放射肿瘤学课件

放射肿瘤学

RadiationOncology1完整最新版课件2完整最新版课件3完整最新版课件4完整最新版课件一

放射肿瘤学简史1985.12.28德国维尔兹堡大学威廉•康拉•伦琴教授

X射线的发现

1896.1.16拍射人类第一张X光片开创放射诊断学

1897.维也纳利奥波克医生治愈一例良性发痣

开创X线疗法

1902.成功治疗一例患皮肤癌的女患者一位X线管技师右手诱发放射性皮肤癌被迫截肢

1913.美国制造库利奇热阴极管获得可控的X射线输出

1920.200KV级X射线治疗机诞生

1922.法国巴黎会议里高得医生报告一组喉癌患者的治疗结果确立放射治疗在临床肿瘤学中的地位

1932.在临床实践累积的基础上库塔医生提出传统的时

间—剂量分割照射方式

5完整最新版课件1950.重水型核反应堆热中子轰击Co59获得放射性同位素Co601951.加拿大第一台Co60远距离治疗机问世(1.25MVγ射线)1930.美国物理学家劳伦斯发明电子回旋加速器1842.柯斯特研制成功20MV电子感应加速器1951.加速器应用于医疗领域进入超高压(4—18MVX射线)

治疗阶段1953.英国哈默•史密斯医院安装行波电子直线家速器1968.美国制造驻波型电子直线加速器1953.美国海恩克提出后装技术更新扩展了近距离治疗的应用1959.建立三维适形放射治疗概念1965.英国回旋加速器产生的快中子用于治疗头颈部肿瘤6完整最新版课件二放射治疗学在现代肿瘤综合治疗中的位置1.恶性肿瘤的分布及态势

卫生部<中国卫生统计提要>

40个城市、80个县、覆盖一亿人口抽样调查

城市居民首位死亡原因

―1975呼吸系统疾病

1975—

脑血管疾病

1985—

心脏病

1990—

恶性肿瘤7完整最新版课件卫生部中国人口90’

