恶性肿瘤的放射治.ppt

恶性肿瘤的放射治疗,血液肿瘤科 沈冶中,一、放射治疗的概述 二、常用放射治疗设备 1、X线治疗机 2、医用加速器 3、钴-60治疗机三、放射治疗的种类 1、体外照射 2、体内照射四、放射治疗的作用 1、放射杀伤癌细胞的机制 2、放射治疗的临床应用五、放射敏感性及其影响因素 六、常见放射反应 1、全身反应 2、皮肤反应 3、粘膜反应 4、放射性肺炎和肺纤维变 5、放射性脊髓炎七、肿瘤放射治疗技术新进展,一、放射治疗的概述,近年来恶性肿瘤的发病率呈逐年上升趋势，恶性肿瘤已成为严重威胁人类健康的首要疾病。传统的恶性肿瘤治疗的主要手段有手术治疗、放射治疗、化学治疗、中医中药治疗以及近年出现的生物治疗、基因治疗等。放射治疗是最重要的肿瘤治疗手段之一。自从伦琴发现X射线以来，放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史，并逐渐形成了一门以放射物理学、放射生物学、放射肿瘤学为基础的专门学科。肿瘤放射治疗是利用放射线,如放射性同位素产生的、射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等治疗恶性肿瘤的一种方法。随着科学技术的发展，特别是计算机技术、放射物理技术的发展，放射治疗手段也有了长足的发展，放射治疗的效果已经达到或接近手术的效果。放射治疗的主要作用原理是通过射线对恶性肿瘤细胞的直接、间接的杀伤作用来杀伤肿瘤细胞，达到缩小和消灭肿瘤的目的，但同时对正常组织也有一定的损伤。临床放疗的目的就是最大地杀伤肿瘤而同时尽可能地减少对正常组织的损伤。世界卫生组织（WHO）统计，目前肿瘤的治愈率约为45%，其中手术占22%，放疗占18%，化疗占5%，在所有恶性肿瘤治疗过程中约有70%的患者需要接受放射治疗，一部分患者通过放射治疗可以治愈，而相当一部分患者通过放射治疗而减轻症状，延长生存期。放射治疗痛苦小、适应症广，可以保留功能，如喉癌等，临床上可以作放射治疗的肿瘤几乎包括全身各个系统。,二、常用放射治疗设备,1、X线治疗机可分为浅层X线治疗机（60KV160KV）和深部X线治疗机（180KV400KV），主要用于体表肿瘤或浅表转移淋巴结的照射。X线治疗机的缺点是能量低，穿透力弱，皮肤受量大，现已较少使用。,2、医用直线加速器是利用微波电场沿直线加速电子，然后发射高能X线（420MV）或电子线（814MeV）治疗肿瘤的装置。其优点有：1）可根据病变部位选择一定能量的X线，对于体部肿瘤能达到较理想的剂量分布；2）能发射不同能量的电子线，用于治疗浅表部位病变，同时有效保护深部正常组织；3）设野方便，照射野均匀性好。缺点是维修复杂、较钴-60 治疗机故障率高。,3、钴-60治疗机钴-60治疗机，是采用放射性核素钴-60作为放射源的放射治疗机。钴-60治疗机的优点是射线强度比较稳定、旁向散射小、经济可靠、维修方便；其产生的r射线能量为1.25MeV，具有穿透力强、深部剂量高、皮肤受量少等优点，适用于深部肿瘤的治疗。缺点是，每过4-5年需要更换新的放射源，与加速器产生的高能X线相比深度剂量较低。,三、放射治疗的种类,放射治疗主要有两种形式：外照射和内照射。1、体外照射体外照射又称为远距离放射治疗。指机器（放射源）位于体外一定距离，集中照射人体某一部位，是放射治疗的主要方式。用于体外照射的放射治疗设备有X线治疗机、Co-60治疗机和直线加速器等。它又可分为三种照射技术：固定源-皮距技术、固定源-轴距技术和旋转照射技术。,2、体内照射体内照射又称为近距离放射治疗。是指将放射源直接放入人体的自然管腔或组织内进行照射，目前内照射只作为外照射的补充治疗或晚期肿瘤的姑息治疗，主要有以下几种形式。腔内治疗：如宫颈癌的腔内照射。组织间治疗：如乳腺癌的放射治疗。管内后装：如食管癌的内照射。粒子植入：一般采用半衰期最短的放射性核素，利用现代高科技手段制成若干个微粒，通过手术，也可通过B超或CT引导下穿刺置入肿瘤体内进行放射治疗。