放射治疗基础.ppt
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1、肿瘤放射治疗基础,一、概述,放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一。因为放射治疗主要用于治疗恶性肿瘤,所以被称之为放射肿瘤学(Radiation oncology)。放射肿瘤学(Radiation oncology)也称为肿瘤放射治疗学(Radiotherapy,Radiation therapy),它是关于肿瘤病因、治疗和预防知识的,使用放射治疗设备进行治疗的,具有特殊专长的一门医学学科。,放疗原理,1.放疗是利用射线发生装置,照射肿瘤组织,在被生物物质吸收时,直接和细胞关键靶作用,靶的原子被电离或激发,从而启动一系列反应导致生物改变(直接作用)。另外,射线在细胞内可和另一原子或分子相互作用产
2、生自由基,可扩散一定距离,达到一个关键的靶并造成损伤(间接作用)。照射所致细胞损伤、死亡的敏感部位是在核内,细胞核的放射敏感性比细胞质高100倍以上,染色体DNA是细胞杀灭的主要靶。2.肿瘤组织和正常组织对射线的不同反应。3.射线装置可利用机械包括计算机等控制方向、角度、照射时间、形状大小等,产生不同的物理、生物效应。,放射肿瘤学的基础,肿瘤放射物理学(Radiation Physics)肿瘤放射生物学(Radiation Biology)放射治疗技术学(Radiation Technology)临床肿瘤学(Clinical Oncology)其他临床医学是一门知识面非常广泛、专业性极强的临床
3、学科。,它和外科肿瘤学(手术治疗),内科肿瘤学(化学治疗)组成了恶性肿瘤治疗的主要手段。,放射治疗除用于恶性肿瘤外,还用于治疗一些良性肿瘤(如垂体肿瘤)及很多种良性病。,单 位,通常所说的剂量应指的是吸收剂量吸收剂量是表示在任何单位质量物质中,吸收各种类型电离辐射能量大小的一个物理量。Gy=焦耳/千克(J/Kg)1Gy=100cGy,放射线的种类,电离辐射分为点此辐射与粒子辐射两类,X、线都属于电磁辐射又称光子,来自X线机和天然的 人工核素。粒子辐射包括粒子、电子、中子、质子、负介子和其它带电重粒子,主要是从各种类型的加速器获得。当然高能X线也是从电子直线加速器内产生的。电离辐射不能直接使物质
4、电离,本身不带电,它要通过与物质作用使物质的原子释放出次级带电粒子,再使物质电离。X线及线是目前外照射的主要手段,他们均属电磁波的一种。近距离照射使用的是电子线即线。,(一)放射治疗的目的,放射治疗是给一定的肿瘤体积准确的、均匀的剂量,而周围正常组剂量很小,因此在正常组织损伤很小的情况下,根治了恶性肿瘤,这样既保证了患者的生存又保证了患者的生存质量。根治性放射治疗是放射治疗的主要任务,但也不可忽视其姑息治疗的作用,如止痛,疏通由于肿瘤压迫或阻塞的管道使之再畅通等。50%的放射治疗患者为根治性放射治疗。,(二)放射治疗的历史,1895年Roentgen发现X射线1896年Becquerel报告了
5、铀能产生放射线1897年维也纳的利奥波克医生用于治疗良性痣1898年居里夫妇成功分离出镭,首次提出“放射性”概念1902年俄国治疗皮肤癌获得成功1903年开始使用镭管腔内治疗宫颈癌1906年Bergonie和Tribondeau发表著名的有关放射敏感性的B-T定律19121940年氧效应理论提出并逐渐成熟1920年首次提出分次治疗理论,200KV级的X线治疗机问世1922年巴黎肿瘤学国际会议,报道了一组喉癌治疗病例,是放射治疗成为学科的标志,(二)放射治疗的历史,1951年加拿大生产世界上第一台60钴治疗机,使鼻咽癌的5年生存率由深部X线机的2025提高到40。1952年英国Hammer Sm
