1、放射治療技術(shù)放射治療技術(shù)第一章第一章 總論總論 第一節(jié) 放射治療技術(shù)研究的范疇學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解放射治療技術(shù)研究的范疇了解放射治療在腫瘤治療中的地位放射治療學(xué)放射治療學(xué) 利用射線束治療腫瘤的一門學(xué)科。這些射線可以是放射性核素產(chǎn)生的、射線；x射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的x線；也可以是各類加速器產(chǎn)生的電子束、質(zhì)子束、負(fù)介子束以及其它重粒子束等。放射腫瘤學(xué)放射腫瘤學(xué)（radiation oncologyradiation oncology） 是一門研究腫瘤病因、預(yù)防、治療，特別是放射治療的臨床學(xué)學(xué)科，研究獨(dú)立使用放射線或聯(lián)合手術(shù)、藥物、氧和熱等對(duì)腫瘤進(jìn)行治療的方法。 放射腫瘤學(xué)是建立

2、在放射生物學(xué)、放射物理學(xué)、臨床腫瘤學(xué)和放療技術(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的學(xué)科。隨著腫瘤學(xué)的發(fā)展，它和外科腫瘤學(xué)、內(nèi)科腫瘤學(xué)組成了治療惡性腫瘤主要手段。放射治療技術(shù)放射治療技術(shù)（radiation technologyradiation technology） 是以放射物理學(xué)和放射生物學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，借助于放射線的電離輻射作用進(jìn)行研究和探討對(duì)惡性腫瘤進(jìn)行治療的一門學(xué)科。 腫瘤放射治療，顧名思義就是利用放射線來(lái)殺滅腫瘤。準(zhǔn)確的說(shuō)，放射治療是給一定的腫瘤體積，準(zhǔn)確的、均勻的放射劑量，以期殺滅腫瘤組織。放療的目的是最大限度的消滅腫瘤，同時(shí)最大限度地保存正常組織結(jié)構(gòu)與功能，提高患者的長(zhǎng)期生存和生活質(zhì)量。放療與外科手術(shù)一樣

3、，都屬于局部治療。制定治療方案制定治療方案 放療前，醫(yī)師集體討論每位患者的治療方案，根據(jù)每位患者的臨床特征、病理診斷、實(shí)驗(yàn)室和影像檢查資料、一般情況等，制定合適的個(gè)體治療方案，確定初步的放療原則。放療的定位過(guò)程放療的定位過(guò)程 為了保證放療計(jì)劃實(shí)施的準(zhǔn)確性，需要病人配合做相應(yīng)部位的體位固定，這包括有熱塑面膜、頸肩膜、體模等以及真空墊或是其他的固定方法。 患者要做的準(zhǔn)備工作有：在治療部位以及周圍保持皮膚干爽、更換合適的衣服、除去不必要的飾品以及其他可能造成體位變化的因素（例如：需要做頭部熱塑面膜固定的患者，需剪齊耳短發(fā)等）。 在CT模擬機(jī)上放固定架病人躺在固定架上進(jìn)行固定標(biāo)記照射區(qū)域進(jìn)行照射區(qū)的C

4、T掃描定位尺獲取治療部位的影像等數(shù)據(jù)資料、獲取治療部位的影像等數(shù)據(jù)資料、治療定位治療定位 我們通過(guò)模擬機(jī)或者CT模擬機(jī)獲取更多病人的體部數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行精確的計(jì)劃設(shè)計(jì)和電腦劑量計(jì)算。醫(yī)生會(huì)根據(jù)病人的各項(xiàng)檢查及化驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)放療專用計(jì)劃系統(tǒng)在收集到的影像數(shù)據(jù)上做精確地定位與腫瘤靶區(qū)勾畫(huà)工作。 在這個(gè)過(guò)程中患者需要配合：躺臥在治療床上時(shí)，放松心情，保持呼吸平穩(wěn)，為保證精確性，不要移動(dòng)體位。放療專用計(jì)劃系統(tǒng)劑量計(jì)算與計(jì)劃放療專用計(jì)劃系統(tǒng)劑量計(jì)算與計(jì)劃設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 物理師進(jìn)一步根據(jù)醫(yī)生定出的治療靶區(qū)、治療處方劑量進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)劃設(shè)計(jì)與劑量計(jì)算，已達(dá)到控制腫瘤劑量的同時(shí)，最大限度的減少周圍正常組織與重要器官的照