细胞内照射：如放射性核素治疗。,四、放射治疗的作用,所有细胞（癌细胞和正常细胞）都要生长和分裂。但是癌细胞的生长和分裂比他们周围许多的正常细胞都要快。放射疗法采用特殊设备产生的高剂量射线照射癌变的肿瘤，杀死或破坏癌细胞，抑制它们的生长、繁殖和扩散。虽然一些正常细胞也会受到破坏，但是大多数都会恢复。与化疗不同的是，放疗一般仅影响肿瘤及其周围部位，较少影响全身。,1、放射杀伤癌细胞的机制,(一)放疗作用机制放疗之所以能发挥抗癌作用，是因为放射线本身具有能量，称为辐射。众所周知，辐射在自然环境中可以诱发癌变，而在放疗中，辐射可作为杀灭癌细胞的一种有效手段，通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构和细胞活性的改变，最终杀死癌细胞。当细胞吸收任何形式的辐射能量后，射线都可能直接与细胞内的结构发生作用，直接或间接地损伤细胞DNA，导致细胞死亡。直接损伤主要由射线直接作用于DNA，引起DNA分子出现断裂、交叉。间接损伤主要由射线对人体组织间液发生电离，产生自由基，这些自由基再和生物大分子发生作用，形成不可逆损伤，导致细胞死亡。两种效应具有同等的重要性。,(二)肿瘤吸收剂量 既然放疗的作用就是通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构和细胞活性的改变，甚至杀死癌细胞，因此人们关心肿瘤组织内能量吸收的多少，即肿瘤的吸收剂量，这与疗效有关。射线的性质用射线的质和量来描述：a、射线的质：表示射线穿透物质的能力，称射线的硬度，用能量表示，如MV、MeV；b、射线的量：表示放射线的强度，用居里或贝柯勒尔(Bq)表示。射线的质和量决定于不同放射源(或放疗机)的选择。吸收剂量单位过去用拉德(rad)，现用戈瑞(Gy)表示，且1Gy100rad。,2、放射治疗的临床应用,(一)根治性放疗根治性放疗指应用放疗方法全部而永久地消灭恶性肿瘤的原发和转移病灶。放疗所给的肿瘤量需要达到根治剂量。对放射线敏感及中度敏感的肿瘤可以用放射治疗根治。如鼻咽癌、宫颈癌、喉癌、前列腺癌，早期的肺癌、食管癌、扁桃体癌、淋巴瘤、皮肤癌等通过单纯放射治疗就可以治愈。,(二)姑息性放疗姑息性放疗是指应用放疗方法治疗晚期肿瘤患者，以达到缩小肿瘤、改善症状、减少痛苦、延长生存期的目的。姑息性放疗又可称为减症放疗，主要有以下作用：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。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。,(三)辅助性放疗辅助性放疗是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,(四)肿瘤急症放疗上腔静脉压迫综合征：是由于上腔静脉被压迫或被梗阻而产生的急性或亚急性综合症，病人临床表现为面部水肿、发绀，胸壁静脉及颈静脉怒张，轻中度呼吸困难，少数有眼结膜水肿，神经系统症状，如头痛、视物模糊等。引起上腔静脉压迫综合征的肿瘤，肺癌占75%85%，恶性淋巴瘤占11%15%，转移瘤占7%，良性肿瘤占3%。此时应立即给予放射治疗，以缓解症状，减轻痛苦。一般先给予大分割（每天3-4Gy）放疗4-5次症状缓解后再改为常规放疗。,颅内压增高症（脑转移癌）：颅内压增高症会导致脑实质移位，在张力最薄弱的方向形成脑疝，造成病人神经系统致命性损伤而猝死。其临床表现为头痛、呕吐、视觉障碍等。发生脑转移后，若不进行特殊治疗，中位生存时间仅为4周，通过全脑放射治疗能缓解症状，明显延长生存期，放疗同时应使用激素及利尿剂，减轻水肿，降低颅内压。,脊髓压迫症：是脊髓受到压迫而产生一系列的神经压迫症状，甚至出现肢体瘫痪。脊髓压迫症发展迅速，一旦发生截瘫，很难恢复正常。其临床表现为背部疼痛不适，双腿发软、乏力，继之痛温觉消失、行动困难和大小便失禁等。除外伤以外，原发性或转移性肿瘤是脊髓压迫症的常见原因，肺癌、乳腺癌、前列腺癌、多发性骨髓瘤和淋巴瘤最易转移至脊椎，导致脊髓压迫。