肿瘤放射治疗学

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1、肿瘤放射治疗学肿瘤放射治疗学总论及生物学基础总论及生物学基础20082008年年Jemal A,et al.CA Cancer J Clin 2011;61:6990 新发病例新发病例 新发死亡新发死亡 (百万百万)()(百万百万)男性男性 6.6 6.6 4.24.2 女性女性 6.0 6.0 3 3.4.4 总计总计 12.7 12.7 7 7.6 6恶性肿瘤的全球统计恶性肿瘤的全球统计 2005 2005年上海市年上海市恶性肿瘤统计恶性肿瘤统计 标化发病率标化发病率188/10188/106 6，新发病例，新发病例4.64.6万（男性万（男性54%54%），），每千人中每千人中3 3人以

2、上罹患癌症人以上罹患癌症 三万人因癌症死亡（男性三万人因癌症死亡（男性60%60%），居心脑血管疾病），居心脑血管疾病后第二位死因，每千人中后第二位死因，每千人中2 2人以上因癌症而死亡人以上因癌症而死亡 累计约累计约1818万存活着的癌症患者，每百人中就有超过万存活着的癌症患者，每百人中就有超过1 1人是癌症患者人是癌症患者上海预防医学杂志上海预防医学杂志 20(8):421肿瘤治疗总体概况肿瘤治疗总体概况Bentzen SM,et al.,Radiother Oncol 2005;75:355365Delaney G,et al.Cancer 2005;104:11291137 52%-7

3、0%52%-70%的患者需要接受放射治疗的患者需要接受放射治疗放射治疗放射治疗(Radiation Therapy,RT)Radiation Therapy,RT)利用利用电离射线电离射线(Ionizing Beam)(Ionizing Beam)治疗疾治疗疾病病,特别是各类特别是各类恶性肿瘤恶性肿瘤的临床学科的临床学科,故故亦可称亦可称放射肿瘤学放射肿瘤学-Radiation OncologyRadiation Oncology 放射物理放射物理 放射生物放射生物肿瘤放射治疗学肿瘤放射治疗学 临床放疗临床放疗18951895年年 Roentgen Roentgen 发现发现X X线线 1 1

4、2/22/18952/22/1895阴极射线管阴极射线管 18961896年年 第一例放射治疗第一例放射治疗 19201920s Xs X线治疗喉癌线治疗喉癌 镭治疗宫颈癌镭治疗宫颈癌 19301930s s Courtard Courtard 建立了分次放射治疗的方法建立了分次放射治疗的方法 19501950s s 钴钴-60-60治疗恶性肿瘤治疗恶性肿瘤 19701970s s CTCT应用肿瘤诊断和治疗应用肿瘤诊断和治疗 加速器治疗恶性肿瘤加速器治疗恶性肿瘤 模拟定位机应用模拟定位机应用 19801980s s MRIMRI应用肿瘤诊断和放射治疗应用肿瘤诊断和放射治疗 放射治疗计划系统放

5、射治疗计划系统(TPS)TPS)应用应用 19901990s s 适形放射治疗及调强放射治疗适形放射治疗及调强放射治疗(IMRT)IMRT)CTCT模拟机模拟机一一.放射生物学基础放射生物学基础放射物理放射物理放射生物放射生物肿瘤放射治疗学肿瘤放射治疗学临床放疗临床放疗放射治疗放射治疗物物理理手手段段生生物物效效应应光子射线光子射线X X 射线射线 射线射线 粒子射线粒子射线 电子线电子线(线线)粒子粒子 中子中子 负负介子介子 质子质子 线性能量传递线性能量传递(LET)LET)单位轨迹上能量传递的水平单位轨迹上能量传递的水平 低低LETLET射线射线:X X射线射线 (10kev/m)(1

6、000 1000单链断裂单链断裂 -1000-1000双链断裂双链断裂 -40-40照射对克隆源细胞体外存活的影响照射对克隆源细胞体外存活的影响X X X X存活细胞定义：存活细胞定义：有有形成集落的能力，即分裂生长成形成集落的能力，即分裂生长成5050个细胞的能力，个细胞的能力，也称为也称为“集落形成集落形成”coloning formingcoloning forming受损伤细胞的转归受损伤细胞的转归 凋亡凋亡 分裂死亡分裂死亡 分裂畸变分裂畸变 不能分裂不能分裂,但保持生理功能但保持生理功能 分裂一代或几代分裂一代或几代失去分裂能力失去分裂能力 没有改变或改变很少没有改变或改变很少加速

