臨床腫瘤放射治療基礎(chǔ)

1、臨床腫瘤放射治療基礎(chǔ)第1頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握：放射治療的適應(yīng)證、綜合治療原則2、熟悉：放射治療的反應(yīng)及處理方法3、了解：常見惡性治療的臨床特點、治療原則第2頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第一節(jié) 臨床腫瘤放射治療原則一、放射治療適應(yīng)證與禁忌證（一）放射治療適應(yīng)證：1、根據(jù)腫瘤對放射線敏感程度不同，可將惡性腫瘤大致分為四類：對放射線高度敏感的腫瘤對放射線中度敏感的腫瘤對放射線低度敏感的腫瘤對放射線不敏感的腫瘤第3頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日2、根據(jù)放射治療的目的不同，放療可有以下三方面的

2、作用：根治性放射治療姑息性放射治療綜合性放射治療第4頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日（二）放射治療禁忌證：全身情況腫瘤情況放射治療情況第5頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日二、放射治療方式的選擇1、遠(yuǎn)距離照射（外照射）2、近距離照射（內(nèi)照射）3、兩者的區(qū)別第6頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日三、放射治療的綜合原則（一）放療與手術(shù)結(jié)合（二）放療與化療結(jié)合（三）放療與手術(shù)、化療結(jié)合第7頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日四、放射治療反應(yīng)與損傷 放射引起的正常組織反應(yīng)一般分為早期原發(fā)反應(yīng)和晚期繼發(fā)反應(yīng)。

3、早期放射反應(yīng)一般是指放射引起的組織細(xì)胞本身的損傷，還有可能并發(fā)的炎癥，如口、鼻腔粘膜急性放射性反應(yīng)引起局部粘膜紅腫、痛、淺潰瘍及偽膜形成等；皮膚急性干性或濕性放射性反應(yīng)等。第8頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日 晚期放射反應(yīng)是指放射引起的小血管閉塞和結(jié)綈組織纖維化而影響組織器官的功能，如腺體分泌功能減退引起口干，肺、皮膚及皮下組織的纖維化收縮等。而較嚴(yán)重的放射損傷，如放射性截癱、腦壞死、骨壞死和腸壞死等都是絕對不允許的。第9頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日（一）正常組織的放射耐受性1、腫瘤的放射敏感性 組織對放射線的敏感性（指損傷程度）與其增殖

4、能力成正比，與其分化程度成反比，即繁殖能力越強的組織越敏感，分化程度越低的越敏感，反之亦然。第10頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日2、正常組織的放射耐受性受照射的體積每次照射的分割劑量放射的同時使用的化療藥物原有臟器的功能第11頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日（二）皮膚的放射反應(yīng)（三）肺的放射反應(yīng)（四）食管的放射反應(yīng)（五）心臟的放射反應(yīng)（六）肝臟的放射反應(yīng)（七）中樞神經(jīng)系統(tǒng)的放射反應(yīng)（八）脊髓的放射反應(yīng)第12頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日五、放射反應(yīng)的處理（一）皮膚放射反應(yīng)的處理（二）頭頸部放射反應(yīng)的處理（三）胸部

5、放射反應(yīng)的處理（四）腹部放射反應(yīng)的處理（五）盆腔放射反應(yīng)的處理（六）全身放射反應(yīng)的處理第13頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第二節(jié) 臨床常見惡性腫瘤的臨床特點第14頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第五章 常用放射治療設(shè)備學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握：現(xiàn)代放射治療技術(shù)實施過程中的常用設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和特點,以及其原理和功能，包括電子直線加速、鈷-60治療機、后裝治療機、CT模擬機和治療計劃系統(tǒng)。熟悉：X線治療機、常用模擬定位機、射野擋塊及組織補償?shù)闹谱髟O(shè)備。了解：治療驗證設(shè)備和呼吸門控技術(shù)。第15頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日kV級

6、X射線治療機和鈷-60治療機是早期的外照射設(shè)備，前者目前已趨于淘汰；后者由于設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單，成本較低，具有較好的臨床意義，目前在中小醫(yī)院仍有一定的市場。而在大型綜合性醫(yī)院和專業(yè)腫瘤醫(yī)院，作為主流外照射設(shè)備，醫(yī)用電子直線加速器正在放療界得到迅速推廣和應(yīng)用。在計算機控制下，以192銥作為放射源的近距離后裝治療機是目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)照射設(shè)備。第16頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日而性能更加優(yōu)越的重粒子加速器等高能粒子加速器，由于結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，價格昂貴等原因，目前和今后相當(dāng)長的時間內(nèi)還難以推廣應(yīng)用。放射治療究竟選用何種放療設(shè)備，選用何種放射源，用多高的能量進行照射，要根據(jù)

