肿瘤放射治疗的物理进展
肿瘤放射治疗学进展
立体定向放疗
立体定向放疗是一种新型的放疗技术,通过使用多个小型射野从不同角度聚焦于肿瘤,实现对肿瘤的高剂量照射,同 时减少周围正常组织的剂量。
图像引导放疗
常组织的损伤。
肿瘤放射生物学的新理解
01
肿瘤细胞对放射线的敏感性差异
研究发现不同肿瘤细胞对放射线的敏感度不同,这为个性化放疗提供了
依据。
02
肿瘤细胞周期与放射敏感性的关系
了解肿瘤细胞周期的特点,有助于选择最佳的放疗时机,提高治疗效果。
03
肿瘤乏氧与放射抵抗
研究肿瘤乏氧与放射抵抗的关系,为克服放疗抵抗提供了新的思路。
早期的肿瘤放射治疗学主要采用镭和X射线进行治疗,随着科技的发展,放疗技术逐渐演变为使用高 能直线加速器、伽马刀、射波刀等多种设备和技术。
肿瘤放射治疗的重要性
肿瘤放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段之一,它能够通过局部控制肿瘤来延长 患者的生存期和提高生活质量。
对于某些类型的肿瘤,放疗甚至是唯一有效的治疗方法,如皮肤癌、前列腺癌等 。此外,放疗还可以与其他治疗方法如手术、化疗等联合应用,提高综合治疗效 果。
头颈部肿瘤类型
头颈部肿瘤主要包括鼻咽癌、喉癌、口腔癌、口咽癌等, 不同类型的肿瘤放射治疗策略略有不同。
放射治疗技术
随着放射治疗技术的不断发展,三维适形放疗、调强放疗 和立体定向放疗等技术在头颈部肿瘤中得到广泛应用,提 高了治疗的精确性和疗效。
胸部肿瘤的放射治疗
胸部肿瘤放射治疗概述
胸部肿瘤放射治疗主要包括肺癌、食管癌和纵隔肿瘤的治疗,通过放射线对胸部肿瘤进行 照射,达到控制和缩小肿瘤的目的。
医学物理学在放射治疗中的应用
医学物理学在放射治疗中的应用放射治疗是一种广泛应用于癌症治疗的方法,其基本原理是利用高能辐射杀死癌细胞。
放射治疗的成功取决于许多因素,包括肿瘤的类型和位置、放射源的选择和传递、辐射剂量、临床目标体积的定义以及治疗计划的设计等。
医学物理学提供了相关的理论和技术支持,保证放射治疗的准确性和有效性。
本文将根据医学物理学在放射治疗中的应用特点进行分类讨论。
肿瘤体积的测量和计算肿瘤体积的测量对于放射治疗计划设计至关重要。
医学物理学技术包括磁共振成像、计算机断层扫描和超声成像等,可以用于测量和计算肿瘤体积和周围重要组织的结构。
通过这些手段可以确定肿瘤与正常组织的边界,进而提高治疗的精度和准确性。
同样,这些技术可以根据肿瘤的生长、收缩或移动对治疗计划进行实时调整。
辐射计划设计治疗计划是指在确定明确的肿瘤体积范围和重要组织结构后,制定用于治疗肿瘤的辐射计划。
这个过程需要根据肿瘤体积、位置和周围有关组织的辐射敏感性等因素来确定放射源在体内最佳的位置和辐射剂量。
医学物理学可以提供辐射计划设计所需的技术支持,如辐射计算、模拟和验证等。
辐射治疗控制放射治疗控制是指确保病人治疗前、中、后的辐射剂量和治疗方法的准确性、稳定性和可重复性。
正确的放疗计划和技术支持可以保证核素的定位、辐射源的选择和配置、辐射剂量的控制、设备状态的监测和维护等。
同时,还可以通过实时监测拍摄、计量和记录等方式,进一步验证放射治疗的有效性和可靠性。
放射性质量保证一旦计划制定并开始施行放射治疗,就需要对辐射质量进行严格的质量保证。
这包括严密的设备管理和校准、放射监测和防护、剂量测量和控制等。
医学物理学通过参与放射治疗工艺和质量保证体系的设计、监督、维护和改进,确保治疗的安全和效果。
总结医学物理学在放射治疗中扮演着至关重要的角色。
通过技术手段和科学理论的支持,它保障了治疗计划准确性、治疗控制完整性和辐射质量的稳定性。
在放射治疗中,不断提高技术水平,促进化疗的精度和安全性将是医学物理学未来的发展方向。
恶性肿瘤放射治疗技术进展
· 专 家 述 评 ·
恶 性肿 瘤 放射 治 疗技 术 进展
1913
中 图 分类 号 :R730.55
陈 晓 品 (重庆 医科 大 学附属 第一 医院肿 瘤科 400016)
文献 标 识 码 :A
表 1 局 部 晚期 非 小 细 胞 肺 癌 31 > CRT 效 果
国 外 有 关 31> CRT 和 IM RT报 道 最 多 的是 前 列 腺 癌 ,主 要 体 现在 提 高 了 照射 剂 量 ,Zelefsky等 报 道 用 IMRT 时 前 列 腺 癌 的 剂 量 可 高达 86.4 ,同 时 大 大 减 少 了膀 胱 和 直 肠 不 良反 应 的发 生 率 ,即使 发 生 ,其 严 重 程 度 分 级 也 明 显 降 低 。照 射 剂 量 达 81.0Gy者 ,疗后 PSA 最低 值 < l_0ng/ml者 为 9O ,剂 量 70.2Gy 者 为 76 ,剂 量 64.8Gy 者 为 56% (P< 0.001)。 >2.5年 时 活检 表 明 照射 剂量 为 8l_0Gy者 阳性 率 为 7 ,照 射 剂 量 75.6Gy者 为 48 ,70.2Gy者 为 45 ,64.8Gy者 为 57 (Pd 0.05)。与 此 同 时 ,直肠 或 膀 胱 的后 期 放 射 反 应 都 比 常 规 放 疗 的轻 ,提 高 了 患 者 的 生存 质 量 ,31 > CRT 和 IMRT 已经 成 为 前 列腺 癌 放 疗 的主 要 形 式 。