死因构成

呼吸系疾病22.79%

恶性肿瘤

17.94%

心血管疾病16.89%

损伤和中毒10.97%

心脏病8.73%

从70’到90’癌症死亡率上升11.6%8完整最新版课件2001年我国人口前5位死亡原因

城市恶性肿瘤农村呼吸系疾病脑血管病恶性肿瘤心脏病脑血管病呼吸系疾病心脏病损伤和中毒损伤和中毒9完整最新版课件

1990—92

卫生部全国恶性肿瘤死亡调查

27个省、区，74个城市，185个农村抽样调查

城市前

5

位恶性肿瘤死亡排序

肺癌24.43%

肝癌17.32%

胃癌17.27%

食道癌8.55%

结直肠癌6.20%10完整最新版课件世界恶性肿瘤的发病率

50—370/10

万•年相当于1—4/1000

人•年1985年肿瘤新病人数（万）死亡病例数（万）世界

760

450

中国

160

120

发达国家365万（11.74亿）发展国家395万（36.76亿）2000年世界1010620

中国19015011完整最新版课件

WHO

世界癌症总体发病的上升趋势总体年递增率3%

其中胃癌10.5%

肺癌10.4%

结直肠癌9.0%

子宫癌7.3%

口腔咽喉癌6.0%12完整最新版课件

中国恶性肿瘤的发病率及死亡率

（1985卫生部1/10万•年）总计男性女性性别比发病率（143）

149.40137.801.09

死亡率108.28134.9180.041.6913完整最新版课件2.中国医学科学院肿瘤医院常见恶性肿瘤的综合治疗5

年生存率乳腺癌76.11%

食道癌41.60%

肺癌37.77%

鼻咽癌69.93%

胃癌54.81%

贲门癌28.29%

结肠癌69.33%

直肠癌66.12%

肝癌40.58%

宫颈癌67.55%

恶性淋巴瘤54.59%14完整最新版课件

主要恶性肿瘤的综合

5

年生存率年代病例数

5

年生存率

1958—19682128835.91%

1969—19792540441.27%

1980—19881550052.79%15完整最新版课件3.放射治疗是覆盖面更大的有效的局部控制手段

肿瘤治疗失败死亡析因

局部及区域病变29%

局部及远位转移39%

远位转移32%16完整最新版课件

肿瘤治疗后的局部失败和远位转移

远位转移（%）病种病例数局部控制局部失败乳腺癌Ⅰ—Ⅱ11759—1220—36肺癌T1–3N070817—2467—90头颈部癌Ⅰ—Ⅳ98663—2917—41前列腺癌A2–C293624—4144—77妇科肿瘤Ⅰ—Ⅳ34914—3046—90直肠癌B1–C33063—3250—93软组织肉瘤Ⅰ—Ⅳ82825—4756—7117完整最新版课件WHO1998年报告

目前45%的恶性肿瘤可获治愈贡献构成外科22

%

放射18%

化疗5%18完整最新版课件

北京、上海、广州、杭州肿瘤医院的统计资料显示

65—75%

的恶性肿瘤患者在其整体治疗的不同阶段需要接受

放射治疗19完整最新版课件

在

100例门诊接受的肺癌患者中转归显示

50

例可确定实施开胸手术其中

30例实施根治性切除术

20例仅实施姑息性切除术或仅为探查术术前放疗可使约35%

不能手术的患者

重获手术切除可能20完整最新版课件4.我国放射肿瘤学概况

拥有放射治疗设置的医疗单位

1986年264(×1.7)1994年369(×1.2)1997年45321完整最新版课件放射治疗设备的拥有量

198619941997深部X线机239194179Co-60治疗机224304381直线加速器71164286近距离治疗机78217282模拟机100170332治疗计划系统4575177剂量整最新版课件从事放射治疗的医务工作者

198619941997

医师171527643440

物理师180423

护士106223613094

技术员14102212224523完整最新版课件新病人150万/年现症恶性肿瘤病人240万按60%计，需接受放疗144万每台加速器或Co-60治疗机收治500例/年现有的667台设备可治疗33.35万患者仅占需治疗的22%24完整最新版课件WHO建议加速器的人口拥有量2~3台/百万

美国8.2

北京3.02

法国4.0

上海1.84

英国3.4

天津1.07

中国0.24

(包括Co-60治疗机,0.56）25完整最新版课件三、放射肿瘤学的知识构成

临床肿瘤学放射物理学放射生物学临床放射治疗设计26完整最新版课件哺乳动物的辐射致死剂量3~6Gy人类全身照射的致死剂量7Gy

相当于能量传输0.0026~53焦耳/克组织对于70kg的人体相当于传输100卡热量可使体温上升0.002oC27完整最新版课件四、辐射生物效应原理及放射肿瘤学基本原则1.射线高能粒子在生物体穿射经迹上的能量沉积造成细胞关键靶的损伤效应

直接作用：射线线子或次级电子直接造成靶原子的电离或激发，导致生物学改变。

间接作用：射线粒子或次级电子与另一原子或分子相互作用，产生自由基，间接损伤一定扩散距离内的细胞靶，导致生物学改变。28完整最新版课件29完整最新版课件30完整最新版课件31完整最新版课件2.细胞核DNA双链断裂是辐射引起各种生物效应最基本的损伤

▲携带遗传信息的核DNA分子的完整性是细胞正常增殖所必须

▲DNA双链断裂是辐射所致最关键的损伤

▲细胞所发生且未能修复的DNA双链断裂均数与辐射生物效应的严重程度成正比32完整最新版课件33完整最新版课件34完整最新版课件35完整最新版课件36完整最新版课件3.临床分次、连续照射的生物学依据传统的时间—剂量分割方式每周治疗5次每天一次，(休息两天)

每次照射200cGy(2Gy)

连续5~7周，完成疗程放射剂量单位

1Gy(Gray戈瑞）=1焦耳/千克（J·kg-1)

