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肿瘤放射治疗学ppt课件

3
地位
放射治疗至今已有近百年的历史，据统计，大约60－70％的恶性肿瘤患者，在病程的不同时期因不同的需要而接受放射治疗，在接受放射治疗的病人中大约有70％的病人可实施根治性放疗，约有40%的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出。放射治疗已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。
25
低能机中能机高能机
X射线能量范围及能量分档
4~6MeV，1档
8~10MeV，1档
6~10MeV， 15~25MeV，1档
电子射线能量范围及能量分档
应用范围
无
深部肿瘤
5~15MeV，3~5 大部分深部肿瘤、
档
部分表浅肿瘤
5~25MeV，5~8 档
同上
26
医用电子直线加速器由(1)加速系统，(2) 辐射系统，(3)剂量检测系统，(4)机架及治疗床运动系统，(5)电气控制系统，(6)温控及充气系统六部分组成。
5
2、辅助性放疗：放疗作为综合治疗的一部分，应用放疗与手术或化疗综合治疗，提高肿瘤的治疗效果。在手术或化疗前后，放疗可以缩小肿瘤或消除潜在的局部转移病灶，提高治愈率，减少复发和转移
6
3、姑息性放射治疗：对于病期较晚，一般情况较差的患者，放射治疗可以达到缓解症状、减轻痛苦、改善生活质量的目的， 1）止痛，如肿瘤骨转移及软组织浸润等所引起的疼痛。 2）缓解压迫，如肿瘤引起的消化道、呼吸道、泌尿系统等的梗阻，上腔静脉压迫、脊髓压迫。 3）止血，如宫颈癌出血、肺癌或肺转移病灶引起的咯血等。 4）促进溃疡性癌灶控制，如伴有溃疡的大面积皮肤癌、口腔癌、乳腺癌等。
不仅正面方向的精确剂量计算，而且从逆方向算法来进行验证和审核，因而它可以提高强度，达到适应肿瘤形状高输出剂量，三维数字图象重建功能

肿瘤放射治疗PPT课件【可编辑全文】

放射生物学
37
细胞照射后的存活曲线-氧效应
38
正常组织和肿瘤细胞在分次照射中的4个变化（4R）
肿瘤细胞放射损伤的修复（Repair）
致死性损伤
亚致死性损伤
潜在致死性损伤
肿瘤细胞的再增殖（Regeneration）
残存细胞加速再增殖、G0期细胞进入增殖周期
细胞周期再分布（Redistribution） G2
电
离
辐
电子
射
中子
粒子辐射
质子
加速
器
负π介子
重粒子LETຫໍສະໝຸດ LET远距离治疗低
近距离治疗
射线
高
远距离治疗
射线
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放射物理学及放疗设备
1. 电离辐射与物质作用 2. 放射源与放射治疗设备 3. 放射剂量单位 4. 放射治疗剂量学四原则
12
一．电离辐射和物质作用
能够使物质发生电离的射线称为电离辐射线电离是射线引起物质物理、化学变化及生物效应的主要机制。带电粒子辐射: α粒子、β粒子等非带电粒子辐射：X射线、 γ射线、中子等
疗程时间影响大
影响大
影响小
总剂量
影响大
影响大
影响大
放疗原则：以较小的分割剂量、在尽可能短的总疗
程内给予一定的总剂量。
照射（重要器官的保护）
Cancer Center 26 SUMS
三高能电子束临床剂量学特点
射程深度与能量成正比; 一定深度内剂量分布较均匀，超过一定深度后剂量迅速下降; 骨、脂肪、肌肉对电子线吸收差别不显著; 可用单野作浅表或偏心部位肿瘤的照射。
电子束深度剂量曲线
放射物理学
27

放射肿瘤学ppt课件

9 — 12 20 — 36 17 — 24 67 — 90
3 — 29 17 — 41 24 — 41 44 — 77 4 — 30 46 — 90 3 — 32 50 — 93 25 — 47 56 — 71
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17
WHO 1998 年报告目前 45 % 的恶性肿瘤可获治愈
贡献构成
美国法国英国中国
8.2
北京 3.02
4.0
上海 1.84
3.4
天津 1.07
0 .24 (包括Co-60治疗机, 0.56）
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25
三、放射肿瘤学的知识构成
临床肿瘤学放射物理学放射生物学临床放射治疗设计
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26
哺乳动物的辐射致死剂量 3~6Gy 人类全身照射的致死剂量 7Gy
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48
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49
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50
2.放射治疗设备
X线治疗机电子能量（MeV）的转化效率低，2%产生X 线，98%转化为热能；特征辐射和韧致辐射，后者为连续能谱，需除低能射线；能量低（<400KV）深度量低；易于散射，剂量分布差；光电吸收占优势，因而骨吸收剂量远高于软组织。
负π介子（加速器）： P → Be, C, 65MeV, 星分布
重粒子束（加速器）：He、C、N、O、Ne等，单核能量需1000MeV 高LET射线特点 A、生物效应对细胞的生物周期依赖性较小 B、生物效应对细胞的氧合状态依赖性较小 C、导致细胞的亚致死性损伤修复更为困难
D、质子束与负π介子具有良好的物理剂量分布
1932. 在临床实践累积的基础上库塔医生提出传统的时
间 — 剂量分割照射方式

