肿瘤放射治疗学主任讲课用

肿瘤放射治疗学河南大学附属南石医院肿瘤放疗科 一 放射肿瘤学简史 1985. 12. 28 德国维尔兹堡大学 威廉 康拉 伦琴教授 X 射线的发现 1896. 1. 16 拍射人类第一张 X 光片 开创放射诊断学 1897. 维也纳 利奥波克医生 治愈一例良性发痣 开创 X 线疗法 1902. 成功治疗一例患 皮肤癌 的女患者 一位 X 线管技师右手诱发放射性皮肤癌 被迫截肢 1913. 美国制造库利奇热阴极管 获得可控的 X 射线输出 1920. 200 KV级 X 射线治疗机诞生 1922. 法国巴黎会议 里高得医生报告一组喉癌患者的治疗 结果 确立放射治疗在临床肿瘤学中的地位 1932. 在临床实践累积的基础上 库塔医生提出传统的时 间 剂量分割照射方式 1950. 重水型核反应堆 热中子轰击 Co59 获得放射性同位素Co601951. 加拿大 第一台 Co60远距离治疗机 问世 ( 1.25 MV 射线 )1930. 美国物理学家劳伦斯 发明电子回旋加速器1842. 柯斯特 研制成功 20 MV 电子感应加速器1951. 加速器应用于医疗领域 进入超高压 ( 4 18 MV X 射线) 治疗阶段1953. 英国 哈默 史密斯医院 安装行波电子直线家速器1968. 美国 制造驻波型电子直线加速器1953. 美国 海恩克提出后装技术 更新扩展了 近距离治疗的应用1959. 建立 三维适形放射治疗 概念1965. 英国 回旋加速器产生的 快中子 用于治疗头颈部肿瘤 二 放射治疗学在现代肿瘤综合治疗中的位置 WHO 1998 年报告 目前 45 % 的恶性肿瘤可获治愈 贡献构成 外科 22 % 放射 18 % 化疗 5 % 北京、上海、广州、杭州 肿瘤医院的统计资料显示 65 75 % 的恶性肿瘤患者在其 整体治疗的 不同阶段 需要接受 放射治疗 贯穿于放射肿瘤科研和临床治疗的两项原则 最大限度地提高肿瘤局部控制剂量，消灭肿瘤细胞， 同时最大限度地保护周围正常组织和邻近重要器官。 在不造成正常组织严重晚期损伤的前提下，尽可能 提高肿瘤的局部控制剂量。 在不造成正常组织严重急性放射反应的前提下，尽 量保持疗效而缩短总治疗时间。 放射学Radiology 放射诊断学 (diagnostic radiology) 放射治疗学 (therapeutic radiology) 核医学 (nuclear medicine) 放射学 radiology 放射治疗学放射物理学：研究各种放射源的性能和特点， 治疗剂量学和防护； 放射生物学：研究机体正常组织及肿瘤组织 对射线反应以及如何改变这些反应的质和量问题； 放疗技术学：研究具体运用各种放射源或设备治疗病人，射野设置 定位技术 摆位技术；临床肿瘤学：肿瘤病因学，病理组织学，诊断学以及治疗方案的选择，各种疗法的配合。 一、电离辐射的概念电磁辐射（光子线-低LET射线）：频率1016/m2,波长10-7；（1）放射能（X线）：X线治疗机，各类加速器产生；（2）放射性物质（Y射线）：人工或天然放射性核素产生。粒子辐射高LET射线：由快中子，质子，负介子及氮，碳，氧，氖等重金属粒子产生；高LET射线相对低LET射线不同点：（1）形成电离吸收峰Bragg peak;（2）相对生物效应大，对含氧状态依赖小，利于杀伤乏氧细胞；（3）细胞周期不同相放射敏感性差异小；（4）主要为致死 性损伤。 