95%以上的脊椎转移瘤均在髓外，对不能手术的髓外肿瘤应尽快采取放射治疗，同时也应使用大剂量皮质激素，促使水肿消退，防止放疗水肿发生。这种快速照射法通常可使多数病人疼痛明显减轻，症状缓解。骨转移剧痛：骨转移的放射治疗的止痛作用既快又好，同时也有延长生存的作用。,五、放射敏感性及其影响因素,组织对一定量射线的反应程度，称为放射敏感性，不同组织器官以及各种肿瘤组织在受到照射后出现变化的反应程度各不相同。放射敏感性与肿瘤细胞的增殖周期和病理分级有关，即增殖活跃的细胞比不增殖的细胞敏感，细胞分化程度越高放射敏感性越低，反之愈高。此外，肿瘤细胞的氧含量直接影响放射敏感性，例如早期肿瘤体积小，血运好，乏氧细胞少时疗效好，晚期肿瘤体积大，瘤内血运差，甚至中心有坏死，则放射敏感性低；肿瘤局部合并感染，血运差（乏氧细胞多），放射敏感性下降。因此，保持照射部位清洁，预防感染、坏死，是提高放疗敏感性的重要条件。,不同肿瘤的放射敏感性高度敏感度肿瘤：淋巴类肿瘤、白血病、精原细胞瘤、小细胞肺癌中度敏感：头颈部鳞癌、宫颈癌等中等低度敏感：大多数腺癌、成骨肉瘤 低度敏感：横纹肌肉瘤、平滑肌肉瘤 另外，放射治疗的敏感性还受下列因素的影响：如细胞的分化程度、临床分期、既往治疗情况、肿瘤生长部位及形状、有无局部感染、病人营养状况或有无贫血等等。,六、常见放射反应,1、全身反应多数病人无明显的全身反应或有很轻。发生全身反应是由于肿瘤组织受照射后发生崩解、毒素被吸收，在若干时间后，病人可出现全身反应，表现为虚弱、乏力、头晕、头痛、厌食，个别有恶心、呕吐等，特别是腹部照射和大面积照射时，反应较重。,2、皮肤反应皮肤对射线的耐受量与所用放射源、照射面积和部位有关。钴60治疗机和直线加速器产生的r射线和高能X线透力强，皮肤受量小，反应轻；X线治疗机产生的低能X线和感应加速器产生的电子束皮肤受量大，反应重。临床上大面积照射时或照射皮肤的皱褶及潮湿处，可出现一定程度的皮肤反应，皮肤反应分为三度：（1）度反应：红斑、有烧灼和刺痒感，继续照射时皮肤由鲜红渐变为暗红色，色素沉着，以后有脱屑，称干性反应。（2）度反应：充血，水肿、水泡形成，有渗出液、糜烂，称湿性反应。（3）度反应：溃疡形成或坏死，侵犯至真皮，造成放射性损伤，难以愈合。,3、粘膜反应（1）口腔炎：口腔粘膜照射后可出现水肿、充血、溃疡、疼痛、唾液分泌减少、口干，以至出现假膜。（2）食管炎：食管照射后可出现粘膜充血、水肿及炎症，使食管梗阻加重，造成下咽困难、疼痛、粘液增多。（3）直肠炎：全腹或盆腔照射时，可出现粘膜溃疡、腹胀、腹痛、腹泻、解血性粘液便等，甚至坏死组织脱落，引起大出血和肠穿孔。（4）膀胱炎：膀胱照射后可引起毛细管扩张而出现尿频、尿急、血尿等膀胱炎症状，放疗后期膀胱挛缩。所以在放疗期间应鼓励病人多饮水，以达自然冲洗膀胱并预防感染目的。,4、放射性肺炎和肺纤维变胸部照射后可发生放射性肺炎，一般发生在放射治疗后的1-3个月，其严重程度与肺受照射的体积和剂量有关，轻者可有咳嗽、胸闷，重者伴有高热、胸痛、持续性干咳，可以带有少量白痰或痰中带血丝等；胸片检查显示与放射野一致的弥漫性片状密度增高影。需给予吸氧、静滴肾上腺皮质激素（连续应用2-4周，而后减量）和抗生素等处理。上呼吸道感染是其诱因，应注意保暖，预防感冒。反射性肺纤维化发生在放疗结束后的2-4个月，表现为气短、干咳，需对症处理。,5、放射性脊髓炎脊髓受较大剂量照射后会出现脊髓损伤，多发生于放疗后数月至数年内，开始表现为渐进性、上行性感觉减退，行走或持重乏力，低头时如触电感，逐渐发展为四肢运动障碍，反射亢进、痉挛，以至瘫痪。治疗时需给予大量维生素B族神经营养药物、激素和血管扩张药，配合针灸、中医治疗。,七、肿瘤放射治疗技术新进展,放射肿瘤学由于高科技的发展已取得了许多理论上和技术上的突破，在既往普通放射治疗基础上产生了很多新技术，下面做一简要介绍。