肿瘤放射治疗技术-总论
肿瘤放射治疗技术
肿瘤放射治疗技术
第一章 放射性核素
内容: 1、了解与核物理基础相关的基本概念及放 射性衰变规律
2、 掌握X(γ)射线及带电粒子与物质 的作用方式
3、掌握辐射量的物理意义、射线质的规 定。
肿瘤放射治疗技术
放射治疗技术研究的范畴:
放射治疗技术是以放射物理学和放 射生物学知识为基础,借助于电离辐射作 用,研究和探讨放射治疗的技术和方法, 对良、恶性肿瘤进行治疗的一门学科。
间接电离:不带电粒子(如光子、中子等),本身 不能使物质电离,但能借助它们与原子 的壳层电子或原子核作用产生的次级粒 子,然后再与物质中原子作用,引起原 子的电离。
电离辐射:直接电离粒子或间接电离粒子、或者两 者混合组成的辐射。
肿瘤放射治疗技术
一、射线与物质的相互作用
(一)、带电粒子与物质的作用 (二)、X(γ)射线与物质的作用
如: 钴-60源 T ½ =5.27年
铱-192源 T ½ =74天
肿瘤放射治疗技术
第二节、射线与物质的相互作用
电离: 原子的核外电子因与外界相互作用获得足够 的能量,挣脱原子核对它的束缚,造成原 子的电离。
直接电离:由具有足够动能的带电粒子(如电子、 质子)与原子中的电子的碰撞引起的。
肿瘤放射治疗技术
A = -dN/dt =A0 e-λt 单位:贝可勒尔(Bq)和居里(Ci)
1Ci = 3.7×1010Bq 例:一台60Co治疗机初装时活度为3000 Ci
肿瘤放射治疗技术
4. 半衰期:放射性核素其原子核数目衰变到原 来数目一半所需的时间称为半衰期, 用T1/2表示 。
T ½ = 0.693 / λ λ为衰变常数
形式释放能量跃迁到较低的能态或基态。 钴-60源、铯-137源和铱-192源均既具有β放射性,同时也 具有γ放射性。
肿瘤放射治疗总论
肿瘤放射治疗总论目前, 放射治疗已成为恶性肿瘤的主要治疗手段之一, 据国内外文献的报道, 所有恶性 肿瘤患者的 70%左右,在病程的不同时期都需要作放射治疗。
有些肿瘤单纯放射治疗能够 治愈,如 I 期鼻咽癌单纯放射治疗的 5 年生存率达到 95%左右,局部晚期鼻咽癌选择以放射 治疗为主的同步放化疗 5 年生存率也提高到 60-70%左右。
早期声门型喉癌、口腔癌、宫颈 癌可首选放射治疗,同时放射治疗与化疗 / 手术综合治疗在头颈部肿瘤器官功能保全治疗中 起到重要作用。
一、放射物理概述(一)电离辐射有两大类:电磁辐射和粒子辐射。
1. 粒子辐射包括电子、质子、中子、负介子和氦、碳、氮、氧、氖等重粒子,除去中子 不带电外, 所有其他粒子都带电。
它们的物理特点之一就是在组织中具有一定的射程, 到一定深度后,辐射能量急剧降为零,形成 Bragg 峰。
这一特点在临床治疗中有重要意义, 位于射程以外的组织可以免受辐射的作用,认识这点有利于保护肿瘤周围的正常组织。
2.电磁辐射由X 线和线组成,前者由X 线治疗机和各类加速器产生,后者在放射性同位 素蜕变过程中产生,目前临床上常用的有钴 -60,铯 -137,铱 -192。
(二) 放射治疗中常用的放射线剂量单位为吸收剂量,即单位质量所吸收的电离辐射能量,按照SI 单位制吸收剂量单位为戈瑞 (Gray ),以符号Gy 表示,1Gy=1J /kg , 1Cy=100cGy 。
R (伦琴)则为照射量的单位,1R=2. 58X10-4C /kg 。
(三) 临床实践中应用的 X 线按其能量高低可分为:①接触 X 线或浅层X 线:10-125KV ,适用于治疗皮肤表面或皮下 1厘米以内病变。
②深部 X 线:125~400KV ,适用于治疗体内浅 部病变。
③高压 X 线:400KV~1MV 。