5、射。放療計(jì)劃驗(yàn)證、質(zhì)量控制，定期檢放療計(jì)劃驗(yàn)證、質(zhì)量控制，定期檢查維護(hù)設(shè)備查維護(hù)設(shè)備 醫(yī)生在放療專用計(jì)算機(jī)計(jì)劃系統(tǒng)中制定放射治療計(jì)劃，理論的治療計(jì)劃需要在實(shí)際的條件下進(jìn)行驗(yàn)證是否可行，制定完成的放療計(jì)劃需要在治療室進(jìn)行復(fù)位，對(duì)計(jì)劃進(jìn)行復(fù)核。 在治療室拍攝驗(yàn)證片確定無(wú)誤后即可開(kāi)始進(jìn)行治療。為了保證病人的放療計(jì)劃的質(zhì)量，我們會(huì)進(jìn)行一系列的措施，這包括：對(duì)每個(gè)治療計(jì)劃進(jìn)行討論復(fù)核、劑量驗(yàn)證等。另外我們會(huì)定期檢查維護(hù)機(jī)器設(shè)備，使其維持在最佳的工作狀態(tài)。 放療實(shí)施放療實(shí)施 上述準(zhǔn)備工作全部完成且核對(duì)無(wú)誤，才可實(shí)施真正的放射治療。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)超過(guò)允許程度的誤差，醫(yī)生、物理師、技師還要尋找原因，予以糾正

6、，保證準(zhǔn)確無(wú)誤后方可繼續(xù)治療。 放射治療一般由2-3位技師共同完成，一位在操作室輸入放射治療參數(shù)，另外兩位在機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行擺位，按照標(biāo)記線擺好病人，加入擋塊，楔形板，凡士林油紗等需要的輔助器材之后就可以離開(kāi)機(jī)房。治療中開(kāi)啟病人監(jiān)視系統(tǒng)和對(duì)講系統(tǒng)，密切監(jiān)視病人體位是否移動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)病人體位移動(dòng)或發(fā)出求助信息，應(yīng)立即停止治療并做相應(yīng)處理，糾正后再行照射。一、放射物理學(xué)的形成與發(fā)展一、放射物理學(xué)的形成與發(fā)展射線發(fā)現(xiàn)的歷史射線發(fā)現(xiàn)的歷史1895年12月倫琴首先發(fā)現(xiàn)了x線 ； 1896年貝克爾發(fā)現(xiàn)鈾能產(chǎn)生放射線； 1898年居里夫婦成功的分離出了鐳，并首次提出“放射性”概念； 1899年醫(yī)生們開(kāi)始試驗(yàn)用x線

7、來(lái)治療疾??； 1902年第一例皮膚癌病人獲得了良好的療效； 1920年200千伏級(jí)x線治療機(jī)誕生，治療喉癌獲得了成功；1924年Failla首次使用金屬粒子永久性植入腫瘤組織內(nèi)，開(kāi)始了正規(guī)近距離放療。1930年曼徹斯特系統(tǒng)建立，推動(dòng)了近距離放射治療的進(jìn)一步發(fā)展。1934年Coutard發(fā)明了分割照射，沿用至今。治療設(shè)備的完善治療設(shè)備的完善1951年加拿大生產(chǎn)了第一臺(tái)60鈷遠(yuǎn)距離治療機(jī)，使得放射治療學(xué)有了一個(gè)飛躍；1953年在英國(guó)Hammer Smith醫(yī)院安裝了第一臺(tái)8MV直饋型醫(yī)用行波加速器；1968年美國(guó)成功地制造了加速管可直立安裝于機(jī)頭內(nèi)的駐波型電子直線加速器；我國(guó)首臺(tái)10MV醫(yī)用直線加

8、速器于1978年誕生；1976年X-CT開(kāi)始運(yùn)用，與治療計(jì)劃系統(tǒng)相連接，加上x(chóng)線模擬定位機(jī)共同構(gòu)成了一個(gè)迅速、精確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆派渲委熡?jì)劃與最優(yōu)化的選擇系統(tǒng)，使放射治療進(jìn)入一個(gè)嶄新的歷史時(shí)期。立體定向放射治療立體定向放射治療 1951年瑞典神經(jīng)外科Lars Leksell醫(yī)生首先提出了立體定向放射手術(shù)的概念； 1968年第一臺(tái)刀(knife)裝置在瑞典誕生之后；不久美國(guó)利用直線加速器實(shí)現(xiàn)了非共面多弧度等中心旋轉(zhuǎn)治療，即現(xiàn)在稱之為x刀(X-knife)。原理：用多個(gè)小照射野從三維方向一次大劑量的治療顱內(nèi)不能手術(shù)的疾病，包括腦腫瘤和良性病變，特別是對(duì)顱內(nèi)動(dòng)、靜脈畸形開(kāi)辟了一條新的治療途徑。 適形放射治