185Mev质子及65Mev介子深度剂量曲线 185Mev质子 65Mev介子加滤 后的180Mev质子 0 4 8 12 16 20 24 28 cm水 4 3 2 1 相对剂 量 LET(liner energy transfer):在组织中沿着次级粒子径迹上的线性能量传递高LET射线:快中子、质子、负介子及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子，快中子不带电以外，所有其他粒子都带电，在组织中有一定射程，具有电离吸收峰值曲线（Bragg 峰） 二、放射源和放射治疗设备放射源的种类放射性核素蜕变产生的、射线，主要是射线 X线治疗机和各类型加速器产生不同能量的X射线各类加速器产生的电子束，质子束，中子束等 放射治疗方式外照射（远距离照射） 近距离照射 内用同位素治疗外照射常用的治疗机普通X线机，60Co机和各类加速器 高能电子束临床剂量学特点射程与能量成正比一定深度内剂量分布较均，超过一定深度后剂量迅速下降骨、脂肪、肌肉对电子线吸收差别不显著可用单野作浅表或偏心部位肿瘤的照射 通常的X线机钴60机加速器机型接触X线机（1016KV）中浅层X线机（60160KV） 深部X线机（180400KV）固定型旋转型电子感应加速器电子感应加速器电子感应加速器 射线X线线X线、线能量10400KV 34MV（1.25Mev）450Mev物理 学皮肤量大,百分深度量小,半影小皮肤量小,百分深度量小,有半影皮肤量小,百分深度量量,半影小组织反应皮肤反应重,各类组织吸收差异明显各类组织吸收差异不明显,皮肤反应轻各类组织吸收差异不明显,皮肤反应 轻(低能线皮肤反应稍大)使用 方面只能做等距治疗,结构相对简单,关机时无射线,防护相对简单可做等中心治疗结构相对复杂，关机时有射线，废钴源需妥善处理可做等中心治疗，关机时无射线，结构复杂，工作环境（水电,空调）要 求高，成本昂贵,需专业人员维护、检测 三、电磁辐射与物质相互作用光电效应康普顿效应电子对效应 四、电离辐射的生化效应直接作用和间接作用直接作用：有机自由基使DNA链断裂间接作用：水分子电离产生的强自由基使DNA损伤 细胞群在分次放疗中的一系列变化4R放射损伤的修复(repair of radiation damage)致死性损伤（LD）亚致死损伤（SLD）潜在致死损伤（PLD）组织细胞的再增殖（repopulation of the tissue)细胞周期的再分布（redistribution of cell in cycle)乏氧细胞的再氧合（reoxygenation of the hypoxie cell) 正常细胞群及肿瘤细胞群分次照射后动力学改变示意 D/D42 6 8 10 12 14 细胞生存活率 1.00.50.2 0.020.005 分次放疗后正常组织和肿瘤组织的恢复及生长差异-放疗的简单基本原理正常组织放疗后细胞增殖周期恢复较肿瘤细胞快肿瘤组织的再增殖速度比不上正常组织为填补损伤而出现的加速增殖肿瘤组织细胞群内生长比例较正常组织大，受照射损伤死亡较正常组织多，丢失比率大 细胞组织的放射反应 细胞反应: 胞核的放射敏感比胞质高100倍 (1)间期死亡; (2)增殖死亡放射线对正常组织的影响(受照面积越大反应越大) (1)早反应组织 (2)晚反应组织 (3)正常耐受量:A,最小耐受量(TD5/5) B,最大耐受量(TD50/5) 肿瘤的放射敏感性 (1)放射敏感肿瘤: 淋巴类肿瘤,白血病,精源细胞瘤等 (2)中度敏感肿瘤：磷癌 (3)不敏感或敏感差的肿瘤: 大多数腺癌 影响生物放疗效应的主要因素 (1)放射敏感肿瘤: 淋巴类肿瘤,白血病,精源细胞瘤等 (2)中度敏感肿瘤：鳞癌 (3)不敏感或敏感差的肿瘤: 大多数腺癌肿瘤的放射敏感性 组织的活跃性和分化程度 Bergonie-Tribondeu定律(B-T定律):组织的放射敏感性与分裂活性成正比,与分化程度成反比。