④高能X 线:2~50MV ,主要由电子直线加速器产生, 为目前放射治疗中最为广泛应用的治疗设备,它可治疗体内各个部位的肿瘤。
肿瘤放疗学总结(详细)
肿瘤放疗学(详细)一、介绍现代放疗技术在肿瘤治疗中发挥了重要的作用。
肿瘤放疗学是一门以放射线和其他能量源为主要手段,利用影响肿瘤细胞和其周围正常细胞的细胞生物学效应,从而达到治疗和控制肿瘤的学科。
二、肿瘤放疗的目标肿瘤放疗的目标是摧毁肿瘤细胞,同时尽可能地保护周围正常细胞。
通过放疗可以使肿瘤的活细胞死亡,达到治疗的目的。
但是,放疗会对周围正常细胞造成影响,因此需要精确地定位肿瘤,只照射到癌细胞所在的位置,最大程度地减少对身体的伤害。
三、放疗的类型1. 传统放疗传统放疗也叫外加速器放疗,用普通X线或高能电子线照射患病区域。
通过大剂量较长时间的放疗,摧毁癌细胞并保护周围正常细胞。
这一技术已经稳定应用于肺癌、前列腺癌、乳腺癌、胃癌等多种肿瘤的治疗。
2. 重粒子放射治疗重粒子放射治疗也被称为质子治疗、碳离子治疗等。
该技术利用粒子的物理性质可在短距离内释放出大量能量的特点,精确照射患病区域,并控制剂量,减少治疗极点。
可用于治疗深部肿瘤和神经系统肿瘤等。
四、放疗的副作用放疗会对周围正常细胞造成影响,产生不同程度的副作用。
放射性皮炎、口腔黏膜炎、休克、红斑、瘙痒、皮肤脱屑、颈动脉瘤等均为常见的治疗反应。
导致的不适影响患者的生活质量。
因此,在治疗中需要注意减轻患者的不适,采用不同的治疗方案和剂量控制方法,减轻副作用。
五、放疗的风险控制放疗治疗过程中,可能会出现人为的失误、放射性设备损坏、剂量错误等。
因此,为保障患者的安全,需要采取有效的放射检测措施和放疗工作人员的专业技能,并制定完善的放疗安全规范,避免不当的操作对患者带来风险。
六、总的来说,肿瘤放疗学是一门重要的学科,在现代肿瘤治疗中发挥着重要的作用。
放疗的技术含量不断提高,使得肿瘤治疗的效果得到进一步提高。
随着放射治疗技术的不断改进,我们相信放疗会变得越来越安全、有效。
放射治疗技术第一章
(二)染色体水平 常用PCC和FISH技术进行肿瘤放射敏感性 进行预测,将为临床提供有力的依据。
预测标准放射治疗模式下个体肿瘤治愈的可能性。 提供选择放疗个体方案的可靠性。 (三)DNA分子水平 DNA双链断裂修复能力的检测,也是
衡量放射敏感性的重要方法之一。
1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结 构
放射治疗技术第一章
第一章 总 论
学习目标
1、了解放射治疗技术相关专业的形成和发展的基本 情况。
2、放射治疗技术在肿瘤治疗中的地位和价值。 3、肿瘤综合治疗中合理应用的不同模式。 4、了解放射治疗技术发展的趋势。 5、重点掌握放射治疗工作对放射治疗技术人员的具
体要求及其应尽的职责。
第一节 放射治疗技术研究的范畴
(二)、与加热治疗联合应用 热疗可以直接杀 伤肿瘤细胞和放射增敏的作用,提高放射治疗 杀伤肿瘤细胞的疗效。
(三)、配合应用G-CSF集落刺激因子防 止白细胞下降。
粒细胞集落刺激因子(G-CSF)是一种糖蛋白,含有174个氨基酸,分子 量约为20000。 G-CSF主要作用于中性粒细胞系(lineage)造血细胞的 增殖、分化和活化。重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(rhGM-CSF) 作用于造血祖细胞,促进其增殖和分化,其重要作用是刺激粒、单核 巨噬细胞成熟,促进成熟细胞向外周血释放,并能促进巨噬细胞及噬 酸性细胞的多种功能。
