时间内，能完全修复的损伤。内，能完全修复的损伤。2、潜潜 在在 致致 死

12、死 损损 伤伤（potentialLethaldamagePlD）：细细胞胞受受照照射射后后，如如有有合合适适的的环环境境或或条条件件，这这种种损损伤伤可可以以修修复复，如如没没有有则则这这种种损损伤伤会会转转化化为为不不可可逆逆转转的的损损伤伤，最最后后使使细细胞丧失分裂能力。胞丧失分裂能力。3、致致死死损损伤伤（Lethaldamage）细细胞胞所所受受的的放放射射性性损损伤伤，在在任任何何情情况况下下都都不不能能修修复复，细细胞胞最终定受丧失了分裂增殖的能力。最终定受丧失了分裂增殖的能力。（三）生物效应（三）生物效应4个个R1、修修复复（Repair）：指指亚亚致致死死损损伤伤的的修修复

13、复，对对多多数数组组织织，修修复复时时间间为为1-2小小时时，这这在在正正常常组组织织和和肿肿瘤瘤细细胞胞中中都都是是一一样样的的，但但同同源源的的正正常常细细胞胞比比肿肿瘤瘤细细胞胞具具有有更更大大的的亚亚致致死死损损伤伤修修复能力。复能力。2、肿肿瘤瘤组组织织的的再再增增殖殖或或再再生生（Repopulation或或Regeneration）：指指残残存存细细胞胞增增殖殖子子细细胞胞，代替被杀灭的细胞的过程。代替被杀灭的细胞的过程。3、再再分分布布（RedistributionorRearrangement）：由由于于细细胞胞周周期期中中，各各期期的的放放射射敏敏感感性性不不同同，处处于于

14、放放射射敏敏感感性性高高的的时时期期的的细细胞胞损损伤伤最最大大，乃乃至至死死亡亡。而而另另外外一一些些处处于于放放射射敏敏感感性性低低时时期期的的细细胞胞就就成成为为照照射射后后残残存存细细胞胞，而而出出现现了了细细胞胞周周期期中中各各期期的的重重新新分分布。布。一一般般来来说说，G1、M、G2期期细细胞胞最最敏敏感感，易易被被杀死而留下对放射抗拒杀死而留下对放射抗拒S期细胞。期细胞。4、再再氧氧化化（Reoxygtnation）：乏乏氧氧细细胞胞是是细细胞胞水水平平影影响响放放射射效效应应的的主主要要因因素素，氧氧浓浓度度，放放射射敏敏感感性性，照照射射引引起起的的细细胞胞杀杀灭灭和和肿肿

15、瘤瘤缩缩小小，导导致致肿肿瘤瘤中中的的血血流流形形态态的的改改变变，因因而而造造成成氧氧的的重重新新分分布布，使使那那些些原原来来缺缺氧氧的的肿肿瘤瘤细细胞胞变变得得对对照照射射敏敏感感，所所以以肿肿瘤瘤组组织织经经过过照照射射，出出现现再再氧合作用，有利于被消灭。氧合作用，有利于被消灭。四）、肿瘤的放射敏感性四）、肿瘤的放射敏感性放射敏感性的肿瘤：放射敏感性的肿瘤：如如恶恶性性淋淋巴巴瘤瘤、白白血血病病、精精原原细细胞胞瘤瘤、肾肾母母细细胞胞 瘤瘤、神神 经经 母母 细细 胞胞 瘤瘤，一一 般般 剂剂 量量 2000-3500cGy时左右就会缩小。时左右就会缩小。放射中等敏感的肿瘤：放射中等

16、敏感的肿瘤：如如大大部部分分鳞鳞癌癌，分分化化较较差差的的腺腺癌癌（肺肺癌癌，乳乳腺腺癌癌），脑脑肿肿瘤瘤等等，至至少少需需要要5500-6000CGy才才能达到消化和控制的目的。能达到消化和控制的目的。放射敏感性较差的肿瘤：放射敏感性较差的肿瘤：消消灭灭肿肿瘤瘤所所需需剂剂量量要要超超过过正正常常组组织织的的耐耐受受量量，如如大大多多数数腺腺癌癌、骨骨、软软骨骨肉肉瘤瘤、软组织肉瘤、黑色素瘤等。软组织肉瘤、黑色素瘤等。影响放射敏感性的因素：影响放射敏感性的因素：1）肿肿瘤瘤的的组组织织来来源源如如上上述述，起起源源于于放放射敏感性肿瘤则敏感性强。射敏感性肿瘤则敏感性强。2）细细胞胞增增殖殖周

