《肿瘤放射治疗》ppt课件

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放射肿瘤学概论中山大学肿瘤防治中心放疗科谢方云 放射治疗的历史1895年伦琴发现X线1896年居里夫人发现镭1922年深部X线机的诞生Coutard及Hautant报告了放射治疗可治愈晚期喉癌1934年Coutard发明了分割照射 放射肿瘤学放射物理学放射生物学放射技术学临床肿瘤学 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。放射技术学运用放射源或设备治疗病人,射野设置,定位技术,摆位技术。放射生物学研究正常组织及肿瘤组织对射线反应并如何改变这些反应的质和量问题。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。 放射肿瘤学主要内容一、物理学基础与放射治疗设备二、放射生物学基本概念三、放射治疗的临床应用 物理学基础与放射治疗设备电离辐射与物质作用放射治疗剂量学原则放射源与治疗设备 电离辐射与物质作用放射治疗剂量学原则放射源与治疗设备物理学基础与放射治疗设备 电离辐射与物质作用电磁辐射光子与物质作用的物理效应粒子辐射 电磁辐射半衰期：放射性物质的活性蜕变至一半所需时间226Ra:1622年192Ir:74天 光电效应康普顿效应电子对效应光子与物质作用的物理效应 入射光子把能量全部传递给轨道电子而释放出光电子，导致初级电离，光电子的能量等于光子的全部能量减去该电子束缚能。(<35keV)光电效应 入射光子把能量部分传递给外层电子，使其成为反冲电子，而光子以较低能量改变射程方向，称为散射线。(0.5-1MeV)康普顿效应 入射光子能量＞1.02MV时，光子与原子核的电荷作用变成正负电子，尤当光子能量＞10MV时成为主要效应。电子对效应 粒子辐射几个重要概念线性能量传递氧增强比相对生物效应高LET射线 线性能量传递Linertransferenergy,LET表示沿次级粒子径迹单位长度上能量转换LET=⊿E⊿X(KeV/μm,千电子伏特／微米） 氧增强比Oxygenenhancementratio，OER描写某种射线其放射敏感性对细胞含氧状态依赖关系的物理量OER=D0乏氧细胞D0有氧细胞 相对生物效应Relativebiologicaleffect,RBE描写不同质射线对同一种细胞生物效应大小一般用250keV的X射线作为标准射线RBE=产生一定生物效应标准射线剂量产生同样生物效应的另一种射线剂量 高LET射线的特点Braggpeak氧增强比小对周期不同时相放射敏感差异小DNA双链断裂多 放射剂量单位放射治疗剂量学原则放射源与放射治疗设备物理学基础与放射治疗设备 放射剂量单位Absorbeddose，吸收剂量Gray,Gy,戈瑞1Gy=1Kg物质吸收1J的能量 放射剂量单位放射治疗剂量学原则放射源与放射治疗设备物理学基础与放射治疗设备 放射治疗剂量学四原则剂量准确，对准所定靶区剂量分布要均匀，剂量变化梯度不能超过±5%尽量提高治疗区内剂量及降低正常组织剂量保护肿瘤周围组织重要器官 10Gy20Gy35Gy50Gy70GyIMRTImageguidedProtonsDong,Zhang,etalMDACC 放射剂量单位放射治疗剂量学原则放射源与放射治疗设备物理学基础与放射治疗设备 放射源 基本照射方式外照射近距离照射 模拟定位机常规模拟机CT模拟机 治疗机X线治疗机60Co治疗机直线加速器 Treatmentplanningsystem,TPS 高能电子线剂量学特点在组织中射程深度与其能量成正比从表面到一定深度内它的剂量分布比较均匀，超过一定深度后剂量迅速下降骨、脂肪、肌肉等对电子线的吸收差别不显著可用单野作浅表或偏心部位肿瘤的照射 一、物理学基础与放射治疗设备二、放射生物学基本概念三、放射治疗的临床应用放射肿瘤学主要内容 放射生物学基本概念放射线的生物学效应正常组织器官对放射线的反应肿瘤对放射线的反应 放射线的生物效应靶分子电离直接作用RH－DNA断裂间接作用H2O电离/激发OH－DNA损伤 细胞的放射反应增殖性死亡细胞丧失其无限分裂增殖的能力细胞间期死亡细胞功能终止，细胞溶解 细胞对放射反应的三个阶段物理阶段：电离、激发化学阶段：化学键断裂、自由基生物阶段：细胞存活细胞间期死亡/增殖性死亡 