7、實際臨床需要和當(dāng)時的經(jīng)濟技術(shù)水平綜合考慮來確定。第17頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第一節(jié) KV級x線治療機一、X線的產(chǎn)生原理二、X線治療機的一般結(jié)構(gòu)三、X線治療機的分類四、X線能譜的特點第18頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第二節(jié) 遠(yuǎn)距離60鈷治療機一、鈷-60治療機的基本結(jié)構(gòu)密封的鈷放射源源容器及防護機頭具有開關(guān)功能遮線器定向限束功能的準(zhǔn)直器治療機架治療床計時器及運動控制系統(tǒng)輻射安全及聯(lián)鎖系統(tǒng)第19頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第20頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日二、60鈷治療機幾

8、何半影及消半影裝置第21頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日為了減少幾何半影，準(zhǔn)直器距體表越近越好，但太近了不利于機器轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，同時由于準(zhǔn)直器的散射劑量破壞建成效應(yīng)反而提高了表面劑量，因此準(zhǔn)直器一般距離體表不能低于1520cm。為了減少穿射半影，準(zhǔn)直器的厚度應(yīng)大于4.5半價層，也就是說用鉛作準(zhǔn)直器時厚度應(yīng)大于7cm，而且均采用復(fù)式球面結(jié)構(gòu)。第22頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日三、鈷-60治療機種類鈷-60治療機按結(jié)構(gòu):直立式和旋轉(zhuǎn)式直立式 運動范圍135cm旋轉(zhuǎn)式 機頭不能升降，只能360度旋轉(zhuǎn)，源到等中心的距離為80cm或100cm。 固定式

9、鈷-60治療機是早期產(chǎn)品，已被旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機逐步取代。旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機的機架可以作360旋轉(zhuǎn)，機頭也可朝一定方向移動，照射起來方便，可以做多種治療，如等中心治療、切野照射等，有些還能作鐘擺照射和定角照射等。第23頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日四、鈷源的更換放射活度減少，治療時間加長，效能下降換源后需重新測量物理參數(shù)，如輸出劑量、射野平坦度、對稱度、半影測定及機器本身防護第24頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日鈷-60治療機的優(yōu)缺點射線的劑量分布特性不夠理想，皮膚受量較大，能量不可調(diào)節(jié)，適應(yīng)證受到一定限制需要定期換源，對工作人員具有較

10、大的放射危險性。主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，因此，在中小醫(yī)院，目前仍有一定的市場。 第25頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第三節(jié) 醫(yī)用電子直線加速器第26頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日輸出能量較高劑量分布特性較好輸出不同能量的光子(X射線) 不同能量的電子醫(yī)用電子直線加速器是放射治療領(lǐng)域的主流機型第27頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日一、醫(yī)用電子加速器類型感應(yīng)加速器回旋加速器直線加速器直線加速器性價比最高第28頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日二、醫(yī)用電子直線加速器的射線類型和能量第29頁

11、，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日三、醫(yī)用電子直線加速器的基本結(jié)構(gòu)醫(yī)用電子直線加速器基本結(jié)構(gòu)：電子槍、微波源、加速管、DC直流系統(tǒng)、真空泵系統(tǒng)、侍服系統(tǒng)(聚焦線圈、對中線圈)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(偏轉(zhuǎn)室、偏轉(zhuǎn)磁鐵)、劑量監(jiān)控系統(tǒng)、機頭及治療床第30頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日醫(yī)用電子直線加速器的主要結(jié)構(gòu)介紹加速管是加速器的核心部件微波源是磁控管或速調(diào)管，提供10cm波段的電磁波(頻率為2998MHz或2856MHz)電子槍發(fā)射供加速的電子第31頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日自動控制系統(tǒng)包括能量控制和故障檢測兩大功能，在正常情

12、況下，操作人員通過計算機對各大系統(tǒng)進行工作控制，發(fā)生各類故障時，計算機會自動進行檢測報警，并禁止治療，以保證絕對安全。真空系統(tǒng)由鈦泵和真空器件構(gòu)成，作用是保持加速管內(nèi)部和電子槍等部位的高度真空狀態(tài)，以避免燒壞燈絲、腔內(nèi)打火和能量損失等。 第32頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日射線束引出系統(tǒng)治療床系統(tǒng)則是對患者進行放射治療時的床體結(jié)構(gòu)，可以進行X、Y、Z三個方向的直線運動和治療床整體繞等中心的旋轉(zhuǎn)運動，以滿足不同部位的治療需求；第33頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日機架第34頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日治療頭射線束

