放射治疗在肿瘤治疗中的地位和进展.ppt

放射治疗在肿瘤治疗中的地位和进展,西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤医院放疗科,概况,一、历史与现状二、放射治疗的基础三、临床放射物理四、设备介绍五、临床放射生物六、放射临床与技术七、放射治疗进展,放射治疗在肿瘤治疗中的地位和进展,一、历史1、自1895年伦琴发现X线，1896年居里夫妇提炼出镭，此后放射治疗开始应用于临床，至今已有一百多年的历史，放射治疗的发展有一个循序渐进的过程，随着放疗设备的改进和提高，同时也随着临床上大量经验的总结，确立了肿瘤治疗方面除了手术切除外的另一种方式，而这种方式一经开始，便有它的辉煌经历，除了肿瘤疾患外，一些内科疾病、传染病、皮肤病应用放射线治疗也取得了一定的治疗效果，但同时产生的一些副作用，病人和医务人员均付出了一定的代价，通过放射治疗基础研究（放射物理、放射生物），人们逐步认识到放射线的产生机理及副作用。目前放射治疗的适应症主要是针对恶性肿瘤，极少应用于某些良性病变（如血管瘤、瘢痕疙瘩、甲状疾患引起的突眼症等）。,2、陕西省放疗单位 陕西省放射治疗的发展始于50年代初，在6070年代省内放射治疗单位只有两家。省内放射治疗事业高峰期出现在8090年代，十几年间有20余家医院成立了肿瘤放疗科，目前陕西省内已有30余家放疗单位。据统计2010年后，全国医疗机构直线加速器设备预计超过1200台。,3、放疗科历史 1957年陕西省第一台深部X线治疗机在一附院放射科安装使用，从此开始了放射线治疗肿瘤的历史，1963年成立肿瘤科，设备方面除了两台深部X线治疗机外，另有一台钴60治疗机，7080年代科室除了上述设备外，又增加一台钴60治疗机（加拿大产），模拟定位机（日本产），肿瘤科也相继由肿瘤外科专业、肿瘤放疗专业、肿瘤内科专业组成，成为西北首家肿瘤放疗单位，同时承办卫生部的放射治疗学习班（每期一年），共七期，1期全国癌症止痛学习班，先后培训了国内众多的放疗医师。曾承担过多项临床药理试验项目。50年来粗略统计共治疗肿瘤患者5万人次，肿瘤患者辐射至西北五省及全国各地。,放疗科现状（一）目前科室有医用直线加速器2台（英国医科达公司），其中全省唯一的一台影像引导下的直线加速器设备（IGRT），将使放疗走向真正的精确；后装治疗机2台（其中一台为瑞典核通公司），30通道及配合内外治疗计划系统；定位机2台（一台为核通公司，另一台大孔径CT模拟定位机（16排）飞利浦公司）；3套治疗计划系统（CMS公司、核通公司、ADAC公司各一套），6个医师工作站，一套放疗局域网；放疗质量控制设备一套（三维水箱、剂量仪3套）。验证设备：半导体和电离矩阵各一台；辅助设备有热疗机一台。我科现有医、技、护、物理、工程师等专业人员100余人,设备应用已基本满足了放疗工作需求；放射治疗专业的发展除了人才、设备外，还设有3个放疗单元（病区），床位数量为180-240张，临床分为胸、头颈腹部和妇科肿瘤三个专业组，已成为全省设备和专业最精良的科室；率先在西北地区开展全身照射、体部X-刀、术中放疗、三维适形放疗和调强放疗。80年代成为放疗硕士点，同时是西北唯一肿瘤学博士学位授予点,省医学会放射肿瘤治疗分会及陕西省抗癌协会妇科肿瘤专业委员会主任委员单位。,放疗科现状（二）,长期以来，放疗科一直承担国家级、院校级相关临床和基础研究任务。近年来已完成国家级主要科研项目3项。目前正承担的国家级（卫生部及教育部项目）主课题亦有4项，陕西省自然科学基金15项、其余为本校及医院、基金资助项目若干项。自建科以来，科研成果以论文形式发表在国内、外知名专业杂志上的有近20篇，肿瘤防治或放疗技术方面的发明创造专利已申请并获得批准的约12项，科室参写、参编、主写、主编的肿瘤专业和放疗专业书籍已正式出版发行的共8套。,二、放射治疗基础 作为一个学科，虽然放射治疗已有百年历史，但它仍是一个新的专业，人们对放射治疗的认识不明确，也存在恐惧心理。简单讲：放射治疗就是将放射线合理、有序的应用在肿瘤疾患的治疗中，使病人获得生存、延长生命，提高生活质量，减少痛苦的局部治疗方式，放射治疗医师必须具备良好的外科、内科、妇科、五官科、影像科的临床知识、肿瘤学知识，同时要有放射物理学、放射生物学的相关知识，才能掌握肿瘤治疗原则，因而要求较全面。,一个好的放射治疗专业，配置应合理，具备以下最基本要素,放射物理,这是最基本的要求，目前放射线可分三类、两种治疗方式。放射性同位素放出的、线。