6、ith医院安装第一台行波加速器1953年Howard和Pele使用放射自显影技术揭示了细胞周期各时相,开辟了细胞生物学的新领域19601970年,在离体细胞培养技术基础上建立了细胞存活曲线,放射生物学基础理论研究深入发展,建立了放射生物学的“4R”概念和L-Q模型1965年日本提出原体照射概念,是适形放疗的雏形1968年瑞典第一台-刀,同年美国生产出驻波型直线加速器,(二)放射治疗的历史,1970年1980后装治疗技术逐渐成熟1976年CT-SIM(Simulator),适形放疗(Conformal Radiation therapy)80年代至今放射治疗设备发展迅速:调强设备IMRT(Int
7、ensity modulation radiation therapy);质子加速器;重粒子加速器;影像引导放射治疗技术IGRT(Image-guided radiation therapy),放射肿瘤学发展史的大体规律,1、放射物理学、核物理学是放射治疗学科产生的基础2、射线发现和产生的早期即应用于治疗3、治疗经验促使探求放射生物学原理4、1910年1970年放射物理和放射生物理论交替发展5、1970年至今放疗设备突飞猛进,中 国,1920年初北平协和医院安装了一台浅层X线治疗机。1923上海法国医院有了200kV深层X线治疗机,协和医院还有了500mg镭及放射性氡发生器。1927北平协和医
8、院放射科添置了放射治疗设备和聘用了美籍放射物理师,我国第一次有了专业放射物理师。1932北京大学附属医院建立了放射治疗科。1949年解放时,全国在北京、上海、广州及沈阳等地约有5家医院拥有放射治疗设备。1986年中华放射肿瘤学会成立,出版了中华放射肿瘤杂志。1986年统计全国拥有放射治疗的医院264家,从事放射治疗的专业医务人员达4679人,其中专业医师1715人,电子直线加速器71台,钴-60远距离治疗机224台。2001年统计全国拥有放射治疗的医院715家,从事放射治疗的专业医务人员达14131人,其中医师5113人,电子直线加速器542台,钴-60远距离治疗机454台。目前我国能制造中低
9、能电子直线加速器、钴-60远距离治疗机,模拟定位机、遥控后装近距离治疗机、剂量仪、治疗计划系统及立体定向放射治疗设备等。,(三)放射治疗在治疗恶性肿瘤中的地位,1973年统计了北京、上海、广州及杭州四家肿瘤医院治疗的病人,其中65%75%的患者在治疗过程中接受过放射治疗。在美国每年约有60%的癌症患者接受过放射治疗,根治或姑息治疗或与手术、化疗的综合治疗。,(三)放射治疗在治疗恶性肿瘤中的地位,45%的恶性肿瘤可治愈手术、放疗、化疗三大手段对癌症治愈率的相对贡献:外科手术22%放射治疗18%化学治疗55%,未根治的癌症患者的死亡原因,原发肿瘤未控18%远地转移未控37%合计55%,(四)放射肿
10、瘤科与放射肿瘤医师,放射肿瘤的学科(放射治疗科)是一个临床学科,它是用射线治疗癌症,是和肿瘤内科、肿瘤外科一样的学科。不同的是肿瘤内科是用药物治疗癌症,肿瘤外科采用手术治疗癌症,而放射肿瘤科用放射线治疗癌症。,(四)放射肿瘤科与放射肿瘤医师,放射肿瘤医师和肿瘤外科医师及肿瘤内科医师一样是一位临床医师,只是所使用的手段不一样。Bushcke1962年指出,放射肿瘤医师全面且独立对病人负责,和外科医师一样的治疗病人,这意味着放射肿瘤医师要亲自检查病人,复习病理资料,必要时亲自取活体组织送检。放射肿瘤医师通过全面检查,制定出治疗方案及计划,或请其他科医师会诊。治疗期间直接处理病人以及任何时间发生的急
11、症。,(四)放射肿瘤科与放射肿瘤医师,放射治疗科是一个临床科室,放射治疗医师是一位临床医师,必须亲自询问病史、检查病人、申请所需的X线检查、化验,必要时亲自作活体组织检查,独立作出判断,确定治疗原则,制定放射治疗方案。治疗前向病人及家属交待病情、注意事项、可能的反应及其预防和处理、预后等。在放射治疗过程中亲自观察病人并作出相应的处理,治疗结束时书写总结,对预后作判断,亲自随诊病人,定期总结经验。,(五)循证放射肿瘤学(evidence-based oncology),循证医学(evidence-based medicine)的定义是“负责、明确、明智地应用临床证据为每一个病人制定诊疗方案”。在