9、療適形放射治療 1965年日本學(xué)者高橋及松田等人首先提出了原體照射的概念即 conformal radiation therapy,CRT目前使用的三維適形放射治療(3一dimensional Conformal radiation therapy，3一DCRT)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。瑞典放射物理學(xué)家Brahme教授首先提出了調(diào)強(qiáng)的概念。由此發(fā)展出調(diào)強(qiáng)適形放療。 瑞典放射物理瑞典放射物理學(xué)家Brahme教授首先提出了調(diào)強(qiáng)的概念學(xué)家Brahme教授首先提出了調(diào)強(qiáng)的概念近距離治療的發(fā)展近距離治療的發(fā)展 20世紀(jì)70年代至80年代，放射物理學(xué)、劑量學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及影像技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了

10、近距離治療的精度，改善了正常組織的防護(hù)和劑量分布。 后裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及低能192銥源的使用，明顯地減少了操作人員的受線量，也方便了病人的護(hù)理。20世紀(jì)80年代中期，荷蘭核通公司推出了Micro-Selecron HDR，它是一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的后裝機(jī)，包括程控步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的高活度微型192銥源和可靠的安全連鎖系統(tǒng)以及個(gè)體優(yōu)化處理的治療系統(tǒng)。使近距離治療的適應(yīng)證進(jìn)一步擴(kuò)大并保證了工作人員的安全，病人也可以在門診進(jìn)行治療。二、放射生物學(xué)的形成與發(fā)展二、放射生物學(xué)的形成與發(fā)展 放射生物學(xué)（radiation biology）是研究電離輻射在集體、個(gè)體、組織、細(xì)胞、分子等各種水平上對(duì)生物作用的科學(xué)。主

11、要研究對(duì)象為：電磁射線，如紫外線、X射線、射線的作用；粒子射線，如電子射線、質(zhì)子射線、重氫射線、射線等高速帶電粒子射線的作用；此外還有中子射線的作用等。1906年有人提出：有絲分裂活動(dòng)越旺盛、分化程度越低的組織細(xì)胞對(duì)放射線照射越敏感，且與敏感性呈正比。1953年美國(guó)著名Gray研究發(fā)現(xiàn)了放射中氧效應(yīng)的問(wèn)題，闡明乏氧環(huán)境可增加細(xì)胞放射抗拒能力。一些科學(xué)家認(rèn)為腫瘤中可能存在一定數(shù)量的乏氧細(xì)胞，推斷此為放療失敗的原因所在。1956年P(guān)uck和Marcus繪制出歷史上第一條離體細(xì)胞存活率曲線，及增加放射劑量可使細(xì)胞損傷的百分比增加，存活率下降。由此，放射生物學(xué)進(jìn)入量化時(shí)代。1964年Tubiana提出

12、腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞動(dòng)力學(xué)周期中可處于靜止?fàn)顟B(tài)或增殖狀態(tài)。20世紀(jì)70年代，人們開(kāi)始在細(xì)胞水平對(duì)放射生物效應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程有了開(kāi)拓性認(rèn)識(shí)。Withers系統(tǒng)提出了“4R”概念：即放射性損傷的再修復(fù)（repair）、腫瘤細(xì)胞的再增殖（repopulation）、乏氧細(xì)胞的再氧化(reoxygenation)和細(xì)胞周期的再分布（redistribution）。此概念至今仍是指導(dǎo)臨床放射生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。1974年Adams等先后提出甲硝唑、米索硝唑可作為放射增敏劑，能夠提高臨床放射療效。 近20年來(lái)，分子生物學(xué)的發(fā)展為腫瘤放射治療提供了分子水平的理論依據(jù)，而放射治療技術(shù)也正日益滲人到基因治療中去。如何將基因

13、治療與腫瘤放射治療結(jié)合起來(lái)，彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，已經(jīng)成為放射治療和腫瘤基因治療新的研究方向之一。國(guó)外學(xué)者據(jù)此提出“基因放射治療”。 放射生物學(xué)發(fā)展的歷史表明，它一方面隨著放射治療新技術(shù)的出現(xiàn)不斷開(kāi)拓出其新的研究領(lǐng)域和研究層次；另一方面它更加貼近臨床并企圖解釋或者解決臨床腫瘤治療中所面臨的一系列問(wèn)題，并為改善腫瘤放射治療的療效提供了有力武器。三、臨床腫瘤放射治療學(xué)的形成與三、臨床腫瘤放射治療學(xué)的形成與 發(fā)展發(fā)展1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X線.1896年即用X線治療了第 1 例晚期乳腺癌。 1913年研制成功了X線管,可控制射線的質(zhì)和量。1922年在巴黎召開(kāi)的國(guó)際腫瘤大會(huì)Coutard與Hautant報(bào)告了放