1 3D~CRT 和 IM RT 一 定 程 度 上 ,放 射 治疗 的疗 效 取 决 于 肿 瘤 组 织 (靶 区)所 受
剂量 与 正 常组 织所 受剂 量 的 比值 ,如 能 减 少正 常 组 织 受 照 射 剂 量或 保 持 正常 组 织 受 照 射 剂 量在 可 耐 受 范 围 以 内 ,最 大 限度 地 提 高肿 瘤 组 织 (靶 区)受 照射 剂量 ,就 可 明 显提 高放 射 治 疗 的 疗 效 ,提 高肿 瘤 控 制 率 ,减 少正 常组 织 并 发 症 。
放射治疗的临床应用和肿瘤放疗进展
放射治疗的临床应用和肿瘤放疗进展放射治疗是现代肿瘤治疗方案之一,在肿瘤治疗中起着不可替代的重要作用。
放疗技术在近年来不断进步,取得了重大的进展,为肿瘤患者提供了更好的治疗方案和更好的生活质量。
放射治疗的基本原理放疗是利用放射线的生物学效应杀死癌细胞或压制肿瘤的生长,通过照射放射线来摧毁癌细胞或阻止肿瘤细胞分裂生长的疗法。
放疗的副作用比较小,不会对患者产生长期的伤害。
对于肿瘤累及的局部部位,放疗技术可以快速地摧毁异型细胞和肿瘤组织。
通过放射线的射入,照射到肿瘤的局部区域,发挥治疗效果的同时,对正常组织的损伤也会降到最低。
随着技术和设备的不断进步,放射治疗的安全性和高效性已经得到了进一步提高,成为肿瘤治疗中不可缺少的一种手段。
放射治疗的优点放射治疗在肿瘤治疗中有着重要的优势。
首先,它可以通过非侵入性的手段杀死肿瘤细胞,不会造成患者明显的疼痛。
其次,放疗的对称性较高,不会改变患者的身体结构。
最后,放疗不会对患者产生严重的副作用,也不会导致麻木或服药无效等问题。
放疗不仅具有一定的疗效,而且具有一些其他的优点。
例如,放射治疗可以在肿瘤有可能扩散到其他部位之前控制癌细胞增殖,从而降低治疗成本和患者的痛苦。
同时,放射治疗可以减少肿瘤手术的侵入性,缩短住院时间或使患者更早地康复,对于一些无法接受手术的患者,这种治疗方式也是最好的。
放疗技术的进展近年来,放疗技术已经取得了重大的进展。
新的技术和设备的不断研发,使得放射治疗的效果和安全性得到了很大的提高。
其中较为突出的技术包括:三维适形放射治疗三维适形放射治疗技术是最近发展起来的一种放射治疗技术。
它将多条束线合并并交叉处理,从而适应性地照射肿瘤,有效减少正常组织的受累。
通过三维适形放射治疗技术,除了能够最大限度地控制肿瘤细胞的扩散,还能够减少靶区外的正常组织暴露于放射线,大大减少了副作用。
这种治疗方式可以减少治疗时间和提高患者的治疗质量,减少对患者的影响。
强度调制放疗(IMRT)强度调制放疗是新型放疗技术中最激进的一种。
辐射治疗癌症新进展
辐射治疗癌症新进展辐射治疗(Radiation therapy)是一种广泛应用于癌症治疗的方法,通过利用高能辐射杀死或控制癌细胞的生长。
近年来,辐射治疗技术不断进步,取得了一系列令人振奋的新进展。
本文将介绍几个辐射治疗在癌症领域的新进展,包括靶向放疗、精准辐射治疗以及免疫辐射治疗等。
靶向放疗是辐射治疗的一个重要发展方向。
传统的辐射治疗方法是通过用辐射杀死肿瘤细胞,但同时也会对正常组织造成损伤。
靶向放疗利用先进的成像技术,如核磁共振、正电子发射断层扫描等,精确定位肿瘤区域,减少对周围正常组织的辐射损伤。
此外,靶向放疗还可以通过调整辐射束的形状和剂量分布,更好地适应肿瘤的形状和大小,提高治疗效果。
精准辐射治疗是另一个辐射治疗领域的新进展。
传统的辐射治疗使用平面放射束,无法准确控制辐射的形状和剂量。
而随着精准放射治疗技术的发展,如弧形调强放疗(Intensity-Modulated Radiation Therapy,简称IMRT)和调强调节放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,简称VMAT),辐射束可以根据肿瘤的形状、大小和位置进行精确调整,从而提高辐射治疗的准确性、安全性和治疗效果。
免疫辐射治疗是近年来备受关注的新兴领域。
癌症病人的免疫系统通常受损,无法有效地抵抗肿瘤细胞。
免疫辐射治疗通过辐射肿瘤细胞,释放出大量抗原,刺激机体的免疫反应,增强免疫系统对癌细胞的攻击能力。
此外,免疫辐射治疗还可以增强免疫检查点抑制剂,如PD-1和PD-L1的疗效,从而提高治疗效果和预后。
除了上述提到的新进展,辐射治疗还有其他一些领域的创新。
例如,质子治疗(Proton therapy)是一种新型的辐射治疗方法,它利用质子的物理特性,在肿瘤组织中释放更多的辐射剂量,同时减少对正常组织的损伤。
尽管质子治疗设备的成本高昂,但它在某些类型的癌症治疗中已取得较好的效果。
此外,辐射治疗还与其他治疗方法结合使用,形成多学科综合治疗模式,如手术切除后的辐射治疗、化疗联合辐射治疗等。
肿瘤放射物理学
3、放射治疗的种类
3.1 按放射源与病变的距离分:
• 远距离照射:外照射
治疗时放射源位于人体外一定距离,集中照射人 体某一部位。其工具是深部X线机、60Co机、加速 器(X线治疗、电子线治疗、质子、中子、重粒子 治疗等)
• 近距离照射:内照射
立体定向适形放射治疗
• 立体定向适形放射治疗是一种精确的放射治疗 技术,在肿瘤靶体积受到高剂量照射的同时, 其肿瘤靶体积以外的正常组织则受到较低剂量 的照射。
CT扫描机激光 定位系统
模拟工作站
• 调强放射治疗
