放射治疗技术第一章.ppt

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1、放射治疗技术,张兵,附属人民医院,第一章 总 论,学习目标1、了解放射治疗技术相关专业的形成和发展的基本情况。2、放射治疗技术在肿瘤治疗中的地位和价值。3、肿瘤综合治疗中合理应用的不同模式。4、了解放射治疗技术发展的趋势。5、重点掌握放射治疗工作对放射治疗技术人员的具体要求及其应尽的职责。,第一节 放射治疗技术研究的范畴,放射治疗技术概念：是以放射物理学和放射生物学知识为基础，借助于电离辐射作用进行研究和探讨放射治疗技术和方法，对良恶性疾病进行治疗的一门学科，是肿瘤学与放射学交叉结合而产生的一门临床学科。,如临床中遇到的肿瘤：鼻烟癌、食道癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、骨肿瘤等等都可以用到放射治疗。,

2、应用放射治疗技术目的？1、最大限度消灭肿瘤2、最大限度的保护正常组织和器官的结构和功能3、提高患者的长期生存率和改善其生存质量,一、放射物理学的形成与发展1895年11月伦琴发现X线1898年居里夫人发现天然放射性元素（镭）1899年开始用X线治疗皮肤癌1920年研制出庞大的200KV级X线治疗机,二、放射生物学的形成与发展 1906年学者提出一条基本的放射生物学法则：有丝分裂活动越旺盛，形态上分化级别越低的组织细胞对放射线照射就越敏感，而且存在正比的敏感性关系。,20世纪30年代：首届国际放射治疗会议肯定了放射治疗恶性肿瘤的临床疗效，英国学者建立了“曼彻斯特系统”。20世纪40年代人们系统地

3、开展了放射生物学的研究。20世纪50年代国外学者绘制出来历史上第一条离体的细胞存活率曲线，即增加照射剂量就会使细胞损伤的百分比增加，存活几率下降。使放射生物学的研究进入了量化阶段。,近20年来，分子生物学的发展为肿瘤放射治疗提供了分子水平的理论依据，而放射治疗技术也正日益渗人到基因治疗中去。如何将基因治疗与肿瘤放射治疗结合起来，彼此取长补短，已经成为放射治疗和肿瘤基因治疗新的研究方向之一。国外学者据此提出“基因放射治疗”。,放射生物学发展的历史表明，它一方面随着放射治疗新技术的出现不断开拓出其新的研究领域和研究层次；另一方面它更加贴近临床并企图解释或者解决临床肿瘤治疗中所面临的一系列问题，并为

4、改善肿瘤放射治疗的疗效提供了有力武器。,三、高传能线密度及重粒子的应用 高传能线密度及重粒子治疗：又称为重离子治疗，粒子在每个单位距离上释放的能量率定义为传能线密度（LET），单位KeV/U，高LET射线一般大于100 KeV/U，低LET射线一般小于10 KeV/U.60年的离子射线治疗癌症，临床使用的重粒子主要有：中子、质子、氦离子、重离子（碳、氖、硅、氪等）和负兀介子。,高LET射线中，首先用于临床的是快中子射线，它的能量范围从几兆电子伏特到几十兆电子伏特。快中子射线的放射生物特点：放射治疗的相对生物效应（RBE）因子。60年代发现快中子的氧增强比（OER）要比光子的OER低很多。90年

5、代世界放疗专家共识：适宜快中子治疗的患者为全部适用放疗患者的10%，如：唾液腺癌、前列腺癌C及D1期、骨和软组织肉瘤、黑色素瘤、晚期头颈部肿瘤，其中腺样囊性癌最适宜快中子治疗。,第二节 放射治疗在肿瘤治疗中的地位,肿瘤放射治疗：100多年的发展史，涉及放射物理学、放射生物学、医学影像学、临床肿瘤学和临床综合医学，在恶性肿瘤治疗中约有75%的患者需要采用或加用放射治疗。是临床治疗肿瘤的三大手段之一。,一、肿瘤放射治疗局部控制的重要性,放射治疗的作用：第一种：根治性治疗；第二种：辅助性治疗；第三种：姑息性治疗；,常见肿瘤放射治疗的效果：见书P6,三、放射治疗在肿瘤综合治疗中的应用,（一）、放射治疗

6、与手术治疗的联合应用1、术前放射治疗；2、术中放射治疗；3、术后放射治疗；（二）、放射治疗与化学治疗的联合应用1、诱导化疗；2、同步放化疗；3、序贯放化疗；（三）、放射治疗与热疗的联合应用1、加热与放射综合治疗的理论依据；2、加热与放疗的顺序和时间间隔；,第三节 放射治疗技术发展的趋势,一、精确放射治疗技术的开展 精确放射治疗技术包括：立体定向放射治疗技术、三维适形放射治疗技术、适形调强放射治疗技术。立体定向放射技术：从不同的方向聚焦等中心照射，单次或者多次较长时间内给予肿瘤超常规的致死剂量照射。,“刀”：,由201个钴放射源排列成半球形,每一个放射源发射出的射线都聚焦到一个点上。,适应症,颅