线治疗机和各类加速器产生的不同能 量的线。各类加速器产生的电子束、质子束、负介子束以及其它重离子束等。,放射治疗方式 体外（远距离）照射：源位于体外的一定距离。近距离治疗（组织间、腔内）：如鼻咽、食管、宫颈等。体内照射：放射性同位素经口服或静脉注射，利用器官选择性吸收作用，如：I131、32P。放射性同位素可以作体内、体外两种不同照射方式，如钴60可以作体内（后装治疗），但主要用于体外：设备为钴60治疗机、-刀（超级伽马刀星等），主要应用放射源为线。第二、三类放射源主要用体外照射。,放疗设备及放射源 自发现线和镭（Ra）以后，随即被应用于临床，在应用中发现它的缺陷和不足后，促使设备不断的改进和提高，例如临床中的深层线治疗机钴60治疗机医用加速器（直线加速器、回旋加速器、质子加速器等）。近距离治疗：镭铯137钴60铱192碘125等。,普通X线治疗机,放射线的质（X线的硬度）：电离辐射贯穿物质的能力。半价层（Half Value Layer）减弱射线一半所需材料的厚度。临床所用X线机：临界X线（6-10KV）接触X线（10-60KV）浅层X线（10-160KV）深部X线（180-400KV）高压X线（400KV-1MV）高能X线（2-50MV）,钴60治疗机,特点：半衰期5.27年，平均每月约衰减1.1%。优点：穿透力强，相比低能X线。保护皮肤：最大吸收剂量在皮肤下4-5mm深度，皮肤剂量相对较小。骨和软组织有同等的吸收，保证射线穿过正常组织时，不致引起骨损伤。旁向散射小，60Co射线的次级射线主要向前散射。经济、可靠、结构简单、维护方便。,医用加速器,常用：电子感应加速器 电子直线加速器 电子回旋加速器 本科室电子直线加速器：采用微波电场把电子加速到高能的装置，分为：低能单光子（4-60mV）直线加速器和（中）高能（单）双光子带电子束的直线加速器。80%深部的肿瘤6mv-X主流机器可满足要求，称为主流机器。,临床常用的几个剂量术语,1、空气量：放射线距离焦点某一定位置，空气中所测的吸收剂量，为空气量。2、皮肤量：放射野内患者皮肤表面所吸收的剂量。3、组织量：照射患者一定深度处组织吸收的剂量。4、百分深度量：射线照射某一深度处吸收剂量与吸收剂量最大值（即峰值吸收量）之比，乘上百分数。,放射生物 学 是一门研究放射线对生物体的作用边缘学科，涉及从放射线对生物体作用的原始反应，及其一系列的物理、化学改变乃至生物学方面的改变，范围由基因、分子水平直到细胞水平、整体水平，对象从植物到动物直到人体；临床放射生物学是探讨人类肿瘤及正常组织在放疗中的放射生物学方面的问题，放射生物室从事与临床有关的基础研究工作，正在进行的有：剂量分割方式对疗效的影响、放射敏感性与放射抗拒性、放射对细胞周期和凋亡的调控等。临床治疗中以往是来自经验的积累，随着生物学的发展，临床医师重视放射生物学，并与放射物理相结合，为提高临床各组的治疗疗效和新技术的开展应用提供了技术保证和理论基础。在放射治疗关于生物学概念帮助解释临床的问题，使其剂量、布野、计划更加合理。,临床放射线生物效应 直接作用：任何射线在被生物物质吸收时，是直接和关键靶起作用，靶的原子被电离或激发，从而启动一系列的作用而导致生物改变。间接作用：射线在细胞内可能和另一个原子或分子相互作用，产生自由基，它们可以扩散一定距离达到一个关键的靶，并造成损伤，这就叫“间接作用”。临床放射生物学在放射治疗临床中占有一席之地，但是在我国从事此项工作的人员偏少，大多数放疗科不具备条件而放弃，在当今强调个性化治疗时，缺少临床放射生物研究，使个性化治疗缺少理论基础。,放射治疗临床 放射治疗在恶性肿瘤治疗中的地位：在肿瘤专业或科室，放射治疗是一个特色专业，放射治疗从技术到设备都比较好，那么这个肿瘤专业就是一个强势专业，世界卫生组织（WTO）在90年代初，统计肿瘤的治愈情况指出，肿瘤的治愈率可达到45，其中外科手术为22，放射治疗为18，化学治疗为5，在肿瘤临床的治疗中，大约有70以上的患者需要进行放疗，由此可见，放射治疗在肿瘤的治疗所占比例和地位。,临床中放射治疗目的：根治性放疗和姑息性放疗。根治性放疗：主要取决于肿瘤组织来源、分化程度、发生的器官和组织、临床分期、大体类型及瘤床，对放射线敏感程度和病人状况。通过放疗获得持久的局部和区域控制，病人在放疗后获得长期生存的可能。姑息性放疗：一般分期较晚（有转移），病人健康状况较差，对放射线抗拒等，通过放疗缓解由肿瘤引起的局部症状，如癌性疼痛、出血、肿瘤压迫或侵犯引起的梗阻。