1、第六章 腫瘤的放射治療Radiotherapy of tumour授課層次：2013級臨床藥學系本科主講人： 李中文 學時：2學時一 教學目的在了解放射源的種類、治療方式和射線的生物作用機制的基礎上，掌握影響腫瘤放射敏感性因素以及放射治療在腫瘤臨床中的應用。二 教學要求（一）掌握兩種基本照射方式。掌握影響腫瘤放射敏感性因素以及姑息性放射治療和根治性放射治療。（二）熟悉放射治療設備的種類。（三）了解放射源的種類，了解射線的生物作用機制。（四）了解腫瘤其它治療方法。三 教學方式采用啟發式教學四 教學內容 首先簡單介紹自己。同學們是臨床藥學系大四學生，有很高影像學基礎，前面老師已經向你們講授了腫瘤學

2、的基礎部分，通過基礎部分的學習，同學們知道了腫瘤是一常見病、多發病；知道了早期發現、早期診斷、早期治療是腫瘤病人療效好壞的關鍵。當然，你們更知道醫學影像在腫瘤診斷、分期中的重要性！那么，它在腫瘤治療中的應用知道多少？大家都知道，腫瘤的治療手段主要有：手術治療、放射治療、藥物治療（化療 Chemotherapy）、免疫治療、介入治療、激光、熱療以及綜合治療等。腫瘤總的治愈率是45%：手術是22%，放療18%，化療5%。今天，我們學習腫瘤的放射治療（Radiotherapy of tumour）。及其他治療。 定義： 放射治療，是利用各種放射線對腫瘤細胞所引起的破壞和抑制作用來達到治療腫瘤目的的一

3、種治療方式。l 放射治療已經有一百多年的歷史，我們復習一下他的歷史：l 1895年 ？倫琴 發現了 X？線。l 1898年，居里夫人發現了天然放射性元素 釙 和 鐳 。 l Coutard于 1922 年使用分次放射治療喉癌取得根治，為放射治療學奠定了基礎。隨著原子物理學、電子計算機、影像學的快速發展，新放射源的問世，以及一百多年來積累的大量臨床經驗，使得放射治療快速發展，日益成熟。已成為治療癌癥（Cancer）的三大手段之一，大約有70%的癌癥病人需要做放射治療。形成了今天的-腫瘤放射治療學l 腫瘤放射治療學(radiation oncology) 是研究、應用放射物質、放射能治療腫瘤的原理

4、和方法的一門臨床學科。它包含著四方面的內容：放射物理學（radiation physics）-性能、特點、劑量和防護放射生物學（radiation biology）-機體正常組織和腫瘤組織對射線的反應放療技術學（radiation technology）-具體運用各種放射源及設備治療腫瘤病人臨床腫瘤學（clinical oncology）人類腫瘤臨床規律特別是診斷和治療方法第1節 放射物理學及生物學基礎一、射線的種類： 1、放射性核素發射出的a、ß、r 射線， 2、X線治療機和直線加速器產生的不同能量的X射線； 3、直線加速器產生的電子線、粒子束。腫瘤臨床上用得最多的是X線、r射線

5、；提問：臨床常用的是那些射線？二、電離輻射與物質的作用電離輻射電磁輻射光子與物質作用的物理效應粒子輻射粒子輻射l 電離：高能射線作用物質，物質中的電子從原子或分子軌道移動。l 電離是射線引起物質物理、化學變化及生物效應的主要機制。l 1、電磁輻射：就是電磁波，頻率106/s、波長10-7m的電磁波，都屬于電磁輻射線。也就是光子線。按其產生的放射源不同分為： 光子線：放射性物質-射線(60Co、192Ir、226Ra) 放射裝置-X射線X線或線和光波、無線電波、紫外線、紅外線都是電磁輻射線，僅是頻率不同，即能量不同而已。2、 粒子輻射：原子結構種成分如電子、中子、質子、和重粒子所產生的電磁幅射。

