腫瘤放射治療學(xué)概論-王亞利

1、腫瘤放射治療學(xué)概論腫瘤放射治療學(xué)概論（Radiation Oncology）西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院放療科西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院放療科王亞利王亞利 Radiotherapy is one of three major treatment means to treat malignant tumors, about 60% - 80% patients accepted radiotherapy in different stages. Contribution of three major treatment means for tumor control rate1. Conception

2、 of Radiation Oncology廣義：利用射線治療腫瘤的學(xué)科。廣義：利用射線治療腫瘤的學(xué)科。狹義：給與一定的腫瘤體積以準確、均勻狹義：給與一定的腫瘤體積以準確、均勻的放射劑量，而周圍組織劑量小，損傷小的放射劑量，而周圍組織劑量小，損傷小的情況下根治惡性腫瘤。的情況下根治惡性腫瘤。2.History of Radiation Oncology1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了年倫琴發(fā)現(xiàn)了X線線1896年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鐳年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鐳1899年放療治愈了第一例皮膚癌患者年放療治愈了第一例皮膚癌患者1913年成功研制年成功研制X線管線管1922年深部年深部X線機線機1934年年Coutard發(fā)明了

3、分割照射，沿用至今發(fā)明了分割照射，沿用至今上世紀上世紀50-60年代鈷年代鈷60治療機應(yīng)用于臨床治療機應(yīng)用于臨床6060年代直線加速器年代直線加速器7070年代鐳療年代鐳療8080年代現(xiàn)代后裝治療應(yīng)用年代現(xiàn)代后裝治療應(yīng)用近近20-3020-30年來，隨著計算機技術(shù)和放射物理年來，隨著計算機技術(shù)和放射物理的發(fā)展，放療進入了精確放療的時代的發(fā)展，放療進入了精確放療的時代。放射技術(shù)的進步放射技術(shù)的進步二維放療二維放療3DCRTIMRTIGRT 治療獲益治療獲益 提高靶區(qū)劑量提高靶區(qū)劑量 減少放療副反應(yīng)減少放療副反應(yīng)低低LET射線射線質(zhì)子放療質(zhì)子放療常規(guī)分割常規(guī)分割低分割低分割NTCPTCP3. Th

4、e main content of Radiation Oncology放射生物學(xué)（放射生物學(xué)（Radiobiology ）放射物理學(xué)（放射物理學(xué)（Radiophysics）臨床診斷學(xué)臨床診斷學(xué)(Clinical diagnostics )腫瘤學(xué)腫瘤學(xué)(Oncology)放射腫瘤學(xué)放射腫瘤學(xué)(Radiooncology)3.1 Objective根治性放療根治性放療(Radical ): Nasopharyngeal carcinoma 、 Cervical cancer 、 Esophageal cancer 、Lung cancer輔助性放療（輔助性放療（ Adjuvant）: Preop

5、erative, Postoperative、IROT姑息性放療（姑息性放療（Palliative ）：）：Acesodyne、Superior vena cava syndrome、 Spinal cord compression syndrome 3.2 Radiation modality同位素治療同位素治療（ Isotope treatment ）遠距離照射遠距離照射（ External beam radiotherapy, ERBT） 2D-RT、3D-CRT 、 IMRT 、 IGRT近距離治療近距離治療（ Brachytherapy ）：）： 腔內(nèi)或管內(nèi)照射 組織間照射 術(shù)中照射

6、，術(shù)中置管、術(shù)后照射 模照射4. RadiobiologyThe theoretical basis for radiation therapyAssist in making treatment plan: the implementation of hypoxic cell sensitizers, high LET ray, rapid fractionated radiotherapy, hyperfractionated radiotherapy4.1 Biological effects of ionizing radiation直接損傷直接損傷： 主要由射線直接作用于有機分子而產(chǎn)

7、生自由基引起DNA分子出現(xiàn)斷裂、交叉。間接損傷間接損傷：主要由射線對人體組織內(nèi)水發(fā)生電離，產(chǎn)生自由基，這些自由基再和生物大分子發(fā)生作用，導(dǎo)致不可逆損傷。兩種效應(yīng)有同等的重要性。兩種效應(yīng)有同等的重要性。4.2 Fractionated irradiation is the biological basis for clinical radiotherapy細胞放射性損傷的修復(fù)細胞放射性損傷的修復(fù)細胞增殖速度的差異細胞增殖速度的差異再氧化再氧化細胞周期的重新分布細胞周期的重新分布4.3 Physical dose and Biological dose等效生物劑量等效生物劑量（Biological

