腫瘤放射治療學(xué)贛州市腫瘤醫(yī)院放療二科

1、贛州市腫瘤醫(yī)院放療二科,腫瘤放射治療學(xué)－總論及生物學(xué)基礎(chǔ),2008年,Jemal A, et al. CA Cancer J Clin 2011; 61:69–90,新發(fā)病例 新發(fā)死亡 (百萬) (百萬) 男性 6.6 4.2 女性 6.0 3.4 總計(jì) 12.7 7.6,惡性腫瘤的全球統(tǒng)計(jì),,,,2005

2、年上海市惡性腫瘤統(tǒng)計(jì),標(biāo)化發(fā)病率188/106，新發(fā)病例4.6萬（男性54%），每千人中3人以上罹患癌癥 三萬人因癌癥死亡（男性60%），居心腦血管疾病后第二位死因，每千人中2人以上因癌癥而死亡 累計(jì)約18萬存活著的癌癥患者，每百人中就有超過1人是癌癥患者,上海預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志 20(8): 421,腫瘤治療總體概況,Bentzen SM, et al., Radiother Oncol 2005; 75: 355–365Delan

3、ey G, et al.. Cancer 2005; 104: 1129–1137,52%-70%的患者需要接受放射治療,放射治療(Radiation Therapy, RT),利用電離射線(Ionizing Beam)治療疾病,特別是各類惡性腫瘤的臨床學(xué)科,故亦可稱放射腫瘤學(xué)-Radiation Oncology 放射物理 放射生物腫瘤放射治療學(xué) 臨床放療,,1895年 Roentgen 發(fā)現(xiàn)X線,12/22/189

4、5,陰極射線管,1896年 第一例放射治療1920?s X線治療喉癌 鐳治療宮頸癌1930?s Courtard 建立了分次放射治療的方法1950?s 鈷-60治療惡性腫瘤1970?s CT應(yīng)用腫瘤診斷和治療 加速器治療惡性腫瘤 模擬定位機(jī)應(yīng)用1980?s MRI應(yīng)用腫瘤診斷和放射治療 放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)應(yīng)用1990?s 適形放射治療及調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)

5、 CT模擬機(jī),一.放射生物學(xué)基礎(chǔ),放射物理放射生物腫瘤放射治療學(xué)臨床放療,,放射治療,物理手段,生物效應(yīng),,光子射線X 射線 ? 射線,粒子射線 電子線(?線) ?粒子 中子 負(fù)π介子 質(zhì)子,線性能量傳遞(LET)單位軌跡上能量傳遞的水平 低LET射線: X射線 (<10kev/μm) ?射線 電子線 高LET射線: 中子 (≥10k

6、ev/μm) ?粒子 負(fù)π介子,,x、? 射線 光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng) 電子對效應(yīng),電離射線與物質(zhì)的相互作用,,,電子線 電離 激發(fā) 韌致輻射,電離射線的劑量吸收,射線與（穿射）物質(zhì)相互作用，其能量被物質(zhì)吸收單位：Gy(格雷，Gray)1 Gy =100cGy =100rad=1J/Kg,1 Gy = 1 J/Kg,60J1Kg水水溫↑ 0.012 0C60 Gy人 ?,,,,,1

7、Gy = 1 J/Kg,60J1Kg水水溫↑ 0.012 0C60 Gy人 死亡,,,,,放射生物學(xué),探討放射線與生物體的相互作用，即放射線對腫瘤組織和 正常組織的效應(yīng)，以及這兩類組織被照射后所起的反應(yīng) 主要在三個(gè)層面推動(dòng)放射腫瘤學(xué)的發(fā)展： 1）判明機(jī)制，提供理論基礎(chǔ)，如對乏氧和DNA損傷修復(fù)機(jī)制 的闡述 2）發(fā)展新的治療策略，如乏氧增敏劑、非常規(guī)放療 3）放療的模式研究，即療