,1）立体定向治疗的实现 基于电子计算机精度提高，双螺旋CT及高清晰度MRI出现，因此立体定向治疗应运而生，目前使用的刀，从某种意义来说是一个立体定向放射手术过程(Sterol Radiation Surgery,SRS)，它通过聚焦，等中心照准，于单次短时间或多次较长时间给予肿瘤超常规致死量治疗，达到摧毁瘤区细胞的目的，刀利用约30200个钴源，在等中心条件下，从立体不同方向位置，在短距离内对细小肿瘤(或良性肿瘤，先天畸形等病灶，一般约12cm)进行一次或多次照射，给予总剂量超过肿瘤及正常组织耐受量，用准确聚焦的办法使多个60Co源的剂量集中在靶区，分射束聚焦使周围正常组织受量仍在可能的耐受量中，由于采用电脑、CT，以及准确的立体设计定位，因而射野边界锐利可达2mm以下，确保了非瘤区正常组织安全。应用于脑部的良性小肿瘤和先天性畸形效果尤佳，应用于脑干等生命禁区也取得了效果。但目前许多单位滥用，不严格控制适应症，因此造成了许多后遗症和并发症，使刀的应用与初始设计原意偏离了轨道。此外，采用X刀(加速器)其应用电脑进行定位，聚焦等技术与刀原理相近，它除应用在头部肿瘤(如刀)外，还应用在胸、腹盆等区域，应用范围比刀广，应用效率较刀要好。但立体照射(，X刀)技术应用中还存在许多问题，如放射生物学中的远期并发症，肿瘤的局部控制问题，远处转移仍未得到解决，因此想单靠一种这样机器是不能完全解决放射治疗的所有问题的。,2）三维适形放疗技术 3-Dimension Conformal Radiation Therapy（即3-D CRT），其理论和物理技术基础与刀等大同小异。但近年来特别强调的由平面二维定位，过渡到立体三维定位，与其相适应的光栅(遮光器)能够随射野改变而适形变化，达到准确适应肿瘤形状，使高剂量区分布形状在三维方向上与病变靶区完全一致，适形和三维是一个问题的两个方面，没有三维定位则适形也无从实现，没有多叶光栅(multiple leaves collimator)，以及其随体位、肿瘤空间形态改变的适形照射也是一句空话。近年来开发出了立体定向X刀电子计算机芯片设计程序突破了芯片对多叶光栅同步控制的适形变化部分，使3DCRT就已经步入了实用阶段，它可以通过常规分割，超分割，加速超分割，以及低速分割(Hypo fraction)等治疗方式来完成目前一般的常规放疗机(加速器，钴60机，刀等)所不能完成的任务。无论其精确度、疗效，并发症均优于常规治疗机，国外一些人士称它为21世纪的常规放疗机。它使射野(单个、多个、运动、固定)形状与病变靶区的投影保持一致，多叶光栅对射野内诸点的输出剂量率按要求不断进行调整。,3）调强适形放疗(Intensity Modulation Radiation Therapy-IMRT)这种技术目前仍已应用于临床，但国内外同行评价这种技术为21世纪放射治疗技术的主流。三维适形治疗(3-DCRT)所采用的同步可控多叶光栅，三维适形定位这种技术在IMRT中已成为基础技术。但其不同之处在于采用(1)逆向算法设计(Inversereckon Planning)，这是IMRT除三维适形之外，为更精确起见所插入的必要步骤，它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，使用的高能X线，电子束、质子束等放射源，其射野绕人体用连续或固定集束，在旋转照射方向上达到更精确边界，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(3DRR-3Dimension Reckon-Picture Reconstruction)功能，使三维图象中靶区等重要器官与图象吻合，剂量分布合适与否一目了然。,4）图像导引放射治疗-IGRT这是目前肿瘤放射治疗的发展的方向。其目的是在同一台治疗设备上做到精确计划（TPS）、精确定位（IGRT）、精确治疗（IMRT）三原则。目前美国VARIAN、德国SIEMENS、瑞典ELAKAT都具备这方面的能力。我国的医用加速器与此上有一定的差距，但是相信很快也能赶上并超过他们。,谢 谢！,