腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)培訓(xùn)課件

腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)放射線的生物效應(yīng)直接作用間接作用2腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤內(nèi)細(xì)胞的分類：

分裂增殖期細(xì)胞

靜止期細(xì)胞:G0期細(xì)胞臨床上腫瘤復(fù)發(fā)的根源

無(wú)增殖能力的衰老細(xì)胞可視為死亡細(xì)胞破碎細(xì)胞3腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)人體腫瘤的生長(zhǎng)速度及影響因素倍增時(shí)間（doublingtime,TD）人體腫瘤TD：4天～１年以上，中位數(shù)三個(gè)月

TD與腫瘤的組織類型有關(guān)胚胎性腫瘤，27天；惡性淋巴瘤，29天；中胚層肉瘤，41天；鱗狀細(xì)胞癌，58天；腺癌，82天。4腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤體積倍增時(shí)間的決定因素細(xì)胞周期細(xì)胞生長(zhǎng)比例細(xì)胞丟失的速度

5腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)Tc與TD細(xì)胞周期時(shí)間（Tc）：細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束的時(shí)間間隔。Steel（1977），人體腫瘤細(xì)胞周期時(shí)間從15小時(shí)到大于100小時(shí)，平均為2.3天。

6腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)生長(zhǎng)比例與TD生長(zhǎng)比例（growthfraction,GF）：腫瘤內(nèi)處于增殖周期的細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)的比例。人體腫瘤的生長(zhǎng)比例：30–80%惡性淋巴瘤和胚胎癌的生長(zhǎng)比例：90%腺癌僅為6%左右。早期，腫瘤體積較小，GF較大，對(duì)放射較敏感。晚期，腫瘤體積增大，GF變小，腫瘤對(duì)放射治療常不敏感。

7腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)細(xì)胞丟失與TD腫瘤生長(zhǎng)是細(xì)胞分裂增殖與細(xì)胞丟失之間平衡的結(jié)果。許多人體腫瘤生長(zhǎng)較緩慢，大部分是因?yàn)橛懈叩募?xì)胞丟失率。8腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)細(xì)胞丟失途徑營(yíng)養(yǎng)不良，腫瘤血運(yùn)差，由于氧和其它營(yíng)養(yǎng)成分供應(yīng)不充足致使腫瘤壞死。分裂死亡：由于分裂機(jī)制障礙，細(xì)胞分裂異?；蚍至押蟮淖蛹?xì)胞不存活。細(xì)胞分化不能再分裂，細(xì)胞最終衰老死亡。轉(zhuǎn)移：通過血液和淋巴系統(tǒng)，腫瘤細(xì)胞失落到其它地方。脫落排泄：如胃腸道腫瘤。

引起腫瘤細(xì)胞丟失的主要原因是壞死和分化。

9腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)細(xì)胞丟失—影響腫瘤生長(zhǎng)速度

的最重要的因素正常組織中，細(xì)胞丟失率為100%腫瘤組織中，90%<細(xì)胞丟失率<1腫瘤的倍增時(shí)間一般比細(xì)胞增殖周期長(zhǎng)30-90倍10腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)不同類型腫瘤組織的特點(diǎn)組織類型

倍增時(shí)間（天）標(biāo)記指數(shù)生長(zhǎng)比例（%）細(xì)胞丟失（90%）消滅腫瘤平均劑量（Gy）胚胎腫瘤2730909425-30Gy淋巴瘤2929909435-40Gy中胚層肉瘤413.8116885Gy鱗癌588.3259060-70Gy腺癌832.167160-80Gy11腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤潛在倍增時(shí)間（potentialdoublingtime,Tpot）：

在假定沒有細(xì)胞丟失的情況下，細(xì)胞數(shù)增加一倍所需要的時(shí)間，它決定于細(xì)胞周期時(shí)間和生長(zhǎng)比例。

12腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)Tpot=λTs/LILI=λTs/TcTs：DNA合成的時(shí)間

Tc：細(xì)胞周期的總時(shí)間λ：生長(zhǎng)的細(xì)胞群體中非矩形細(xì)胞時(shí)相分布的校正系數(shù)，常處于0.7和1.013腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)克隆源性細(xì)胞腫瘤細(xì)胞群中具有無(wú)限分裂增殖能力的細(xì)胞稱為腫瘤干細(xì)胞，亦稱為克隆源性細(xì)胞。人克隆源性細(xì)胞比例為0.1%左右，但可能在不同類型的腫瘤內(nèi)比例不同。15腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)射線對(duì)腫瘤細(xì)胞群的影響細(xì)胞周期不同時(shí)相中的細(xì)胞分布，照射后增殖周期中細(xì)胞的再分布可以改變細(xì)胞群的放射敏感性。靜止的細(xì)胞比處于增殖周期內(nèi)的細(xì)胞抗拒。靜止細(xì)胞通常是處于血運(yùn)不好，無(wú)氧和營(yíng)養(yǎng)很差的區(qū)域，這可能是導(dǎo)致放射抗拒的另一個(gè)因素。16腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)射線對(duì)腫瘤細(xì)胞群的影響潛在致死性損傷的修復(fù)對(duì)有大量靜止細(xì)胞的腫瘤更為重要。當(dāng)腫瘤體積增加時(shí)，生長(zhǎng)比例下降，因而體積大的腫瘤比體積小的腫瘤有較多的潛在致死性損傷的修復(fù)。兩次照射之間細(xì)胞的再增殖可以部分地抵消照射的殺傷作用。17腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)分次照射后正常細(xì)胞群和腫瘤細(xì)胞群的差異