1Gy=100cGy37完整最新版课件分割照射所诱导的细胞群体的对应性生物反应过程：

4个R

亚致死损伤的修复(RepairofSLD)

再增殖(Repopulation)

周期时相的再分布(Redistributionwithinthecellcycle)

肿瘤乏氧细胞的再氧合(Reoxygenation)38完整最新版课件39完整最新版课件分次治疗利用正常组织与肿瘤组织上述反应过程的不同，从而杀灭肿瘤细胞而使正常组织得以恢复

A.肿瘤细胞群体受到的损伤较正常组织为严重，修复机制残缺；

B.正常组织自稳调控系统启动的增殖加速快于肿瘤组织；

C.正常组织照射后细胞增殖周期的恢复较肿瘤组织为快。40完整最新版课件41完整最新版课件4.贯穿于放射肿瘤学科研和临床治疗的两项基本原则

最大限度地提高肿瘤局部控制剂量，消灭肿瘤细胞，同时最大限度地保护周围正常组织和邻近重要器官。

在不造成正常组织严重晚期损伤的前提下，尽可能提高肿瘤的局部控制剂量。在不造成正常组织严重急性放射反应的前提下，尽量保持疗效而缩短总治疗时间。42完整最新版课件五、放射治疗设备及治疗方式1.放射线

Linearenergytranslation

低LET射线：单位线性长度上的能量转换

~100KeV/μm

普通X线（X线治疗机）：浅层X线60~160KV；深部X线180~400KVCo60γ线（Co60治疗机）：平均能量1.25MeV

（1.17MeV，1.33MeV）高能X线（加速器）：4~22MeVX

高能电子束（加速器）：3~25MeVE43完整最新版课件44完整最新版课件45完整最新版课件46完整最新版课件47完整最新版课件

高LET射线：LET>100KeV/μm

快中子（加速器）>14MeV（P→Be）具生物学优势质子束（加速器）：200MeV布拉格峰分布负π介子（加速器）：P→Be,C,65MeV,星分布重粒子束（加速器）：He、C、N、O、Ne等，单核能量需1000MeV

高LET射线特点

A、生物效应对细胞的生物周期依赖性较小

B、生物效应对细胞的氧合状态依赖性较小

C、导致细胞的亚致死性损伤修复更为困难

D、质子束与负π介子具有良好的物理剂量分布

48完整最新版课件49完整最新版课件50完整最新版课件2.放射治疗设备

X线治疗机电子能量（MeV）的转化效率低，2%产生X

线，98%转化为热能；特征辐射和韧致辐射，后者为连续能谱，需除低能射线；

能量低（<400KV）深度量低；易于散射，剂量分布差；光电吸收占优势，因而骨吸收剂量远高于软组织。51完整最新版课件52完整最新版课件Co60治疗机

穿透力强（1.25MeV），百分深度量高，剂量分布较均匀；

剂量建成效应（0.5cm）使皮肤得到保护（build-upregion）；康普顿吸收占优势，骨和软组织具同等吸收剂量；角分布锐利，旁向散射小，保护射野边缘外正常组织；存在几何半影、穿射半影及散射半影问题（penumbra）；

半衰期5.27年，平均月衰变1%，需剂量学的测定校正。53完整最新版课件54完整最新版课件55完整最新版课件56完整最新版课件57完整最新版课件加速器

Linearaccelerator电子感应加速器（涡旋电场加速）能量高（25MeV），电子束能量可调、输出量大；

X线输出量相对为低（0.2Gy/min），照射野相应受到限制（20cm×20cm）技术简单、成本低；体积大，安装困难，

趋于淘汰。58完整最新版课件电子直线加速器（微波电场加速）适宜临床需要的能谱，X线4~18MeV；E束4~20MeV；

X线和电子束均有足够的输出量，照射野相应扩大（40cm×40cm）采用偏转系统，等中心安装；市场主流；结构复杂，维护困难，成本昂贵。电子回旋加速器（微波激励的超高频电场加速）能量高（~50MeV)，输出量更优，能量可调范围大；束流传输性能好，可单机多病人同时治疗；结构简单，体积小，成本低；具感应加速器的低价位、直线加速器高输出的优点；发展趋向。59完整最新版课件60完整最新版课件61完整最新版课件62完整最新版课件近距离放射治疗设备后装治疗机After-loadingset三维适形放射治疗设备螺旋CT、加速器、多叶光栅准直器、三维立体治疗计划系统；63完整最新版课件3.放射治疗方式