,放射治疗的方式:单纯放射治疗(体外放疗)，术前放疗，术中放疗，术后放疗。近距离治疗：组织间插植治疗（植管），腔内治疗（管内），贴敷治疗，种植治疗。,肿瘤的放射敏感性,放射敏感性的肿瘤：如恶性淋巴瘤、白血病、精原细胞瘤、肾母细胞瘤、神经母细胞瘤，一般剂量2000-3500cGy时左右就会缩小。放射中等敏感的肿瘤：如大部分鳞癌，分化较差的腺癌（肺癌，乳腺癌），脑肿瘤等，至少需要5500-6000CGy才能达到消化和控制的目的。放射敏感性较差的肿瘤：消灭肿瘤所需剂量要超过正常组织的耐受量，如大多数腺癌、骨、软骨肉瘤、软组织肉瘤、黑色素瘤等。,放射治疗适应症,首选放疗 鼻咽癌，喉癌，扁桃体癌，舌癌，恶性 淋巴瘤，宫颈癌，皮肤癌，上段食道癌等次选放疗或配合其它治疗 颅内肿瘤，上颌窦癌，下咽癌，肺癌，下段食道癌，胸腺癌，直肠癌，乳腺癌，膀胱癌，淋巴瘤等姑息性放疗 止痛：有效率80%以上；减轻压迫：颅内高压，脊髓截瘫，上腔静脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等,常见肿瘤放射治疗治愈率鼻咽癌（各分期）50以上，期90以上。喉癌（声带癌期）8090以上。宫颈癌（各分期）65以上，期9以上。食道癌（中晚期）8-16，（化疗加放疗）24-30以上。霍奇金氏80以上。,放射治疗进展,放射治疗的发展是伴随着计算机技术、网络技术、医学影像技术和生物技术的飞速发展，又由于CT、MRI、PET-CT的临床广泛应用，放射治疗在设备上有了较大进步，放射治疗理念发生大的改变，随着放疗技术的更新，适形和调强放射治疗方式在临床上的应用越来越多。放射治疗是与手术相似的局部治疗方法，同时放射治疗在治疗肿瘤时也相应影响到正常组织和细胞，严重时会造成损伤，放射治疗反应分早期反应和晚期反应，而晚期副作用或损伤是不可修复的。,放射治疗理念,精确计划、精确摆位、精确治疗的“三精”理念开始应用于临床中，首先得益于头部-刀治疗方法，精确治疗逐渐在临床治疗中开展，逐渐为放疗界人士所接受。,精确摆位为先：如何将病人体位始终保持在同一位置和水平是很关键的，相继固定体位的体架、真空气垫、体模等技术均应用于临床中，是体位重复性得到一定保障。精确计划：如何将照射野布置得合理，使放射线集中于靶区而正常组织受量减少。最终目的是使肿瘤（靶区）受照射剂量达到最大，而周围正常组织受照剂量最少，提高生存率，保证生活质量。精确治疗：正确的体位，好的计划保证了治疗的精度，但有一些因素影响其精确，如有的患者躯体的生理和病理的变化会使靶区移动，这一方面目前解决的方案是从设备上着手（影像引导下的放射治疗），从定位时可监控出现的变化，并选择应用最佳时相-4D和呼吸门控的方式。,照射技术,体外照射技术：固定源皮距SSD等中心定角SAD技术旋转（ROT）技术高能电子束照射：一般单野照射X（）线照射：单野照射一般不主张，剂量不均匀两野照射：见于体中心的病变三野照射：,目前放疗设备,直线加速器：多野光栅（包括手动）广泛应用于临床(精确放疗)，保证照射野与肿瘤形态相一致。-刀的应用。-刀的广泛应用。射波刀和TOM的临床应用。腔内治疗的三维定位和治疗。计划系统（TPS）功能更大更全面。,目前放射治疗新技术,三维适形放射治疗（3D-CRT）：在三维方向上使照射野的几何形状与肿瘤（靶区）的形状保持一致。提高肿瘤治疗剂量，保护周围正常组织器官，减少放疗并发症。调强适形放疗（IMRT）：运用设备本身设计，使得不规则的肿瘤组织密度获得等剂量的均匀辐射，某些肿瘤可获得与手术相同的疗效，使病人免除了手术的痛苦和损伤。图像引导放射治疗（IGRT）：一种四维的放射治疗技术，修正治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，使照射野紧紧“追随”靶区，做到真正意义上的精确治疗。全身照射（TBI）：包括血液病、实体瘤的全身照射技术，积累了丰富的临床经验，在国内相关领域处于领先地位。,展望,目前生物和功能性影像则开创了一个生物适形的新时代，由物理适形和生物适形紧密结合的多维适形治疗将成为新世纪肿瘤放射治疗的发展方向。以后生物靶区、分子与基因靶区、分子靶向治疗、分子影像学及物理调强和生物适形调强的进一步结合，势必能进一步提高放疗的疗效。,直线加速器（IGRT）,计划系统（TPS）,模拟定位机（核通公司）,直线加速器（医科达）,后装治疗机（核通公司）,谢 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