7、内病变：术后残存的脑胶质瘤、转移瘤、垂体瘤、听神经瘤、脑膜瘤等。颅外各系统恶性肿瘤：如鼻咽癌、肺癌、肺转移癌、肝癌、胰腺癌、腹、盆腔单发转移癌等。有些病变可单独采用FSRT给予肿瘤根治，多数肿瘤需要与常规外照射配合，作为对肿瘤靶区追加剂量的一种有效手段。,立体定向放疗的局限性,受肿瘤体积、形状限制靶区边缘定位的精确度尚待提高靶区周围重要组织放射耐受性有限,三维适形放射治疗技术：理想的放射治疗技术应是按照肿瘤形状给靶区很高的致死量，而靶区周围的正常组织不受到照射。在1960年代中期日本人高桥（Takahashi）首先提出了适形治疗(conformal therapy)的概念。,三维适形放射治疗（

8、3DCRT）是立体定向放射治疗技术的扩展。利用多叶光栅或适形挡铅技术、将照射野的形状由普通放疗的方形或矩形调整为肿瘤的形状。使照射的高剂量区在人体内的三维立体空间上与肿瘤的实际形状相一致。提高了肿瘤的照射剂量，保护了肿瘤周围的正常组织，降低放射性并发症，提高肿瘤的控制率。,适应症,3DCRT适用于头、体部位体积较大的肿瘤，如鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌、肝癌、肝血管瘤、胰腺癌、前列腺癌、直肠癌、妇科肿瘤等；使用范围广泛，是放射治疗的重要方法之一。,治疗前,肺癌,治疗后,三维适形放射治疗的局限性,靶区形状虽已适形，但靶区内剂量分布欠均匀,调强适形放射治疗 Intensity Modulation

9、Conformal Radiation Therapy,IMRT,迄今为止，放射治疗使用的都是强度几乎 一致的射线，而肿瘤本身的厚度是不均一的，因此造成肿瘤内部剂量分布不均。为 了实现肿瘤内部剂量均匀，就必须对射野内的射线强度进行调整。瑞典放射物理学家Brahme教授首先提出了调强的概念,调强的概念启发于 CT成像的逆原理,IMRT技术要求把一束射线分解为几百束细小的射线，分别调节每一束射线的强度，射线以一种在时间和空间上变化的复杂形式进行照射。,IMRT通过改变靶区内的射线强度，使靶区内的任何一点都能得到理想均匀的剂量，同时将要害器官所受剂量限制在可耐受范围内，使紧邻靶区的正常组织受量降到最

10、低。IMRT比常规治疗多保护1520的正常组织，同时可增加2040的靶区肿瘤剂量。,促使 IMRT 得以实现的最重要的技术突破是强大的计算机程序，这种高精度的放疗技术使肿瘤放射治疗跨入了新时代。,调强放疗,普通放疗,乳腺癌,前列腺癌,二、非常规放射治疗技术的应用 通过进一步了解到细胞凋亡和细胞分裂的关系，提出了用凋亡指数与分裂指数的比来预测其病变组织对放射敏感性和预后，估计复发，从而开发出了超分割、加速超分割等治疗新技术。所有这些新技术都是建立在肿瘤细胞和正常组织细胞之间的放射生物学差异的基础上的。,三、靶向放射治疗技术的探讨见书（一）高LET射线Bragg峰的应用（二）放射性核素靶向放射治疗

11、的作用,四、对个体化放射治疗的认识 早期对于不同病理类型的肿瘤具有不同的放射敏感性，后来发现即使相同类型的肿瘤，甚至临床分期也类似的情况下放射治疗的敏感性仍有差异，于是就产生了肿瘤的个体化治疗研究：,将肿瘤的放射敏感性分类如下：,放射高度敏感肿瘤,放射中度敏感肿瘤,放射低度敏感肿瘤,放射不敏感肿瘤,高度敏感,恶性淋巴瘤,髓母细胞瘤,精原细胞瘤,小细胞肺癌,特点,恶性程度高发展快易出现远处转移需与化疗并用,中度敏感,特点,发展相对较慢出现转移较晚放疗疗效较好,低度敏感,特点,需要高剂量照射适形放疗可取得较好疗效,不敏感,来源于间叶组织肉瘤,特点,放疗仅作为手术辅助治疗或转移复发后姑息治疗,（一）