• 将加速器、钴-60机均匀输出剂量率的射野按预定 的靶区剂量分布的要求变成不均匀的输出的射野的 过程,实现这个过程的装置成为调强器或调强方式。
50年代:发明60Co放疗机(平均能量1.25 MV),开始 应用于临床治疗,疗效显著提高。
60~70年代:医用加速器产生,用高能X线和电子线 治疗肿瘤。并逐步取代X线治疗机和60Co放疗机。近距离 放疗逐步被减少使用。
60年代末:γ刀、X刀,开创了立体定向放疗技术。放 射物理、计算机和CT技术的高度发展,适形放射治疗、 调强放射治疗。
4、肿瘤放疗的历史
肿瘤放疗至今有100多年的历史。从1895年伦琴发现 X线,1896年居里夫妇发现镭后开始。
在放疗初期: 镭管、镭针近距离放疗。适用于位于浅 表的肿瘤,或自然腔道能进入部位的肿瘤,而且对体积较大 肿瘤的放射剂量分布不佳,最重要的缺点是对医护人员的 辐射量较大。
上世纪30年代:发明千伏X线治疗机,放射物理学和 放射生物学的研究有了重要发展。
1)X刀
• 以CT或MRI影像技术 为基础,采用三维立体 在人体内定位,X射线 能够准确的按照肿瘤的 生长形状照射,对治疗 靶区实施准确定位和聚 焦照射,靶点高剂量照 射同时,靶区周围且剂 量很低。适用范围广, 可以扩大照射到任何部 位,包括体部
肿瘤物理消融治疗新进展
通过将物理能量(如射频、微波、激 光等)聚焦于肿瘤组织,使肿瘤细胞 受到热、机械或光化学等作用,导致 细胞死亡或组织坏死。
历史与发展
早期探索
早在20世纪初,人们就开始探索利用物理能量治疗肿 瘤的方法。
初步发展
随着医学技术的进步,物理消融技术在20世纪末开始 得到初步发展。
当前进展
目前,肿瘤物理消融治疗已经广泛应用于临床,并取 得了显著的治疗效果。
联合治疗策略的探索
消融联合免疫治疗
01
通过物理消融激发肿瘤免疫反应,提高免疫治疗效果。
消融联合药物治疗
02
结合化学药物或靶向药物,提高肿瘤细胞对消融治疗的敏感性。
序贯治疗策略
03
根据肿瘤生长特点,采用先消融后切除或先切除后消融的治疗
模式。
疗效评估与预后预测
影像学评估
利用影像学技术如MRI、CT等对消融范围进行 实时监测和评估。
最新进展
实时超声造影技术可监测消融 效果,提高治疗的准确性和安
全性。
冷冻消融
总结词
详细描述
利用低温冷冻破坏肿瘤组织。
冷冻消融通过将冷冻探针置 于肿瘤组织内,使组织迅速 降温结冰,再升温融化,循 环往复导致组织坏死。
临床应用
最新进展
冷冻消融主要用于肾癌、肝 癌、肺癌等实体肿瘤的治疗。
新型冷冻消融技术如氩氦刀 冷冻消融可实现快速冷冻和 精确控制,提高治疗效果。
社会经济影响与卫生经济学评价
01
成本效益分析
对肿瘤物理消融治疗进行全面的 成本效益分析,评估其在不同治 疗阶段的经济价值和社会效益。
02
卫生资源优化
通过合理的资源配置和利用,优 化肿瘤物理消融治疗的卫生服务 体系,提高治疗效率和质量。
肿瘤放射治疗物理技术新进展
瘤 。在 以往 由于普 通高压 X线 机产 生 的射 线 能 量低 ,穿 透 弱 ,皮肤 表 面反 应 大 ,不 能用 于 身 体深 部 肿 瘤 的治疗 ,故 现在 已被淘 汰 。1 9 5 0年开 始用重 水型 核反应 堆获 得大量 的人 工放射 性 。 C o源 ,而使 远距离 ∞ 钴 治 疗机 大批 问世 ,由于其 能量平 均 可达 到 1 . 2 5 Me V,因而穿透 能 力强 ,可 使皮 肤损 伤 减 小 ,骨 和 软组 织 有 同等 吸收 剂量等 特点 ,使其 得到 了迅 速的发 展和 广泛 的应用 。2 0世纪 5 0年代 加 速器 正式 应 用 于临床 治
Vo1 . 2 9 NO.1 Fe b .2 O1 3
肿 瘤 放 射 治疗 物 理 技术 新进 展
席 强 ,涂 恒 业
( 河 北 北 方 学 院 附 属 第 一 医 院放 疗 科 ,河 北 张 家 V 1 0 7 5 0 0 0 )
中 图分 类 号 :R 4 5 4 文献 标 识 码 :C
肿 瘤放射 物理 学是 医学物 理学 的一个 重要分 支 ,是放射 肿瘤 学 的重要基 础 ,将 放射 物理 的基本 原理 和 概 念应 用于肿 瘤 的放射治 疗 。 自 1 8 9 5年 伦 琴 发 现 x 线 以及 1 8 9 8年 居 里 夫 妇 发 现放 射 性 元 素 镭 后不 久 , 放 射线 即被 用于 治疗恶性 肿瘤 。一 百多年 来 ,放射 肿瘤学 取得 的成就 紧密 系于肿 瘤放 射物理 学 的进展 。
肿瘤 放射 物理 学主要 是研究 放疗 设备 的结构 、性 能 以及 各种 射线 在人体 内 的分 布规 律 ,探 讨提 高肿 瘤
剂 量 、降低 正常组 织受量 的物 理方 法 的学 科 。
肿瘤治疗中的物理疗法介绍
肿瘤治疗中的物理疗法介绍背景介绍:肿瘤是一种严重影响人类健康的疾病,治疗主要包括手术切除、放疗和化疗等方法。
然而,随着医学科学的进步,物理疗法作为一种新兴的肿瘤治疗手段逐渐引起了广泛关注。
物理疗法以物理因素的应用来改善肿瘤患者的生存率和生活质量,成为了肿瘤治疗的重要组成部分。
物理疗法的类型:在肿瘤治疗中,物理疗法可以分为多种类型,包括放射治疗、超声治疗、电疗、热疗和冷冻疗法等。
放射治疗是最常见的物理疗法之一,通过使用高能射线(如X射线或γ射线)瞄准肿瘤组织,破坏癌细胞的DNA结构,以达到杀灭癌细胞的目的。