17、周期期的的长长短短、增增殖殖周周期期短短的敏感性高。的敏感性高。3）病病期期早早晚晚，肿肿瘤瘤体体积积小小，血血供供好好，乏氧细胞少，对放射敏感性强。乏氧细胞少，对放射敏感性强。4）肿瘤细胞的分化稳度，分化差的敏感性高）肿瘤细胞的分化稳度，分化差的敏感性高5）肿瘤所在部位：血运好的部位对放射敏感。）肿瘤所在部位：血运好的部位对放射敏感。6）肿肿瘤瘤的的生生长长方方式式，外外生生型型的的较较浸浸润润型型、溃溃疡型敏感。疡型敏感。7）肿瘤局部情况：合并感染则敏感性下降。）肿瘤局部情况：合并感染则敏感性下降。8）周周边边情情况况较较差差，贫贫血血，或或局局部部曾曾做做过过放放疗疗或手术疤痕上的冲击敏

18、感性较差。或手术疤痕上的冲击敏感性较差。五）放射治疗的反应及损伤五）放射治疗的反应及损伤脊髓脊髓4500cGy5500cGyTD5/5TD50/5五、照射技术五、照射技术体外照射技术体外照射技术固定源皮距固定源皮距SSD：等中心定角等中心定角SAD技术技术旋转（旋转（ROT）技术技术高能电子束照射：高能电子束照射：一般单野照射一般单野照射X（）线照射：线照射：单野照射一般不主张，剂量不均匀，单野照射一般不主张，剂量不均匀，两野照射：对于中心病变两野照射：对于中心病变三野照射：三野照射：六、放疗进展：六、放疗进展：1：适适形形放放疗疗：该该技技术术使使高高剂剂量量区区剂剂量量分分布布（即即治治疗

19、疗区区）的的形形状状在在三三维维（立立体体）方向上与靶区（肿瘤）的实际形状一致。方向上与靶区（肿瘤）的实际形状一致。2、调调 强强 放放 疗疗（Intensity modulatedradiotherapy）IMRT即即：三三维维适适形形调调强强放疗，属精确放疗的范畴。放疗，属精确放疗的范畴。调强放疗优点：调强放疗优点：1）采用精确的位固定和立体定位技术。）采用精确的位固定和立体定位技术。2）采用精确治疗计划：）采用精确治疗计划：逆逆向向计计划划：医医生生：靶靶区区剂剂量量和和周周围围组组织织耐耐受受剂剂量量计算机：方法和参数计算机：方法和参数最终实现治疗计划的自动最佳优化。最终实现治疗计划的

20、自动最佳优化。3）采用精确照射。）采用精确照射。4）可可在在一一个个计计划划中中同同时时实实现现大大野野照照射射及及小小野野的追加剂量照射。的追加剂量照射。3、生物适行调强放疗、生物适行调强放疗生生物物学学靶靶区区：由由一一系系列列肿肿瘤瘤生生物物因因素素决决定的治疗靶区内放射敏感性不同的区域。定的治疗靶区内放射敏感性不同的区域。X线线、CT：密密度度改改变变为为基基础础，反反映映形形态态解解pao结构变化。结构变化。MRS、PET、SPECT：反反映映器器官官组组织织功能的特点，属功能形像范畴。功能的特点，属功能形像范畴。展望目目前前，生生物物和和功功能能性性影影像像则则开开创创了了一一个个生生物物适适形形的的新新时时代代，由由物物理理适适形形和和生生物物适适形形紧紧密密结结合合的的多多维维适适形形治治疗疗将将成成为为新新世纪肿瘤放射治疗的发展方向。世纪肿瘤放射治疗的发展方向。以以后后，生生物物靶靶区区、分分子子与与基基因因靶靶区区、分分子子靶靶向向治治疗疗、分分子子影影像像学学及及物物理理调调强强和和生生物物适适形形调调强强的的进进一一步步结结合合，势势必必能能进进一步提高放疗的疗效。一步提高放疗的疗效。