肿瘤的放射敏感性.ppt
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1、肿瘤放射治疗肿瘤放射治疗 上海交通大学附属第一人民医院上海交通大学附属第一人民医院肿瘤科放疗组肿瘤科放疗组 王春刚王春刚报告内容报告内容1.放疗研究背景放疗研究背景2.放射治疗程序放射治疗程序3.不同的放疗方式不同的放疗方式4.4.射线的物理测量射线的物理测量5.5.放射生物学放射生物学6.6.放疗、化疗结合放疗、化疗结合思考题研究背景研究背景o放疗是至今生物学研究最彻底的物理治疗o放疗是至今设备发展最完善的物理治疗放射治疗程序见徐志勇的放射治疗程序见徐志勇的PPTo放疗是系统工程:需要一系列设备、仪器,需要一套固定工作人员o做一名好的放疗医生需要敬业精神和合作精神o放疗是一门科学、也是一门艺
2、术不同的放疗方式不同的放疗方式o根治性治疗:是指以根治肿瘤为目的的方案。一般对较早的肿瘤,或者还没有发现远处转移的肿瘤,一般情况好,无严重合并症,有可能根治的肿瘤。o姑息放疗:患者已处疾病晚期,一般情况较差或者已经有全身或局部转移,对根治的希望不大,只能给予姑息放疗,使肿瘤生长暂时受到抑制,或者是减轻症状。这时放疗实际上是为了减轻症状,使患者有较好的生活质量,如对骨转移的疼痛予以放疗止痛也是属于姑息性放疗,这种情况下,一般达到目的就可以停止放射治疗。还有一些病人,原来预期效果不好,先给予姑息性放射治疗,经过一段时间的治疗后,反应较好也可予以足量的根治放疗。o预防性放疗:这里特别指的是亚临床灶的
3、预防照射,如白血病、小细胞肺癌的预防性放疗,鼻咽癌颈淋巴区的预防性放疗。o麦克斯韦电磁理论认为光是一种电磁波,赫兹用实验证明了光的电磁本性。o电磁波是电场与磁场交互作用,而在空中产中产生的行进波动。电磁波可以在真空或在介质中传播。o电磁波按波长由大到小的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。射线的物理测量oX线与物质的相互作用 主要:光电效应、康普顿效应、电子对效应oX线与人体组织相互作用,在人体内X线剂量分布电离辐射的剂量测量电离辐射的剂量测量 o人们关心肿瘤组织内能量吸收的多少,即肿瘤的吸收剂量。o肿瘤吸收剂量大小取决于射线的性质,用射线的质和量来描述射线的质:表示射
4、线穿透物质的能力,称射线的硬度,用能量表示,如MV、MeV;o射线的量:表示放射线的强度,吸收剂量单位过去用拉德(rad),现用戈瑞(Gy)表示,且1 Gy100 rad。(1Gy=100cGy)。物理测量设备o体模o材料的要求:对射线的散射和吸收的特性与人体组织的相同。常用的材料水。o组织替代材料组成模体,模拟射线与人体组织或器官的相互作用的物理过程o模体剂量准确性要求:用来测量时与标准水模体的结果偏差不能超过1物理测量o测量吸收剂量的常用方法是电离室法,即利用电离室首先测量电离辐射在介质中所产生的电离电荷,然后计算得出吸收剂量。o测量吸收剂量的其他方法包括量热法,化学剂量计,热释光剂量计,
5、半导体剂量计,胶片剂量计等。射野剂量学相关名词o放射源放射源 一般规定为放射源前表面的中心,或产生辐射的靶面中心o等中心等中心 准直器旋转轴、治疗床旋转轴、与机架旋转轴的交点o照射野照射野 几何意义:射线束经准直器后垂直通过模体的范围,用模体表面的界面大小表示照射野的面积;剂量学和物理学意义:辐射范围内,相对中心轴剂量50等剂量线所包含的区域 高能X线表面到最大剂量深度区域称为建成区域,建成区PDD随深度增加而增加;最大剂量点深度之后,PDD随深度增加而缓慢变小。不同能量的不同能量的X射线的剂量建成情况射线的剂量建成情况 a 22MV X-Ray b 4MV X-Ray c 1MV X Ray
6、 d 200kV X-Ray e 140 kV X-Rayf Co-60 放射线的生物学效应放射线的生物学效应 o生物的放射效应主要表现在体内生物大分子如核酸、蛋白质的损伤。其中DNA是关键靶点。o放射线引起的电离辐射对DNA分子的损伤机制分为直接和间接两种作用。直接作用是指射线直接损伤DNA分子,引起碱基破坏、单链或双链断裂、分子交联等,间接作用指射线首先与细胞内的其他原子或分子(主要是水分子),产生自由基,后者再和DNA作用。o人体内存在DNA损伤修复系统,可以修复射线造成的损伤。细胞的放射敏感性细胞的放射敏感性o在放射生物学上,鉴别存活的标准是:照射后的细胞是否保留无限繁殖能力。凡是失去
