放疗技术第一周课件

1、共三十九页第一章 总论(zn ln) 第一节 放射治疗理论(lln)及技术共三十九页放射治疗学 利用射线束治疗肿瘤的一门学科。这些射线可以是放射性核素产生的、射线；x射线治疗机和各类加速器产生的不同(b tn)能量的x线；也可以是各类加速器产生的电子束、质子束、负介子束以及其它重粒子束等。共三十九页放射治疗技术(jsh) 放射治疗学的重要(zhngyo)内容之一，放射治疗技术是在实施放射治疗过程中的一种手段，放射治疗技术是否合理，实施过程是否准确直接会影响放射治疗效果。共三十九页一、放射治疗发展(fzhn)简史共三十九页射线发现(fxin)的历史1895年12月伦琴(lnqn)首先发现了x线

2、； 1896年贝可勒尔发现铀能产生放射线； 1898年居里夫妇成功的分离出了镭，并首次提出“放射性”概念； 1899年医生们开始试验用x线来治疗疾病； 1902年第一例皮肤癌病人获得了良好的疗效； 1920年200千伏级x线治疗机诞生，治疗喉癌获得了成功； 共三十九页治疗(zhlio)设备的完善1951年加拿大生产了第一台60钴远距离治疗机，使得放射治疗学有了一个飞跃；1952年在英国Hammer Smith医院安装了第一台8MV固定型射频微波直线加速器；1968年美国成功地制造了加速管可直立(zh l)安装于机头内的驻波型电子直线加速器；我国首台10MV医用直线加速器于1978年诞生；197

3、6年X-CT开始运用，与治疗计划系统相连接，加上x线模拟定位机共同构成了一个迅速、精确、严谨的放射治疗计划与最优化的选择系统，使放射治疗进入一个崭新的历史时期。 共三十九页近距离治疗(zhlio)的发展 20世纪(shj)70年代至80年代，放射物理学、剂量学、计算机技术以及影像技术的发展，极大地提高了近距离治疗的精度，改善了正常组织的防护和剂量分布。 后装技术的进一步发展及低能192铱源的使用，明显地减少了操作人员的受线量，也方便了病人的护理。 20世纪80年代中期，荷兰核通公司推出了Micro-Selecron HDR，它是一台计算机控制的后装机，包括程控步进马达驱动的高活度微型192铱源

4、和可靠的安全连锁系统以及个体优化处理的治疗系统。使近距离治疗的适应证进一步扩大并保证了工作人员的安全，病人也可以在门诊进行治疗。共三十九页立体(lt)定向放射治疗 1951年瑞典神经外科Lars Leksell医生首先提出了立体定向放射手术的概念； 1968年第一台刀(knife)装置在瑞典诞生之后；不久美国利用直线加速器实现了非共面多弧度等中心旋转治疗，即现在称之为x刀(X-knife)。原理：用多个小照射野从三维方向一次大剂量(jling)的治疗颅内不能手术的疾病，包括脑肿瘤和良性病变，特别是对颅内动、静脉畸形开辟了一条新的治疗途径。 共三十九页适形放射治疗 1965年日本学者高桥及松田等

5、人首先(shuxin)提出了原体照射的概念即 conformal radiation therapy,CRT目前使用的三维适形放射治疗(3一dimensional Conformal radiation therapy，3一DCRT)就是在这个基础上发展起来的。共三十九页适形放射治疗3一DCRT要求要有高清晰度的图像检查技术(CT、MR、DSA、PET等)，将检查的图像经电子计算机处理，实行三维重建。同时还必须有三维治疗计划系统(3-dimensional treatment planning system，3-DTPS)合理地设计治疗计划，使肿瘤得到高剂量(jling)的照射而周围正常组织得

6、到最大限度的保护，提高了治疗效果 。共三十九页共三十九页调强适形放射治疗 IMRT (intensity modulation radiation therapy，IMRT) 不仅要求照射野的形状与病变形状一致，而且还要求病变内各点的剂量是均匀的，这是在适形放射治疗的基础(jch)上的又一发展。共三十九页调强适形放射治疗这种治疗已达到(d do)了精确定位、精确计划、精确摆位、精确照射。这种精确的放射治疗被认为是21世纪放射治疗的主流，我国许多大医院已广泛开展了这种治疗方法。共三十九页二、放射治疗在肿瘤(zhngli)治疗中的地位共三十九页 据文献统计、所有恶性肿瘤病人中70%患者，治疗(zh

7、lio)某一阶段需做放射治疗(zhlio)。 Tubianal1999年报告45%的恶性肿瘤可治愈，其中手术治愈22%，放射治疗治愈18%，化疗治愈5%。共三十九页 综合(zngh)治疗 目前在一些国家恶性肿瘤( xng zhng li)治疗后的5年生存率达45，生存率提高的原因主要是早期病人的比例增加和综合治疗的进步。综合治疗不但是提高生存率而且是提高生存质量的主要研究课题。共三十九页放疗与手术(shush)的综合治疗 (一)、术前放射治疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手术切除率， （2）减少手术野内癌细胞的污染，从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命力，从而可能减少播散。 缺

8、点：（1）延迟手术（2）可能影响切口愈合(yh) 手术前放射治疗价值较为肯定的有头颈部肿瘤如上颌窦癌;宫体癌;直肠癌等。放疗2-4周后手术 。 共三十九页(二)、术中放射治疗 腹腔深在肿瘤，手术(shush)不能切除或切除不彻底者 优点：直视下清楚地对准靶区进行照射，正常组织可得到保护。 缺点：只能照射一次。不符合分次照射原则。 疗效较肯定的报告为胃癌。共三十九页 (三)、术后放射治疗 手术切除不彻底的病例采用术后放射治疗，可降低局部复发。 优点：大部分肿瘤已被切除，有手术及病理指导放射治疗，有利于放射治疗的控制(kngzh)。 缺点：损伤了血运可能造成残存的癌细胞乏氧而不敏感。 疗效较肯定的