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• 将受不同剂量原位照射的肿瘤细胞注入受体动物后所形成的肺集落数与0剂量照射形成的肺集落数相比，可求出各照射剂量下的存活分数，并绘制出肿瘤细胞经体内照射后的剂量存活曲线。
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8
5、体内－体外测定技术
• 采用体外集落形成方法，测定体内照射后肿瘤细胞存活率的方法。
• 方法：将受不同剂量体内局部照射的肿瘤取出，分别制备单细胞悬液，将一定数量的细胞种入培养皿中，在离体条件下培养10～14天后，存活细胞可形成集落，计数集落，计算出存活的肿瘤细胞数，与0剂量下存活的肿瘤细胞数相比，
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44
二、与化学药物治疗联合应用
• 1、细胞对化疗药物和电离辐射反应的比较
• 敏感性不同 • 细胞的SLD和PLD不同 • 氧效应不同 • 抗拒性不同
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45
二、与化学药物治疗联合应用
• 2、与化学药物联合应用的理论基础 • • 空间协作 •
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三、与增温治疗联合应用
第十章
放射肿瘤学基础
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1
第一节：肿瘤模型体系
➢常见的肿瘤模型包括： • 1、移植性实体瘤动物模型 • 2、人类肿瘤异种移植模型 • 3、多细胞球状体体外肿瘤模型
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2
一、移植性实体瘤动物模型
• 肿瘤的传代方式：从一代动物移植到下一代。
• 实验动物：兄妹交配近亲繁殖。
• 方法：无菌分离肿瘤细胞，给同系受体动物每只皮下接种1×104～106 个肿瘤细胞，数天或数周接种部位出现可触及的肿瘤。
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3
➢特点：
• 重复性、稳定性、定量性好 • 因常用小鼠故对人体缺乏反应性
➢实体瘤的评价参数：

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47
姑息性放疗目的
减轻痛苦，缓解症状，延长生存期；若不能延长生命，但可暂时抑制肿
瘤生长；通过简单的治疗，减轻病人心理负担。
48
高姑息放疗
姑息性放疗两种情况
肿瘤范围广而一般状况较好的病人，给与较高剂量放疗，
达到较好疗效
低姑息放疗
一般状况较差的病人，给与较低剂量放疗，
达到缓解症状，减轻痛苦、止痛止血
5
4 局部有多个淋巴结转移
手术很难彻底切除
51
术前放疗剂量
低剂量短时间放疗剂量 15－20Gy/3-10天
中等剂量常规放疗剂量 30－40Gy 3-4周
高剂量常规放疗剂量 50－60Gy/5-6周
52
术中放疗
术中可以充分暴露肿瘤，
优
在直视下确定照射范围，准确性高。可以把肿瘤以外组织器官
14
内照射
将放射源密封，直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内，如鼻、咽、食管、宫颈等部位进行照射，叫组织间放疗，和腔内放疗，又称近距离治疗。
15
放射治疗设备
16
17
18
19
放射治疗模拟定位机
20
21
模拟定位机功能
提供有关肿瘤和重要器官的影响信息
用于治疗方案的验证和模拟
除不彻底
根治性手术后复发高危病人辅助治疗
保留器官和功能的局部肿瘤切除手术后的根治性放射治疗
55
放射反应
56
表
处
现
理
皮肤
干性反应
反应及湿性反应
处理
全皮坏死
皮肤红斑色素沉着皮肤脱屑表皮脱落