7、无限繁殖能力,不能产生子代的细胞称为非存活细胞,就是所说的细胞死亡;而保留繁殖能力,能无限地产生子代的细胞称为存活细胞。细胞存活这个定义可反映肿瘤放疗后的效果,是鉴定疗效的较好的指标。人体组织器官的放射敏感性人体组织器官的放射敏感性 o人体组织器官对放射线的敏感性,与其组成细胞的繁殖能力成正比,与细胞分化程度成反比,就是说细胞繁殖能力越强的组织器官越敏感,细胞分化程度越低的器官越敏感;o在一定剂量下与面积有关,即身体受照射的面积越大,反应越大。o按组成细胞的繁殖和分化能力,可以将组织器官划分为敏感性高、敏感性较高、中度敏感、敏感性较低和敏感性低5类。肿瘤的放射敏感性肿瘤的放射敏感性 o在影响肿
8、瘤的放射感性的各种因素中,肿瘤组织的细胞起源和分化是主要因素。起源于放射敏感组织的肿瘤对放射线的敏感性较高,分化程度越差的肿瘤其放射线敏感性也越高。o肿瘤细胞群内有在增殖周期的细胞(G1-S-G2-M)、静止细胞(G0)、终末分化细胞、死亡细胞。细胞群按一定的增殖动力学变化,按其生长率可用倍增时间来表示,它既受肿瘤外界环境影响,也受细胞增殖率(细胞周期时间)和细胞丢失率等内在因素的影响。对人体肿瘤的观察,发现细胞增殖率和细胞丢失率与放射敏感性之间有明显的关系,凡平均生长速度快、细胞更新率高的肿瘤,对放射也较敏感。o肿瘤细胞群受打击后有其本身的,与正常组织不同的反应体系,肿瘤细胞群的放射损伤修复
9、能力较低。所以临床上可以利用放射线对各种组织器官的正常细胞和肿瘤群的不同影响的损伤,以及它们恢复能力的差别,使放疗在正常组织能够耐受的条件下最大限度地杀灭肿瘤细胞。分割放疗中的生物学因素分割放疗中的生物学因素 o自20世纪30年代以来,以临床实践经验为基础建立起来的分割放射治疗-每周5次,每次2Gy,被认为是标准的方法。随着放射生物学研究的进展,目前更为灵活合理。o著名放射生物学家著名放射生物学家WithersWithers指出,指出,临床放射治疗医生在设计分次治疗方案时,应注意把握两个要点:生物学的合理性和处方剂量设定的科学性;必须了解影响分次放射治疗的生物学因素。“4Rs”概念是重要环节。
10、4Ro细胞放射损伤的修复细胞放射损伤的修复(Repair of radiation damage):o周期内细胞时相的再分布周期内细胞时相的再分布(Redistribution within the cell cycle)o氧效应及乏氧细胞的再氧合氧效应及乏氧细胞的再氧合(The oxygen effect and reoxygenation)o再群体化再群体化(Repopulation)一一 放射损伤的修复放射损伤的修复o放射损伤是分割放疗中最普遍的生物学现象。o亚致死损伤的修复:亚致死损伤的修复:指假如将某一即定单次照射剂量分成间隔指假如将某一即定单次照射剂量分成间隔一定时间的两次时所观察
11、到的存活细胞增加的现象。细胞能在一定时间的两次时所观察到的存活细胞增加的现象。细胞能在3小时内完成这种修复,将其称之为亚致死损伤修复。小时内完成这种修复,将其称之为亚致死损伤修复。o潜在致死损伤潜在致死损伤(PLD):正常状态下应当在照射后死亡的细胞,正常状态下应当在照射后死亡的细胞,若在照射后置于适当条件下由于损伤的修复又可存活的现象。若在照射后置于适当条件下由于损伤的修复又可存活的现象。但若得不到适宜的环境和条件则将转化为不可逆的损伤使细胞但若得不到适宜的环境和条件则将转化为不可逆的损伤使细胞最终丧失分裂能力。最终丧失分裂能力。oPLD的修复主要发生在G0期细胞中,表现为低LET射线照射后
12、经过一定条件和时间,细胞存活率增高。某些肿瘤在慢增殖过程中G0期细胞含量高,因此,PLD的修复增强,这可能是分割治疗中肿瘤复发的来源。o高高LET射线照射后细胞没有亚致死损伤的修复和射线照射后细胞没有亚致死损伤的修复和潜在致死损伤潜在致死损伤的修复的修复。影响潜在致死损伤修复的因素影响潜在致死损伤修复的因素o细胞所处的周期时相,如果照射后细胞所处的周期时相,如果照射后6 6小时或更长时小时或更长时间细胞没有分裂则会发生潜在致死损伤的修复,这间细胞没有分裂则会发生潜在致死损伤的修复,这表现为细胞存活增高。这种修复现象在离体实验可表现为细胞存活增高。这种修复现象在离体实验可用照射后用照射后6 6小
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