8、效或損傷預(yù)測模式和各類不同照射 方式之間合理切換模式的研究,輻射作用的時(shí)相,物理過程--能量吸收 電離和激發(fā)（10-16至10-12秒） 化學(xué)過程--自由基形成 損傷出現(xiàn)（10-12至10-20秒） 生化過程—DNA受損 損傷修復(fù)/無法修復(fù)/錯(cuò)誤修復(fù)（1秒至數(shù)小時(shí)） 生物過程（數(shù)小時(shí)至十?dāng)?shù)年） -- 細(xì)胞死亡(腫瘤控制，晚期損傷)，第二原發(fā)腫瘤,,,,細(xì)胞水平生物學(xué),整體水平生物學(xué),分子生物學(xué),1.1 分子

9、水平的放射生物效應(yīng),射線作用的靶,DNA,,射線引致DNA損傷,,利用由釙產(chǎn)生的α 粒子進(jìn)行的微束實(shí)驗(yàn)顯示：細(xì)胞核是輻射敏感部位,DNA是主要的靶點(diǎn),Polonium,,α particles,0,10µm,Scale of cell and needle,直接作用： 任何形式的輻射，如X或γ射線等被生物體吸收，直接作用于細(xì)胞的關(guān)鍵靶區(qū)，使靶自身被激發(fā)或電離，從而產(chǎn)生一系列的生物改變。間接作用：

10、 輻射作用于細(xì)胞中的其他原子或分子（通常是水），產(chǎn)生自由基，由自由基作用使靶產(chǎn)生損傷。,射線的直接和間接作用,射線作用的分類,,射線直接破壞DNA,,直接作用,,,射線產(chǎn)生的自由基破壞DNA,間接作用,H+OH-,,,,,照射對克隆源細(xì)胞體外存活的影響,X,X,存活細(xì)胞定義：有形成集落的能力，即分裂生長成50個(gè)細(xì)胞的能力，也稱為“集落形成” coloning forming,受損傷細(xì)胞的轉(zhuǎn)歸,凋亡分裂死亡分裂畸變不能分裂,

11、 但保持生理功能分裂一代或幾代失去分裂能力沒有改變或改變很少加速再增殖,,1.2 細(xì)胞水平的放射生物效應(yīng),G0--- 靜止期G1--- DNA合成前期S --- DNA合成期G2--- DNA合成后期M --- 有絲分裂期,細(xì)胞周期,G0、S期相對不敏感 G1期相對敏感G2、M 期敏感,放射生物學(xué)中的五個(gè)R,放射損傷的修復(fù)(repair)細(xì)胞周期再分布(redistribution)再充氧(reoxygena

12、tion)再增殖(repopulation)放射敏感性(rediosensitivity),放射損傷的修復(fù),亞致死性損傷的修復(fù)潛在致死性損傷的修復(fù),細(xì)胞周期的再分布,細(xì)胞周期有不同的放射敏感性敏感細(xì)胞殺滅，不敏感細(xì)胞進(jìn)入敏感期,再充氧,乏氧細(xì)胞的放射敏感性較富氧細(xì)胞低2.5-3倍分次放射治療后，富氧細(xì)胞殺滅，乏氧細(xì)胞再充氧，放射敏感性增加,血管,氧濃度,富氧,乏氧,壞死,再增殖,正常組織修復(fù)損傷、增殖腫瘤組織加速再增殖

13、--克服：加速超分割，加用化療等等放療的原理：腫瘤和正常組織在增殖和修復(fù)能力上的差異,,增殖的腫瘤細(xì)胞,放射敏感性的概念,腫瘤細(xì)胞對放射線的反應(yīng)，包括腫瘤退縮的速度和程度。 包括腫瘤和正常組織對放射作用的相對反應(yīng) 放射敏感性與腫瘤的增殖能力成正比，與細(xì)胞的分化程度成反比,放射敏感性的分類,高度敏感：精原細(xì)胞瘤、白血病、惡性淋巴瘤中度敏感：基底細(xì)胞癌、鱗狀細(xì)胞癌、非小細(xì)胞肺癌低度敏感：大部分腦瘤、軟組織腫瘤、骨肉瘤及惡性黑