放射治疗通常可以与其他治疗方法(如手术和化疗)结合使用,提高治疗效果。
超声治疗是利用超声波的机械、热效应以及声波在体内的传导特性,对肿瘤进行非侵入性治疗的一种方法。
超声波的应用可以直接杀死癌细胞、减少肿瘤的体积和增强化疗的效果。
此外,超声波还可用于减轻肿瘤相关疼痛、促进血流循环和提高药物渗透率等。
电疗是一种利用电流的生物效应治疗肿瘤的物理疗法。
通过高频电流的刺激,电疗可以直接抑制肿瘤的生长,促进免疫功能的恢复,并预防肿瘤的再发。
热疗是利用高温或低温等物理因素来治疗肿瘤的方法。
高温疗法(如热消融术)可以通过提高肿瘤组织温度来杀死癌细胞。
低温疗法(如冷冻术)则通过冷冻肿瘤组织来刺激肿瘤坏死。
物理疗法的优势和应用:物理疗法在肿瘤治疗中有许多优势。
首先,物理疗法通常是无创伤的,能最大程度地减少手术等治疗方式带来的伤害。
其次,物理疗法能够精确地瞄准肿瘤组织,减少对健康组织的伤害。
再次,物理疗法具备多样性,可以根据患者的具体情况选择合适的疗法。
放射治疗在临床上广泛应用于各类肿瘤的治疗,如乳腺癌、肺癌、前列腺癌等。
它不仅可以用于治疗早期肿瘤,还可以用于辅助治疗晚期肿瘤和减轻患者的症状。
超声治疗适用于各种疗效难以预测的实体肿瘤,如肝癌、胰腺癌等。
超声治疗具有无创、可控和较少副作用等优势,成为一种备受瞩目的肿瘤治疗手段。
肿瘤放射治疗的新技术和进展
肿瘤放射治疗的新技术和进展肿瘤放射治疗是临床上常用的治疗肿瘤的方法之一,通过利用高能射线杀死或抑制肿瘤细胞的生长,以达到治愈或缓解病情的目的。
随着科技的不断进步和医疗技术的不断创新,肿瘤放射治疗也不断发展和完善。
本文将介绍一些肿瘤放射治疗的新技术和进展。
首先,现代肿瘤放射治疗借助了医学成像技术的快速发展。
传统的肿瘤放射治疗主要依赖于CT扫描来定位肿瘤的位置和形状,然后制定放疗计划。
而现代肿瘤放射治疗结合了多种成像技术,如磁共振成像(MRI)、正电子发射计算机断层显像术(PET-CT)等,可以提供更准确的肿瘤定位和组织学信息。
这不仅有助于精确定位,还可以对肿瘤进行更高的剂量投放,从而提高治疗效果,同时减少对正常组织的损伤。
其次,肿瘤放射治疗的新技术之一是调强放射治疗(Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT)。
IMRT是一种利用计算机和线性加速器控制放射束密度和射束方向的技术。
IMRT可以根据肿瘤在不同方向上的大小、形状和位置,精确调整放疗剂量的分布,使放疗能够更好地适应肿瘤的形状,从而减少正常组织受放射的损伤。
IMRT技术的出现使得放射治疗的个体化和精确度得到了极大的提高。
除了IMRT,还有另一种新技术被广泛应用于肿瘤放射治疗,那就是强度调控弧放射治疗(Volumetric-Modulated Arc Therapy, VMAT)。
VMAT将IMRT与旋转调强方式相结合,可以在一个或多个旋转路径上同时调整射线强度,减少治疗时间,提高患者的舒适度和治疗效果。
VMAT技术在肿瘤放射治疗中具有较小的剂量投射,更好的剂量均匀性和更高的计划效率。
这使得该技术能够更好地保护周围健康组织,尤其对于位于关键器官附近的肿瘤更为重要。
此外,近年来出现了一项名为强子放射治疗(Proton Therapy)的新技术,该技术基于质子的辐射。
与传统的X射线治疗相比,质子治疗可以减少射线对正常组织的损伤,其优点主要体现在几个方面。
当今肿瘤放射治疗的新发展1
(3)国外有些加速器采用“门控系统”(gating system)解决由呼吸造成的器官和肿瘤位移;用 所谓“CT-ON-RAIL”断层治疗解决摆位误差,即 把CT与加速器组合在一起,用同一治疗床,病 人被固定后进行CT扫描确定靶区,将床转或向 前推进到加速器治疗位置后才开始治疗。
四. 临床放射生物学 的进展
六: 光子刀(X-刀,γ-刀)及分次 立体定向适形放疗(FSCRT)的 概念、区别和优缺点
6.1 概念: 射线种类: 光子(photon: X & γ射线的本质和 区别) 电磁波谱......电子(electron,β), 中子,质子, 重粒子...... 6.2 光子刀(X-刀,γ-刀)的发展历史、优缺点和发展趋势 X-刀技术: 从头到体..., 全身..., 立体定向适形调强..., 自动逆向设计..., "三精放疗"..., 符合发展主流
5.2 X-刀、γ-刀等皆以治疗颅内良性病效果 最好:如AVM、脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤、 颅咽管瘤、海绵状血管瘤等。
5.3 全身良性病放疗分类: 5.3.1 皮肤类:(1)瘢痕瘤(2)足底 疣(3)角化棘皮瘤 5.3.2 血管瘤(XGL)类:(1)皮肤 和软组织XGL(2)中枢神经系统XGL(3) 眼眶XGL(4)肝海绵状XGL(5)椎体 XGL(6)特殊类型XGL 5.3.3 软组织良性病类:(1)滑囊炎 和腱鞘炎(2)纤维瘤(3)阴茎海绵体 硬结症(4) PTCA后预防血管再狭窄
(1)三维立体定向适形调强放疗 (3DSCIMRT); (2)放射生物学新领域的研究; (3)向冠心病等良性病治疗发展。
国际放疗专家的共识:
3DSCIMRT是20世纪末,21 世纪初 放疗技术发展的方向和主流。 可概括称为“三精”治疗, 即: 精确定位(CT立体定向); 精确设计( 3DTPS 逆向设计) 精确照射(适形调强)。
