肿瘤组织放射生物学课件

孙颖肿瘤组织放射生物学孙颖肿瘤组织放射生物学1.Whatistheindicationforradiationtherapy？2.Whatisthegoalofradiationtherapy？3.Whatistheplannedtreamentvolume？4.Whatistheplannedtreamenttechnique？5.Whatistheplannedtreamentdose？1.Whatistheindicat肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期无增殖能力破肿瘤细胞增殖动力学G0期S期G2期M期G1期肿瘤细胞增殖动力学G0期S期G2期M期G1期肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1生长分数20～80％肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期无增殖能力破肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度的影响因素生长分数细胞周期时间细胞丢失的速度肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度的影响因素生长分数细胞周期肿瘤生长速度的影响因素细胞周期时间（TC）：定义：两次分裂结束的时间间隔长短：15小时～大于100小时（平均2.3天）肿瘤生长速度的影响因素细胞周期时间（TC）：肿瘤生长速度的影响因素倍增时间（doublingtime,TD）定义：人体肿瘤体积增加一倍所需要的时间。长短：4天～1年（中位3个月）肿瘤生长速度的影响因素倍增时间（doublingtime,肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度生长分数细胞周期时间细胞丢失的速度潜在倍增时间肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度生长分数细胞周期细胞丢失潜肿瘤生长速度的影响因素肿瘤潜在倍增时间（potentialdoublingtime,Tpot）定义：假定没有细胞丢失的情况下，细胞数增加一倍所需要的时间。肿瘤生长速度的影响因素肿瘤潜在倍增时间（potential肿瘤生长速度的影响因素细胞丢失的速度：丢失方式营养不良、血供差、肿瘤坏死细胞分化：不能再分裂，最终衰老死亡分裂死亡：分裂障碍、异常或子细胞不存活转移：脱落排泄：营养不良坏死分裂死亡细胞脱落细胞分化转移肿瘤生长速度的影响因素细胞丢失的速度：营养不良分裂死亡细胞脱肿瘤生长速度的影响因素分类倍增时间（天）标记指数（％）生长分数（％）细胞丢失（％）消灭肿瘤的平均剂量胚胎肿瘤27天30%90%94%25-30Gy淋巴瘤29天29%90%94%35-40Gy中胚层肉瘤41天3.8%11%68%85Gy鳞癌58天8.3%25%90%60-70Gy腺癌83天2.1%6%71%60-80Gy肿瘤生长速度的影响因素分类倍增时间（天）标记指数生长分数细胞肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤内细胞放射敏感性的差异肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1静止的细胞比增殖周期内的细胞抗拒增殖周期内不同时相的细胞敏感性不同肿瘤内细胞放射敏感性的差异肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止肿瘤内细胞放射敏感性的差异细胞时相的敏感性差异G2/M期敏感G1/S期抗拒照射后增殖周期中的细胞（时相）分布不同G2/MG1EarlySLateS1.00.10.010.00104008001200SurvivalfractionDose(cGy)肿瘤内细胞放射敏感性的差异细胞时相的敏感性差异G2/MG1E分次照射后正常和肿瘤细胞群变化的差异放射损伤的修复（Repair）致死性损伤亚致死性损伤修复潜在致死性损伤修复细胞再增殖（Regeneration）残存细胞加速再增殖G0期细胞进入增殖周期细胞周期再分布（Redistribution）M期和G2末期敏感S期敏感性低G0期抗拒乏氧细胞的再氧合（Reoxygeneration）肿瘤细胞群致死性损伤严重：处于细胞周期活动的细胞多，亚致死性修复慢：肿瘤细胞乏氧状态、G2期延长加速再增殖慢：分次照射后正常和肿瘤细胞群变化的差异放射损伤的修复（Repa肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤控制概率（TCP）与剂量的关系剂量级别亚临床病灶（临床甚至显微镜都难以发现的病灶）：45～50Gy控制90％的病灶显微镜下微小病灶，手术边缘残留：60～65Gy临床可见/可触及的病灶：65Gy以上10的9次方的肿瘤需要62Gy才能杀灭肿瘤控制概率（TCP）与剂量的关系剂量级别CumulativedoseingrayIntialcellnumberProbabilityofsurvivalRemainingcellnumber21,000,000,000×50％=500,000,0004500,000,000×50％=250,000,0006250,000,000×50％=125,000,0008125,000,000×50％=67,500,0001067,500,000×50％=33,750,0001233,750,000×50％=16,625,0001416,625,000×50％=7,823,500167,823,500×50％=3,906,250183,906,250×50％=1,953,125201,953,125×50％=976,56222976,562×50％=488,28124488,281×50％=244,15026244,150×50％=122,07028122,070×50％=61,0353061,035×50％=30,5173230,517×50％=15,5283415,528×50％=7,629367,629×50％=3,814383,814×50％=1,907401