放射肿瘤学总论.ppt

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 放疗是一种局部或区域性治疗的手段，适应放疗是一种局部或区域性治疗的手段，适应证较宽。证较宽。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：对于一些早期的如皮肤癌、宫颈癌、喉：对于一些早期的如皮肤癌、宫颈癌、喉癌、鼻咽癌等单纯放疗，癌、鼻咽癌等单纯放疗，5年生存率年生存率80%-90%以上。以上。2：对于一些保存功能或美容而采取缩小手：对于一些保存功能或美容而采取缩小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：对于中晚期病人，放疗作姑息性减症性：对于中晚期病人，放疗作姑息性减症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）一般临床知识：主要是对合并症的治一般临床知识：主要是对合并症的治疗。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：对肿瘤病理类型（包括病理诊断和分型）：对肿瘤病理类型（包括病理诊断和分型）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线治疗机和各类加速器产生的不同能量线治疗机和各类加速器产生的不同能量的的X线。线。：各类加速器产生的电子束、中子束、质：各类加速器产生的电子束、中子束、质子束、负子束、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：外照射源位于体外的一定距离，集中：外照射源位于体外的一定距离，集中照射身体某一部位。照射身体某一部位。：近距离照射源放入人体的天然腔内，：近距离照射源放入人体的天然腔内，如鼻咽、食管、宫颈等部位照射叫组织间放如鼻咽、食管、宫颈等部位照射叫组织间放疗和腔内放疗又称近距离治疗。疗和腔内放疗又称近距离治疗。3:内照射：用放射性同位素对某一器官选择性内照射：用放射性同位素对某一器官选择性吸收作用，经口服或静脉注射，将其注入人吸收作用，经口服或静脉注射，将其注入人体内进行治疗。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）临床常用的放射治疗机：二）临床常用的放射治疗机：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）半价层（半价层（HalfValueLayer）减弱射线一半所减弱射线一半所需材料的厚度。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）浅层浅层X线（线（10-160KV）深部深部X线（线（180-400KV）高压高压X线（线（400KV-1MV）高能高能X线（线（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：穿透力强，相比低能优点：穿透力强，相比低能X线。线。保护皮肤：最大吸收剂量在皮肤下保护皮肤：最大吸收剂量在皮肤下4-5mm深度，皮肤剂量相对较小。深度，皮肤剂量相对较小。骨和软组织有同等的吸收。保证射线穿过骨和软组织有同等的吸收。保证射线穿过正常组织时，不致引起骨损伤。正常组织时，不致引起骨损伤。旁向散射小，旁向散射小，60Co射射线的次级射线主要向线的次级射线主要向前散射。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用微波电场把电子加速到高能的装置，分采用微波电场把电子加速到高能的装置，分为：低能单光子（为：低能单光子（4-60mV）直线加速器和直线加速器和（中）高能（单）双光子带电子束的直线加（中）高能（单）双光子带电子束的直线加速器。速器。80%深部的瘤深部的瘤6mv-X主流机器可满足要求。主流机器可满足要求。称为主流机器。称为主流机器。4、高、高LET射线射线线 性 能 量 传 递（线 性 能 量 传 递（L i n e a r E n e r g yTransmitted,LET）是指次级粒子传递是指次级粒子传递径迹单位上的能量转换，即射线在机体径迹单位上的能量转换，即射线在机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值低，称之为低值低，称之为低LET线线快中子、快中子、负介子、重粒子的负介子、重粒子的LET值高，值高，称之为高称之为高LET射线。射线。高高LET特点：在组织内一定深度处形成特点：在组织内一定深度处形成剂量高峰，而在此前后剂量小或急骤下剂量高峰，而在此前后剂量小或急骤下降，可保护正常组织。降，可保护正常组织。低低LET特点：生物效应大小与细胞的乏特点：生物效应大小与细胞的乏氧情况及细胞生长周期依赖较大，即对氧情况及细胞生长周期依赖较大，即对乏氧细胞和乏氧细胞和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、空气量：放射线距离焦点某一定位置，空、空气量：放射线距离焦点某一定位置，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、皮肤量：放射野、皮肤量：放射野内患者皮肤表面所吸收的内患者皮肤表面所吸收的剂量。剂量。