1、,放射治療技術(shù),第一章 總論,第一節(jié) 放射治療技術(shù)研究的范疇,學習目標：,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,利用射線束治療腫瘤的一門學科。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、負介子束以及其它重粒子束等。,放射腫瘤學（radiation oncology）,是一門研究腫瘤病因、預防、治療，特別是放射治療的臨床學學科，研究獨立使用放射線或聯(lián)合手術(shù)、藥物、氧和熱等對腫瘤進行治療的方法。 放射腫瘤學是建立在放射生物學、放射物理學、臨床腫瘤學和放療技術(shù)學基礎(chǔ)上的學科。隨著腫瘤學的發(fā)

2、展，它和外科腫瘤學、內(nèi)科腫瘤學組成了治療惡性腫瘤主要手段。,放射治療技術(shù)（radiation technology）,是以放射物理學和放射生物學知識為基礎(chǔ)，借助于放射線的電離輻射作用進行研究和探討對惡性腫瘤進行治療的一門學科。,腫瘤放射治療，顧名思義就是利用放射線來殺滅腫瘤。準確的說，放射治療是給一定的腫瘤體積，準確的、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，同時最大限度地保存正常組織結(jié)構(gòu)與功能，提高患者的長期生存和生活質(zhì)量。放療與外科手術(shù)一樣，都屬于局部治療。,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、實驗室和影像檢查

3、資料、一般情況等，制定合適的個體治療方案，確定初步的放療原則。,放療的定位過程,為了保證放療計劃實施的準確性，需要病人配合做相應部位的體位固定，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模擬機上放固定架,病人躺在固定架上進行固定,標記照射區(qū)域,進行照射區(qū)的CT掃描,定位尺,獲取治療部位的影像等數(shù)據(jù)資料、治療定位,我們通過模擬機或者CT模擬機獲取更多病人的體部數(shù)據(jù)，以便進行精確的計劃設(shè)計和電腦劑量

4、計算。醫(yī)生會根據(jù)病人的各項檢查及化驗結(jié)果，通過放療專用計劃系統(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)勾畫工作。 在這個過程中患者需要配合：躺臥在治療床上時，放松心情，保持呼吸平穩(wěn)，為保證精確性，不要移動體位。,放療專用計劃系統(tǒng)劑量計算與計劃設(shè)計,物理師進一步根據(jù)醫(yī)生定出的治療靶區(qū)、治療處方劑量進行復雜的計劃設(shè)計與劑量計算，已達到控制腫瘤劑量的同時，最大限度的減少周圍正常組織與重要器官的照射。,放療計劃驗證、質(zhì)量控制，定期檢查維護設(shè)備,醫(yī)生在放療專用計算機計劃系統(tǒng)中制定放射治療計劃，理論的治療計劃需要在實際的條件下進行驗證是否可行，制定完成的放療計劃需要在治療室進行復位，對計劃進行復核。 在

5、治療室拍攝驗證片確定無誤后即可開始進行治療。為了保證病人的放療計劃的質(zhì)量，我們會進行一系列的措施，這包括：對每個治療計劃進行討論復核、劑量驗證等。另外我們會定期檢查維護機器設(shè)備，使其維持在最佳的工作狀態(tài)。,放療實施,上述準備工作全部完成且核對無誤，才可實施真正的放射治療。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)超過允許程度的誤差，醫(yī)生、物理師、技師還要尋找原因，予以糾正，保證準確無誤后方可繼續(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)，另外兩位在機房內(nèi)進行擺位，按照標記線擺好病人，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機房。治療中開啟病人監(jiān)視系統(tǒng)和對講系統(tǒng)，密切監(jiān)視病

6、人體位是否移動，如果發(fā)現(xiàn)病人體位移動或發(fā)出求助信息，應立即停止治療并做相應處理，糾正后再行照射。,一、放射物理學的形成與發(fā)展,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)生們開始試驗用x線來治療疾??； 1902年第一例皮膚癌病人獲得了良好的療效； 1920年200千伏級x線治療機誕生，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)，開始了正規(guī)近距離放療。 1930年曼徹斯特系統(tǒng)建立，推動了近距離放射治療的進一步發(fā)展。 1934年Cout

7、ard發(fā)明了分割照射，沿用至今。,治療設(shè)備的完善,1951年加拿大生產(chǎn)了第一臺60鈷遠距離治療機，使得放射治療學有了一個飛躍； 1953年在英國Hammer Smith醫(yī)院安裝了第一臺8MV直饋型醫(yī)用行波加速器； 1968年美國成功地制造了加速管可直立安裝于機頭內(nèi)的駐波型電子直線加速器； 我國首臺10MV醫(yī)用直線加速器于1978年誕生；,1976年X-CT開始運用，與治療計劃系統(tǒng)相連接，加上x線模擬定位機共同構(gòu)成了一個迅速、精確、嚴謹?shù)姆派渲委熡媱澟c最優(yōu)化的選擇系統(tǒng)，使放射治療進入一個嶄新的歷史時期。,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

8、手術(shù)的概念； 1968年第一臺刀(knife)裝置在瑞典誕生之后；不久美國利用直線加速器實現(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，特別是對顱內(nèi)動、靜脈畸形開辟了一條新的治療途徑。,適形放射治療,1965年日本學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)就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 瑞典放射

9、物理學家Brahme教授首先提出了調(diào)強的概念。由此發(fā)展出調(diào)強適形放療。 瑞典放射物理瑞典放射物理學家Brahme教授首先提出了調(diào)強的概念學家Brahme教授首先提出了調(diào)強的概念,近距離治療的發(fā)展,20世紀70年代至80年代，放射物理學、劑量學、計算機技術(shù)以及影像技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了近距離治療的精度，改善了正常組織的防護和劑量分布。 后裝技術(shù)的進一步發(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，也方便了病人的護理。,20世紀80年代中期，荷蘭核通公司推出了Micro-Selecron HDR，它是一臺計算機控制的后裝機，包括程控步進馬達驅(qū)動的高活度微型192銥源和可靠的安全連鎖系