肿瘤放射治疗技术新进展
肿瘤放射治疗技术新进展2007-12-17放射肿瘤学由于高科技的发展已取得了许多理论上和技术上的突破,本文简要介绍了放射生物科学,生物等效剂量超分割以及三维调强立体定向放射等技术的进展。
1放射生物学进展1.1放射生物学的进展以线性——平方模式(Linear-Quadratic model)来解释放射生物学中的反应,以α/β系数来预测放射治疗剂量时间疗效关系,为放射生物学开辟了较为广阔的天地。
近年来深入研究了细胞周期,即增殖期(G1-S-G2-M)和静止期(G0)的关系,为此提出了4个R:即是修复(Repair),再氧化(Reoxygenation)和再分布(Redistribution)和再增殖(Regeneration)作为指导放射生物中克服乏氧等问题的研究要点,放射生物学推进到目的明确,针对性强的有效研究中去。
近年来在研究细胞修复和增殖中又进一步了解到细胞凋亡(Apoptosis)和细胞分裂(Mitosis)的关系后,提出了凋亡指数(AI)与分裂指数(MI) (Apoptosisindex/Mitosisindex)比来予测放射敏感性和预后,指导调发自发性凋亡和平衡各种细胞的抗放、耐药(即Resistant RT和Resistant Chemotherapy),并由此估计复发,研究增敏,开发出超分割、加速超分割治疗等新技术,从而取得了科研及临床的许多新结果,加深了理论深度,开拓出新的领域,推动了放射治疗学的进展。
1.2DNA和染色体研究为了测定肿瘤细胞本身辐射损伤,染色体中DNA链中的断裂(单链断裂SSB和双链断裂DS,其断裂的准确位置,以及在这个过程中,肿瘤细胞如何进行修复,也观察到错误修复,以及无修复等对细胞的子代产生的决定作用。
目前临床用对DNA调节机制的多种原理表达进行测试,可以分清那些是有意义的表达,那些是灵敏的表达,建立对临床治疗,预后评估的方法学和化验项目,指导放射生物学,放射物理学,临床放射肿瘤学的发展,使更有目的性,针对性和实用性。
肿瘤放射治疗物理技术新进展
肿瘤放射放疗是 一种极 为有效的肿瘤治疗技术 . 所包括 的内容主 调 强适形 放疗 技术 . 英文简称 3 - D C R T , 目前仍未应用 于临床 . 但 要 可分 为以下三部分 , 即放射 物理技术 、 放射生物技 术 以及放疗 临床 国内外 同行评价这种技术为 2 1世纪放射 治疗技术的主流 三维适形 研究 其 中肿瘤放射 物理治疗技术 是放射 肿瘤学的一个重要基 础 , 实 治疗 ( 3 一 D C R T) 所采用 的同步可控多 叶光栅 。 三维适形定位 这种技术 MR T中已成 为基础技术 。但其不 同之处在于采用 : 施时将放射物理学 的基本概 念和理 论技术 都引进到 了放射肿瘤 学中 . 在I 从根本上 提高了肿瘤 放射治疗技术水平 . 促进 了我 国肿瘤放 射放疗技 ( 1 ) 逆向算法设计 这是 I M R T除三维适 形之外 . 为更精确 起见所 术 的发展 下 面从 多个方面对肿瘤放射治疗物理技术在近几年内所取 插入 的必要 步骤 . 它不仅 正面方 向的精确 剂量计算 . 而且从 逆方 向算 得 的新进展进行 分析 法来进行验证 和审核 , 使用的高能 x线 , 电子束 、 质子束等放射 源 。 其
1 . 立 体 定 向治 疗 技 术 的 实 现 射野绕人体用连续或 固定集束 .在旋转照射方向上达到更精确边界 . 达 到适 应肿瘤形状 高输出剂量 . 三维数 字图象 随着 医学技术和计算机技 术的不断发 展 . 电子计算机 的精 密度和 因而它 可以提高强度 . 3 D R R 一 3 D i m e n s i o n R e c k o n — P i c t u r e R e c o n s t r u c t i o n ) 功能. 使 三维 准确度也越来越 高, 其在 医学研究业界 中的应 用也越来越广泛 。另伴 重建 ( 剂量分布合适与否一 目了然 随着双螺旋 c T以及 高清 晰 M R T 技术 的出现 . 肿 瘤放 射物理学治疗中 图象 中靶区等重要器官与图象吻合 . 的立体定 向治疗技术也应运 而生 , 并大有愈演愈烈 的趋 势。 现阶段 , 国 ( 2 ) 有冠状 、 矢状、 横断 面的图象及剂量分 布 , 还要能给 出任意斜 并 随时可以显示给 治疗 人员 . 设计人 员以及 内肿瘤放射治疗研究业 界中所使用 的 一 刀技 术 ,其本质其实 就是 一 切面 的图形及剂量 分布 . 它使视野方向的观视 和医生反方 向的观视都成一致 个关于治疗肿瘤 的立体定 向放射手术去 . 实施 时通过聚焦的方式来 完 医生 . ( 3 ) 模拟选择— —在安排 和设计射野时必须具有模拟类似 常规模 成中心照准工作 . 实现短时 间内单次或多次 的对 肿瘤 进行超长规致死 拟定位机射野的选择 功能, 包括准直器种类 , ( 独立式 、 对称式 ) 和多叶 治疗去 . 最终达到杀害和摧毁肿瘤细胞 的 目的 L MC — Mu h i p l e l e a v e s c o l l i m a t o r ) , 大小 , 放 置射 野 刀技术 利用约 3 0 ~ 2 0 0个钴源 , 在等 中心条件下 , 从立体不 同方 准直器 即多 叶光 栅 ( 向位置 , 在短距离 内对细小 肿瘤 ( 或 良性 肿瘤 , 先 天畸形等病灶 , 一般 档块和楔形滤 过板 1 3 年2 9 期