9、报告为乳腺癌、肺癌、卵巢癌期、脑星形细胞瘤、级等。共三十九页 在放射治疗中，直接与肿瘤患者治疗有关的常用设备，主要有各种类型的内外(niwi)照射治疗机、模拟定位机和治疗计划系统。共三十九页常用(chn yn)的治疗机60钴治疗机医用直线(zhxin)加速器近距离治疗中使用的后装治疗机立体定向放射外科设备模拟定位机、CT模拟定位机计算机治疗计划系统共三十九页一、60钴治疗机 作为外照射放射治疗的重要设备在各类医院放射治疗部门广泛使用，对于提高肿瘤治疗的临床效果起过很大的作用。尽管随着MV级医用直线加速器的发展和推广，60钴治疗机的一些应用领域被其替代。但其仍不失为一种结构相对(xingdu)简

10、单、安全有效的放射治疗机。共三十九页 60钴是放射性核素，半衰期为5.27年。 60钴放射治疗机所用的60钴放射源，通常有多枚1mmlmm的圆柱形小颗粒组成，放置在直径1020mm、高20-25mm的不锈钢容器中。并将其嵌入治疗(zhlio)机的储源器中。钴治疗(zhlio)机，它包括机座、旋转机架、治疗(zhlio)头、治疗(zhlio)床及控制系统等主要部件 。共三十九页 60钴治疗机临床应用(yngyng)特点 160钴射线的平均(pngjn)能量为1.25MeV，在组织中具有较强的穿透能力。2. 60钴射线在组织中有明显的剂量建成效应，即表面剂量较低，最大剂量点位于表面下约5mm深度处

11、。起到保护皮肤的作用。3.60钴射线与物质相互作用，主要是发生康普顿效应，作用截面几乎不依赖于物质的原子序数。即人体中的骨组织和软组织具有相同的吸收剂量。60钴治疗机与医用直线加速器相比较，结构简单，制作和运行费用较低，便于维护，工作安全可靠。 共三十九页二、医用电子(dinz)直线加速器 医用电子直线加速器于20世纪50年代初，先后(xinhu)在英美等国家用于放射治疗，并逐渐得到很大发展。从70年代以后，直线加速器在许多方面已替代60钴治疗机，目前成为放射治疗最主要的设备。 共三十九页医用电子(dinz)直线加速器 采用医用电子直线加速器产生的高能X射线和电子线来实施(shsh)治疗更有利

12、。共三十九页一)工作(gngzu)原理医用电子直线加速器是利用微波电场，沿直线加速电子得到较高能(gonng)量，从而获得高能(gonng)X射线或电子线的放射治疗装置。 共三十九页x射线(shxin)模式在x射线治疗模式：加速电子经偏转(pinzhun)或垂直出射，与高原子序数物质如钨制成的靶相互作用，韧致辐射产生x射线。其能谱中最大能量等于入射电子的能量，平均能量约等于13其最大能量。 共三十九页共三十九页第二章 电离辐射与物质(wzh)的相互作用 基本概念1 带电粒子与物质(wzh)的相互作用2 X（）射线与物质的相互作用共三十九页 基本概念电离：原子的核外电子因与外界相互作用获得足够的

13、能量，挣脱原子核对它的束缚，造成原子的电离。直接电离：由带电粒子通过碰撞直接引起的物质的原子或分子的电离称为直接电离。间接电离：不带电粒子通过与物质的相互作用产生带电粒子引起的原子的电离，称为间接电离。电离辐射：由带电粒子、不带电粒子、或两者混合组成(z chn)的辐射称为电离辐射。共三十九页1 带电粒子与物质的相互作用一、带电粒子与物质相互作用的主要(zhyo)方式作用的主要方式： （1）与原子核外电子发生非弹性碰撞； （2）与原子核发生非弹性碰撞； （3）与原子核发生弹性碰撞； （4）与原子核发生核反应。共三十九页（二）相互作用方式. 光电效应光子与原子内层电子作用光电效应作用过程光子把全

14、部(qunb)的能量传递给轨道电子，获得能量电子挣脱原子核束缚成为自由电子（光电子），光子消失；放出光电子的原子变成正离子并处于激发态；外层电子向内层填充产生特征X线或外层(俄歇)电子.共三十九页.康普顿效应(xioyng)(与原子外层电子作用）(1). 康普顿效应作用过程(guchng)光子损失一部分能量，并改变运动方向，电子获得能量而脱离原子。损失能量后的X（）光子称为散射光子，获得能量的电子称为反冲电子。共三十九页. 电子对效应(xioyng)(1).电子对效应作用过程当X（）光子从原子旁经过时，在原子核库仑场的作用下形成(xngchng)一对正负电子，此过程称为电子对效应。 共三十九页（三）几种(j zhn)相互作用的相对重要性例如：对于水，三种效应(xioyng)占优势的能量范围依次为，1030keV，30keV25MeV，25100MeV共三十九页将三种人体组织(zzh)的质能吸收系数对同能量的空气的质能吸收系数归一，得到下图所示的相对质能吸收系数曲线：共三十九页内容摘要第一章 总论。x射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的x线。1968年第一台刀(knife)装置在