▪ 受肿瘤体积、形状限制 ▪ 靶区边缘定位的精确度尚待提高 ▪ 靶区周围重要组织放射耐受性有限
三维适形放射治疗技术:理想的放射治疗技术应 是按照肿瘤形状给靶区很高的致死量,而靶区 周围的正常组织不受到照射。
▪ 在1960年代中期日本人高桥(Takahashi)首先 提出了适形治疗(conformal therapy)的概念。
肿瘤放射治疗学总论 PPT
γ线 3— 4M V( 1.25Mev) 皮 肤 量 小 ,百 分 深 度 量 小 ,有 半 影
各 类 组 织 吸 收 差 异 不 明 显 ,皮 肤 反应轻
可做等中心治疗结构相对复 杂,关机时有射线,废钴源需
妥善处理
X 线、β线
4— 50M ev
皮 肤 量 小 ,百 分 深 度 量 量 ,半 影 小
钴—60 机
固定型 旋转型
加速器
电子感应加速器 电子感应加速器 电子感应加速器
射线 能量 物理
学 组织 反应
使用 方面
X线 10— 400K V 皮 肤 量 大 ,百 分 深 度 量 小 ,半 影 小
皮 肤 反 应 重 ,各 类 组 织 吸 收 差 异 明显
只 能 做 等 距 治 疗 ,结 构 相 对 简 单 , 关 机 时 无 射 线 ,防 护 相 对 简 单
(X线):X线治疗机,各类加速器产生; (2)放射性物质(Y射线):人工或天然 放射性核素产生。
光子与物质的作用方式
电离射线的剂量吸收
• 射线与(穿射)物质相互作用, 其能量被物质吸收
• 单位:Gy(格雷,Gray) • 1 Gy =100cGy
=100rad=1J/Kg
二、放射源和放射治疗设备
1)判明机制提供理论基础,如对乏氧和DNA损伤修复机 制的阐述
2)发展新的治疗策略,如乏氧增敏剂、非常规放疗 3)放疗的模式研究,即疗效或损伤预测模式和各类不同照 射方式之间合理切换模式的研究
射线作用的分类
射线直接 破坏DNA
射线产生的 自由基破坏DNA
H+
O H-
直接作用
间接作用
细胞对射线的反应时相
• 备治疗病人,射野设置 定位技术 摆位技术;
肿瘤放射治疗技术总论 - 副本
放射物理学的形成与发展
❖ 在我国解放前,放射治疗几乎是一个空白点, 仅有2个中心,十几位专业人员。
❖ 解放后,特别是60年代以来 ,放射治疗专业 迅速发展。
❖ 放射治疗的起源应追溯到18世纪末期。
1895.11.08 德国仑琴发现X线
德国科学家伦琴-X线发现者
常见肿瘤放射治疗的效果
病种
食管癌 宫颈癌 鼻咽癌 上颌窦癌 扁桃体癌
生存率(%)
病种
生存率(%)
8~16 55~65 40~50 22~25 40~50
精原细胞瘤 霍奇金病 前列腺癌 膀胱癌 视网膜细胞瘤
90~95 70~75 55~60 25~35 50~95
放射治疗在肿瘤综合治疗中的作用
❖ 放射治疗、化学治疗、手术 治疗恶性肿瘤的3大重要手段 ——手术、放射治疗:局部治疗 —— 化学治疗:全身治疗。
❖ 1906,Tribndeau,基本的放射生物学法则:
有丝分裂活动越旺盛,分化级别越低,对放射线越敏感,且存在正比的 敏感性关系。
❖ 1920,照射剂量单位——伦琴
❖ 1922,巴黎,首届国际放疗会议,肯定了放射治疗恶性肿瘤 的临床疗效。
❖ 1932 外照射剂量分割方式,沿用至今(经典模式)
1次/日,5天/周。
星期 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三
节次
授课内容
5-6 第一章 总 论
5-6
第二章 放射治疗物理学基础 第三章 放射治疗生物学基础
5-6 第四章 常用放射治疗设备
5-6 第五章 放射治疗计划的设计与执行