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高能电子束临床剂量学特点
• 射程与能量成正比 • 一定深度内剂量分布较均，超过一
定深度后剂量迅速下降 • 骨、脂肪、肌肉对电子线吸收差别
不显著 • 可用单野作浅表或偏心部位肿瘤的
照射
外照射常用的治疗机
机型
通常的 X 线机
接触 X 线机（10—16KV）中浅层 X 线机（60—160KV）深部 X 线机（180—400KV）
（PLD） • 组织细胞的再增殖（repopulation of the tissue) • 细胞周期的再分布（redistribution of cell in cycle) • 乏氧细胞的再氧合（reoxygenation of the hypoxie cell)
正常细胞群及肿瘤细胞群分次照射后动力学改变示意
4
3
相对剂2 量
1
185Mev 质子及 65Mevπ 介子深度剂量曲线
185Mev 质子
65Mevπ 介子
加滤后的 180Me v 质子
0
4
8
12
16
20
24
28 cm 水
• LET(liner energy transfer):在组织中沿着次级粒子径迹上的线性能量传递
• 高LET射线:快中子、质子、负π介子及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子，快中子不带电以外，所有其他粒子都带电，在组织中有一定射程，具有电离吸收峰值曲线（Bragg 峰）
细胞组织的放射反应
• 细胞反应: 胞核的放射敏感比胞质高100倍 • (1)间期死亡; • (2)增殖死亡 • 放射线对正常组织的影响(受照面积越大反应越
大) • (1)早反应组织 • (2)晚反应组织 • (3)正常耐受量:A,最小耐受量(TD5/5) B,最大耐

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IMRT分类
物理补偿器
MLC
TOMOTHERAPY
Magmetic Scaning
Volume Box NOMOS
棋盘准直器
电磁扫描
其它
Static Dynamic IMART
静态动态
调强旋转
步进
螺旋 Spiral
Independent Collimator 独立准直器
Moving
Bar 移动条
（三）光子与物质作用的物理效应
• 光电效应：Z3/E3，低能射线 • 康普敦效应：Z/E，中能射线 • 电子对效应：E>1.02MeV，
高能射线
光电效应
光子与物质原子的内层轨道电子发生作用，光子被吸收并打出一个电子，而这个电子的动能近似等于被吸收的光子能量。光子能量转化给电子的过程称为光电效应。
1）原子核衰变：
a) α衰变：放出α粒子 b） β衰变：放出正电子或负电子 c） γ跃迁：以γ射线形式跃迁
2）放射性衰变公式及半衰期：
N N 0e t
T1/ 2
ln 2
0.693
（二）核物理的基本知识
2、电离辐射与物质的相互作用
X（γ）射线与物质相互作用的主要过程：通过碰撞把动能的一部分传递给物质的一个带电粒子，然后这个带电粒子与物质再发生电离、激发等： a）光电效应（低能X射线） b）康普顿散射（中高能X射线） c）电子对效应（高能X射线）
细胞群在分次放疗中的一系列变化—4R规律
1、放射损伤的修复(Repair of radiation damage)
• 致死性损伤（LD）——不能修复 • 亚致死损伤（SLD）——可以完全修复 • 潜在致死损伤（PLD）——部分修复
2、组织细胞的再增殖（Repopulation of the tissue) 3、细胞周期的再分布（Redistribution of cell in cycle) 4、乏氧细胞的再氧合（Reoxygenation of the hypoxie cell)
• 肿瘤组织细胞群内生长比例较正常组织大，受照射损伤死亡较多，丢失比率大
消失光子
负电子正电子
吸收方式与光子能量的关系：
• <50Kev
光电吸收
• 60~90Kev 光电吸收与康普顿吸收
• 200Kev~2Mev 电子对吸收开始
• 50~100Mev 主要是电子对吸收
（四）电离辐射的生化效应
电离作用的方式
• 直接作用：DNA链断裂
• 间接作用：水分子电离产生的强自由基（H+ OH-）使DNA化学键断裂成为有机自由基R+最后导致损伤
细胞周期时相的再分布
M G2
M
G1
G2
M G1 G2
G1
S
S
S
照射引起 G2 阻滞
肿瘤乏氧细胞的再氧合
capillary
normal oxygen hypoxic viable anoxic - necrotic
分次放疗后正常组织和肿瘤组织的恢复及生长差异
• 肿瘤组织放疗后细胞增殖周期恢复慢、修复慢。
康普顿效应
•
入射光子与
原子的一个轨道
电子发生碰撞，
将一部分能量传
给了电子，自己
却改变了运动方
向，成为散射光
子，这个过程称
为康普顿效应。
•电子
•散射光子
电子对效应
• 若能量大于1.02MeV 的光子在物质的原子核场中或能量大于 2.04MeV的光子在物质的电子场中就可以出现光子，而光子本身消失产生一对正负电子的现象，这就是所谓的电子对效应。
正常组织
靶体积
敏感组织
IMRT调强 result
立体定向照射技术 SRS/SRT
立体定向照射技术
• －刀与X －刀
疗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ——— I～IV期总生存率
60 50 40 30 20 10
0 50年代前
70年代
五年生存率 90年代后
四放射生物学
（一）核物理的基本知识
1、放射性 (原子序数大于82的重核）