3、组织量：照射患者一定深度处组织吸收的、组织量：照射患者一定深度处组织吸收的剂量。剂量。4、百分深度量：射线照射某一深度处吸收剂、百分深度量：射线照射某一深度处吸收剂量与吸收剂量最大值（即峰值吸收量）之比，量与吸收剂量最大值（即峰值吸收量）之比，乘上百分数。乘上百分数。四、临床放射生物四、临床放射生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）是指任何射线在被生物物质所吸收时，是直是指任何射线在被生物物质所吸收时，是直接和细胞关键的靶起作用，靶的原子被电离接和细胞关键的靶起作用，靶的原子被电离或激发从而启动一系列事件导致生物改变。或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：射线吸收能量后产生电离效应，即产生自由射线吸收能量后产生电离效应，即产生自由基，自由基是具有成对电子的成份，不稳定，基，自由基是具有成对电子的成份，不稳定，自由基离子和所产生的自由基两者均破坏正自由基离子和所产生的自由基两者均破坏正常分子结构，并损伤生物靶，在被照射组织常分子结构，并损伤生物靶，在被照射组织有氧的情况下，可以造成更多的损伤。有氧的情况下，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、亚致死损伤（、亚致死损伤（SubLethaldamage）：）：指在指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、潜在致死损伤（、潜在致死损伤（potentialLethaldamagePlD）：）：细胞受照射后，如有合适的细胞受照射后，如有合适的环境或条件环境或条件，这种损伤可以修复，如没有则，这种损伤可以修复，如没有则这种损伤会转化为不可逆转的损伤，最后使这种损伤会转化为不可逆转的损伤，最后使细胞丧失分裂能力。细胞丧失分裂能力。3、致死损伤（、致死损伤（Lethaldamage）细胞所受的放细胞所受的放射性损伤，在任何情况下都不能修复，细胞射性损伤，在任何情况下都不能修复，细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、修复（、修复（Repair）：）：指亚致死损伤的修复，指亚致死损伤的修复，对多数组织，修复时间为对多数组织，修复时间为1-2小时，这在正常小时，这在正常组织和肿瘤细胞中都是一样的，但同源的正组织和肿瘤细胞中都是一样的，但同源的正常细胞比肿瘤细胞具有更大的亚致死损伤修常细胞比肿瘤细胞具有更大的亚致死损伤修复能力。复能力。2、肿瘤组织的再增殖或再生（、肿瘤组织的再增殖或再生（Repopulation或或Regeneration）：）：指残存细胞增殖子细胞，指残存细胞增殖子细胞，代替被杀灭的细胞的过程。代替被杀灭的细胞的过程。3、再 分 布（、再 分 布（R e d i s t r i b u t i o n o rRearrangement）：）：由于细胞周期中，各期的由于细胞周期中，各期的放射敏感性不同，处于放射敏感性高的时期放射敏感性不同，处于放射敏感性高的时期的细胞损伤最大，乃至死亡。而另外一些处的细胞损伤最大，乃至死亡。而另外一些处于放射敏感性低时期的细胞就成为照射后残于放射敏感性低时期的细胞就成为照射后残存细胞，而出现了细胞周期中各期的重新分存细胞，而出现了细胞周期中各期的重新分布。布。一般来说，一般来说，G1、M、G2期细胞最敏感，易被期细胞最敏感，易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、再氧化（、再氧化（Reoxygtnation）：）：乏氧细乏氧细胞是细胞水平影响放射效应的主要因素，胞是细胞水平影响放射效应的主要因素，氧浓度氧浓度，放射敏感性，放射敏感性，照射引起的细，照射引起的细胞杀灭和肿瘤缩小，导致肿瘤中的血流胞杀灭和肿瘤缩小，导致肿瘤中的血流形态的改变，因而造成氧的重新分布，形态的改变，因而造成氧的重新分布，使那些原来缺氧的肿瘤细胞变得对照射使那些原来缺氧的肿瘤细胞变得对照射敏感，所以肿瘤组织经过照射，出现再敏感，所以肿瘤组织经过照射，出现再氧合作用，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：如恶性淋巴瘤、白血病、精原细胞瘤、肾母如恶性淋巴瘤、白血病、精原细胞瘤、肾母细胞瘤、神经母细胞瘤，一般剂量细胞瘤、神经母细胞瘤，一般剂量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：放射中等敏感的肿瘤：如大部分鳞癌，分化较差的腺癌（肺癌，乳如大部分鳞癌，分化较差的腺癌（肺癌，乳腺癌），脑肿瘤等，至少需要腺癌），脑肿瘤等，至少需要5500-6000CGy才能达到消化和控制的目的。才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：消灭肿瘤所需剂量要超过正常组织的耐消灭肿瘤所需剂量要超过正常组织的耐受量，如大多数腺癌、骨、软骨肉瘤、受量，如大多数腺癌、骨、软骨肉瘤、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）肿瘤的组织来源如上述，起源于放）肿瘤的组织来源如上述，起源于放射敏感性肿瘤则敏感性强。射敏感性肿瘤则敏感性强。2）细胞增殖周期的长短、增殖周期短）细胞增殖周期的长短、增殖周期短的敏感性高。的敏感性高。3）病期早晚，肿瘤体积小