5-6 第六章 放射治疗剂量学基础 5-6 第七章 特殊放射治疗技术 5-6 第八章 现代放射治疗技术(一) 5-6 第八章 现代放射治疗技术(二) 5-6 第九章 常见肿瘤的模拟定位技术 5-6 第十章 常见肿瘤的照射摆位技术 5-6 第十一章 常见肿瘤的放射治疗技术 5-6 第十二章 放射治疗过程的质量保证与放射防护 5-6
放射治疗技术总论ppt课件
放射物理学的形成和发展
1895年 伦琴发现了X线 1898年 居里夫人又发现了放射性元素镭并首次提出“放射性”的概念 1899年 开始用X线治疗皮肤癌,到1902年首例皮肤癌治疗成功 1920年 第一台庞大的深部治疗机 1922年 巴黎国际肿瘤大会上,Coutard和Hautant报告了放射线治愈晚期 喉癌的病例 1924年 Failla首次倡导含有氡气的金属离子永久性置入肿瘤组织内,开 始了正规的近距离治疗 1951年 加拿大生产了世界上第一台远距离钴60治疗机,并促成了远距 离钴60治疗机的大批问世,使放射治疗后的患者生存治疗发生了根本 性的改变从而奠定了现代放射肿瘤学的基础和地位 1951年 世界上第一台医用电子感应加速器投入使用 1951年 瑞典神经外科医生Leksell提出了立体定向放射外科(SRS)的概 念
放射生物学的形成与发展
1956年 Puck和Marcus利用哺乳类细胞增殖为集落的能力,发展了检测细 菌存活率相似的接种技术,绘制出了历史上第一条离体的细胞存活率 曲线,并在此基础上发现了细胞杀灭比例与放射线剂量之间的函数关 系-细胞存活曲线,成为现代放射生物学研究的标准模式对该门学科的 发展产生了深远的影响 1964年 Tubiana 提出了肿瘤细胞在细胞动力学周期中可处于静止状态后 增殖状态,为放射耐受提供了基础 20世纪70年代 英国学者Steel为代表的放射生物学家,开展了一系列细胞 动力学的放射生物学研究。最终Tithers系统地提出了放射治疗中需要 考虑等生物因素,建立了放射生物学所谓的“4R”概念: 即:放射损伤的再修复(repair) 肿瘤细胞的再增殖 (repopulation) 乏氧细胞再氧化(teoxygenation) 细胞周期再分布(redisrribution) 4R理论至今仍是指导临床放射生物学研究的基础。
肿瘤的放射治疗总论
28 为什么说恶性淋巴瘤是一类疾病?
恶性淋巴瘤起源于免疫细胞及其前体细胞的肿瘤, 本质:体内外有害因素的作用下、不同阶段免疫活性细胞被转化或机体调控正常 机制被扰乱,而发生的异常分化和异常增殖 何杰金病(HD) :缺乏优势恶性细胞,在结构和细胞组成上具有多形性。 HD 在发病上表现为双模式, 青少年和老年阶段有着不同的流行病学特征和组织分 型构成,病因及发病的机制不同。 非何杰金淋巴瘤(NHL) :是单克隆转化细胞扩展的结果,其优势恶性细胞可来源 于淋巴细胞整个发育分化进程的不同阶段,因而保持有与其分化位点相应的正常 淋巴细胞极其相似的形态、功能特征和迁徙形式,这也就决定了 NHL 繁杂的亚型 分类以及不同亚型表现在生物学、组织学、遗传学、免疫学、临床表现和自然转 归方面广泛的差异性。 儿童 NHL:多来源于初始分化阶段的前体淋巴细胞,多高度恶性; 成人 NHL:多来源于功能分化阶段的效能淋巴细胞,多中或低度恶性, 同样组织型的 NHL 又有不通的遗传学特性和结构。 在 HD 的治疗方面, 我们已经取得了很大的进展,然而 HD 成功的医疗策略却无法 成功地应用于 NHL 诊பைடு நூலகம்以后的 NHL,有些可以仅密切观察而患者可以长期存活;有些则虽尽医疗之 所能却无力阻止病势,很快就被夺去了患者的生命。
24 根治性放疗后局部复发性食管癌如何再治疗?
