（优质课件）肿瘤放射治疗学基础知识.ppt

1、放射生物学基础,放射治疗,物 理 手 段,生 物 效 应,光子射线 X 射线 射线,粒子射线 电子线(线) 粒子 中子 负介子 质子,线性能量传递(LET) 单位轨迹上能量传递的水平 低LET射线: X射线 (10kev/m) 射线 电子线 高LET射线: 中子 (10kev/m) 粒子 负介子,电离射线的剂量吸收,射线与（穿射）物质相互作用，其能量被物质吸收 每单位质量吸收的能量单位：Gy 1 Gy =100cGy =100rad=1J/Kg， 即1kg被辐照的物质吸收1J的能量为1Gy,辐射作用的时相,物理过程-能量吸收 电离和激发（10-16至10-12秒） 化学过程-自由基形成 损伤出

2、现（10-12至10-2秒） 生化过程DNA受损 损伤修复/无法修复/错误修复（1秒至数小时） 生物过程（数小时至十数年） - 细胞死亡(肿瘤控制，晚期损伤)，第二原发肿瘤,1.1分子水平的放射生物效应,射线作用的靶,DNA,射线引致 DNA损伤,直接作用： 任何形式的辐射，如X或射线等被生物体吸收，直接作用于细胞的关键靶区（DNA），使靶自身被激发或电离，从而产生一系列的生物改变（DNA分子发生损伤而导致断裂）。 间接作用： 辐射作用于细胞中的其他原子或分子（通常是水），产生自由基，由自由基作用使靶产生损伤。（能被增敏剂和防护剂修饰）,射线的直接和间接作用,1.2 细胞水平的放射生物效应,G

3、0- 静止期 G1- DNA合成前期 S - DNA合成期 G2- DNA合成后期 M - 有丝分裂期,细胞周期,G0、S期相对不敏感 G1期相对敏感 G2、M 期敏感,某些肿瘤化疗药物，如甲氨蝶呤、氟尿嘧啶和羟基脲，具有使细胞群体停止于S期初期的化学效应，即这是细胞周期中放射敏感性最高的时期之一。,氧效应,细胞氧分压的大小能影响细胞的放射敏感性。 氧通过辐射所诱发的自由基而增加细胞的损伤，造成不可修复的生物化学变化，引起了加强放射效应的作用。 在无氧状态下，细胞的放射敏感性约为有氧状态下的1/3。,分次放疗的生物学基础 放射生物学中的4Rs,放射损伤的修复(repair) 细胞周期再分布(r

4、edistribution) 乏氧细胞再氧合(reoxygenation) 再增殖(repopulation),放射损伤的修复,影响分次放射反应中最常见的生物现象是亚致死性损伤的修复。 当分次照射时，与早反应组织相比，晚反应组织可以得到较多的保护。,细胞周期的再分布,细胞周期有不同的放射敏感性 敏感细胞杀灭，不敏感细胞进入敏感期,再氧合,乏氧细胞的放射敏感性较富氧细胞低2.5-3倍 分次放射治疗后，富氧细胞杀灭，乏氧细胞再充氧，放射敏感性增加,血 管,氧浓度,富氧,乏氧,坏死,再增殖（再群体化）,在肿瘤体积不断消退的同时，残存的10%存活克隆源性细胞已在快速成长。 进行分割照射时，每次照射量不

5、可能达到破坏全部肿瘤细胞的目的，肿瘤细胞的再增殖是不可避免的。 肿瘤细胞的再群体化往往在疗程开始后的23周出现，所以不能随意降低每次放疗剂量和延长疗程时间。,再增殖,正常组织修复损伤、增殖 肿瘤组织加速再增殖 -克服：加速超分割，加用化疗等等 放疗的原理：肿瘤和正常组织在增殖和修复能力上的差异,增殖的 肿瘤 细胞,考虑到肿瘤组织放疗再增殖的特点，一个好的根治性放疗方案应该是：,尽可能缩短治疗时间 出现严重的急性放疗反应时，中断治疗的时间也应尽量短 一般情况下，不要采用单纯的分段治疗 非医疗原因的中断治疗，需通过提高剂量以达到既定的生物效应 快增长的肿瘤应采取加速治疗，以抑制再增殖，更好的控制肿

6、瘤,放射敏感性的概念,肿瘤细胞对放射线的反应，包括肿瘤退缩的速度和程度。 包括肿瘤和正常组织对放射作用的相对反应 放射敏感性与肿瘤的增殖能力成正比，与细胞的分化程度成反比,放射敏感性的分类,高度敏感：精原细胞瘤、白血病、恶性淋巴瘤 中度敏感：基底细胞癌、鳞状细胞癌、非小细胞肺癌 低度敏感：大部分脑瘤、软组织肿瘤、骨肉瘤及恶性黑色素瘤,放射敏感性与放射治愈性,不存在明确的相关性 放射敏感高的肿瘤往往分化程度低，恶性程度较高，容易发生远处转移，未必具有可治愈性,喉鳞癌血管内侵犯,1.3 细胞存活曲线及早、晚反应组织,细胞杀灭的“靶学说”,细胞的DNA双链中的某一特定区域存在关键位点即存在所谓的靶

7、靶受到放射损伤后将直接或间接引起细胞死亡 “单击单靶杀灭”：假设单次打击细胞内的单个关键靶点即可引起细胞的死亡（又称为型细胞死亡） “单击多靶杀灭” ：假设细胞内有n个靶, 只有把n个靶全部打中, 细胞才会死亡(又称型细胞死亡),细胞存活曲线及数学模型,稀疏电离,密集电离,早、晚反应组织生物学特点,根据细胞增殖动力学，可把正常组织和肿瘤分成二大类，在临床上直接表现为放射反应出现时间的早晚。 增殖快的为早期反应组织或肿瘤，如皮肤和小肠上皮细胞等，增殖慢的为晚期反应组织或肿瘤如CNS，肺等组织。,晚反应组织,早反应组织,人肿瘤及正常组织的 / 比值,大部分肿瘤的 / 比值与早反应组织 接近或略大于

8、早反应正常组织,分割量与细胞生存,细 胞 存 活 率,单次剂量,高/值：早反应组织 大部分恶性肿瘤,低/值：晚反应组织 增殖缓慢的恶性肿瘤,A,B,二.放疗临床总论,2.1 放疗的方式,放射治疗方式,外照射，或称远距离放射: 放射源位于体外一定距离, 集中照射某一处组织, 是最常用的方式 内照射，或称近距离放射：指放射源密闭后直接放在人体表面、自然腔道内或组织内,前列腺癌的外照射与内照射,四野外照射,后,前,I125粒子植入内照射,前列腺轮廓,I125粒子,1,2,3,4,2.1 放疗分类,放射治疗分类,根治性放疗-患者可生存较长时间,且无严重的后遗症 姑息性放疗-以解除病人痛苦，提高生存质量为目的，如清洁溃疡、解除疼痛或压迫,放射治疗为首选根治疗法,1. 颜面部皮肤癌 2. 鼻咽癌 3. 扁桃体癌、口咽癌,放射治疗为主要治疗,口腔癌(除齿龈癌以外) 喉癌 精原细胞瘤 乳癌 Hodgkin氏淋巴瘤与非Hodgkin淋巴瘤 宫颈癌 食管癌 肺癌,姑息性放射治疗(Palliative RT),对象: 无法治愈的晚期癌症患者 目的: 缓解症状, 如止痛、止血、清洁 溃疡，改善生活质量 要点: 不因治疗而增