放射治療中的分次照射

關(guān)于放射治療中的分次照射第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射治療中的分次照射在臨床放射治療中，為了達(dá)到腫瘤控制，需要給予一定的照射劑量，而正常組織的耐受性常是限制照射劑量的原因。利用一些物理因素，擴(kuò)大射線對(duì)正常組織和腫瘤組織作用的差距，減少正常組織損傷，是放射治療腫瘤的一項(xiàng)重要措施，而分次照射就是其中重要措施之一。第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射治療中的分次照射1896年1月29日芝加哥報(bào)道開始為一位乳腺癌病人進(jìn)行了每天一次，共18次的治療。第一例單純采用放射治療治愈的腫瘤病人是一位49歲的患鼻根部基底細(xì)胞癌的婦女。治療開始于1899年7月4日共照射了99次。治療30年后也沒發(fā)現(xiàn)有殘余病灶的證據(jù)，說明完全治愈了。第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射治療中的分次照射自20世紀(jì)30年代以來，以臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立起來的分次照射治療方法(每周5次，每次2Gy)已被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)方法。長期大量的臨床實(shí)踐表明，這種方法基本上符合大多數(shù)情況下正常組織和腫瘤組織對(duì)射線反應(yīng)差異的客觀規(guī)律，起到了保護(hù)正常組織和保證一定腫瘤細(xì)胞群殺滅率的作用。第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射治療中的分次照射這種作用的產(chǎn)生主要通過多次分次照射，達(dá)到一個(gè)由許多生物及物理因素相互作用而產(chǎn)生的效應(yīng)累積的結(jié)果。由于腫瘤臨床情況的復(fù)雜性，治療腫瘤的最佳方法也不可能是一成不變的。目前臨床上還有許多不同的分次照射方法，為分次照射提供一個(gè)完整的能說明基本原理的科學(xué)依據(jù)仍然是腫瘤放射生物學(xué)的一項(xiàng)重要工作。第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一主要內(nèi)容分次照射中的生物因素（4R）分次照射類型（常規(guī)、非常規(guī)）分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一Thankyou！第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一分次照射中的生物因素（稱4R）放射損傷的修復(fù)(Repairofradiationdamage)再群體化(Repopulation)細(xì)胞周期的再分布(Redistributionwithinthecellcycle)乏氧細(xì)胞的再氧合(Re-oxygenationofhypoxiacell)第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)影響分次照射反應(yīng)中最常見的生物現(xiàn)象是亞致死性損傷修復(fù)能力。晚反應(yīng)組織比早反應(yīng)組織修復(fù)能力大，這可以解釋為早反應(yīng)組織中存活細(xì)胞分裂周期進(jìn)程短、損傷固定的結(jié)果。當(dāng)分次照射時(shí)，與早反應(yīng)組織相比，晚反應(yīng)組織可以得到較多的保護(hù)。第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)可以看出，晚反應(yīng)組織曲線彎曲程度較大，在A點(diǎn)劑量(分次量小)，射線對(duì)晚反應(yīng)組織的效應(yīng)比早反應(yīng)組織小。當(dāng)一次照射劑量較大時(shí)(B點(diǎn))，晚反應(yīng)組織損傷比早反應(yīng)組織嚴(yán)重。因此說隨著分次照射劑量的增加，晚反應(yīng)組織靶細(xì)胞存活率下降更劇烈。反之，隨著分次量減少，晚反應(yīng)組織將得到很大的保護(hù)。第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)早反應(yīng)與晚反應(yīng)組織之間分次照射反應(yīng)差別的臨床意義如下：①分次劑量較大時(shí)，對(duì)晚反應(yīng)組織相對(duì)較為有害。如果臨床上兩種不同治療方案達(dá)到相同的急性反應(yīng)，每次分割劑量較大時(shí)，晚反應(yīng)組織損傷較嚴(yán)重。②除了慢性增殖的腫瘤外，用小劑量分割照射較有利于治療。隨著每次分次量的繼續(xù)下降，對(duì)晚反應(yīng)正常組織比早反應(yīng)組織產(chǎn)生更大的保護(hù)。超分割時(shí)晚反應(yīng)組織的耐受量比常規(guī)照射大，這樣就增加了腫瘤組織和晚反應(yīng)組織之間的治療差異。第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)③為了獲得最大的增強(qiáng)比，必須使晚反應(yīng)組織完成SLD修復(fù)。