14、射線治愈晚期喉癌, 且無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥。肯定了放射治療惡性腫瘤的臨床療效。 1924年Failla首次倡導(dǎo)使用金屬粒子永久性植入腫瘤組織內(nèi)，開(kāi)始了正規(guī)近距離放療。1936年Moottramd 等提出了氧在放射敏感性中的重要性。 20世紀(jì)30年代建立了物理劑量單位倫琴.1951年制造了鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)和加速器, 開(kāi)創(chuàng)了高能X線治療深部惡性腫瘤的新時(shí)代。 1951年瑞典神經(jīng)外科Lars Leksell醫(yī)生首先提出了立體定向放射手術(shù)的概念；1957年在美國(guó)安裝了世界上第一臺(tái)直線加速器,標(biāo)志著放射治療形成了完全獨(dú)立的學(xué)科。1959年Takahashi教授提出了三維適形概念。 1968年第一臺(tái)刀(knif

15、e)裝置在瑞典誕生之后；不久美國(guó)利用直線加速器實(shí)現(xiàn)了非共面多弧度等中心旋轉(zhuǎn)治療，即現(xiàn)在稱之為x刀(X-knife)。1996年瑞典研制成功了世界首臺(tái)體部X刀。由此產(chǎn)生了立體定向放射治療（SRT）的新技術(shù)體系20世紀(jì)50年代開(kāi)始應(yīng)用高能射線大面積照射霍奇金淋巴瘤,使其成為可治愈的疾病。 70年代隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和CT、MRI的出現(xiàn),制造出三維治療計(jì)劃系統(tǒng)和多葉光柵, 實(shí)現(xiàn)了三維適形放療, 放射治療學(xué)進(jìn)入了從二維到三維治療的嶄新時(shí)代。80年代出現(xiàn)了多葉光柵, 可調(diào)節(jié)X射線的強(qiáng)度, 開(kāi)創(chuàng)了調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT )。最近十年, 廣泛開(kāi)展了立體定向放射、外科、三維適形放療(3-dimentional

16、conformal radio-therapy,3D-CRT)、調(diào)強(qiáng)適形放療(intensity modulated radiotherapy,IMRT)和圖象引導(dǎo)放療(image-guided radiotherapy,IGRT)等新技術(shù)。第二節(jié)第二節(jié) 放射治療在腫瘤治療放射治療在腫瘤治療 中的地位中的地位 放射治療已有一百多年的歷史，是臨床治療惡性腫瘤的三大重要手段之一，據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)、所有惡性腫瘤病人中75%患者，治療的某一階段需做放射治療。 Tubianal 1999年報(bào)告45%的惡性腫瘤可治愈，其中手術(shù)治愈22%，放射治療治愈18%，化療治愈5%。一、腫瘤放射治療局部控制的重要腫瘤放射治

17、療局部控制的重要 性性 放射治療的作用： 第一種：根治性治療； 第二種：輔助性治療； 第三種：姑息性治療； 二、放射治療在腫瘤綜合治療中的應(yīng)用二、放射治療在腫瘤綜合治療中的應(yīng)用 目前在一些國(guó)家惡性腫瘤治療后的5年生存率達(dá)45，生存率提高的原因主要是早期病人的比例增加和綜合治療的進(jìn)步。綜合治療不但是提高生存率而且是提高生存質(zhì)量的主要研究課題。 綜合治療的定義：根據(jù)病人的機(jī)體狀況、腫瘤病理分型、分期和發(fā)展趨向，有計(jì)劃地、合理地應(yīng)用現(xiàn)有的治療手段，以期較大幅度地提高治愈率并改善病人的生活質(zhì)量。 綜合治療不是簡(jiǎn)單的先手術(shù)，手術(shù)失敗后則放射治療，放射治療失敗后化療，而是要組織相關(guān)科室的人員經(jīng)過(guò)復(fù)習(xí)文獻(xiàn)和

18、認(rèn)真討論，共同制訂目的明確，有根據(jù)，有計(jì)劃且合理的綜合治療方案，只有這樣才能提高療效。放療與手術(shù)的綜合治療放療與手術(shù)的綜合治療 ( (一一) )術(shù)前放射治療術(shù)前放射治療 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）照射后使腫瘤縮小，從而提高手術(shù)切除率， （2）減少手術(shù)野內(nèi)癌細(xì)胞的污染，從而減少手術(shù)區(qū)癌細(xì)胞種植、播散，降低癌細(xì)胞的生命力，從而可能減少播散。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）延遲手術(shù)（2）可能影響切口愈合 手術(shù)前放射治療價(jià)值較為肯定的有頭頸部腫瘤如上頜竇癌;宮體癌;直腸癌等。放療2-4周后手術(shù)。 ( (二二) )術(shù)中放射治療術(shù)中放射治療手術(shù)不能切除或切除不徹底者 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：直視下清楚地對(duì)準(zhǔn)靶區(qū)進(jìn)行照射，正常組織可得到保護(hù)。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：只能照射一次。不符合分次照射原則。 療效較肯定的報(bào)告為胃癌。( (三三) )術(shù)后放射治療術(shù)后放射治療 手術(shù)切除不徹底的病