6、 概念：3、光子與物質作用的物理效應l 、光電效應：光子線作用于原子的內層電子，把能量全部傳遞給軌道點子，而釋放出光電子。低能射線的主要作用。與物質的原子序數有關l 、康普頓效應：光子線作用于原子的外層電子。與原子序數Z無關，就是說對同等能量的X、，任何物質例如骨、軟組織在康普頓過程中吸收的射線能量基本上是相同的l 、電子對效應：光子于原子核的相互作用的過程,當光子的能量大于1.02MeV時，光子在行近原子核時，由于受到原子核庫倫場的強烈影響，突然消失變成正負電子；正負電子與物質作用，激發和電離，損失能量。結合形成能量相等方向相反的二個光子。稱為電子對效應。質量吸收系數與原子序數成正比l 三種

7、吸收的相對重要性組織內各種不同能量光子的吸收方式 光子能量 吸收方式 150250KeV 主要是光電吸收 60Co、222MeV 康普頓吸收同等重要 22MeV25MeV 電子對吸收開始變得明顯 50 100MeV 主要是電子對吸收 放射治療的生物學基礎 一、放射線的生物作用機制 1、直接作用：機體的基本構成單位是細胞，細胞又主要由蛋白質分子構成，當射線對蛋白質起作用時，蛋白質分子上的電子被擊電離，從而使蛋白質的性質發生改變，DNA單鏈或雙鏈斷裂。引起細胞的生理機能和形態發生變化，輕者功能損傷，重則細胞死亡。 2、間接作用：機體的80%是水，水分子受射線的沖擊后，射線使水分子電離而產生化學性質

8、十分活躍的游離基稱為自由基。 H2O H2O+ + e- H2O + H2O+ H3O + OH 細胞內的自由離子基可造成細胞內的蛋白質改變，蛋白質的改變又擾亂酶的活性，從而使細胞的結構和功能發生改變，造成細胞的損傷。 我們先看一例病例：男性、36歲、經病理確診為鼻咽低分化鱗癌，治療前鼻咽腫瘤病灶0.8CM，頸部轉移病灶2CM；放射治療的劑量達到3000cGY時鼻咽原發灶及頸部的轉移病灶都消失了，放射治療達4000CGY時結束治療出院，出院后五個月病人腫瘤復發，同學們思考一下，該病人復發的原因主要是？癌細胞受射線照射后，通過以上兩方面作用機制造成細胞損傷，如果損傷輕微，損傷可以修復，癌細胞可以

9、繼續存活，并分裂繁殖，叫亞致死性損傷；如果損傷較重，癌細胞在任何情況下都不能恢復，喪失分裂繁殖的能力，生存一段時間后細胞自然死亡，這種損傷叫致死損傷；介于二者之間，在適當環境和條件下能修復的損傷，我們叫潛在性致死損傷。這種損傷分為三個階段： A、 物理階段：放射線作用于生物體后產生次級電子，次級電子通過相鄰原子時使之激發或電離，導致一連串的電離事件。B、 化學階段：物理階段的電離和激發導致細胞內的原子和分子的化學鍵的斷裂，并形成自由基，自由基參與一系列的反應，加重和固定放射損傷。C、 生物階段：化學損傷的酶和DNA等大部分可成功的修復，較少的一部分損傷不能修復，部分細胞出現間期死亡，部分細胞存

10、活。結合臨床，根治治療的病人，要給到根治放射治療的劑量，腫瘤才能夠不復發，才能治療好腫瘤。 二、細胞損傷主要影響因素 1.氧與放射敏感性 介紹氧增強比（oxygen enhangcement ratio，OER）:在乏氧和空氣條件下，達到相對生物效應所需的照射劑量之比。細胞內氧張力的改變是影響放射敏感性的主要因素，射線作用于物質后，產生自由離子基，離子基使得細胞損傷，但自由離子基的亞致死損傷作用需要氧的參與才能進行；當細胞內氧張力低，細胞內缺氧，這種損傷作用就不能進行；這種缺氧細胞就是臨床上所說的乏氧細胞，乏氧細胞對放射治療敏感性低。臨床上我們曾經遇到這樣兩個病人，都是一個病理類型的肺癌，差別