细胞损伤的主要影响因素照射剂量剂量率射线能量照射方式氧含量分子水平损伤细胞分裂抑制细胞死亡100-1000cGy/min高LET/低LET单次/分次富氧/乏氧 RepairRegenerationRedistributionReoxygenation细胞在分次照射过程中的变化(4R) Repair肿瘤细胞损伤的修复细胞发生的损伤有三种致死性损伤亚致死性损伤潜在致死性损伤不可修复一定时间内修复一定条件下修复 Regeneration肿瘤细胞的再增殖残存的细胞出现加速再增殖G0期细胞进入增殖周期 Redistribution细胞周期再分布M期、G2末期>S期>G0期 血管富氧区乏氧区坏死区Reoxygenation乏氧细胞的再氧和 正常组织耐受量最小耐受量(TD5/5)照射后5年内放射合并症发生率不超过5%所对应的放射剂量最大耐受量(TD50/5)照射后5年内放射合并症发生率不超过50%所对应的放射剂量 放射线对正常组织的影响早反应组织更新快组织，如皮肤，造血系统的各种前体细胞，小肠隐窝细胞，睾丸精原细胞等晚反应组织更新慢/无更新组织，如肺，骨髓，膀胱，脑，肾组织 肿瘤对放射线的反应放射敏感肿瘤：如淋巴肿瘤，白血病，精原细胞瘤，肾胚细胞瘤，神经母细胞瘤等中度放射敏感肿瘤：如人体各部位鳞癌放射不敏感肿瘤或抗拒肿瘤：如大多数腺癌，黑色素瘤 正常组织与肿瘤对放射线反应的差异 著名的B-T定律组织放射敏感性∝∞分裂活跃性分化程度 一、物理学基础与放射治疗设备二、放射生物学基本概念三、放射治疗的临床应用放射肿瘤学主要内容 放射治疗的临床应用放射治疗的原则放射治疗的适应证放射治疗的禁忌证放射治疗的实施过程放射治疗的反应及其处理放射治疗在综合治疗的应用放射治疗的新进展 放射治疗的原则诊断明确重视首程治疗综合治疗符合剂量学原则适当辅助治疗 治疗靶区范围的确定GTV：临床及影像检查的肿瘤形状、大小范围CTV：肿瘤区、亚临床病灶PTV：临床靶区、器官移动、摆位和设备系统误差引起治疗中靶位置和靶体积变化范围 放射治疗的适应证根治性放疗达到消灭肿瘤原发灶及转移灶的目的，如皮肤癌，鼻咽癌，早期喉癌，乳腺癌，等。姑息性放疗对晚期病例，抑制肿瘤生长，减轻痛苦，延长寿命，提高生存质量。如止血、止痛、缓解肿瘤压迫，等。 放射治疗的禁忌证严重贫血，恶液质严重合并症血象过低严重心肺疾病等已出现放射损伤 放射治疗过程 放射反应及其处理全身反应：头晕，疲乏，食欲下降，白细胞减少等。局部反应：如皮肤反应，粘膜反应等。放射性损伤：射线作用引起组织器官不可逆永久损伤，如放射性脊髓坏死，脑坏死、放射性溃疡等。 综合治疗模式手术放疗化疗 术前放疗缩减肿瘤浸润，减少癌性粘连，提高手术切除率；手术野内有活力肿瘤细胞减少，降低肿瘤种植机会；使瘤床微血管、淋巴管闭塞，减少远处转移可能性。一般在照射后2-4周内手术 术中放疗对暴露的肿瘤、肿瘤切除后的瘤床和淋巴引流区做直接的放射治疗优点：在直视下进行，避免邻近正常组织受到损伤方法：可采用外照射或置管后装治疗 目的：消灭手术野或区域淋巴结的残存灶或亚临床灶，减少局部复发和因此而可能发生的远处转移一般于术后拆线3周内，身体基本恢复后尽快进行预防量为根治量的3/5-4/5治疗性照射应为根治量术后放疗 放射与化疗综合治疗同期化疗诱导化疗辅助化疗 肿瘤放射治疗的新进展适形放疗非常规分割综合治疗质子放疗基因修饰治疗 适形放疗2D-RT3D-CRTIMRT 调强放疗：IMRT 非常规分割常规分割放疗：1.8-2.0Gy，每周5次超分割放疗：每次分割剂量减低，每天及总分割次数增加，总剂量增加，总疗程时间基本不变加速超分割：每次分割剂量减低，每天及总分割次数增加，总剂量降低，总疗程时间缩短 质子放疗 基因修饰治疗P53、Bcl-2、Ras等基因的过度表达，诱导产生肿瘤产生放射抵抗性。通过基因修饰，用以提高肿瘤的放射敏感性，减低正常组织的放射敏感性。 名词解释放射肿瘤学增殖死亡相对生物效应放射物理学亚致死性损伤氧增强比放射生物学条件致死性损伤最小耐受剂量线性能量传递最大耐受剂量 思考题1.电磁辐射与物质作用有哪几种主要形式？2.高LET射线的特点是什么？3.高能电子线有哪些主要剂量学特点？4.放射线通过哪两种主要方式对生物体造成损伤？5.早反应组织和晚反应组织的特点是什么？它们主要通过什么方式抵御放射损伤？6.试述分割放射治疗的生物学基础7.临床常见的放射敏感、中度敏感、不敏感肿瘤有哪些？8.试述放射治疗的主要原则