与氧有关的因素 氧固定假说 临床上与氧有关的因素照射剂量和照射剂量率其他人为因素的影响 射线的选择，分次照射时间的改变 ，放射防护剂，热疗等 五、临床应用 （一）放射治疗的适应证和禁忌证 适应证：凡是放射线能起适宜效应的疾患，即能达到根治目的或姑息目的者均可作放射治疗，放疗包括单纯放疗或放疗是综合治疗的一部分根治性放疗：以达到消灭肿瘤远发和转移灶，又能给予不同肿瘤及靶区相应根治量为目的 姑息性放疗：对晚期病例，以抑制肿瘤生长，减轻痛苦，延长寿命，提高生存质量为目的 禁忌证：晚期病人，严重贫血，恶液质曾作过放疗，其皮肤或其它组织所受损伤已不容在作放疗者外周血象过低，WBC3109/L，HB60G/L，PLT 80109/L有严重心脏病，肾脏病，糖尿病，肺结核或其他疾病可能随时死亡者，或可因照射而加重其他疾病而可能造成死亡之危险者 肿瘤侵犯已出现严重合并症：如肺癌伴大量胸水等 （二）放射治疗的一般原则明确诊断重视首程放疗充分采用综合治疗靶区精确，计划符合临床剂量学四原则进行必要的辅助治疗脑瘤放疗前减压等 （三）放射治疗的反应及处理放射治疗反应全身反应：厌食、恶心、呕吐、头痛和全身乏力，可出现于放 疗后一至数小时或1-2天血象反应：照射范围、脾区、骨髓、照射剂量 每周查血象， WBC3109/L，PLT80 109/L局部反应：耐受量内一般可恢复放射治疗的处理：预防为主，精心计划放射性损伤： 可为永久性损伤，尽量避免 3 .放射治疗方式 体外远距离照射 Teletherapy 基础和主流的常规外照射（EBRT， external beam radiation therapy）； 全身（TBI）或半身（HBI）照射； 立体定向（放射外科）放射治疗（SRS， stereotactic radiosurgery ； Gamma-knife）； 三维适形（3DCRT）和强调（IMRT）放射治疗； 3 dimensional conformal radiation therapy intensity modulated radiation therapy 近距离放射治疗 Brachytherapy 腔内或管内照射 intracavitary / transluminal radiation 组织间照射 interstitial radiation 术中植管术后照射 组织插植后装照射 放射性粒子永久植入 permanent implants 模治疗（模板或胶膜贴敷治疗） mold technique 开放性同位素治疗 Nonsealed Radionuclide therapy 医用电子直线加速器 陀螺刀 模拟定位机 合理序贯的综合治疗是现代肿瘤治疗学的大趋势 术前放疗 使不能手术的病人有可能重获手术切除的机会； 使肿瘤缩小，局部情况改善，术手范围趋于缩小； 消灭微小癌巢及亚临床病灶； 降低肿瘤细胞活力，减少局部种植和远地转移几率； 更好保存术后功能，并不增加手术困难及术后并发 症； 提示肿瘤化疗的敏感性。 术中放疗 手术野直视下，残存部位、瘤床及淋巴引流解剖清楚； 某些器官可推移照射野外加以屏蔽； 适宜能量电子束的照射，最大限度减少了正常组织剂量。 只限于单次高量照射，不能给予根治性治疗。术后放疗 普遍用于易于手术种植/术后复发，对照射有一定敏感性 的病种； 作为姑息手术或局部残存、局部控制的重要补充治疗 手段； 与手术间隔不宜过长，局部结构及血运情况改变为其不 利因素。 谢 谢 ！