12、这个信息时代,医学信息增长非常迅速。据报告每年有大约2万种生物医学出版物,超过600万篇文章,截止到2001年4月15日美国国家医学图书馆的Medicine医学文献数据库已收录有关肿瘤文章1,296,782篇,其中肿瘤的治疗文章189,470篇,肿瘤的诊断文章457,223篇,肿瘤的预后文章93,715篇。因此,我们在日常临床工作中无法获得足够的信息。在这样的情况下,制定诊疗方案的证据常常是差别较大,甚至截然相反,创造一种为医学证据分级方法学,据此制定不同的临床推荐等级是十分必要的。,(五)循证放射肿瘤学(evidence-based oncology),证据类型:1.荟萃分析:多项设计好的随
13、机对照研究,随机研究假阳性及假阴性误差小2.至少有一项设计好的随机对照研究,随机研究假阳性及假阴性误差较高3.设计好的非随机对照研究4.设计好的非实验研究,回顾性分析5.个案报道或临床经验,二、放射治疗的基础,(一)一般临床知识,放射肿瘤科是一个临床学科,放射肿瘤医师是一位临床医师,因此必须具有一般的临床知识及经验,并能处理放射治疗前、中、后的临床问题。,(二)肿瘤学知识,放射治疗主要用于治疗恶性肿瘤,所以必须具有一般的肿瘤知识,如肿瘤流行病学、病因、发病机制以及肿瘤分子生物学等,特别是应熟悉临床肿瘤学,要了解不同肿瘤的生物学行为、转归,每一个肿瘤的分期以及不同期别的治疗,放射治疗在各种肿瘤不
14、同期别治疗中的作用等。,(三)临床放射物理知识,放射治疗是用射线治疗肿瘤,因此必须具有射线的物理知识,如熟悉各种设备的性能、各种射线的特点及其应用、剂量及临床剂量学,了解剂量计算等,这是每天都要用的,对放射肿瘤医师来讲是十分重要。,(四)肿瘤放射生物学知识,肿瘤放射生物学的最基本目的是解释照射以后所产生的现象并建议改善现在治疗的战略,也就是从三个方面为放射治疗提供了发展:提供概念,治疗战略以及研究方案(protocol)。概念:首先是放射治疗基本知识,照射后正常组织及肿瘤效应的过程及机制,它将有助于我们了解照射后发生的现象,如有关乏氧,再氧合,肿瘤细胞再增殖以及DNA损伤后的修复;治疗战略:协
15、助我们研究放射治疗的新方法,如乏氧细胞增敏剂,高LET放射治疗,加速分割及超分割放射治疗;研究方案:可为临床放射治疗研究方案提供意见,如为不同的分次治疗及剂量率提供转换因子,在治疗过程中何时应用增敏剂,将来进一步建议个体化治疗方案。综上所述放射肿瘤医师必须具备放射肿瘤生物知识。,(五)放射治疗过程,1.临床检查及诊断2.确定治疗目的:根治、姑息、综合治疗(与手术综合,术前,术中或术后放射治疗;与化疗综合)或单一放射治疗3.确定放射源(体外照射常规照射、三维适形照射、调强放射治疗等,近距离照射)4.制作病人固定装置与身体轮廓5.模拟机下拍片或CT模拟6.确定靶区体积7.确定肿瘤体积及剂量8.确定
16、危险器官及剂量9.治疗计划10.设计照射野并计算选择最佳方案,(五)放射治疗过程,11.制作铅挡块12.确定治疗计划13.模拟治疗计划14.签字15.治疗16.第一次治疗、摆位17.拍验证片18.每周拍验证片19.每周核对治疗单20.每周检查病人(必要时更改治疗计划)21.治疗结束时进行总结22.随诊,(六)放射治疗前准备工作,1、病人及病人亲友的思想准备,包括病情、治疗方案、预后、治疗中及治疗后可能发生的反应及晚期反应等,并取得同意。2、医疗上的准备,如纠正贫血、脱水、控制感染等;头颈部照射时保持口腔清洁、洁牙,拔除照射野内残牙等。,三、与临床放射治疗有关的放射生物学概念,(一)放射敏感性与
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