13、的準(zhǔn)直和控制系統(tǒng)主要在機頭，包括X射線和電子束兩種。直線加速器的治療附件第35頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日四、醫(yī)用電子直線加速器的基本工作原理電子在電場中受到電場力的作用而運動，電子因受電場力的加速而獲得能量。在電子直線加速器的加速管內(nèi)部，“諧振腔”在微波的激勵下產(chǎn)生沿軸線向前移動的高壓電場，電子被持續(xù)加速而獲得能量。不難理解，電場強度越強，加速距離越長，電子獲得的能量就越高，這些獲得高能量的電子，直接引出就是電子射線，打靶以后就可以輸出X射線。根據(jù)微波在加速管中的不同工作方式，電子直線加速器可分為行波加速器和駐波加速器兩種類型。第36頁，共62頁，2022年，5

14、月20日，19點10分，星期日行波加速原理行波加速管一般是“盤荷波導(dǎo)”結(jié)構(gòu)，是在一段光滑的圓形波導(dǎo)上周期性的放置具有中心圓孔的圓形膜片組成，這種結(jié)構(gòu)稱為“諧振腔”。在行波加速管中，微波電磁場以波的形式沿中心軸向前傳播時，就會在諧振腔中激勵生成行波電場，注入的電子就像踏著沖浪板一樣，騎在行波電場上加速前進。如果能保持行波電場的速度始終與被加速的電子速度一致，就會持續(xù)不斷地對電子進行加速，被加速的電子的能量就會不斷增加，這就是行波加速原理。 第37頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日 實際上，行波加速管可以分為兩個加速階段，在加速管的開始部分，由于電子速度低，圓盤及其孔的直徑

15、較大，圓盤間距也小，使波的傳播速度慢些，隨電子速度逐漸增快，圓盤直徑逐漸綿小，間距增大，但這一段很短，很快就能使電子速度接近光速，通常這一部分叫做聚束段；之后，圓盤間距保持不變，腔的大小也逐漸一致。在這一階段，電子速度基本不再增加，而電子能量的增加，主要表現(xiàn)在電子相對質(zhì)量的增加，因此，與其說是加速器，倒不如說是加能器。根據(jù)相對論理論，電子速度永遠(yuǎn)不會超過光速，但電子能量可以無限制增加，這就是高能電子直線加速器得以實現(xiàn)的理論基礎(chǔ)。第38頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第39頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日駐波加速原理駐波加速管也是由多個諧振腔鏈

16、接起來的，而諧振腔的大小和距離是相等的。在諧振腔軸線上有可讓電子通過的中心孔，在腔中建立起隨時間振蕩的軸向電場，軸向電場的大小和方向是隨時間交變的，而這種振蕩的包絡(luò)線都是原地不動，駐型波形，故稱為駐波，這種加速管就叫做駐波加速管，采用駐波加速管的加速器就叫做駐波加速器。第40頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日駐波加速過程是，電場隨時間漸漸從小到大，而方向又正好適合加速電子時，電場方向卻是減速的，但過一會，場值隨時間變成減速方向時，腔電場的方向變得正好能加速電子。因此可以設(shè)想，如果讓電子在腔的場強正好由負(fù)變正那一瞬間(場強正是加速方向)注人其中，電子在前進時，場強不斷增加

17、，電子不斷獲得能量，場強到達(dá)峰值時，電子也正好到達(dá)腔的中央。其后場強開始下降，電子在后半腔中飛行，當(dāng)場強開始由正變負(fù)時，電子正好飛出1#腔進入下一個腔。這時2#腔的場強又正好由負(fù)變正。電子在2#腔中又能繼續(xù)加速獲得能量。如果這種安排能得到滿足，電子就可不斷獲得能量。這就是駐波加速原理。第41頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第42頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日五、多葉準(zhǔn)直器(MLC)（一）多葉準(zhǔn)直器基本結(jié)構(gòu) 多葉準(zhǔn)直器是由幾十對相對獨立的葉片構(gòu)成，每個葉片由一個步進電機控制，可以獨立運動，各個葉片的運動是由計算機控制自動完成的，從而可以達(dá)到“