11、只是病變的大小，一個是3公分，另一個是6公分，小病灶在放射治療劑量達到4000CGY時就縮小一半，而6公分的大病灶到6000CGY時病變才消失一半；如果劑量都是準確的話，它的原因應該是什么？晚期腫瘤，腫瘤的體積比較大腫瘤中心因血運差，供血不足，腫瘤的乏氧細胞較多，對放射治療敏感性差，從而療效差，早期體積小的腫瘤則反之，故腫瘤治療要強調三早，治早不治晚的道理所在。2、 射線的質 表示該射線的穿透能力，主要決定于射線的能量，能量高，穿透能力強，一般X線用其管電壓表示，單位為KV（千伏）；r射線及加速器產生的電子線用Mev來表示（百萬電子伏特），高能射線（X射線）用MV（百萬伏特）表示。l 線性能量

12、傳遞（liner transfer energy,LET）：是描述射線質的物理量，表示沿次級粒子徑跡單位長度上的能量轉換。l 氧增強比(oxygen enhancement ratio,OER)：描寫某種射線其放射敏感性對細胞含氧狀態依賴關系的物理量。l 相對生物效應(relative biological effect,RBE)：描寫不同質射線對同一種細胞生物效應大小。 l 高LET和低LET射線的區別？光子線屬于低LET射線。除電子以外的粒子束屬于高LET射線。 高LET射線通過物質中每單位長度軌跡上傳遞給物質能量高，隨著在物質中射程增加，粒子速度減慢，接近最后射程時粒子能量突然增加，形成

13、電離吸收峰（bragg 峰）。 高LET射線電離密度大，傳遞給介質能量高，相對生物效應大，對含氧狀態依賴小，有利于殺傷乏氧細胞。 高LET射線對周期中不同時相細胞的放射敏感性差異小。 引起DNA雙鏈斷裂多，主要為致死性損傷。 設備昂貴。 3、 照射劑量 射線的量（放射性活度）：一個是用于表示放射性核素源的強度，叫放射性活度（強度），照射劑量：單位質量受照物質吸收輻射能量多少的一個度量單位（焦耳/公斤）。專用名稱：戈瑞（Gray） ,1Gy=100cGy。 4、 劑量率 單位時間內收照射的劑量 ，外照射的劑量率：1-10GY/min三、正常組織和腫瘤細胞在分次照射中的4個變化（4R）腫瘤細胞放射

14、損傷的修復（repair)：亞致死性損傷和潛在致死性損傷。腫瘤細胞的再增殖（regeneration）：殘存的腫瘤細胞會出現加速再增殖，G0期細胞進入增值周期。細胞周期再分布（redistribrtion）：增值周期內不同時相細胞，放射敏感性不同。M、G2期最敏感；S期敏感性低、G0抗拒。乏氧細胞的再氧合（reoxygenation）：在分次照射時富氧細胞易受放射損傷以至死亡，隨著細胞丟失所致耗氧減少，腫瘤體積縮小，毛細血管循環改善，使放射 殘存的乏氧細胞獲得較多氧而變成富氧細胞。 3、腫瘤的分化程度與放射敏感性 腫瘤的分化程度與放射敏感性成反比，即腫瘤的分化程度越低，對放射治療越敏感。 但臨

15、床上并不意味著分化程度低的腫瘤療效好；因為腫瘤分化低容易轉移。臨床根據放射敏感程度將腫瘤分成三類放射敏感的腫瘤： 睪丸精原細胞瘤、 惡性淋巴瘤、白血病、小細胞肺癌；放射中度敏感的腫瘤：鱗狀上皮癌放射敏感性低的腫瘤：腺癌臨床根據放射敏感程度將腫瘤分成三類，它對腫瘤的綜合治療有什么指導意義？ 第二節，放療設備及其儀器、一、放射治療的設備1、X線治療機： A、結構 B、產生X線的能量及特點 C、臨床應用范圍： 較局限的皮膚癌、骨轉移癌、頸部淋巴結的補量放療、胸壁病變、良性病變（瘢痕瘤、血管瘤）。2、60鈷治療機 高能射線，是治療腫瘤的主要設備之一，具有穿透力強，保護皮膚及骨組織，散射線小，經濟可靠等