10、統(tǒng)以及個體優(yōu)化處理的治療系統(tǒng)。使近距離治療的適應證進一步擴大并保證了工作人員的安全，病人也可以在門診進行治療。,二、放射生物學的形成與發(fā)展,放射生物學（radiation biology）是研究電離輻射在集體、個體、組織、細胞、分子等各種水平上對生物作用的科學。主要研究對象為：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：有絲分裂活動越旺盛、分化程度越低的組織細胞對放射線照射越敏感，且與敏感性呈正比。 1953年美國著名Gray研究發(fā)現(xiàn)了放射中氧效應的問題，闡明乏氧環(huán)境可增加細胞放

11、射抗拒能力。一些科學家認為腫瘤中可能存在一定數(shù)量的乏氧細胞，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胞存活率曲線，及增加放射劑量可使細胞損傷的百分比增加，存活率下降。由此，放射生物學進入量化時代。 1964年Tubiana提出腫瘤細胞在細胞動力學周期中可處于靜止狀態(tài)或增殖狀態(tài)。 20世紀70年代，人們開始在細胞水平對放射生物效應的動態(tài)過程有了開拓性認識。,Withers系統(tǒng)提出了“4R”概念：即放射性損傷的再修復（repair）、腫瘤細胞的再增殖（repopulation）、乏氧細胞的再氧化(reoxygenation)和細胞周期的再分布（redi

12、stribution）。此概念至今仍是指導臨床放射生物學研究的基礎(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，分子生物學的發(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。如何將基因治療與腫瘤放射治療結(jié)合起來，彼此取長補短，已經(jīng)成為放射治療和腫瘤基因治療新的研究方向之一。國外學者據(jù)此提出“基因放射治療”。,放射生物學發(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題，并為改善腫瘤放射治療的療效提

13、供了有力武器。,三、臨床腫瘤放射治療學的形成與 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年在巴黎召開的國際腫瘤大會Coutard與Hautant報告了放射線治愈晚期喉癌, 且無嚴重并發(fā)癥?？隙朔派渲委煇盒阅[瘤的臨床療效。,1924年Failla首次倡導使用金屬粒子永久性植入腫瘤組織內(nèi)，開始了正規(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30年代建立了物理劑量單位倫琴. 1951年制造了鈷60遠距離治療機和加速器, 開創(chuàng)了高能X線治療深部惡性腫瘤的新

14、時代。 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年在美國安裝了世界上第一臺直線加速器,標志著放射治療形成了完全獨立的學科。 1959年Takahashi教授提出了三維適形概念。 1968年第一臺刀(knife)裝置在瑞典誕生之后；不久美國利用直線加速器實現(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50年代開始應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年代隨著計算機的應用和CT、MRI的出現(xiàn),制造

15、出三維治療計劃系統(tǒng)和多葉光柵, 實現(xiàn)了三維適形放療, 放射治療學進入了從二維到三維治療的嶄新時代。 80年代出現(xiàn)了多葉光柵, 可調(diào)節(jié)X射線的強度, 開創(chuàng)了調(diào)強放射治療(IMRT )。,最近十年, 廣泛開展了立體定向放射、外科、三維適形放療(3-dimentional conformal radio-therapy,3D-CRT)、調(diào)強適形放療(intensity modulated radiotherapy,IMRT)和圖象引導放療(image-guided radiotherapy,IGRT)等新技術(shù)。,第二節(jié) 放射治療在腫瘤治療 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

16、大重要手段之一，據(jù)文獻統(tǒng)計、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 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用,目前在一些國家惡性腫瘤治療后的5年生存率達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)病人的機體狀況、腫瘤病理分型、分期和發(fā)展趨向，有計劃地、合

17、理地應用現(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)過復習文獻和認真討論，共同制訂目的明確，有根據(jù)，有計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,(一)術(shù)前放射治療 優(yōu)點：（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)癌細胞的污染，從而減少手術(shù)區(qū)癌細胞種植、播散，降低癌細胞的生命力，從而可能減少播散。 缺點：（1）延遲手術(shù)（2）可能影響切口愈合 手術(shù)前放射治療價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)。,

18、(二)術(shù)中放射治療,手術(shù)不能切除或切除不徹底者 優(yōu)點：直視下清楚地對準靶區(qū)進行照射，正常組織可得到保護。 缺點：只能照射一次。不符合分次照射原則。 療效較肯定的報告為胃癌。,(三)術(shù)后放射治療,手術(shù)切除不徹底的病例采用術(shù)后放射治療，可降低局 部復發(fā)。 優(yōu)點：大部分腫瘤已被切除，有手術(shù)及病理指導放射治療，有利于放射治療的控制。 缺點：損傷了血運可能造成殘存的癌細胞乏氧而不敏感。 療效較肯定的報告為乳腺癌、肺癌、卵巢癌期、 腦星形細胞瘤、級等。,放射治療與化療的綜合治療,此種綜合治療是目前應用最為廣泛的方法，如小細胞 肺癌、惡性淋巴瘤等。包括： 1、誘導化療； 2、同步放化療； 3、序貫放化療； 目前研究最熱點的問題是放、化療同時進行，治療一些 惡性腫瘤以增加局部療效而且可以減少或消滅遠處轉(zhuǎn)移， 但是會增加全身或局部毒性。,放射治療與熱療的聯(lián)合應用,1、加熱與放射綜合治療的理論依據(jù)