7、再增殖加速再增殖1.2 1.2 细胞水平的放射细胞水平的放射生物效应生物效应 G0-G0-静止期静止期 G1-DNAG1-DNA合成前期合成前期 S-DNAS-DNA合成期合成期 G2-DNAG2-DNA合成后期合成后期 M-M-有丝分裂期有丝分裂期细胞周期细胞周期 G0G0、S S期相对不敏感期相对不敏感 G1G1期相对敏感期相对敏感 G2G2、M M 期敏感期敏感放射生物学中的五个放射生物学中的五个R R 放射损伤的修复放射损伤的修复(repair)repair)细胞周期再分布细胞周期再分布(redistribution)redistribution)再充氧再充氧(reoxygenatio

8、n)reoxygenation)再增殖再增殖(repopulation)repopulation)放射敏感性放射敏感性(rediosensitivity)(rediosensitivity)放射损伤的修复放射损伤的修复 亚致死性损伤的修复亚致死性损伤的修复 潜在致死性损伤的修复潜在致死性损伤的修复细胞周期的再分布细胞周期的再分布 细胞周期有不同的放射敏感性细胞周期有不同的放射敏感性 敏感细胞杀灭，不敏感细胞进入敏感期敏感细胞杀灭，不敏感细胞进入敏感期再充氧再充氧 乏氧细胞的放射敏感性乏氧细胞的放射敏感性较富氧细胞较富氧细胞低低2.5-32.5-3倍倍 分次放射治疗后，富氧分次放射治疗后，富氧细

9、胞杀灭，乏氧细胞再细胞杀灭，乏氧细胞再充氧，放射敏感性增加充氧，放射敏感性增加血血管管氧浓度氧浓度富氧富氧乏氧乏氧坏死坏死再增殖再增殖 正常组织修复损伤、增殖正常组织修复损伤、增殖 肿瘤组织肿瘤组织加速再增殖加速再增殖-克服：加速超分割，克服：加速超分割，加用化疗等等加用化疗等等 放疗的原理：放疗的原理：肿瘤和正常肿瘤和正常组织在组织在增殖和修复能力上增殖和修复能力上的差异的差异增殖的增殖的肿瘤肿瘤细胞细胞放射敏感性的概念放射敏感性的概念 肿瘤细胞对放射线的反应，包括肿瘤退肿瘤细胞对放射线的反应，包括肿瘤退缩的速度和程度。缩的速度和程度。包括肿瘤和正常组织对放射作用的相对包括肿瘤和正常组织对放

10、射作用的相对反应反应 放射敏感性与肿瘤的增殖能力成正比，放射敏感性与肿瘤的增殖能力成正比，与细胞的分化程度成反比与细胞的分化程度成反比放射敏感性的分类放射敏感性的分类 高度敏感：高度敏感：精原细胞瘤、白血病、恶性精原细胞瘤、白血病、恶性淋巴瘤淋巴瘤 中度敏感：中度敏感：基底细胞癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、鳞状细胞癌、非小细胞肺癌非小细胞肺癌 低度敏感：低度敏感：大部分脑瘤、软组织肿瘤、大部分脑瘤、软组织肿瘤、骨肉瘤及恶性黑色素瘤骨肉瘤及恶性黑色素瘤放射敏感性与放射治愈性放射敏感性与放射治愈性放射敏感性与放射治愈性放射敏感性与放射治愈性 不存在明确的相关性不存在明确的相关性 放射敏感高的肿瘤往放

11、射敏感高的肿瘤往往分化程度低，恶性往分化程度低，恶性程度较高，容易发生程度较高，容易发生远处转移，未必具有远处转移，未必具有可治愈性可治愈性喉鳞癌血管内侵犯喉鳞癌血管内侵犯1.3 1.3 细胞存活曲线及早、晚细胞存活曲线及早、晚反应组织反应组织细胞杀灭的细胞杀灭的“靶学说靶学说”细胞的细胞的DNADNA双链中的某一特定区域存在关键位点即双链中的某一特定区域存在关键位点即存在所谓的靶存在所谓的靶靶受到放射损伤后将直接或间接引起细胞死亡靶受到放射损伤后将直接或间接引起细胞死亡“单击单靶杀灭单击单靶杀灭”：假设单次打击细胞内的单个关：假设单次打击细胞内的单个关键靶点即可引起细胞的死亡（键靶点即可引起