医学物理-肿瘤放射治疗
在线校准—超声引导摆位系统 (BAT)
自适应放疗
自适应放 疗是根据 治疗过程 中的反馈 信息,对 治疗方案 作相应调 整的治疗 技术或模 式。
治疗中的呼吸运动管理—ABC
Active Breathing Coordinator (ABC) 患者主动参与 并进行深吸深呼- 再次深 吸- 屏气这一 过程的呼吸训 练,在屏气时 靶区暂时停止 运动,给予放
治疗前 治疗后
放疗技术—镭
镭管、镭针、镭模等,用于治疗皮肤癌和比 较表浅的恶性肿瘤。
放疗技术—X线治疗机
20世纪30、40年代:KV级X线治疗机的出现成 就了外照射技术(远距离治疗)的发展。
放疗技术—钴治疗机
。 20世纪50年代,钴-60远距离治疗机的出现标志着兆伏级放疗时代的开始
放疗技术—加速器
PPRRIIMMUUSS oorr PPRRIIMMAARRTT
ZZXXTT TTaabbllee
Gantry Moves During Slice Acquisition
Stationary Carbon Fiber Tabletop Rails
SSOOMMAATTOOMM CCTT SSlliiddiinngg GGaannttrryy
实时跟踪技术
• 实时跟踪技术(Real-time Tumor Tracking) 随着成像技术,多叶光栅以及机械控制技术的 发展,实时跟踪肿瘤运动使射线束实时跟随目 标肿瘤,成为肿瘤运动补偿问题的发展方向。
• 最常用的直接跟踪方法是通过X 射线透视成像 对运动肿瘤实时成像。通常为了增加肿瘤与周 围软组织的图像对比度, 常在患者体内植入 金属标记物。
医学物理
——肿瘤放射治疗
医学物理简介
肿瘤放射治疗物理的进展
娘 发 肿 瘤 未 控
1 % ( 2.% ) 8 3 7 3 % ( 70% ) 7 6
等 。 二 战 后 . 于 高 能 X( 射 线 和 高 能 电 子 柬 的 引 进 . 大 改 由 ) 大
有 物 理 和 放 射 生 物 两 类 因素 。这 些 因 素 的 充 分 利 用 , 拉 开 肿 会 瘤 组 织 和 正 常 组 织 因照 射 引 起 损 伤 的 程 度 和 大 小 。 射 生 物 学 放
因 素 , 括 选 用 恰 当 的 时 间 剂 量 分 次 因 子 、 用 辐 射 增 敏 剂 和 包 使 辐 射 保 护 剂 . 得 到 同样 的 物 理 剂 量 条 件 下 . 得 肿 瘤 组 织 产 在 使
维普资讯 一ຫໍສະໝຸດ 1 95一 中 国 医 学 物 理 学 杂 志
第 { t 卷 4甥
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Chn s o r a fM e ia i ee J u n Io d c I
肿 瘤 放 射 治 疗 物 理 的进 展
疗 (MR 的 物 理 原 理 和 实 施 方 法 。 I T)
关键 词 :放 射 物 理 :肿 瘤放 射 物 理 ;调 强 放 射 治 疗
中 图分 类 号 :R 1 . 8 1 1
文 献 标 识码 :A
文 章 编 号 :1 0 — 0 X(0 2 0 - 1 5 0 0 5 2 2 2 0 )4 0 9 - 3
是 肿 瘤 局 部 治 疗 的 有 效 手 段 ,治 愈 率 约 占 整 个 肿 瘤 治 愈 率 的
4 % . 且 它 能 够 保 留 器 官 的 功 能 . 如 乳 腺 、 睛 、 、 肢 0 而 例 眼 喉 四
肿瘤放射治疗物理技术的研究
肿瘤放射治疗物理技术的研究肿瘤在我国每年会造成上百万人的死亡,放射治疗是恶性肿瘤治疗的主要方式,现阶段肿瘤治疗后的生存率不到50%,也就是说大约有一半的肿瘤患者治疗效果不是十分理想,所以要对原有的放射治疗方法进行改进和完善,精准定位、准确控制照射剂量,制定有效的放射治疗计划和治疗方案,提升肿瘤病人的五年生存率。
标签:肿瘤放射;放射治疗;物理技术物理技术主要有射线种类、射线能量、体外近距离照射、靶区的精确定位、重粒子束等。
高能射线和电子束的应用,使剂量关系和水平有了很大的提升,保证正常组织在受到同等剂量的照射前提下,缩小了放射治疗的面积,肿瘤受到的照射剂量得到提高,五年的生存率明显得到提升。
一、物理技术在肿瘤放射治疗中的应用分析放射治疗的主要目的是肿瘤的局部控制概率(TCP),为局部治疗提供支持,并且要降低对肿瘤周边组织的影响,减少放射并发症概率(NTCP),对这两项数据影响较大的是物理和生物放射,可以将肿瘤组织和周围的健康组织进行分割,保证肿瘤接受正常的照射剂量,降低照射对正常组织的影响,降低健康组织的照射剂量,对肿瘤进行有效的放射治疗,确保肿瘤受到大程度的损伤,物理技术主要是为了控制放射剂量,调整肿瘤周围正常组织和肿瘤之间的剂量关系和剂量水平。
