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G0•= •=
G1期 期 S期 期
M期 期 G2期 期
肿瘤细胞分类
1
分裂增殖期细胞
生长分数20~ % 生长分数 ~80%
2
破碎细胞
4
肿瘤内细胞
静止期 细胞
无增殖能力 的细胞
3
肿瘤生长速度的影响因素
肿瘤生长速度的影响因素
细胞周期 时间
生长分数
细胞丢失 的速度
肿瘤生长速度的影响因素
细胞周期时间( TC ):
分裂死 亡
细胞脱落
营养不良 坏死
细胞分化
转移
肿瘤生长速度的影响因素
分类 倍增时间 (天) 标记指数 (%) 生长分数 (%) 细胞丢失 (%) 消灭肿瘤 的平均剂 量
胚胎肿瘤 淋巴瘤 中胚层肉瘤 鳞癌 腺癌
27天 29天 41天 58天 83天
30% 29% 3.8% 8.3% 2.1%
90% 90% 11% 25% 6%
肿瘤生长速度的影响因素
肿瘤潜在倍增时间(potential doubling time,Tpot)
定义:假定没有细胞丢失的情况下,细胞数增加一倍所需要 的时间。
肿瘤生长速度的影响因素
细胞丢失的速度:
丢失方式 营养不良、血供差、 肿瘤坏死 细胞分化:不能再分 裂,最终衰老死亡 分裂死亡:分裂障碍、 异常或子细胞不存活 转移: 脱落排泄:
Intial cell number 1,000,000,000 500,000,000 250,000,000 125,000,000 67,500,000 33,750,000 16,625,000 7,823,500 3,906,250 1,953,125 976,562 488,281 244,150 122,070 61,035 30,517 15,528 7,629 3,814 1,907 953 476 238 119 59 29 15 7 4 2 1
1. What is the indication for radiation therapy? therapy? 2. What is the goal of radiation therapy? therapy? 3. What is the planned treament volume? volume? 4. What is the planned treament technique? technique? 5. What is the planned treament dose? dose?
肿瘤组织放射生物学 肿瘤细胞群的增殖动力学
1 2 3 4
射线对肿瘤细胞群的影响 肿瘤控制概率与剂量之间的关系 肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系 肿 控 概 与剂 间 关系
5
影响人体肿瘤放射敏感性的因素 Conclusion
6
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
复发时间:
分段治疗使肿瘤局部控制率下降 总的治疗时间延长降低了肿瘤的局部控制率 加速治疗提高了肿瘤控制率
定义:两次分裂结束的时间间隔 长短:15小时~大于100小时(平均2.3天)
肿瘤生长速度的影响因素
倍增时间(doubling time, TD)
定义:人体肿瘤体积增加一倍所需要的时间。 长短:4天~1年(中位3个月)
肿瘤生长速度的影响因素
肿瘤生长速度
潜在倍增时间
细胞周期 时间 生长分数 细胞丢失 的速度
Probability of survival ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%= ×50%=
1 2 3 4
射线对肿瘤细胞群的影响 肿瘤控制概率与剂量之间的关系 肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系 肿 控 概 与剂 间 关系
5
影响人体肿瘤放射敏感性的因素 Conclusion
6
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
肿瘤细胞分类
1
分裂增殖期细胞
2
破碎细胞
4
肿瘤内细胞
静止期 细胞
无增殖能力 的细胞
3
肿瘤细胞增殖动力学
照射后增殖周期中的细 胞(时相)分布不同
0.001
Dose(cGy)
分次照射后正常和肿瘤细胞群变化的差异
肿瘤细胞群 放射损伤的修复(Repair) 致死性损伤 致死性损伤严重:处于 亚致死性损伤修复 细胞周期活动的细胞多, 潜在致死性损伤修复 亚致死性修复慢:肿瘤 细胞再增殖(Regeneration) 残存细胞加速再增殖 细胞乏氧状态、G2期 G2 G0期细胞进入增殖周期 延长 细胞周期再分布(Redistribution) 加速再增殖慢: M期和G2末期敏感 S期敏感性低 G0期抗拒 乏氧细胞的再氧合(Reoxygeneration)
dose
治疗比(therapeutic ratio, TR) 治疗比( )
optimum
