1、腫瘤放射治療技術(shù),河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院王慧,放射治療是治療惡性腫瘤的三大重要手段之一，大約有60%70%的惡性腫瘤病人需要接受放射治療。放射治療是通過電離輻射，破壞細(xì)胞核中的DNA，使細(xì)胞失去增殖能力，達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。,放射治療過程中，放射線在照射腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，使腫瘤細(xì)胞周圍的正常組織也受到不同程度的照射。,現(xiàn)代腫瘤放射治療的目標(biāo)：,增加腫瘤靶區(qū)放射劑量，提高腫瘤局部控制率。降低腫瘤周圍正常組織照射劑量，保存重要器官的正常功能，提高病人的生存質(zhì)量。,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展。放射治療設(shè)備不斷開發(fā)和更新。放射治療新技術(shù)，如立體定向放射治療、三維適形放療、調(diào)強(qiáng)

2、放療、圖像引導(dǎo)放療以及質(zhì)子治療技術(shù)先后問世并不斷發(fā)展完善。,放射治療技術(shù)的發(fā)展,立體定向放射治療StereotacticRadiotherapySRT,立體定向放射外科(StereotacticRadiosurgery,SRS)分次立體定向放射治療(FractionalStereotacticRadiotherapy,FSRT),SRT俗稱X()刀，包含,SRS概念：,SRS是以精確的立體定位和聚焦方法對(duì)病變靶區(qū)進(jìn)行多角度、單次大劑量照射。其靶區(qū)劑量分布特點(diǎn)：（1）高劑量分布相對(duì)集中（2）邊緣等劑量線以外劑量銳減,立體定向放射外科歷史,1951年瑞典神經(jīng)外科醫(yī)師larsleksell首先提出立

3、體定向放射外科的概念1968年lekselllarsson在瑞典研制成功首臺(tái)“刀”1985年ColomboHartman將直線加速器引入立體定向放射外科，顱腦X刀問世1996年瑞典korolinska醫(yī)院研制成功體部X刀,“刀”：,由201個(gè)鈷放射源排列成半球形,每一個(gè)放射源發(fā)射出的射線都聚焦到一個(gè)點(diǎn)上。,治療區(qū)（高劑量區(qū)）和非治療區(qū)（低劑量區(qū)）靶點(diǎn)內(nèi)外的界限非常清楚，象刀切一樣，故形象的稱之為“刀”。這種技術(shù)不用開刀，卻通過一次或少數(shù)幾次治療達(dá)到了開刀切除腫瘤的效果。主要用于顱內(nèi)3cm的病變。,特點(diǎn)：,“X刀”：,根據(jù)同樣原理，采用加速器產(chǎn)生的X線進(jìn)行同中心的多個(gè)弧形照射，使射線都聚焦到一個(gè)

4、點(diǎn)上，使腫瘤細(xì)胞遭受到損毀性的打擊，稱為“X刀”。,弧形照射,特點(diǎn)：,X刀除應(yīng)用在頭部腫瘤外，還可應(yīng)用在胸、腹、盆等區(qū)域，應(yīng)用范圍比刀廣?？捎糜?cm的病變。,適應(yīng)癥：,SRS特別適宜治療頭部重要神經(jīng)高度集中區(qū)域的小腫瘤以及腦轉(zhuǎn)移瘤和位置較深的腫瘤。臨床主要用于顱內(nèi)病變，如垂體腺瘤、聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤、腦動(dòng)靜脈畸形、腦海綿狀血管瘤等。,立體定向放射外科與傳統(tǒng)手術(shù)比較,優(yōu)點(diǎn)：避免了開顱手術(shù)的許多風(fēng)險(xiǎn)，諸如麻醉意外、出血、感染以及因?yàn)榍谐X組織而導(dǎo)致腦部功能的缺損，也不會(huì)遺留疤痕，住院時(shí)間縮短。問題：腫瘤需數(shù)月后才能逐漸消退；有些腫瘤雖然被滅活，但也許不會(huì)永遠(yuǎn)消失。,立體定向放射外科的局限