,907×50％=95342953×50％=47644476×50％=23846238×50％=11948119×50％=595059×50％=295229×50％=155415×50％=7567×50％=4584×50％=2602×50％=1621×50％=<1CumulativedoseingrayIntial治疗比（therapeuticratio,TR）TR=正常组织耐受量肿瘤放射致死量治疗比（therapeuticratio,TR）TR=LocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治疗比（therapeuticratio,TR）LocaltumoralbationcomplicatiLocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治疗比（therapeuticratio,TR）Localtumoralbationcomplicati肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤对放射线的反应B-T定律放射敏感肿瘤中度敏感治疗放射抗拒肿瘤近期疗效评价肿瘤消退的快慢受增殖快慢的影响远期疗效评价局部与全身并重与放射反应性不成正比放射反应性治愈性放射敏感性肿瘤对放射线的反应B-T定律放射敏感肿瘤近期疗效评价肿瘤消退敏感性VS反应性VS治愈性可治愈性局部放疗治愈性：放疗肿瘤消退的速度快慢：取决于肿瘤细胞增殖的速度。病理类型相同的肿瘤，结束时，肿瘤完全消退的患者局部控制可能性大，但相当一部分在治疗结束时已经无肿瘤的也出现复发；而结束时仍有残留的，仍可得到很好的控制。建议2～3个月才能对消退情况做出满意的评估。肿瘤缩小快而降低原定的照射剂量是错误的。敏感性VS反应性VS治愈性可治愈性肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus影响人体肿瘤放射敏感性的因素放射敏感性：放射敏感肿瘤：恶性淋巴瘤、白血病、精原细胞瘤、肾母细胞瘤等（30～40Gy）放射中度敏感的肿瘤：鳞癌和腺癌（60～70Gy）放射抗拒的肿瘤：软组织肉瘤（>70Gy）影响肿瘤放射敏感性的临床因素临床期别/肿瘤体积：血运、乏氧既往治疗情况：足量放疗、不正确的手术、多次穿刺等→纤维组织增多、营养及氧供应差局部感染：水肿坏死，加重乏氧生长部位：瘤床血运：肌肉>脂肪/骨临床分型：外生型>内生型，菜花型/表浅型>结节型/浸润型>溃疡型患者的全身情况：营养和贫血合并症：活动性肺结核、甲亢、糖尿病影响人体肿瘤放射敏感性的因素放射敏感性：肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤的加速再增殖与疗效的关系复发时间：分段治疗使肿瘤局部控制率下降总的治疗时间延长降低了肿瘤的局部控制率加速治疗提高了肿瘤控制率肿瘤的加速再增殖与疗效的关系复发时间：ThankYou!ThankYou!放射生物学vs放射治疗Whatistheindicationforradiationtherapy？Whatisthegoalofradiationtherapy？Whatistheplannedtreamentvolume？Whatistheplannedtreamenttechnique？Whatistheplannedtreamentdose？TheplanningandconductionofacourseofRT放射生物学vs放射治疗Whatistheindic放射生物学与放射治疗Whatistheindicationforradiationtherapy？Whatisthegoalofradiationtherapy？Whatistheplannedtreamentvolume？Whatistheplannedtreamenttechnique？Whatistheplannedtreamentdose？Rationaldose放射生物学与放射治疗Whatistheindicati肿瘤组织放射生物学课件孙颖肿瘤组织放射生物学孙颖肿瘤组织放射生物学1.Whatistheindicationforradiationtherapy？2.Whatisthegoalofradiationtherapy？3.Whatistheplannedtreamentvolume？4.Whatistheplannedtreamenttechnique？5.Whatistheplannedtreamentdose？1.Whatistheindicat肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期无增殖能力破肿瘤细胞增殖动力学G0期S期G2期M期G1期肿瘤细胞增殖动力学G0期S期G2期M期G1期肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1生长分数20～80％肿瘤细胞分类肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期无增殖能力破肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度的影响因素生长分数细胞周期时间细胞丢失的速度肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度的影响因素生长分数细胞周期肿瘤生长速度的影响因素细胞周期时间（TC）：定义：两次分裂结束的时间间隔长短：15小时～大于100小时（平均2.3天）肿瘤生长速度的影响因素细胞周期时间（TC）：肿瘤生长速度的影响因素倍增时间（doublingtime,TD）定义：人体肿瘤体积增加一倍所需要的时间。长短：4天～1年（中位3个月）肿瘤生长速度的影响因素倍增时间（doublingtime,肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度生长分数细胞周期时间细胞丢失的速度潜在倍增时间肿瘤生长速度的影响因素肿瘤生长速度生长分数细胞周期细胞丢失潜肿瘤生长速度的影响因素肿瘤潜在倍增时间（potentialdoublingtime,Tpot）定义：假定没有细胞丢失的情况下，细胞数增加一倍所需要的时间。