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1、肿瘤放射治疗学肿瘤放射治疗学-总论总论Jemal A,et al.CA Cancer J Clin 2011;61:6990恶性肿瘤全球统计 新发病例 新发死亡 (百万)(百万)男性 6.6 4.2 女性 6.0 3.4 总计 12.7 7.6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%-70%52%-70%的患者需要接受放射治的患者需要接受放射治疗疗肿瘤放射治疗学RadiationOncology肿瘤放射治疗放射物理放射生物放疗临床放疗技
2、术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。1895年 Roentgen 发现X线 12/22/1895阴极射线管阴极射线管1891896 6年年 第一例放射治疗第一例放射治疗19201920 s Xs X线治疗喉癌线治疗喉癌 镭治疗宫颈癌镭治疗宫颈癌19301930 s s Courtard Courtard 建立了分次放射治疗
3、的方法建立了分次放射治疗的方法19501950 s s 钴钴-60-60治疗恶性肿瘤治疗恶性肿瘤19701970 s 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19801980 s 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射治疗计划系统(TPS)TPS)应用应用19901990 s 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、电离辐射的概念LET(liner energy transfer):在组织中沿着次级粒子径迹上的线性
4、能量传递电磁辐射（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Braggpeak;（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。光子与物质的作用方式电离射线的剂量吸收射线与（穿射）物质相互作用，其能量被物质吸收单位：Gy(格雷，Gray)1 Gy=100cGy=100rad
5、=1J/Kg高能电子束临床剂量学特点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二、放射源和放射治疗设备二、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机各类加速器常用放疗设备比较常用放疗设备比较放射生物学放射治疗物理手段生物效应放射生物的基础放放射射线线杀杀灭灭肿肿瘤瘤的的依
6、依据据：放射线进入人体后所产生的电离辐射通过直接或间接作用可以引起一系列生物学反应，导致细胞的损伤和死亡。DNA链断裂 正常组织和肿瘤组织对放射线作用存在着不同的修复能力，正常组织的修复能力明显强于肿瘤，因此通过分次放疗利用正常组织和肿瘤细胞对放射线修复能力的差异，可以达到提高肿瘤杀灭和降低正常组织放射损伤的治疗增益效果。放射生物学 探讨放射线与生物体的相互作用，即探讨放射线与生物体的相互作用，即放射线对肿瘤组织和放射线对肿瘤组织和 正常组织的效应，以及这两类组织被照射后所起的反应正常组织的效应，以及这两类组织被照射后所起的反应 主要在三个层面推动放射肿瘤学的发展：主要在三个层面推动放射肿瘤学
7、的发展：1 1）判明机制，提供理论基础，如对乏氧和）判明机制，提供理论基础，如对乏氧和DNADNA损伤修复损伤修复机机制的制的阐述阐述 2 2）发展新的治疗策略，如乏氧增敏剂、非常规放疗）发展新的治疗策略，如乏氧增敏剂、非常规放疗 3 3）放疗的模式研究，即疗效或损伤预测模式和各类不同）放疗的模式研究，即疗效或损伤预测模式和各类不同照照射方式射方式之间合理切换模式的研究之间合理切换模式的研究 射线作用的分类射线直接破坏破坏DNADNA直接作用射线产生的自由基破坏自由基破坏DNADNA间接作用H H+OHOH-细胞对射线的反应时相物理过程物理过程-能量吸收能量吸收 电离和激发（电离和激发（10-
8、1610-16至至10-1210-12秒）秒）化学过程化学过程-自由基形成自由基形成 损伤出现（损伤出现（10-1210-12至至10-210-2秒）秒）生物过程生物过程DNADNA受损受损 ：损伤修复损伤修复/无法修复无法修复/错误修复（错误修复（1 1秒至数小时）秒至数小时）细胞死亡细胞死亡(肿瘤控制，晚期损伤肿瘤控制，晚期损伤)，第二原发，第二原发肿瘤肿瘤部分细胞存活：复发或转移部分细胞存活：复发或转移受损伤细胞的转归凋亡分裂死亡分裂畸变不能分裂,但保持生理功能分裂一代或几代失去分裂能力没有改变或改变很少加速再增殖细胞水平的放射生物效应G0-静止期G1-DNA合成前期S-DNA合成期G2
9、-DNA合成后期M-有丝分裂期细胞周期G0、S期相对不敏感 G1期相对敏感G2、M 期敏感放射生物学中的五个R放射损伤的修复(repair)细胞周期再分布(redistribution)再充氧(reoxygenation)再增殖(repopulation)放射敏感性(rediosensitivity)放射损伤的修复亚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再充氧乏氧细胞的放射敏感性较富氧细胞低2.5-3倍分次放射治疗后，富氧细胞杀灭，乏氧细胞再充氧，放射敏感性增加血血管管氧浓度富氧乏氧坏死再增殖正常组织修复损伤、增殖肿瘤组