5、性,乏氧細(xì)胞對(duì)放射線抗拒腫瘤細(xì)胞周期時(shí)相性對(duì)放射線抗拒,分次立體定向放射治療FractionalStereotacticRadiotherapyFSRT,FSRT的特點(diǎn)：,FSRT是利用SRS的定位、體位固定及治療計(jì)劃系統(tǒng)。根據(jù)腫瘤的生物學(xué)行為，F(xiàn)SRT保留了常規(guī)放療的分次照射。,分次照射的優(yōu)點(diǎn):,使那些對(duì)放射線抗拒的乏氧細(xì)胞在兩次照射之間有時(shí)間發(fā)生再氧合，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)放射線敏感的充氧細(xì)胞。使處于細(xì)胞周期中對(duì)放射不敏感時(shí)相的細(xì)胞向敏感時(shí)相轉(zhuǎn)變,從而提高放射的效果。,適應(yīng)癥,顱內(nèi)病變：術(shù)后殘存的腦膠質(zhì)瘤、轉(zhuǎn)移瘤、垂體瘤、聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤等。顱外各系統(tǒng)惡性腫瘤：如鼻咽癌、肺癌、肺轉(zhuǎn)移癌、肝癌、胰腺癌、

6、腹、盆腔單發(fā)轉(zhuǎn)移癌等。有些病變可單獨(dú)采用FSRT給予腫瘤根治，多數(shù)腫瘤需要與常規(guī)外照射配合，作為對(duì)腫瘤靶區(qū)追加劑量的一種有效手段。,立體定向放療的局限性,受腫瘤體積、形狀限制靶區(qū)邊緣定位的精確度尚待提高靶區(qū)周圍重要組織放射耐受性有限,三維適形放射治療3-dimensionalconformalradiationtherapy3DCRT,理想的放射治療技術(shù)應(yīng)是按照腫瘤形狀給靶區(qū)很高的致死量，而靶區(qū)周圍的正常組織不受到照射。在1960年代中期日本人高橋（Takahashi）首先提出了適形治療(conformaltherapy)的概念。,三維適形放射治療（3DCRT）是立體定向放射治療技術(shù)的擴(kuò)展。利

7、用多葉光柵或適形擋鉛技術(shù)、將照射野的形狀由普通放療的方形或矩形調(diào)整為腫瘤的形狀。使照射的高劑量區(qū)在人體內(nèi)的三維立體空間上與腫瘤的實(shí)際形狀相一致。提高了腫瘤的照射劑量，保護(hù)了腫瘤周圍的正常組織，降低放射性并發(fā)癥，提高腫瘤的控制率。,與常規(guī)放療相比,3DCRT對(duì)腫瘤組織的適形聚焦照射和對(duì)正常組織的良好保護(hù)，提高了腫瘤與正常組織的劑量比。在正常組織受到允許劑量照射的情況下，腫瘤組織可以得到比常規(guī)放療更高的總劑量。治療時(shí)可以明顯地提高單次劑量，縮短總的治療時(shí)間。可以更有效地保護(hù)正常組織，降低放射損傷，提高腫瘤的局部控制率。,適應(yīng)癥,3DCRT適用于頭、體部位體積較大的腫瘤，如鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌

8、、肝癌、肝血管瘤、胰腺癌、前列腺癌、直腸癌、婦科腫瘤等；使用范圍廣泛，是放射治療的重要方法之一。,治療前,治療后,鼻咽癌,肺癌治療計(jì)劃,治療前,肺癌,治療后,三維適形放射治療的局限性,靶區(qū)形狀雖已適形，但靶區(qū)內(nèi)劑量分布欠均勻,調(diào)強(qiáng)適形放射治療IntensityModulationConformalRadiationTherapy,IMRT,迄今為止，放射治療使用的都是強(qiáng)度幾乎一致的射線，而腫瘤本身的厚度是不均一的，因此造成腫瘤內(nèi)部劑量分布不均。為了實(shí)現(xiàn)腫瘤內(nèi)部劑量均勻，就必須對(duì)射野內(nèi)的射線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。瑞典放射物理學(xué)家Brahme教授首先提出了調(diào)強(qiáng)的概念,調(diào)強(qiáng)的概念啟發(fā)于CT成像的逆原理,IM

9、RT技術(shù)要求把一束射線分解為幾百束細(xì)小的射線，分別調(diào)節(jié)每一束射線的強(qiáng)度，射線以一種在時(shí)間和空間上變化的復(fù)雜形式進(jìn)行照射。,IMRT通過改變靶區(qū)內(nèi)的射線強(qiáng)度，使靶區(qū)內(nèi)的任何一點(diǎn)都能得到理想均勻的劑量，同時(shí)將要害器官所受劑量限制在可耐受范圍內(nèi)，使緊鄰靶區(qū)的正常組織受量降到最低。IMRT比常規(guī)治療多保護(hù)1520的正常組織，同時(shí)可增加2040的靶區(qū)腫瘤劑量。,促使IMRT得以實(shí)現(xiàn)的最重要的技術(shù)突破是強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)程序，這種高精度的放療技術(shù)使腫瘤放射治療跨入了新時(shí)代。,調(diào)強(qiáng)放療,普通放療,乳腺癌,前列腺癌,影像引導(dǎo)放射治療(IGRT),IGRT是一種四維放射治療技術(shù)，它在三維放療技術(shù)的基礎(chǔ)上加入了時(shí)間因數(shù)