因此超分割分次間隔應(yīng)在6h以上。④中子照射時(shí)，在低劑量區(qū)有較高的相對(duì)生物效能。臨床上用中子放療時(shí)，晚期生物效應(yīng)較高并不反映中子對(duì)晚反應(yīng)組織的特殊效應(yīng)，而是缺少分次x射線照射時(shí)產(chǎn)生的保護(hù)作用。第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)另一種影響分次照射反應(yīng)中的生物現(xiàn)象是潛在致死性損傷的修復(fù)能力。PLD的修復(fù)主要發(fā)生在非增殖細(xì)胞中，表現(xiàn)為低LET射線照射后經(jīng)過一定條件和時(shí)間，細(xì)胞存活率增高。第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一放射損傷的修復(fù)(Repair)PLD修復(fù)和臨床放射效應(yīng)有一定的關(guān)系，如黑色素瘤，骨肉瘤等放射不敏感腫瘤的PLD修復(fù)比乳腺癌的要強(qiáng)。分裂快的細(xì)胞沒有PLD修復(fù)，高LET射線照射PLD修復(fù)也不明顯，但G1期比率高的細(xì)胞PLD修復(fù)較明顯。第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一Repopulation腫瘤的再群體化正常組織的增殖第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一腫瘤的再群體化臨床上腫瘤在有效治療后消退，往往會(huì)使人們相信腫瘤內(nèi)已不復(fù)存在活力較強(qiáng)的克隆源性細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大出乎預(yù)料，在腫瘤體積不斷消退的同時(shí)，殘存的10％存活克隆源性細(xì)胞已在快速再生長。臨床進(jìn)行分割照射時(shí)，每次照射量不可能達(dá)到破壞全部腫瘤細(xì)胞的目的，腫瘤細(xì)胞的再生或再群體化(regenerationorrepopulation)是不可避免的。第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一腫瘤的再群體化有時(shí)常規(guī)分割放療對(duì)腫瘤體積縮小不明顯甚至繼續(xù)出現(xiàn)一過性增大，從而提示：腫瘤內(nèi)存在克隆源性細(xì)胞的再群體化以及“死亡”瘤細(xì)胞仍可分裂幾代后死亡，機(jī)體清除死亡細(xì)胞也需一定時(shí)間但是臨床上不能簡單的根據(jù)臨床腫瘤大小的變化來估計(jì)克隆源性瘤細(xì)胞的增殖活動(dòng)，而且腫瘤細(xì)胞的再群體化往往在療程開始后的2~3周出現(xiàn)，使我們不能隨意降低每次放療劑量和延長療程時(shí)間。第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一腫瘤的再群體化考慮到腫瘤的放療再增殖特點(diǎn)，一個(gè)好的根治性放療方案應(yīng)該是：盡可能縮短治療時(shí)間出現(xiàn)嚴(yán)重的急性放療反應(yīng)時(shí)，中斷治療的時(shí)間也應(yīng)盡量短一般情況下不要采用單純的分段治療非醫(yī)療原因的間斷治療，需通過提高劑量以達(dá)到既定生物效應(yīng)快增長的腫瘤應(yīng)采取加速治療，以抑制再增殖，更好地控制腫瘤。第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一正常組織的增殖人體正常組織受一種自動(dòng)控制穩(wěn)定系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，因此到一定程度細(xì)胞增殖就會(huì)停止。機(jī)體主要有兩種主要生長調(diào)控機(jī)制，一種直接作用于細(xì)胞群，是由子代細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)細(xì)胞增殖的反饋?zhàn)饔?；第二種是作用于細(xì)胞周圍環(huán)境，如維生素、抗原抗體反應(yīng)、激素等可以同時(shí)對(duì)幾種細(xì)胞群起作用。當(dāng)某一群體因放射線等作用，細(xì)胞丟失大于增殖時(shí)，該機(jī)制將自動(dòng)啟動(dòng)，促進(jìn)正常組織細(xì)胞加速增殖，以迅速補(bǔ)充損失。第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一Redistributionwithinthecellcycle分次照射治療后，處于敏感時(shí)相的腫瘤細(xì)胞群損傷最重乃至死亡，使殘留的細(xì)胞部分的出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞周期的再分布。照射后腫瘤內(nèi)的增殖細(xì)胞的增殖速度有很大變化，這種進(jìn)程速度的差異使部分同步化細(xì)胞又很快走向不同步化混合群，隨時(shí)間延伸處于周期中敏感時(shí)相(G2~M)的存活細(xì)胞比例更大。從而“再分布”可在非同步化的增殖群體內(nèi)起到“自身增敏”的作用。