10、织加速再增殖-克服：加速超分割，加用化疗等等放疗的原理：肿瘤和正常组织在增殖和修复能力上的差异增殖的肿瘤细胞 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，丢失比率大放射敏感性的概念 肿瘤细胞对放射线的反应，包括肿瘤退缩的速度和程度。包括肿瘤和正常组织对放射作用的相对反应 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放射敏感性的分类高度敏感：精原细胞瘤、白血病、恶性淋巴瘤中度敏感：基底细胞癌、鳞状细
11、胞癌、非小细胞肺癌低度敏感：大部分脑瘤、软组织肿瘤、骨肉瘤及恶性黑色素瘤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，热疗等与放射敏感性相关的因素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放射敏感高的肿瘤往往分化程度低，恶性程度较高，容易发生远处转移，未必具有可治愈性喉鳞癌血管内侵犯喉鳞癌血管内侵犯射线对正常组织射线对正常组织的放射反应的放射反应 放射线对正常
12、组织的影响(受照面积越大反应越大)(1)早反应组织：急性反应：皮肤，造血系统(2)晚反应组织：纤维化修复：肺、骨髓、脑、肾组织分次剂量加大，晚期并发症增加；总剂量加大，急性反应增加 (3)正常耐受量:A,最小耐受量最小耐受量(TD5/5)B,最大耐受量最大耐受量(TD50/5)正常组织和器官放射耐受剂量 皮肤：5500cCy100cm2口腔粘膜：6000cCy50cm2胃：4500cCy小肠：5000cCy直肠：6000cCy肝脏：2500cCy肾脏：2000cCy膀胱：6000cCy睾丸：100cCy卵巢：200-300cCy眼：5500cCy甲状腺：4500cCy脊髓：4500cC大血管：
13、8000cCy肿瘤治疗量精原细胞瘤：25-30Gy何杰金氏淋巴瘤：45-50Gy非何杰金氏淋巴瘤：50-60Gy鳞癌：60-66Gy腺癌：66-70Gy肉瘤：70Gy亚临床肿瘤：50Gy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姑息性放疗综合治疗为主的辅助放疗根治性放疗鼻咽癌放疗前鼻咽癌放疗前鼻咽癌放疗后鼻咽癌放疗后2M根治性放疗左肺中央型肺癌放疗前左肺中央型肺癌放疗前左肺中央型肺癌左肺中央型肺癌放疗后放疗后根治性放疗脑瘤治疗前脑瘤治疗前脑瘤治疗后脑瘤治疗后姑息性放疗
14、姑息性放疗姑息性放疗是指应用放疗方法治疗晚期肿瘤的复发和转移病灶，以达到改善症状的目的。有时将姑息性放疗称为减症放疗，用于下列情况：1、止痛 如肿瘤骨转移及软组织浸润等所引起的疼痛。缓解压迫 如肿瘤引起的消化道、呼吸道、泌尿系统等的梗阻。2、止血 如肺癌或肺转移病灶引起的咯血等。3、促进溃疡性癌灶控制 如伴有溃疡的大面积皮肤癌、乳腺癌等4、改善生活质量 如通过缩小肿瘤或改善症状后使生活质量提高。放疗在常见恶性肿瘤治疗的地位及作用放疗在常见恶性肿瘤治疗的地位及作用1、首首选选根根治治性性放放疗疗：颜面部皮肤癌、鼻咽癌、扁桃体癌、口咽癌、喉癌、精原细胞癌、何杰金氏淋巴瘤、宫颈癌。癌。2、次次选选根
15、根治治性性放放疗疗：食管癌、非小细胞癌、乳腺癌、小细胞癌、前裂列腺癌。3、姑姑息息性性放放疗疗：颅内转移、食管阻塞、尿道/阴道出血、骨转移。辅助性放疗辅助性放疗是放疗作为综合治疗的一部分，应用放疗与手术或化疗综合治疗，提高病人的治疗效果。在手术或化疗前后，放疗可以缩小肿瘤或消除潜在的局部转移病灶，提高治愈率，减少复发和转移。（一.）放射治疗与手术（1）术前放射治疗：可提高手术的切除率，缩小手术切除范围，保存正常功能，减少术中种植与播散。缺点是缺乏病理指导，延迟手术。（2）术中放射治疗：手术不能切除或切除不彻底者，手术中一次给与大剂量照射，优点是靶区清楚，可很好地保护正常组织。缺点是不符合分次照
16、射原则。（3）术后放射治疗：降低局部复发率，提高生存率。（4）放射治疗在保持形体完整和功能维持方面的作 用辅助性放疗（二.）放射治疗与化学治疗 化疗治多为全身用药，优势在于控制全身多发转移灶及亚临床病灶，治疗后常原位复发，而放射治疗的优势在于局部病变，病变周围亚临床病变的控制，减少远处转移的发生，两者优势互补可以取得很好的疗效。放射治疗与化学治疗并用的方法：新辅助治疗(先化后放）辅助治疗（先放后化）同步治疗（放化疗同步进行）辅助性放疗（三.）放射治疗、手术、化学治疗三结合的综合治疗 放疗加化疗不仅可以提高手术的切除率、减少局部的复发率，而且对于器官及功能的保护具有极大的作用。禁忌证：晚期病人，
17、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，PLT80109/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天血象反应血象反应：照射范围、脾区、骨髓、照射剂量 每周
18、查血象，WBC3109/L，PLT80109/L局部反应局部反应：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，尽量避免肿瘤放射治疗新进展6060年代电子直线加速器年代电子直线加速器7070年代镭疗的巴黎系统年代镭疗的巴黎系统8080年代现代近距离治疗年代现代近距离治疗特别是近特别是近1010年来，由于计算机和高新技术年来，由于计算机和高新技术的引入，逐步开展了立体定向放射外科的引入，逐步开展了立体定向放射外科(X-(X-刀、伽马刀、伽马-刀刀)、三维适形放疗、三维适形放疗(3DCRT)(3DCRT)、调、调强放疗（强放疗（IMRTIMRT），图像引导调强放疗），图像引导调强放疗（IGRT)IGRT)、质子放疗等使、质子放疗等使放疗进入了精确放疗进入了精确(精确定位，精确设计，精确治疗精确定位，精确设计，精确治疗)放射的放射的时代。时代。二维照射-3DCRT三维适形放疗通过调整照射野形态、角度及照射野权重，使得高剂量区分布的形状在三维方向上与病变形状相一致。三维适行放疗IGRT-图像引导放疗（TOMO）IGRT-图像引导放疗（TOMO）谢 谢 ！