16、特點。 機器的特點； 適應范圍。低能射線和高能射線的療效比較 低能射線 高能射線腫瘤類別 五年生存率 五年生存率宮頸癌 35-45 55-65鼻咽癌 20-25 45-50扁桃體癌 20-30 45-50精原細胞瘤 65-70 90-95前列腺癌 5-15 55-60 3、直線加速器 產生的X線能量高，深度劑量高，又可產生不同能量的電子束，應用廣泛，療效好，深淺腫瘤均可用加速器治療，現已成為放射治療腫瘤的主力設備。4、后裝治療機后裝治療機用于近距離治療，包括腔內照射、組織間照射；發展情況（放射源）； 近距離治療近些年發展很快，但后裝治療機不能單獨用于腫瘤的治療 ，它只是外照射的一個重要補充。用

17、于近距離治療，包括腔內，組織間照射及術中置管術后照射等。5、X刀是立體定向的放射治療機器，X刀適合于單發小于4cm的腫瘤。 第三節、放射治療的臨床應用 放射劑量學四原則腫瘤劑量要求準確，照射野應對準所定的靶區。治療的腫瘤區域內，劑量分布要均勻，劑量變化梯度不能超過±5%，即要達到90%以上的劑量分布。射野設計要盡量提高治療區內劑量及降低照射區正常組織劑量。保護腫瘤周圍重要器官免受照射，至少不能使它們接受超過其允許耐受劑量范圍。一、治療方針的確定1、根治性放療： 是指應用放療全部徹底地消滅腫瘤病灶；適用于臨床早、中期的對放射敏感或中度敏感性腫瘤。 臨床上可以根治的腫瘤有：皮膚癌、鼻咽癌

18、、早期喉癌、乳腺癌、宮頸癌等。 2、姑息性放射治療： 是指用放射治療部分控制腫瘤以達到減輕病人癥狀（如疼痛、出血、壓迫等）和延長病人生命的目的；多用于晚期腫瘤。 晚期宮頸癌止血、骨轉移止痛、腦轉移、脊髓轉移減輕壓迫恢復功能等。在腫瘤的治療上，我們為什么要特別的強調根治性治療和姑息性治療？二、照射方式： 1、體外照射（外照射）：放射源位于體外一定距離，集中照射人體某一部位； 2、近距離治療：將放射源密封直接放入被治療的組織內或放入天然的腔內進行治療叫近距離治療。 X線和電子線只能做外照射，放射性同位素產生的r射線既可以做體外照射又可以做近距離治療。3、 內用同位素治療。三、影響腫瘤放射敏感性的因

19、素 1、細胞動力學與放射敏感性： 放射敏感性與細胞分裂的活躍性成正比。臨床上也就是說：生長快的腫瘤對放射治療的敏感性高。放射治療就是利用正常組織與腫瘤組織的放射敏感性差異來實現其治療腫瘤目的的。 細胞周期：M、G2期敏感，S、G0期不敏感 組織類型 倍增天數 放射致死量睪丸精原細胞瘤 27 25003000 惡性淋巴瘤 29 35004000 鱗狀上皮癌 58 60007000 腺癌 83 60008000第十章 腫瘤的其他治療自學一、中醫治療 二、激光治療不講三、腫瘤微創介入治療四、腫瘤生物治療 五、熱療六、微波及超聲治療七、冷凍治療一、 中醫藥在腫瘤綜合治療中的作用 1、中藥與手術結合 2、中藥與放療結合 3、中藥與化療結合 4、辨證與辯病、扶正與祛邪相結合 l 手術-臟腑器官受損、創傷出