12、细胞水平1、细胞培养 定量接种肿瘤细胞，放疗后继续培养一段时间，计算集落形成数。存活分数（SF）=照射后集落形成率/未照射集落形成率。2、肿瘤细胞潜在倍增时间（TPOT）的测定 特点是可以同时分析细胞动力学的其它参数，与其他反映细胞增殖的参数联合应用时可以更好地预测其放射治疗的疗效。3、细胞凋亡 放射治疗后产生速发型凋亡和迟发型凋亡组织，前者放射敏感性较高，后者放射敏感性高低有待进一步研究。4、肿瘤细胞多相性测定 肿瘤组织内有细胞对放射敏感，有的则抗拒，初始照射先杀死敏感细胞，复发的可能是存活的抗拒性干细胞增殖的结果。,（二）染色体水平 常用PCC和FISH技术进行肿瘤放射敏感性进行预测，将为

13、临床提供有力的依据。预测标准放射治疗模式下个体肿瘤治愈的可能性。提供选择放疗个体方案的可靠性。（三）DNA分子水平 DNA双链断裂修复能力的检测，也是衡量放射敏感性的重要方法之一。,1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构 DNA双螺旋结构的提出开始便开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次，“生命之谜”被打开，人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。,（四）基因水平 细胞凋亡相关基因与放射敏感性的关系比较复杂。,五、综合治疗模式的应用（一）、同步放化疗 应用原理可能是化疗药物能够抑制DNA修复、或者某些药物具有肿瘤放射增敏的作用。（二）、与加热治疗联合应用 热疗可以直接杀伤

14、肿瘤细胞和放射增敏的作用，提高放射治疗杀伤肿瘤细胞的疗效。,（三）、配合应用G-CSF集落刺激因子防止白细胞下降。,粒细胞集落刺激因子(G-CSF)是一种糖蛋白，含有174个氨基酸，分子量约为20000。G-CSF主要作用于中性粒细胞系(lineage)造血细胞的增殖、分化和活化。重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（rhGM-CSF）作用于造血祖细胞，促进其增殖和分化，其重要作用是刺激粒、单核巨噬细胞成熟，促进成熟细胞向外周血释放，并能促进巨噬细胞及噬酸性细胞的多种功能。G-CSF临床主要用于预防和治疗肿瘤放疗或化疗后引起的白细胞减少症、治疗骨髓造血机能障碍及骨髓增生异常综合征、预防白细胞减少可

15、能潜在的感染并发症、以及使感染引起的中性粒细胞减少的恢复加快。,第四节 放射治疗技师应具备的知识,一、放射物理学知识 它是研究放射治疗设备的结构、性能、各种放射线在人体内的分布规律、放射治疗技术、治疗计划设计、质量保证和质量控制、模室技术、特殊治疗方法及学科前沿的新技术、新业务的分支学科。指导临床如何选择放射线种类；如何得到最合理的照射剂量的分布；如何保证放射治疗计划的顺利执行。,二、放射生物学知识 主要研究放射线与生物组织细胞的相互作用，如何提高肿瘤放射治疗后的疗效和降低正常组织细胞放射性损伤等方面的问题，指导临床医师如何运用照射后的细胞存活曲线、细胞发生放射性损伤的机理、4R理论和L-Q模

16、型等知识，改进临床剂量的分割模式，从而提高肿瘤放射治疗的效果。,三、放射治疗学知识 治疗肿瘤的三大主要手段：放射治疗、肿瘤外科学、肿瘤内科学.放射治疗技术人员需掌握临床常见肿瘤放射治疗的适应证和禁忌证；肿瘤放射治疗前的预处理和放射治疗的副作用及其治疗；了解肿瘤常见病因、诊断方法、临床分期、治疗指征、综合治疗的合理应用以及肿瘤急症治疗的相关知识。,四、临床肿瘤学知识 临床肿瘤学是研究肿瘤的发生、发展和预防的一门发展中的学科。,肿瘤综合治疗的基本原则：1、目的明确：是根治性治疗还是姑息性治疗；某种治疗手段能给患者解决什么问题，解决问题的可能性多大。2、手段合理：每种治疗手段都有利弊，合理的利用每种

17、治疗手段的优势，同时避免副作用的叠加。3、安排有序：如放化疗后再手术；放疗后再手术等等。4、因人而异：不同患者的肿瘤性质、病理类型、临床分期、身体状况、经济条件等等千差万别。,五、医学影像学知识,六、医学心理学知识医学心理学的基本观点：心理和生理统一的观点；社会与人和谐的观点；认知和自我评价的观点；主动适应与自我调节的观点。肿瘤心理现象是一个动态的过程：诊断前的适应性反应；诊断阶段的震惊和否认心理反应；治疗过程中的心理反应；肿瘤康复期的心理反应；复发阶段时的心理反应,七、医学伦理学知识 医学伦理学的重要内容：医学伦理关系、医学道德规范体系，放疗人员要求处理好医患关系、医医关系、医社关系，遵守医学道德规范和医学道德原则，实行社会主义的人道主义。千方百计为患者解除病痛，尊重患者的人格与权利，对待患者一视同仁。,