8、ly Effect Dose） BED=n*d*1+d/(/)4.4 放射敏感性放射敏感性Radiosensitivity根據(jù)放療敏感程度，將腫瘤分為幾類：根據(jù)放療敏感程度，將腫瘤分為幾類：放射治療敏感的腫瘤：放射治療敏感的腫瘤： 淋巴瘤、白血病、精原細胞淋巴瘤、白血病、精原細胞瘤、腎母細胞瘤、神經(jīng)細胞瘤等。瘤、腎母細胞瘤、神經(jīng)細胞瘤等。 中度放射敏感的腫瘤中度放射敏感的腫瘤 ：如人體各部位的鱗癌、食管如人體各部位的鱗癌、食管癌、鼻咽癌、皮膚癌等。癌、鼻咽癌、皮膚癌等。 放射不敏感或敏感性差的腫瘤放射不敏感或敏感性差的腫瘤 ：如大多數(shù)的腺癌。如大多數(shù)的腺癌。4.5 Tolerance dose

9、 irradiation normal tissue 1000-2000cGy：生殖腺（卵巢、睪丸）、發(fā)育中的乳生殖腺（卵巢、睪丸）、發(fā)育中的乳腺、生長中的骨和軟骨、骨髓，胎兒。腺、生長中的骨和軟骨、骨髓，胎兒。2000-4500cGy：整個消化系統(tǒng)、腎臟、肺、甲狀腺、整個消化系統(tǒng)、腎臟、肺、甲狀腺、肝臟肝臟5000-7000cGy：皮膚、口腔黏膜、旁觀、資產(chǎn)、成熟皮膚、口腔黏膜、旁觀、資產(chǎn)、成熟的骨和軟骨、中樞神經(jīng)系統(tǒng)。的骨和軟骨、中樞神經(jīng)系統(tǒng)。7500cGy:輸卵管、子宮、成人乳腺、肌肉血管、周圍輸卵管、子宮、成人乳腺、肌肉血管、周圍神經(jīng)、肺尖。神經(jīng)、肺尖。Tolerance dose i

10、rradiation normal tissue 器官器官損傷損傷TD 5/5TD 50/5照射面積或長度照射面積或長度腎臟腎臟急、慢性腎炎急、慢性腎炎2000200025002500全腎全腎膀胱膀胱攣縮攣縮60008000全膀胱全膀胱睪丸睪丸永久不育永久不育100100400400整個睪丸整個睪丸輸尿管輸尿管狹窄狹窄7500100005-10 cm腎上腺腎上腺功能低下功能低下6000全腎上腺全腎上腺直腸直腸潰瘍、狹窄潰瘍、狹窄60008000100 cm2結(jié)腸結(jié)腸潰瘍、狹窄潰瘍、狹窄45005500100 cm2肝臟肝臟急、慢性肝炎急、慢性肝炎25004000全肝全肝肝功能衰竭、腹水肝功能衰

11、竭、腹水35004500全肝全肝脊髓脊髓梗死、壞死梗死、壞死450045005500550010 cm10 cm卵巢卵巢永久不育永久不育200300200300625-1200625-1200整個卵巢整個卵巢子宮子宮壞死、穿孔壞死、穿孔1000020000整個子宮整個子宮陰道陰道潰瘍、瘺管潰瘍、瘺管900010000全部全部4.6 Radiation-induced second carcinogenesis發(fā)生幾率發(fā)生幾率:誘發(fā)癌誘發(fā)癌1.511.3% 誘發(fā)肉瘤誘發(fā)肉瘤:15年年 皮膚癌皮膚癌 25年年 頭頸部癌頭頸部癌 2025年年 乳腺癌乳腺癌 15年年 肉瘤肉瘤 1020年年4.7 E

12、ffects factors of radiotherapy腫瘤的組織來源和分化程度腫瘤的組織來源和分化程度臨床期別臨床期別腫瘤的生長部位和形狀腫瘤的生長部位和形狀既往的治療既往的治療患者的整體情況患者的整體情況5. Radiophysics吸收劑量（吸收劑量（Asorbed dose ） 戈瑞戈瑞(Gy) 1 Gy100 rad=100cGy放射強度（活度）（放射強度（活度）（Radioactivity） 1Bq2.70310-11Ci居里居里（Ci）放射線能量（放射線能量（Energy of radiation） MV（Megavoltage）或 MeV（Megaelectron-Volt

13、） 5.1 Types of RaysX-Ray：加速器-Ray：加速器電子線、放射性核素-Ray：放射性核素jizhongDose distribution of high energy X（）RayDose distribution Electron beamDose distribution of LET Ray5.2 Treatment Equipments of Radiotherapy機器種類機器種類能量能量射線射線應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍X線治療機線治療機10-400KvX線線體表腫瘤體表腫瘤鈷鈷60治療機治療機1.25MeV線線深部腫瘤深部腫瘤加速器加速器4-22MVX線線深部腫瘤深部