食管癌放疗后主要失败原因为:局部未控与复发(手术、再放疗) 局部复发性食管癌首选手术治疗: 1. 再次放疗敏感性下降, 2. 再放疗易导致正常组织损伤, 3. 只要有机会应积极行手术。
25 食管癌术前放疗是否有意义?
1. 2. 3. 4. 5. 根治性手术切除率增加; 淋巴结转移率减少 术前放疗不增加术中出血,病变粘连等手术困难,因而不增加手术死亡 率; 不增加术后并发症如吻合口疾、吻合狭窄、肺部感染等 能提高 5 年生存率,特别是对 III 病变的病人效果好
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20世纪70年代,适形调强放射治疗(IMRT),瑞典 20世纪90年代,3DCR、TIMRT,逐步取代SRT 质子束照射,1954、1964(美国加州大学,试验) 快中子照射,英美医院 三维治疗计划系统,1973(三维剂量计算和显示)
1978(真正临床意义的3DTPS )
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❖ 1906 细胞放射敏感性与其分裂活动成正 比,与分化程度成反比。
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1899 医生们开始试用X线治疗皮肤癌。
其后放射线便很快被应用于肿瘤的治疗中。
1902 年 一 例 患 皮 肤 癌 的 患 者 获 得 良好的疗效
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19世纪20~30年代。
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肿瘤放射治疗学的基础
分类
研究内容
人员
放射物理学
主要研究放射源的射线性能和剂量分布特 点,包括临床剂量学等有关方面的问题
放射生物学 肿瘤放射生物学就是肿瘤放疗的药理学
放射物理师 基础研究
临床肿瘤学
研究肿瘤的病因、流行病学、诊断、治疗、预 后、转归等
放射治疗技 肿瘤放疗的方法学,即采用什么样的方法
等 实际问题。
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放射物理学的形成与发展
❖ 在我国解放前,放射治疗几乎是一个空白点 ,仅有2个中心,十几位专业人员。
❖ 解放后,特别是60年代以来 ,放射治疗专业 迅速发展。
❖ 放射治疗的起源应追溯到18世纪末期。
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1895.11.08 德国仑琴发现X线
德国科学家伦琴-X线发现者
伦琴的实验室-1895年伦琴在此地发现X线
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❖ 20世纪40S,系统开展了放射生物学研究
❖ 50年代 60钴机问世和直线加速器问世, “千伏时代的结束”,“兆伏时代”开始 。
❖ 1951年 加拿大生产了第一台60 Co 远距离治疗机 世界上第一台电子感应加速器投入使用
❖ 1953年 英国Hammer Smith医院安装第一台8MV固 定型射频微波直线加速器。1953年治疗第一位病人。
❖ 1953 氡效应概念。
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放射肿瘤学
❖ 肿瘤学与内、外科学一样,同属二级学科, 与其他学科比较,它是一门较年轻的学科。
❖ 放射肿瘤学是肿瘤学的三大分支之一。 ——它是利用射线束治疗肿瘤的一门学科
❖ 专业性肿瘤医院中,放疗科是重点学科。 ❖ 许多综合性医院相继成立放射肿瘤科。
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放射治疗(RT)
放射治疗是指用放射性同位素产生的α 、β、γ射线、X线机及加速器产生的X线、 各类加速器所产生的电子束、质子、快中 子、负π介子以及其它重粒子等来治疗恶性
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德国科学家伦琴-X线发现者 伦琴为他为夫人拍摄的世界上 第一张X光片
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1898 居里夫人发现天然放射性元素镭,
为诊治肿瘤奠定了基础。