肿瘤生长速度的影响因素肿瘤潜在倍增时间（potential肿瘤生长速度的影响因素细胞丢失的速度：丢失方式营养不良、血供差、肿瘤坏死细胞分化：不能再分裂，最终衰老死亡分裂死亡：分裂障碍、异常或子细胞不存活转移：脱落排泄：营养不良坏死分裂死亡细胞脱落细胞分化转移肿瘤生长速度的影响因素细胞丢失的速度：营养不良分裂死亡细胞脱肿瘤生长速度的影响因素分类倍增时间（天）标记指数（％）生长分数（％）细胞丢失（％）消灭肿瘤的平均剂量胚胎肿瘤27天30%90%94%25-30Gy淋巴瘤29天29%90%94%35-40Gy中胚层肉瘤41天3.8%11%68%85Gy鳞癌58天8.3%25%90%60-70Gy腺癌83天2.1%6%71%60-80Gy肿瘤生长速度的影响因素分类倍增时间（天）标记指数生长分数细胞肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤内细胞放射敏感性的差异肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止期细胞无增殖能力的细胞破碎细胞1静止的细胞比增殖周期内的细胞抗拒增殖周期内不同时相的细胞敏感性不同肿瘤内细胞放射敏感性的差异肿瘤内细胞234分裂增殖期细胞静止肿瘤内细胞放射敏感性的差异细胞时相的敏感性差异G2/M期敏感G1/S期抗拒照射后增殖周期中的细胞（时相）分布不同G2/MG1EarlySLateS1.00.10.010.00104008001200SurvivalfractionDose(cGy)肿瘤内细胞放射敏感性的差异细胞时相的敏感性差异G2/MG1E分次照射后正常和肿瘤细胞群变化的差异放射损伤的修复（Repair）致死性损伤亚致死性损伤修复潜在致死性损伤修复细胞再增殖（Regeneration）残存细胞加速再增殖G0期细胞进入增殖周期细胞周期再分布（Redistribution）M期和G2末期敏感S期敏感性低G0期抗拒乏氧细胞的再氧合（Reoxygeneration）肿瘤细胞群致死性损伤严重：处于细胞周期活动的细胞多，亚致死性修复慢：肿瘤细胞乏氧状态、G2期延长加速再增殖慢：分次照射后正常和肿瘤细胞群变化的差异放射损伤的修复（Repa肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤控制概率（TCP）与剂量的关系剂量级别亚临床病灶（临床甚至显微镜都难以发现的病灶）：45～50Gy控制90％的病灶显微镜下微小病灶，手术边缘残留：60～65Gy临床可见/可触及的病灶：65Gy以上10的9次方的肿瘤需要62Gy才能杀灭肿瘤控制概率（TCP）与剂量的关系剂量级别CumulativedoseingrayIntialcellnumberProbabilityofsurvivalRemainingcellnumber21,000,000,000×50％=500,000,0004500,000,000×50％=250,000,0006250,000,000×50％=125,000,0008125,000,000×50％=67,500,0001067,500,000×50％=33,750,0001233,750,000×50％=16,625,0001416,625,000×50％=7,823,500167,823,500×50％=3,906,250183,906,250×50％=1,953,125201,953,125×50％=976,56222976,562×50％=488,28124488,281×50％=244,15026244,150×50％=122,07028122,070×50％=61,0353061,035×50％=30,5173230,517×50％=15,5283415,528×50％=7,629367,629×50％=3,814383,814×50％=1,907401,907×50％=95342953×50％=47644476×50％=23846238×50％=11948119×50％=595059×50％=295229×50％=155415×50％=7567×50％=4584×50％=2602×50％=1621×50％=<1CumulativedoseingrayIntial治疗比（therapeuticratio,TR）TR=正常组织耐受量肿瘤放射致死量治疗比（therapeuticratio,TR）TR=LocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治疗比（therapeuticratio,TR）LocaltumoralbationcomplicatiLocaltumoralbationcomplicationUncomplicatedlocalcuresoptimumdosepercent10050治疗比（therapeuticratio,TR）Localtumoralbationcomplicati肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclus肿瘤对放射线的反应B-T定律放射敏感肿瘤中度敏感治疗放射抗拒肿瘤近期疗效评价肿瘤消退的快慢受增殖快慢的影响远期疗效评价局部与全身并重与放射反应性不成正比放射反应性治愈性放射敏感性肿瘤对放射线的反应B-T定律放射敏感肿瘤近期疗效评价肿瘤消退敏感性VS反应性VS治愈性可治愈性局部放疗治愈性：放疗肿瘤消退的速度快慢：取决于肿瘤细胞增殖的速度。病理类型相同的肿瘤，结束时，肿瘤完全消退的患者局部控制可能性大，但相当一部分在治疗结束时已经无肿瘤的也出现复发；而结束时仍有残留的，仍可得到很好的控制。建议2～3个月才能对消退情况做出满意的评估。肿瘤缩小快而降低原定的照射剂量是错误的。敏感性VS反应性VS治愈性可治愈性肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与剂量之间的关系Conclusion肿瘤细胞群的增殖动力学1射线对肿瘤细胞群的影响2肿瘤控制概率与剂量之间的关系3肿瘤放射反应性与肿瘤可治愈性的关系4影响人体肿瘤放射敏感性的因素5肿瘤的加速再增殖与疗效的关系6肿瘤组织放射生物学肿瘤控制概率与