10、的概念，充分考慮了解剖組織在治療過程中的運(yùn)動(dòng)和分次治療間的位移誤差，在患者進(jìn)行治療過程中利用影像設(shè)備,對(duì)腫瘤及正常器官進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)器官位置的變化調(diào)整治療條件使照射野緊緊“追隨”靶區(qū)，使之能做到真正意義上的精確治療。,小結(jié),放射治療是治療惡性腫瘤的重要手段之一傳統(tǒng)放療對(duì)正常組織損傷較大SRT包括SRSFSRT，俗稱“X()刀”3DCRT是放射治療的重要方法之一IMRT、IGRT是現(xiàn)代放射治療的標(biāo)志,展望：,“生物調(diào)強(qiáng)”放射治療,在腫瘤內(nèi)有生長活躍的部分，有處于休眠狀態(tài)的部分，有乏氧細(xì)胞，有壞死區(qū)，腫瘤周圍還有亞臨床灶，它們對(duì)射線的敏感性不同。調(diào)強(qiáng)放射治療可以做到給腫瘤內(nèi)不同區(qū)域以不同的劑

11、量（物理調(diào)強(qiáng)）。目前影像學(xué)還不能提供上述細(xì)胞生物活動(dòng)的信息，隨著影像學(xué)的發(fā)展，如PET、fMRI、MRS、分子顯像、基因顯像等技術(shù)的出現(xiàn)，將為今后腫瘤“生物調(diào)強(qiáng)”放射治療奠定基礎(chǔ)。,生物靶區(qū)示意圖,在不遠(yuǎn)的將來，“生物調(diào)強(qiáng)”放療技術(shù)將使腫瘤放射治療邁上新的臺(tái)階。,質(zhì)子放射治療技術(shù),質(zhì)子治療發(fā)展歷程,1946年Wilson提出質(zhì)子治療建議；1954年在美國Berkeley，Tobias進(jìn)行了世界上第一例質(zhì)子治療；在1990年美國LOMALINDA醫(yī)學(xué)院醫(yī)院安裝了世界上第一臺(tái)專為治病人設(shè)計(jì)的質(zhì)子同步加速器CONFORMA3000（OPTIVUS公司生產(chǎn)）；,從50年代至今，全世界共用質(zhì)子治療裝置治

12、療了34萬名患者，一般治療效果達(dá)到95%以上，五年存活率高達(dá)80%。然而4萬例治療數(shù)量與全世界幾千萬腫瘤患者相比，又是很小的比例.,質(zhì)子治療裝置,質(zhì)子治療裝置包括質(zhì)子加速器、束流輸運(yùn)系統(tǒng)、束流配送系統(tǒng)、劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、患者定位系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。,質(zhì)子治療特點(diǎn),質(zhì)子作為帶正電核的粒子，以極高的速度進(jìn)入人體，由于其速度快，故在體內(nèi)與正常組織或細(xì)胞發(fā)生作用的機(jī)會(huì)極低，當(dāng)?shù)竭_(dá)癌細(xì)胞的特定部位時(shí)，速度突然降低并停止，釋放最大能量（產(chǎn)生Bragg峰），將癌細(xì)胞殺死。尤其對(duì)于有重要組織器官包繞的腫瘤，其他治療方法束手無策，用質(zhì)子治療則顯示出了其巨大的優(yōu)越性。,穿透性能強(qiáng)：質(zhì)子束以高能高速進(jìn)入人體，穿透力強(qiáng)。劑量分布好：高輻射劑量集中于腫瘤部位，腫瘤后面與側(cè)面的正常組織區(qū)域幾乎無劑量分布。局部劑量高：Bragg峰的優(yōu)越物理學(xué)特性使質(zhì)子束在組織內(nèi)局灶高能釋放，對(duì)腫瘤及病變組織實(shí)施精確范圍最大殺傷。旁散射少,半影?。河捎谫|(zhì)子的質(zhì)量大，在物質(zhì)內(nèi)散射少，在照射區(qū)周圍只有很小的半影，因此減少了周邊正常組織的照射劑量。,質(zhì)子治療臨床應(yīng)用,質(zhì)子放射手術(shù)眼部質(zhì)子治療較大照射野的質(zhì)子照射,質(zhì)子治療適應(yīng)癥,腦和脊髓腫瘤腦血管疾病眼部病變頭頸部腫瘤兒