100 perBiblioteka entcomplication
Local tumor albation
50
Uncomplicated local cures
dose
肿瘤组织放射生物学 肿瘤细胞群的增殖动力学
1 2 3 4
射线对肿瘤细胞群的影响 肿瘤控制概率与剂量之间的关系 肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系 肿 控 概 与剂 间 关系
6
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
肿瘤内细胞放射敏感性的差异
1
分裂增殖期细胞
静止的细胞比增殖周期内的细胞抗拒 增殖周期内不同时相的细胞敏感性不同
2
破碎细胞
4
肿瘤内细胞
静止期 细胞
无增殖能力 的细胞
3
肿瘤内细胞放射敏感性的差异
细胞时相的敏感性差异
G2/M期敏感 G1/S期抗拒 Survival fraction 1.0 0.1 Late S 0.01 Early S G1 G2/M 0 400 800 1200
治疗比(therapeutic ratio, TR) 治疗比( )
TR =
正常组织耐受量 肿瘤放射致死量
治疗比(therapeutic ratio, TR) 治疗比( )
optimum
100 percent
complication
Local tumor albation
50
Uncomplicated local cures
剂量级别
亚临床病灶(临床甚至显微镜都难以发现的病灶): 45~50Gy控制90%的病灶 显微镜下微小病灶,手术边缘残留:60~65Gy 临床可见/可触及的病灶:65Gy以上 10的9次方的肿瘤需要62Gy才能杀灭
Cumulative dose in gray 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62
放射生物学与放射治疗
What is the indication for radiation therapy? ? What is the goal of radiation therapy? ?
Rational dose
What is the planned treament volume? ? What is the planned treament technique? ? What is the planned treament dose? ?
肿瘤组织放射生物学 肿瘤细胞群的增殖动力学
1 2 3 4
射线对肿瘤细胞群的影响 肿瘤控制概率与剂量之间的关系 肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系 肿 控 概 与剂 间 关系
5
影响人体肿瘤放射敏感性的因素 Conclusion
6
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
肿瘤控制概率( 肿瘤控制概率(TCP)与剂量的 ) 关系
94% 94% 68% 90% 71%
25-30Gy 35-40Gy 85Gy 60-70Gy 60-80Gy
肿瘤组织放射生物学 肿瘤细胞群的增殖动力学
1 2 3 4
射线对肿瘤细胞群的影响 肿瘤控制概率与剂量之间的关系 肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系 肿 控 概 与剂 间 关系
5
影响人体肿瘤放射敏感性的因素 Conclusion
放射生物学 vs 放射治疗
What is the indication for radiation therapy? ? What is the goal of radiation therapy? ?
The planning and conduction of a course of RT
What is the planned treament volume? ? What is the planned treament technique? ? What is the planned treament dose? ?
5
影响人体肿瘤放射敏感性的因素 Conclusion
6
肿瘤的加速再增殖与疗效的关系
肿瘤对放射线的反应
放射敏感性 放射反应性 治愈性
B-T定律 定律
放射敏感肿瘤 中度敏感治疗 放射抗拒肿瘤
近期疗效评价
肿瘤消退的快慢 受增殖快慢的影响
远期疗效评价
局部与全身并重 与放射反应性不成正比
敏感性 VS 反应性 VS 治愈性
Remaining cell number 500,000,000 250,000,000 125,000,000 67,500,000 33,750,000 16,625,000 7,823,500 3,906,250 1,953,125 976,562 488,281 244,150 122,070 61,035 30,517 15,528 7,629 3,814 1,907 953 476 238 119 59 29 15 7 4 2 1 <1