14、色素瘤,放射敏感性與放射治愈性,放射敏感性與放射治愈性,不存在明確的相關(guān)性放射敏感高的腫瘤往往分化程度低，惡性程度較高，容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，未必具有可治愈性,喉鱗癌血管內(nèi)侵犯,1.3 細(xì)胞存活曲線及早、晚反應(yīng)組織,細(xì)胞殺滅的“靶學(xué)說”,細(xì)胞的DNA雙鏈中的某一特定區(qū)域存在關(guān)鍵位點(diǎn)即存在所謂的靶靶受到放射損傷后將直接或間接引起細(xì)胞死亡“單擊單靶殺滅”：假設(shè)單次打擊細(xì)胞內(nèi)的單個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)即可引起細(xì)胞的死亡（又稱為α型細(xì)胞死亡）“單擊多靶

15、殺滅” ：假設(shè)細(xì)胞內(nèi)有n個(gè)靶, 只有把n個(gè)靶全部打中, 細(xì)胞才會(huì)死亡(又稱β型細(xì)胞死亡),細(xì)胞存活曲線及數(shù)學(xué)模型,稀疏電離,,密集電離,,早、晚反應(yīng)組織生物學(xué)特點(diǎn),根據(jù)細(xì)胞增殖動(dòng)力學(xué)，可把正常組織和腫瘤分成二大類，在臨床上直接表現(xiàn)為放射反應(yīng)出現(xiàn)時(shí)間的早晚。增殖快的為早期反應(yīng)組織或腫瘤，如皮膚和小腸上皮細(xì)胞等，增殖慢的為晚期反應(yīng)組織或腫瘤如CNS，肺等組織。,晚反應(yīng)組織,早反應(yīng)組織,,,人腫瘤及正常組織的? /? 比值,大部分腫瘤的?

16、 /? 比值與早反應(yīng)組織接近或略大于早反應(yīng)正常組織,,,,,分割量與細(xì)胞生存,細(xì)胞存活率,單次劑量,,,高?/?值：早反應(yīng)組織 大部分惡性腫瘤,低?/?值：晚反應(yīng)組織 增殖緩慢的惡性腫瘤,,,A,B,二.放療臨床總論,2.1 放療的方式,放射治療方式,外照射，或稱遠(yuǎn)距離放射: 放射源位于體外一定距離, 集中照射某一處組織, 是最常用的方式內(nèi)照射，或稱近距離放射：指放射源密閉后直接放在人體表面、自然腔道內(nèi)或組織內(nèi),

17、前列腺癌的外照射與內(nèi)照射,四野外照射,后,前,I125粒子植入內(nèi)照射,,前列腺輪廓,I125粒子,,,,,,1,2,3,4,2.1 放療分類,放射治療分類,根治性放療--患者可生存較長時(shí)間,且無嚴(yán)重的后遺癥姑息性放療--以解除病人痛苦，提高生存質(zhì)量為目的，如清潔潰瘍、解除疼痛或壓迫,放射治療為首選根治療法,1. 顏面部皮膚癌2. 鼻咽癌3. 扁桃體癌、口咽癌,放射治療為主要治療,口腔癌(除齒齦癌以外)喉癌精原細(xì)胞瘤乳癌Ho

18、dgkin氏淋巴瘤與非Hodgkin淋巴瘤宮頸癌食管癌肺癌,姑息性放射治療(Palliative RT),對象: 無法治愈的晚期癌癥患者目的: 緩解癥狀, 如止痛、止血、清潔 潰瘍，改善生活質(zhì)量要點(diǎn): 不因治療而增加痛苦 不是簡單的推遲死亡, 而是延長有 意義的生命,To Cure — SometimesTo Relieve —AlwaysTo Encourage —