第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一Re-oxygenation腫瘤細(xì)胞增殖到一定體積時(shí)，其乏氧細(xì)胞的比例保持恒定，一般可有2％的干細(xì)胞是處于乏氧狀態(tài)。接受放射治療后，腫瘤組織中的乏氧細(xì)胞比例明顯提高，經(jīng)24小時(shí)的恢復(fù)，細(xì)胞由乏氧狀態(tài)向氧合狀態(tài)發(fā)展。分次照射中，由于腫瘤體積縮小，血液供應(yīng)改善，使乏氧細(xì)胞變得接近血管，同時(shí)失去無限增殖能力的細(xì)胞氧耗量降低，出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的再氧合對(duì)提高放射治療增敏比有益。第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一Re-oxygenation動(dòng)物實(shí)驗(yàn)充分證明了乏氧細(xì)胞的再氧合有如下機(jī)制：腫瘤細(xì)胞群總量減少，而血管沒有損失，這樣血管密度相對(duì)增加對(duì)放射敏感的富氧細(xì)胞選擇性的被殺傷，使原先乏氧細(xì)胞到血管的最近距離縮短細(xì)胞死亡使總氧耗下降血管的分流導(dǎo)致血流循環(huán)的變異腫瘤細(xì)胞遷移活動(dòng)第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一常規(guī)分割放射治療常規(guī)分割放射治療：200cGy/次，1次/日，5日/周。是數(shù)十年來的經(jīng)驗(yàn)方案，是最基本和最常用的放射治療方法。第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一非常規(guī)分割放射治療超分割放射治療：減少每次分割劑量，增加每天放射治療次數(shù)，總療程不變，總劑量增加。如：110~120cGy/次，2次/日，5日/周。主要用于增殖較快的腫瘤治療，以減少晚反應(yīng)組織的損傷。每日兩次照射的間隔時(shí)間應(yīng)盡可能長，不應(yīng)少于4h，最好超過6h。因?yàn)橥矸磻?yīng)組織SLD修復(fù)需6h，而早反應(yīng)組織在3~4h內(nèi)即可完成SLD修復(fù)。第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一非常規(guī)分割放射治療加速治療：縮短總的治療時(shí)間，劑量不增加或減少。其目的是克服放射治療中腫瘤細(xì)胞的加速再增殖問題。如：150~200cGy/次，2次/日，5日/周加速治療主要適用于腫瘤生長迅速、再增殖潛力很大的那些患者，而一些具有高度增殖活性和高度細(xì)胞丟失的腫瘤最有可能呈現(xiàn)早期和迅速的再增殖反應(yīng)。原則上在正常組織早期反應(yīng)可接受的情況下，治療所有腫瘤都應(yīng)以短的療程進(jìn)行，總劑量不應(yīng)減少。第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一非常規(guī)分割放射治療分段治療：每次劑量同常規(guī)分割或稍多一點(diǎn)，總劑量可以比常規(guī)治療略有增加。療程中間有休息，因此總療程延長。有利于正常組織修復(fù)及腫瘤的再氧合，對(duì)年老體弱病人較為適合。但延長療程是不利于腫瘤控制的。第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一非常規(guī)分割放射治療少分割治療：每周照射1~3次，每次劑量相應(yīng)增加，可以按等效公式計(jì)算照射劑量?？偟膩碚f，與常規(guī)分割比較沒有什么優(yōu)越性，正常組織反應(yīng)可能較重。第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用每周5次、每次2Gy的常規(guī)分割治療方法，雖然應(yīng)用多年，但對(duì)每個(gè)具體腫瘤病人并不一定是最佳的治療方案。因此需要我們調(diào)整分次治療計(jì)劃，以適合各種不同臨床情況腫瘤病人的治療。第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用能夠影響劑量分次的生物因素歸納如下：①增殖慢的晚反應(yīng)組織比早反應(yīng)組織在由SLD累積引起的細(xì)胞死亡上更明顯。②早反應(yīng)組織有很大的再增殖能力。③腫瘤再增殖反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間和速率變化很大。④在分次照射之間，細(xì)胞周期的再分布在增殖組織引起增敏作用，而對(duì)非增殖組織無作用。第三十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一分次照射計(jì)劃的調(diào)整及臨床應(yīng)用⑤在所有劑量范圍內(nèi)低氧都影響腫瘤細(xì)胞的放射反應(yīng)，但在低劑量區(qū)較小。⑥常規(guī)分割治療期間細(xì)胞再氧合是迅速的。⑦晚反應(yīng)組織SLD修復(fù)比早反應(yīng)組織持續(xù)時(shí)間長。⑧如果放射治療不是每天進(jìn)行，再增殖可以很快發(fā)生。第三十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期一