腫瘤放射治療學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).ppt

放射生物學(xué)基礎(chǔ) 放射治療 物理手段 生物效應(yīng) 光子射線X射線 射線 粒子射線電子線 線 粒子中子負(fù) 介子質(zhì)子 線性能量傳遞 LET 單位軌跡上能量傳遞的水平低LET射線 X射線 10kev m 射線電子線高LET射線 中子 10kev m 粒子負(fù) 介子 電離射線的劑量吸收 射線與 穿射 物質(zhì)相互作用 其能量被物質(zhì)吸收每單位質(zhì)量吸收的能量單位 Gy1Gy 100cGy 100rad 1J Kg 即1kg被輻照的物質(zhì)吸收1J的能量為1Gy 輻射作用的時(shí)相 物理過(guò)程 能量吸收電離和激發(fā) 10 16至10 12秒 化學(xué)過(guò)程 自由基形成損傷出現(xiàn) 10 12至10 2秒 生化過(guò)程 DNA受損損傷修復(fù) 無(wú)法修復(fù) 錯(cuò)誤修復(fù) 1秒至數(shù)小時(shí) 生物過(guò)程 數(shù)小時(shí)至十?dāng)?shù)年 細(xì)胞死亡 腫瘤控制 晚期損傷 第二原發(fā)腫瘤 1 1分子水平的放射生物效應(yīng) 射線作用的靶 DNA 射線引致DNA損傷 直接作用 任何形式的輻射 如X或 射線等被生物體吸收 直接作用于細(xì)胞的關(guān)鍵靶區(qū) DNA 使靶自身被激發(fā)或電離 從而產(chǎn)生一系列的生物改變 DNA分子發(fā)生損傷而導(dǎo)致斷裂 間接作用 輻射作用于細(xì)胞中的其他原子或分子 通常是水 產(chǎn)生自由基 由自由基作用使靶產(chǎn)生損傷 能被增敏劑和防護(hù)劑修飾 射線的直接和間接作用 1 2細(xì)胞水平的放射生物效應(yīng) G0 靜止期G1 DNA合成前期S DNA合成期G2 DNA合成后期M 有絲分裂期 細(xì)胞周期 G0 S期相對(duì)不敏感G1期相對(duì)敏感G2 M期敏感 某些腫瘤化療藥物 如甲氨蝶呤 氟尿嘧啶和羥基脲 具有使細(xì)胞群體停止于S期初期的化學(xué)效應(yīng) 即這是細(xì)胞周期中放射敏感性最高的時(shí)期之一 氧效應(yīng) 細(xì)胞氧分壓的大小能影響細(xì)胞的放射敏感性 氧通過(guò)輻射所誘發(fā)的自由基而增加細(xì)胞的損傷 造成不可修復(fù)的生物化學(xué)變化 引起了加強(qiáng)放射效應(yīng)的作用 在無(wú)氧狀態(tài)下 細(xì)胞的放射敏感性約為有氧狀態(tài)下的1 3 分次放療的生物學(xué)基礎(chǔ) 放射生物學(xué)中的4Rs 放射損傷的修復(fù) repair 細(xì)胞周期再分布 redistribution 乏氧細(xì)胞再氧合 reoxygenation 再增殖 repopulation 放射損傷的修復(fù) 影響分次放射反應(yīng)中最常見的生物現(xiàn)象是亞致死性損傷的修復(fù) 當(dāng)分次照射時(shí) 與早反應(yīng)組織相比 晚反應(yīng)組織可以得到較多的保護(hù) 細(xì)胞周期的再分布 細(xì)胞周期有不同的放射敏感性敏感細(xì)胞殺滅 不敏感細(xì)胞進(jìn)入敏感期 再氧合 乏氧細(xì)胞的放射敏感性較富氧細(xì)胞低2 5 3倍分次放射治療后 富氧細(xì)胞殺滅 乏氧細(xì)胞再充氧 放射敏感性增加 血管 氧濃度 富氧 乏氧 壞死 再增殖 再群體化 在腫瘤體積不斷消退的同時(shí) 殘存的10 存活克隆源性細(xì)胞已在快速成長(zhǎng) 進(jìn)行分割照射時(shí) 每次照射量不可能達(dá)到破壞全部腫瘤細(xì)胞的目的 腫瘤細(xì)胞的再增殖是不可避免的 腫瘤細(xì)胞的再群體化往往在療程開始后的2 3周出現(xiàn) 所以不能隨意降低每次放療劑量和延長(zhǎng)療程時(shí)間 再增殖 正常組織修復(fù)損傷 增殖腫瘤組織加速再增殖 克服 加速超分割 