使用物理技术进行肿瘤放射治疗的五年生存率如下:虽然取得了一定的效果,但是在物理技术实际应用中,还存在着一些问题,主要有以下几点:(1)医院放疗部门使用的是CT/MRI设备,检测肿瘤的情况,但是具有很大的局限性,只有靶区内小部分检测到CT/MRI片,靶区检测的不够全面,重要器官三维信息缺失,确定不了GTV、CTV,也明确不了OAR的体积,所以医生在进行PTV选择时,会适当的扩大靶区的边界,对照射剂量造成一定的影响;(2)忽略了OAR计算、对组织内剂量分布细节没有重视,所以预测不出肿瘤周围正常组织NTCP,然而NTCOP对于肿瘤的放射治疗非常关键,直接关系到TCP的变化;(3)在肿瘤放射治疗中,只针对共面射野设计,对非共面射野的放射治疗具有相当大的困难;(4)没有有效的评估手段,比如劑量分布的评估、DVH图对比;(5)放射治疗时,重复照射时体位不能保证精确,会产生一定的治疗误差,以及没有任何的治疗验证对策。
放射治疗在肿瘤综合治疗中的应用
1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线,开启了放射治疗的新篇章。
1901年,法国物理学家居里夫人发现了放射性元素镭,进一步推动了放射治疗的发展。
1920年代,放射治疗开始应用于肿瘤治疗,并逐渐成为肿瘤综合治疗的重要手段。
放射治疗技术的演变
01
19世纪末,放射治疗开始应用于肿瘤治疗
05
近年来,放射治疗技术不断进步,如人工智能、大数据等新技术的应用,提高了放射治疗的精准度和安全性。
添加标题
放射治疗的适应症和禁忌症
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放射治疗的剂量和疗程
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放射治疗的副作用和预防措施
添加标题
放射治疗与其他治疗方法的联合应用
添加标题
放射治疗在早期肿瘤治疗中的疗效评价
放射治疗在局部晚期肿瘤治疗中的作用
放射治疗可以减轻患者的痛苦,提高生活质量。
Hale Waihona Puke 放射治疗可以控制肿瘤的生长和扩散,提高患者的生存率。
放疗与靶向治疗的结合:提高靶向治疗效果,降低放疗副作用
放疗与基因治疗的结合:提高基因治疗效果,降低放疗副作用
放疗与免疫治疗的结合:提高免疫治疗效果,降低放疗副作用
放疗与化疗的结合:提高化疗效果,降低毒副作用
放疗与手术的结合:提高手术成功率,减少并发症
放疗在肿瘤预防和早期筛查中的作用
放疗技术在肿瘤治疗中的作用
03
20世纪中叶,放射治疗技术不断创新,如立体定向放射治疗、调强放射治疗等
02
20世纪初,放射治疗技术逐渐成熟,成为肿瘤治疗的主要手段之一
04
21世纪初,放射治疗技术进一步发展,如质子重离子治疗、影像引导放射治疗等
现代放射治疗技术的特点
精确定位:利用先进的影像技术,精确定位肿瘤位置,提高治疗效果。
放疗物理前沿知识点总结
放疗物理前沿知识点总结放射治疗是一种非常重要的癌症治疗方式,通过应用高能辐射来杀死癌细胞或者阻止其生长。
随着科学技术的不断进步,放疗物理作为放疗技术的重要组成部分,也在不断发展和改进。
本文将从放疗物理的基本原理、新技术和研究进展等方面进行总结和分析。
一、放疗物理基本原理1、辐射作用的基本原理放疗所用的高能辐射主要分为电子束辐射和光子束辐射两种。
辐射的基本原理是通过能量传递到细胞内部,导致DNA的损伤,从而杀死或阻止癌细胞生长。
电子束和光子束的穿透能力有所不同,可以根据需要选择合适的辐射类型。
2、剂量计划系统剂量计划系统是计算和规划放射治疗的工具,可以根据患者的具体情况制定出合理的治疗方案。
通过剂量计划系统,放疗医生可以确定辐射的适当剂量和照射方向,最大限度地减少对健康组织的伤害并确保对癌细胞的杀灭。
3、辐射治疗的生物效应辐射治疗除了直接杀死癌细胞外,还会产生一系列的生物效应,包括细胞凋亡、细胞周期的改变、DNA的双链断裂等。
这些生物效应对于放疗的治疗效果和患者的生存率都有着重要的影响。
二、放疗物理新技术1、强度调控放疗(IMRT)强度调控放疗是一种通过调节辐射的强度和方向来实现更精确的照射,从而最大限度地减少对健康组织的伤害。
IMRT技术可以根据癌肿的形状和位置进行精确的调整,提高了放疗的疗效和安全性。
2、体素模糊剂量调控放疗(VMAT)VMAT是一种结合了IMRT和强度调控技术的新型放疗技术,通过旋转方式的辐射照射来实现更精密的剂量调控。
VMAT技术在治疗时间和剂量分布方面都有明显的优势,逐渐成为放疗领域的新宠。
3、质子治疗质子治疗是一种利用质子束辐射来杀灭癌细胞的治疗方式,与传统的光子束辐射相比,质子束具有更高的剂量传递精度和更小的侧向剂量。
质子治疗技术在儿童癌症和一些深部肿瘤的治疗中显示出了独特的优势。
4、靶向放疗靶向放疗是一种针对肿瘤特异性标志物的放射治疗方式,通过选择性地靶向癌细胞进行治疗,可以最大限度地减少对健康组织的伤害。
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VOI3O N O . .1 M al 00 l - ,2 2
・
综
述 ・
肿 瘤放 射治疗 的物理进 展
钟 守 昌
( 江汉 大 学 医学 与 生 命 科 学 学 院物 理 学 教 研 室 , 北 武 汉 4 0 1 ) 湖 3 0 6
关 键 词 : 射 治 疗 ; 维 适 形 (D ) 调 强 (M ) 立 体 定 向 放 三 3C ; I ; 硼 中子浮获治疗 系统 ( C )超热 中子 ; NB T ; 高线 性 能 量 转 换 ( E HL T)