腫瘤細(xì)胞群內(nèi)的生長(zhǎng)比例較正常組織為大，處于細(xì)胞周期活動(dòng)的細(xì)胞多，所受的致死損傷比正常組織多，受其他不同程度的損傷也較正常組織多。比較不同組織類型的腫瘤，可以看到增殖細(xì)胞百分比很高及細(xì)胞丟失率很高的腫瘤對(duì)放射最敏感，也最易被放射治愈。正常組織受照射后細(xì)胞增殖周期的恢復(fù)較腫瘤為快。實(shí)驗(yàn)?zāi)[瘤受照射后，由于腫瘤組織內(nèi)一部分細(xì)胞處于慢性乏氧狀態(tài)，因此亞致死損傷的恢復(fù)較慢，G2期延長(zhǎng)。18腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)分次照射后正常細(xì)胞群和腫瘤細(xì)胞群的差異照射后腫瘤有可能暫時(shí)地加速生長(zhǎng)，但這種生長(zhǎng)速度比不上正常組織為填補(bǔ)損傷而出現(xiàn)的增殖加速。19腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)TCP與劑量之間的關(guān)系存活細(xì)胞的數(shù)量與初始細(xì)胞數(shù)及每分割劑量所殺滅的細(xì)胞數(shù)量相關(guān)。對(duì)于臨床甚至顯微鏡都難以發(fā)現(xiàn)的、極少腫瘤細(xì)胞集合的亞臨床病灶，45~50Gy的照射劑量可使90%以上的病灶獲得控制。腫瘤細(xì)胞數(shù)超過106/cm3，顯微鏡下可發(fā)現(xiàn)的微小病灶，例如外科手術(shù)邊緣殘留的病灶，需要60~65Gy才能控制腫瘤。對(duì)于臨床可見或可觸及的腫瘤病灶，則需65Gy以上的劑量。臨床上，可以通過縮野技術(shù)提高腫瘤中央?yún)^(qū)域的劑量。20腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)21腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)治療比治療比（Therapeuticratio,TR）正常組織耐受量與腫瘤致死量的比值。

22腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤放射反應(yīng)性=腫瘤可治愈性甲狀腺髓樣癌或軟骨肉瘤，在治療期間幾乎沒有什么消退，但這些腫瘤有很高的治愈率。而小細(xì)胞肺癌等對(duì)放射極其敏感的腫瘤，其預(yù)后卻相當(dāng)差。

因腫瘤縮小得很快而降低原定的照射劑量是錯(cuò)誤的。

23腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)影響人體腫瘤放射敏感性的因素腫瘤的組織類型是影響放射敏感性的最重要的因素。放射敏感的腫瘤，如惡性淋巴瘤、白血病、精原細(xì)胞瘤、腎母細(xì)胞瘤等。僅需30-40Gy的劑量就可以消滅腫瘤或使腫瘤明顯縮小。

放射中度敏感的腫瘤，如鱗癌和腺癌。一般需要60-70Gy的劑量才能消滅或控制腫瘤。放射抗拒的腫瘤，如各種軟組織肉瘤。需要70Gy以上的劑量才能達(dá)到基本控制腫瘤。24腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)影響腫瘤放射敏感性的臨床因素腫瘤的臨床期別以往的治療情況局部感染腫瘤的生長(zhǎng)部位腫瘤的臨床分型病人的全身情況合并癥25腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤的加速再增殖復(fù)發(fā)的時(shí)間單個(gè)腫瘤細(xì)胞—30次倍增，生長(zhǎng)為可見的腫瘤10,000個(gè)存活細(xì)胞—15-17次的倍增腫瘤局部復(fù)發(fā)多在照射后12個(gè)月內(nèi)，提示小于10,000個(gè)存活細(xì)胞的腫瘤的平均體積倍增時(shí)間僅2～3周，而目前未經(jīng)照射的腫瘤的中位體積倍增時(shí)間約為2個(gè)月，說明在放射治療后存在加速再增殖現(xiàn)象。再增殖可能是放射治療失敗的原因。兩次照射間細(xì)胞的快速增殖可能補(bǔ)償每分次照射所造成的細(xì)胞死亡。26腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤的加速再增殖分段治療使腫瘤局部控制率下降頭頸部鱗癌患者，應(yīng)用相同總劑量照射，分段治療治療的局部控制率明顯低于連續(xù)治療的腫瘤局部控制率，提示在分段治療間隔期間，腫瘤存在快速再增殖。27腫瘤組織放射生物學(xué)培訓(xùn)腫瘤的加速再增殖總的治療時(shí)間延長(zhǎng)降低了腫瘤的局部控制率頭頸部腫瘤和宮頸癌，把常規(guī)放射治療的時(shí)間延長(zhǎng)，局部控制率明顯下降，每增加1日，局部控制率下降1%-2%。在治療開始后3-4周內(nèi)，劑量并不需要增加，但以后，需要平均每日增加0.6Gy，才能克服腫瘤細(xì)胞快速的增殖。正常組織粘膜增殖開始于照射后10