18、適型治療”和“調(diào)強治療”技術(shù)，以達(dá)到精確治療目的。第43頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第44頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日 MLC的最初應(yīng)用是取代傳統(tǒng)的擋塊, 形成期望的射野形狀,開展經(jīng)典適形放療。與射野擋塊相比, MLC 適形具有顯著優(yōu)勢: 能大幅提高適形治療的效率, 操作簡便, 不會產(chǎn)生有害氣體或粉塵。第45頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日（二）多葉準(zhǔn)直器的漏射線和半影（三）多葉準(zhǔn)直器的特點第46頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第四節(jié) 近距離放射治療機一、后裝治療機第47頁，共62頁

19、，2022年，5月20日，19點10分，星期日第48頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第49頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日近距離治療常用核素放射性同位素放射、三種射線。放射治療主要使用射線、射線，射線的應(yīng)用多于射線。近距離照射常用的輻射源是輻射源，有226鐳源、137銫源、60鈷源、192銥源，國內(nèi)98%用的是192銥源。第50頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日三、粒子源適合粒子近距離治療的放射源必須滿足穿透力強易于放射防護半衰期不易過長易制成微型源第51頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日四、近

20、距離治療機的特點輻射能量絕大部分被腫瘤吸收，最大限度殺滅腫瘤細(xì)胞，保護正常組織和危及器官。第52頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日（一）現(xiàn)代近距離治療（二）近距離治療劑量學(xué)特點1、距離平方反比定律2、劑量率效應(yīng)3、劑量分布的特點第53頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第五節(jié) 模擬定位機模擬定位機的基本結(jié)構(gòu)X射線管(俗稱球管)高低電壓發(fā)生器影像增強器可上下移動和等中心旋轉(zhuǎn)的機架可作360旋轉(zhuǎn)的X線機頭機頭內(nèi)設(shè)有準(zhǔn)直器和射野“井”型界定線模擬床跟加速器治療床的結(jié)構(gòu)原理完全一樣，能做上下左右和前后三個方向的運動，并能做等中心旋轉(zhuǎn)；影像增強器也能做三維方

21、向的移動，以方便成像定位。控制操作系統(tǒng)、激光定位燈系統(tǒng)等 第54頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日工作原理模擬定位機除了具有透視和拍照功能之外，還具有模擬加速器相關(guān)機械參數(shù)的功能。當(dāng)對患者實施模擬定位時，先將患者扶到模擬床上躺下，并粗調(diào)機架高度和治療床的前后左右及上下位置，使需要治療的病變部位大概處于等中心處。然后，工作人員退出機房，并關(guān)好防護門。在控制室內(nèi)，一邊透視，一邊遙控旋轉(zhuǎn)并調(diào)整機架、機頭的角度和準(zhǔn)直器等相關(guān)機械運動部件的位置，使需要放射治療的部位正好處在射野“井”型界定線中間，如果需要，可在患者身體表面放置一根與需要放射治療的部位相似形狀的鉛絲，然后繼續(xù)透視調(diào)

22、整，直到需治療部位正好處在射野“井”型界定線與鉛絲圍成的區(qū)域為止。第55頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日這時，模擬定位機的機架角度、機頭角度和射野“井”型界定線的位置，就是在加速器上進行放射治療時的機架角、機頭角和準(zhǔn)直器的開野位置，而鉛絲形狀就是需要制作鉛擋塊的邊緣形狀。模擬定位結(jié)束后，要在患者身體表面的射野“井”型界定線與鉛絲圍成的區(qū)域上，用專門的劃痕液或劃痕筆畫出邊界線。這樣，患者的照射區(qū)域和加速器的相關(guān)機械參數(shù)就可以確定下來。第56頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日因模擬機的焦點到機架旋轉(zhuǎn)軸距離為80100cm，致使焦點到片盒距離達(dá)120

23、140cm，而多數(shù)診斷型X線機的靶焦點到影像增強器表面或到膠片暗盒的距離為70cm，由于平方反比關(guān)系，模擬機約需8倍多的曝光量(mAs)才能獲得診斷X線的影像質(zhì)量。這就要求模擬定位機有高電壓大功率輸出的X線發(fā)生器和X線球管。X線球管的靶不僅要能承受短時間大電流的曝光，而且其焦點的大小必須適當(dāng)，以避免射野“井”型界定線的放大和變得模糊。模擬機室也要設(shè)置與加速器室一樣的激光定位燈，用來確定模擬空間的等中心位置。這樣，才能保證通過模擬機制定的治療計劃可以在加速器上得以實現(xiàn)。第57頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日第六節(jié) CT模擬機第58頁，共62頁，2022年，5月20日，19點10分，星期日一