放 射 治疗 的根 本 目的是 努力 提 高放 射 治 疗 的增 益比, 即最 大 限度地 将 放 射线 的剂 量 聚集在 病灶 ( 靶 区) , 内 杀死 肿 瘤细 胞 , 使 病 灶 周 围 正 常 组 织 或 器 而
每 一个 射 野 内诸 点 的输 出剂量 率 能按 照 要求 的方式
进行 调 整 。同时 满 足 以上 两个 必 要条 件 称 为广 义三
官少 受 或免 受 射线 的照 射 。常 规放 射 治疗 主 要是 利
用 放 射线 对 各种 组 织器 官 的正 常细胞 群 和 肿瘤 细 胞 群 的不 同损 伤 和不 同 修 复 能 力 的差 别 来 进 行 的 , 即 在 正 常组 织 能够 耐 受 的 条 件 下 , 大 限 度 地 杀 死 肿 最 瘤 细 胞 。然 而 , 瘤 细 胞 致 死 剂量 与 正 常 组 织 耐 受 肿 剂 量 的差 别 一般 不 是 太 大 , 当放 射 剂 量 达 到 一 定 数 量 值 时 , 剂 量 虽可 以使 肿瘤 细 胞全 部致 死 , 往 往 该 但
rdaint ea y D T) 一种 提 高 治疗 增 益 比 a it h rp ,3 CR 是 o
较 为有 益 的物 理 措施 。为 了达 到 高剂 量分 布 的 三维
适 形 , 须 满 足两 个 必要 条 件 , 必 即在 照 射方 向上 照射 视 野 的形 状必 须 与 病 灶 ( 区 ) 靶 的形 状 完 全 一 致 ( 二
于一 定 的损 伤 阈值 。由 此 可 见 , 想 获 得 理 想 的 放 要
射 治疗 效果 , 就必 须 按 照肿 瘤 的形 状 给 靶 区 最 高 的
致死剂量 , 而肿 瘤 周 围正 常组 织 接受 很 少 的 照射 , 这 就是 三 维适 形 放 射治 疗 的思 想 基础 。 三 维 适 形 放 射 治 疗 ( i n in l o fr l 3 dme s a e noma o
x 刀治 疗 系统 达 到 2 - O多 家 , 刀 治 疗 系 统 也 有 1 一 O 多家 口 。同时 , ] 随着 放 射 物理 学 、 射生 物 学治 疗 技 放
要 的器 官 , 如脑 干 、 髓 、 神 经 、 、 腺 等 位 于 或 脊 视 肾 性
靠 近 肿 瘤 , 特别 加 以保 护 , 要 使其 接 受 的照 射 剂量 小
维适 形 放 射 治 疗 , 称 为 调 强 放 射 治 疗 ( ne s y 亦 I tn i t mo uae a it nt ea y I T) 。依 照 三 维 d ltdrdai h r p , MR ] o
适 形放 射 治疗 的物 理 原 理 , 先 必 须 运 用 现 代 医 学 首
中 图分 类 号 : 7 O 5 R 3 .5 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 9 1 7 (0 20 - 0 5 -0 10 — 7720)1 0 7 3
l ● ■‘ ・ 刖 _ 吾 _ 一
超 过 正 常组 织 的 耐受 剂 量 , 别 是 所 谓 “ 行 ” 织 特 并 组
维普资讯
第3 第1 O卷 期
20 0 2年 3月
江 汉 大 学 学报 ( 学版 ) 医
J u n l f in h n Un v r iy ( e ia d t n) o r a a g a i es t M d c lE ii o J o
收 稿 日期 : 0 0— 1 一 2 20 O 6
影 像设 备 ( T 或 MR ) C I 确定 病灶 ( 区 ) 周 围 重 要 靶 及 器 官组 织 的 三维 解 剖 结 构 , 利 用 治 疗 系统 计 算 出 再 射 野 照射 方 向上 强 度 分 布 , 一 过 程 也称 为 逆 向计 这 划 设计 (n es ln ig ; 后 按 照 治 疗 计 划 系 统 Iv repa nn ) 最
术 的迅 猛发 展 , 能 粒 子 治 疗 系 统 ( TS 和硼 中 子 高 P ) 浮 获治 疗 系统 ( NC 逐 步进 入 临床 应 用 。 B T)
维 ) 要 使 靶 区 内及 表 面 的剂 量 处 处 相 等 , 须 要 求 ; 必
2 三 维 适 形 放 射 治 疗 系 统 【 DC 3 RT) 和 调 强放 射 治 疗 (MRT) I
放 射 治 疗 主 要 用 于 恶 性 肿 瘤 的 治 疗取 决 于 受 照 射 组 织 的范 围 , 范
围越 大 , 织 耐 受 射 线 的能 力 越 小 [ 。还 有 一 些 重 组 3 ]
治疗 、 学 药物 治 疗 组 成 肿 瘤 治 疗 的三 大 手 段 。根 化 据 国内 有关 资料 统 计 , O ~7 的患 者 治 疗 过 程 6 O/ 9 6 中采 用 过 放 射 治 疗 ( 括 单 纯 放 疗 、 前 或 术 后 治 包 术 疗、 放疗 合并 化 疗 等 )1。上 个 世 纪 4 [ ] 0年 代 以深 部 治疗 机 为 代 表 , O年 代 以 钴一O机 为 代 表 , O年 代 5 6 6 则 以直 线 加 速 器 为 代 表 , O 8 7 ~ O年 代 , 于计 算 机 由 技术 和 医学 影 像技 术 的发 展 , X( 射 线 为放 射 源 以 ) 的立 体 定 向放 射技 术得 到迅 速发 展 。9 O年 代 , 内 国