加用化療等等放療的原理 腫瘤和正常組織在增殖和修復(fù)能力上的差異 增殖的腫瘤細(xì)胞 考慮到腫瘤組織放療再增殖的特點(diǎn) 一個(gè)好的根治性放療方案應(yīng)該是 盡可能縮短治療時(shí)間出現(xiàn)嚴(yán)重的急性放療反應(yīng)時(shí) 中斷治療的時(shí)間也應(yīng)盡量短一般情況下 不要采用單純的分段治療非醫(yī)療原因的中斷治療 需通過(guò)提高劑量以達(dá)到既定的生物效應(yīng)快增長(zhǎng)的腫瘤應(yīng)采取加速治療 以抑制再增殖 更好的控制腫瘤 放射敏感性的概念 腫瘤細(xì)胞對(duì)放射線的反應(yīng) 包括腫瘤退縮的速度和程度 包括腫瘤和正常組織對(duì)放射作用的相對(duì)反應(yīng)放射敏感性與腫瘤的增殖能力成正比 與細(xì)胞的分化程度成反比 放射敏感性的分類 高度敏感 精原細(xì)胞瘤 白血病 惡性淋巴瘤中度敏感 基底細(xì)胞癌 鱗狀細(xì)胞癌 非小細(xì)胞肺癌低度敏感 大部分腦瘤 軟組織腫瘤 骨肉瘤及惡性黑色素瘤 放射敏感性與放射治愈性 不存在明確的相關(guān)性放射敏感高的腫瘤往往分化程度低 惡性程度較高 容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移 未必具有可治愈性 喉鱗癌血管內(nèi)侵犯 1 3細(xì)胞存活曲線及早 晚反應(yīng)組織 細(xì)胞殺滅的 靶學(xué)說(shuō) 細(xì)胞的DNA雙鏈中的某一特定區(qū)域存在關(guān)鍵位點(diǎn)即存在所謂的靶靶受到放射損傷后將直接或間接引起細(xì)胞死亡 單擊單靶殺滅 假設(shè)單次打擊細(xì)胞內(nèi)的單個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)即可引起細(xì)胞的死亡 又稱為 型細(xì)胞死亡 單擊多靶殺滅 假設(shè)細(xì)胞內(nèi)有n個(gè)靶 只有把n個(gè)靶全部打中 細(xì)胞才會(huì)死亡 又稱 型細(xì)胞死亡 細(xì)胞存活曲線及數(shù)學(xué)模型 稀疏電離 密集電離 早 晚反應(yīng)組織生物學(xué)特點(diǎn) 根據(jù)細(xì)胞增殖動(dòng)力學(xué) 可把正常組織和腫瘤分成二大類 在臨床上直接表現(xiàn)為放射反應(yīng)出現(xiàn)時(shí)間的早晚 增殖快的為早期反應(yīng)組織或腫瘤 如皮膚和小腸上皮細(xì)胞等 增殖慢的為晚期反應(yīng)組織或腫瘤如CNS 肺等組織 晚反應(yīng)組織 早反應(yīng)組織 人腫瘤及正常組織的 比值 大部分腫瘤的 比值與早反應(yīng)組織接近或略大于早反應(yīng)正常組織 分割量與細(xì)胞生存 細(xì)胞存活率 單次劑量 高 值 早反應(yīng)組織大部分惡性腫瘤 低 值 晚反應(yīng)組織增殖緩慢的惡性腫瘤 A B 二 放療臨床總論 2 1放療的方式 放射治療方式 外照射 或稱遠(yuǎn)距離放射 放射源位于體外一定距離 集中照射某一處組織 是最常用的方式內(nèi)照射 或稱近距離放射 指放射源密閉后直接放在人體表面 自然腔道內(nèi)或組織內(nèi) 前列腺癌的外照射與內(nèi)照射 四野外照射 后 前 I125粒子植入內(nèi)照射 前列腺輪廓 I125粒子 1 2 3 4 2 1放療分類 放射治療分類 根治性放療 患者可生存較長(zhǎng)時(shí)間 且無(wú)嚴(yán)重的后遺癥姑息性放療 以解除病人痛苦 提高生存質(zhì)量為目的 如清潔潰瘍 解除疼痛或壓迫 放射治療為首選根治療法 1 顏面部皮膚癌2 鼻咽癌3 扁桃體癌 口咽癌 放射治療為主要治療 口腔癌 除齒齦癌以外 喉癌精原細(xì)胞瘤乳癌Hodgkin氏淋巴瘤與非Hodgkin淋巴瘤宮頸癌食管癌肺癌 姑息性放射治療 PalliativeRT 對(duì)象 無(wú)法治愈的晚期癌癥患者目的 緩解癥狀 如止痛 止血 清潔潰瘍 改善生活質(zhì)量要點(diǎn) 不