14、腫瘤4-20MeV電子線電子線體表腫瘤體表腫瘤后裝治療機后裝治療機腔內(nèi)腫瘤或?qū)嶓w腫腔內(nèi)腫瘤或?qū)嶓w腫瘤瘤刀、刀、X刀刀線、線、X線線較小而固定的腫瘤較小而固定的腫瘤高高LET治療機治療機高高LET射線射線所有腫瘤所有腫瘤直線加速器直線加速器后裝治療機后裝治療機X刀治療機刀治療機電子回旋加速器電子回旋加速器Auxiliary equipment定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)：CT定位機、模擬定位機定位機、模擬定位機治療計劃系統(tǒng)：治療計劃系統(tǒng)：體位固定系統(tǒng)：面膜、體模、激光定位系統(tǒng)體位固定系統(tǒng)：面膜、體模、激光定位系統(tǒng)驗證系統(tǒng)：體位驗證、劑量驗證驗證系統(tǒng)：體位驗證、劑量驗證模擬定位機模擬定位機CT定位機定位機體

15、位固定裝置體位固定裝置二維放療二維放療(ERBT)需要預(yù)留較需要預(yù)留較大的邊界大的邊界周圍重要器官周圍重要器官的劑量限制的劑量限制靶區(qū)劑量靶區(qū)劑量75GY降低正常組織受量降低正常組織受量 5.4 Breachtherapy利用計算機控制將封裝好放射源通過施源利用計算機控制將封裝好放射源通過施源器和導(dǎo)管輸送到腫瘤去直接進行照射。器和導(dǎo)管輸送到腫瘤去直接進行照射。包括：腔內(nèi)、管內(nèi)的照射；組織間插植；包括：腔內(nèi)、管內(nèi)的照射；組織間插植；術(shù)中置管和敷貼照射。術(shù)中置管和敷貼照射。常作為外照射輔助手段，不單獨使用。常作為外照射輔助手段，不單獨使用。特點特點局部劑量高局部劑量高照射范圍內(nèi)劑量分布不均一照射范

16、圍內(nèi)劑量分布不均一照射時間短照射時間短一次連續(xù)照射或數(shù)次照射一次連續(xù)照射或數(shù)次照射近距離照射常用核素：銥近距離照射常用核素：銥-192、鈷、鈷-60、碘、碘-125、鈀、鈀-1031. 1.置入并固定施源器置入并固定施源器2.CT2.CT掃描掃描5. 5.優(yōu)化、評估危及器官優(yōu)化、評估危及器官3 3. .勾畫治療靶區(qū)勾畫治療靶區(qū)6. 6.連接放射源連接放射源7 7. .開始治療開始治療4. 4.制定治療計劃制定治療計劃5.5 Special irradiation :5.5.1 術(shù)中放療（術(shù)中放療（Intraoperative radiation therapy,IORT）術(shù)中電子線治療（術(shù)中電

17、子線治療（IOEBRT） 術(shù)中后裝治療（術(shù)中后裝治療（IOBT） 術(shù)中熱放療（術(shù)中熱放療（IOIHT）Radiobiological Effect：1.不利于腫瘤細胞的修復(fù)，具有明顯的生物學(xué)不利于腫瘤細胞的修復(fù)，具有明顯的生物學(xué)效應(yīng)。效應(yīng)。 2.腫瘤細胞失去了再氧合細胞周期同步化的機腫瘤細胞失去了再氧合細胞周期同步化的機會會 3.降低了正常組織的耐受性，容易增加放射并降低了正常組織的耐受性，容易增加放射并發(fā)癥。發(fā)癥。 Characteristics of clinical applicationIORT能對原發(fā)腫瘤外侵區(qū)及淋巴引流區(qū)進能對原發(fā)腫瘤外侵區(qū)及淋巴引流區(qū)進行直接、精確的照射行直接、精

18、確的照射將敏感的正常組織退出照射野外，有效保將敏感的正常組織退出照射野外，有效保護正常組織和器官護正常組織和器官瘤灶區(qū)的高劑量照射，容積量小，全身反瘤灶區(qū)的高劑量照射，容積量小，全身反應(yīng)輕應(yīng)輕提高局部控制率、不增加手術(shù)并發(fā)癥和死提高局部控制率、不增加手術(shù)并發(fā)癥和死亡率。亡率。5.5.2: HyperthermiaRadiobiological Effect :凋亡凋亡立即壞死立即壞死分裂間期死亡分裂間期死亡Biological effects of hyperthermia and radiotherapy二者各自的細胞毒作用互補二者各自的細胞毒作用互補熱療可增加放射敏感性熱療可增加放射敏感性熱療抑制放射受損的熱療抑制放射受損的DNA損傷修復(fù)損傷修復(fù)5.5.3: Stereotactic radiotherapy: X() Knife特點：小野三維集束分次大劑量照射，靶區(qū)劑特點：小野三維集束分次大劑量照射，靶區(qū)劑