体外远距离照射

Teletherapy

基础和主流的常规外照射（EBRT，externalbeamradiationtherapy）；全身（TBI）或半身（HBI）照射；立体定向（放射外科）放射治疗（SRS，stereotacticradiosurgery；

Gamma-knife）；三维适形（3DCRT）和强调（IMRT）放射治疗；

3dimensionalconformalradiationtherapyintensitymodulatedradiationtherapy

近距离放射治疗

Brachytherapy

腔内或管内照射intracavitary/transluminalradiation

组织间照射interstitialradiation

术中植管术后照射组织插植后装照射放射性粒子永久植入permanentimplants

模治疗（模板或胶膜贴敷治疗）moldtechnique

开放性同位素治疗

NonsealedRadionuclidetherapy64完整最新版课件65完整最新版课件66完整最新版课件67完整最新版课件68完整最新版课件69完整最新版课件70完整最新版课件71完整最新版课件72完整最新版课件73完整最新版课件74完整最新版课件75完整最新版课件76完整最新版课件77完整最新版课件78完整最新版课件79完整最新版课件80完整最新版课件81完整最新版课件82完整最新版课件83完整最新版课件84完整最新版课件85完整最新版课件86完整最新版课件87完整最新版课件88完整最新版课件89完整最新版课件4.放射治疗的辅助设施

影像学对于放射治疗的重要意义

CT（1971,1976）、MRI（1973,1983）、

PET（1975,1990）;

放射治疗计划系统（TPS）

模拟定位机，加速器实时显象系统(Simulator)

辅助摆位及体位固定装置模室工作90完整最新版课件CT在放射治疗中的应用

1.确定身体轮廓及体内脏器部位;2.精确划定肿瘤病灶的范围;3.明确敏感器官位置并预防护;4.照射范围内组织不均一性的校正计算;5.三维适形放疗影像立体重建的基础。91完整最新版课件

CT对放射治疗体积的校正报告者年例校正率

Tafts19777545%Mallincrkrodt19784520%Brizel19797230%MGH19797736%RoyalMarsden198028926%

总计55830%92完整最新版课件93完整最新版课件94完整最新版课件95完整最新版课件96完整最新版课件97完整最新版课件98完整最新版课件99完整最新版课件100完整最新版课件101完整最新版课件102完整最新版课件103完整最新版课件104完整最新版课件105完整最新版课件六.综合治疗整体中的放射治疗

1.单纯放射治疗

2.放射治疗和综合治疗降低发病率和死亡率，提高生存率的途径：大规模预防、早期诊断、综合治疗106完整最新版课件合理序贯的综合治疗是现代肿瘤治疗学的大趋势

术前放疗使不能手术的病人有可能重获手术切除的机会；使肿瘤缩小，局部情况改善，术手范围趋于缩小；消灭微小癌巢及亚临床病灶；降低肿瘤细胞活力，减少局部种植和远地转移几率；更好保存术后功能，并不增加手术困难及术后并发症；提示肿瘤化疗的敏感性。107完整最新版课件术中放疗手术野直视下，残存部位、瘤床及淋巴引流解剖清楚；某些器官可推移照射野外加以屏蔽；适宜能量电子束的照射，最大限度减少了正常组织剂量。只限于单次高量照射，不能给予根治性治疗。术后放疗普遍用于易于手术种植/术后复发，对照射有一定敏感性的病种；作为姑息手术或局部残存、局部控制的重要补充治疗手段；与手术间隔不宜过长，局部结构及血运情况改变为其不