1898 年 居 里 夫 妇 分 离出放射性镭,并首 次提出了“放射性” 的概念
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❖ 在1895年伦琴发现了X线和1898年居 里夫人发现放射物质镭后, 人们马上就 对电离射线的生物效应有了认识。
肿瘤放射治疗技术
总论
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肿瘤放射治疗技术
❖ 一、放射治疗技术研究的范畴 ❖ 二、放射治疗在肿瘤治疗中的地位 ❖ 三、放射治疗技术发展的趋势 ❖ 四、放射治疗技师应具备的知识
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一、放射治疗技术研究的范畴
❖ 1、基本概念 ❖ 2、放射物理学的形成与发展 ❖ 3、放射生物学的形成与发展 ❖ 4、高传能线密度及重粒子的应用
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❖ 1951,立体定向放射外科(SRS),Leksell ❖ 1968,世界首台颅脑γ刀 ❖ 1985,颅脑X刀,Colombo ❖ 1996,世界首台体部X刀,瑞典Karolinska医院
——立体定向放射治疗(SRT)体系建立
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20世纪50年代,适形放射治疗,日本 1965,日本,多叶光栅——原体照射 1959,美国,同步挡块法
❖ 70-80年代 影像技术和计算机技术、放射物理学、 计量学的迅速发展 ——出现精确放疗的新概念: CT模拟定位 立体定向放射治疗 适形调强放疗。 ——极大地提高了近距离治疗的精度 后装治疗。
❖ 在现今加速器普遍应用的同时, 一些国家和地区, 对 快中子、质子、负π介子和重粒子也进行了研制和 使用。
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❖ 60年代以后随着各类医用加速器的产生, 高能X线及 电子束治疗逐步替代了同位素钴[ 60 Co ] 治疗机及 普通X线。
❖ 1968年 美国生产了驻波型电子直线加速器。 ❖ 1971年 发明并安装世界第一台CT机。 ❖ 1976年 X-CT开始用于放射治疗临床。
❖ 1978年 我国首台10MV医用电子线加速器诞生。
❖ 1906,Tribndeau,基本的放射生物学法则:
有丝分裂活动越旺盛,分化级别越低,对放射线越敏感,且存在正比的 敏感性关系。
❖ 1920,照射剂量单位——伦琴
❖ 1922,巴黎,首届国际放疗会议,肯定了放射治疗恶性肿 瘤的临床疗效。
❖ 1932 外照射剂量分割方式,沿用至今(经典模式)
1次/日,5天/周。
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1953年 NewHospital 安装的4MV直
线加速器
1966年 第一台 双光子束加
速器
上世纪90年 代Varian加速 器
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放射物理 ❖ 放疗设备 ❖ 影像设备 ❖ 计算机技术
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放射生物学的形成与发展
❖ 临床放射生物学
放射物理学
并驾齐驱
❖ X射线、放射性镭的发现,放射线可以治疗某些疾病和肿瘤
术学
或技术实现或实施放疗计划
放射临床医 师
放疗技师
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放射治疗技术学(方法学)
❖ 放射治疗技术
是在实施放射治疗过程中的一种手段。放疗技术的合理性, 实施过程的准确性会直接影响放疗效果
❖ 广义的放疗技术: ——包括病情了解、影像采集、计划设计、治疗实施等全
过程。
❖ 狭义的放疗技术: ——包括照射野设置、定位技术、 体位固定、摆位操作
❖ 1920 200千伏级X线治疗机诞生。 ❖ 1922 用X线治疗了1例局部晚期喉癌,获得成功。 ❖ 1924 开始正规的近距离治疗 ❖ 1928 第二届国际放射学会
规定了放射剂量单位——伦琴。 ❖ 1930 曼彻斯特系统建立,推动了后装治疗发展。
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❖ 1934年, 制造出人工放射性同位素