12、细胞的死亡（又称为又称为型细胞死亡型细胞死亡）“单击多靶杀灭单击多靶杀灭”：假设细胞内有：假设细胞内有n n个靶个靶,只有把只有把n n个靶全部打中个靶全部打中,细胞才会死亡细胞才会死亡(又称又称型细胞死亡型细胞死亡)细胞存活曲线及数学模型细胞存活曲线及数学模型稀疏电离稀疏电离密集电离密集电离早、晚反应组织生物学特点早、晚反应组织生物学特点 根据细胞增殖动力学，可把正常组织和肿瘤分根据细胞增殖动力学，可把正常组织和肿瘤分成二大类，在临床上直接表现为放射反应出现成二大类，在临床上直接表现为放射反应出现时间的早晚。时间的早晚。增殖快的为早期反应组织或肿瘤，如皮肤和小增殖快的为早期反应组织或肿瘤，如

13、皮肤和小肠上皮细胞等，增殖慢的为晚期反应组织或肿肠上皮细胞等，增殖慢的为晚期反应组织或肿瘤如瘤如CNSCNS，肺等组织。，肺等组织。晚反应组织晚反应组织早反应组织早反应组织QuickTime and a decompressorare needed to see this picture.人肿瘤及正常组织的人肿瘤及正常组织的 /比值比值晚反应组织平均值晚反应组织平均值 2.92.9早反应组织平均值早反应组织平均值10.610.6肿瘤通常肿瘤通常 1010大部分肿瘤的大部分肿瘤的 /比值与早反应组织比值与早反应组织接近或略大于早反应正常组织接近或略大于早反应正常组织分割量与细胞生存分割量与细胞生

14、存细细胞胞存存活活率率单次剂量单次剂量高高/值：早反应组织值：早反应组织 大部分恶性肿瘤大部分恶性肿瘤低低/值：晚反应组织值：晚反应组织 增殖缓慢的恶性肿瘤增殖缓慢的恶性肿瘤A AB B二二.放疗临床总论放疗临床总论2.1 2.1 放疗的方式放疗的方式放射治疗方式放射治疗方式 外照射，或称远距离放射外照射，或称远距离放射:放射源位于体放射源位于体外一定距离外一定距离,集中照射某一处组织集中照射某一处组织,是最是最常用的方式常用的方式 内照射，或称近距离放射内照射，或称近距离放射：指放射源密闭：指放射源密闭后直接放在人体表面、自然腔道内或组织后直接放在人体表面、自然腔道内或组织内内前列腺癌的外照

15、射与内照射前列腺癌的外照射与内照射四野外照射四野外照射后后前前I I125125粒子植入内照射粒子植入内照射前列腺轮廓前列腺轮廓I I125125粒子粒子1 12 23 34 42.1 2.1 放疗分类放疗分类放射治疗分类放射治疗分类根治性放疗根治性放疗-患者可生存较长时间患者可生存较长时间,且无严且无严重的后遗症重的后遗症姑息性放疗姑息性放疗-以解除病人痛苦，提高生存质以解除病人痛苦，提高生存质量为目的，如清洁溃疡、解除疼痛或压迫量为目的，如清洁溃疡、解除疼痛或压迫放射治疗为首选根治疗法放射治疗为首选根治疗法1.1.颜面部皮肤癌颜面部皮肤癌2.2.鼻咽癌鼻咽癌3.3.扁桃体癌、口咽癌扁桃体癌

16、、口咽癌放射治疗为主要治疗放射治疗为主要治疗口腔癌口腔癌(除齿龈癌以外除齿龈癌以外)喉癌喉癌精原细胞瘤精原细胞瘤乳癌乳癌HodgkinHodgkin氏淋巴瘤与非氏淋巴瘤与非HodgkinHodgkin淋巴瘤淋巴瘤宫颈癌宫颈癌食管癌食管癌肺癌肺癌姑息性放射治疗姑息性放射治疗(Palliative RT)Palliative RT)对象对象:无法治愈的晚期癌症患者无法治愈的晚期癌症患者 目的目的:缓解症状缓解症状,如止痛、止血、清洁如止痛、止血、清洁 溃疡，改善生活质量溃疡，改善生活质量 要点要点:不因治疗而增加痛苦不因治疗而增加痛苦 不是简单的推迟死亡不是简单的推迟死亡,而是延长有而是延长有 意义的生命意义的生命 To Cure SometimesTo Relieve AlwaysTo Encourage Forever姑息性放疗的常见指征姑息性放疗的常见指征 颅内转移颅内转移(脑水肿脑水肿)食管阻塞食管阻塞 尿道尿道/阴道出血阴道出血 骨转移骨转移(预防病理性骨折、截瘫、止痛预防病理性骨折、截瘫、止痛)