肿瘤放射物理学

放射治疗的目的 对肿瘤最大的杀伤和对正常组织的最少并发症
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
2）γ刀
• 201个60 Co小源在一个半球形容器中，通过 201个小孔将γ射线集中打在病灶上。适用于 近中线的小于3cm病脑实体瘤，中枢神经良恶 性肿瘤，癫痫，帕金森病等。
80年代起：计算机控制的近距离后装放疗机问世，形 成外放射和近距离放射共存的局面。
5、肿瘤放疗的发展： 5.1 放射物理学方面
放疗技术 现代放疗技术朝着“精确定位、精确设计、 精确治疗”方向发展。
立体定向放 射外科技术
X刀：X射线 γ刀：γ射线 荷电粒子束：质子刀、中子刀、负粒子 束、氦粒子束等
• 立体定向放射外科技术是对病灶处给予单次大剂量照 射(可高达10～30Ｇy)，使之产生放射性损伤的同时， 周围正常组织因剂量递减而免受损伤，在病变边缘处 形成一个锐利如刀的高剂量梯度(陡峭的)分布，达到 类似外科手术的效果，故得名“刀”(γ刀和Ｘ刀)，是 现代神经外科学的重要分支，属微侵袭性治疗技术。
• 在全部的恶性肿瘤中，约45%的病人可以被治 愈，其中22%被外科治愈，18%被放射治疗 治愈，5%被药物治愈
放射治疗已成为恶性肿瘤治疗 中的主要手段之一，有70％ 以上的肿瘤患者需用放疗（包 括综合治疗及单独治疗）。有 些恶性肿瘤单独放疗就能取得 很好的根治效果。放射治疗已 成为一个专门学科，称之为肿 瘤放射治疗学radiation oncology
• 硼中子俘获治疗 (简称BNCT)作为一种新的放疗手 段，它将与肿瘤细胞有特异性亲合力的10B化合物 （硼携带剂）注入人体，经中子束局部照射，使聚 集在肿瘤组织中的10B与热中子发生核反应，生成 7Li与α粒子。
• 这两种粒子均属高传能线密度（linear energy transfer, LET）射线 ，具有高能量和短射程的特 点，7Li与α粒子射程分别为5μm和10μm（相当 于一个肿瘤细胞的直径，该直径＜10μm）。由 它们引起的电离反应可杀伤吸收了大量硼化物的 瘤细胞及与之相邻的细胞，而对正常的组织影响 甚小，这正是治疗肿瘤的基本要求。因此，认为 BNCT是未来治疗恶性肿瘤的理想放疗方法，也 是目前研究的一个热点。
2、什么是放射治疗？
• 放射治疗是指用放射性同位素的射线，X线治疗 机产生的普通X线，加速器产生的高能X线，还有 各种加速器所产生的电子束、质子、快中子、负 兀介子以及其它重粒子等用来治疗癌瘤。
• 广义的放射治疗既包括放射治疗科的肿瘤放射治 疗，也包括核医学科的内用同位素治疗（如131I治 疗甲状腺癌和甲状腺功能亢进，32P治疗癌性胸水 等）。狭义的放射治疗一般仅指前者，即人们一 般所称的肿瘤放射治疗。
绪论
1、放疗在肿瘤治疗中的地位
• 根据世界卫生组织2003年公布的数据，2000 年全球共有恶性肿瘤患者1000万，因恶性肿瘤 死亡者高达620万，占总死亡人数的12％，在 多数发达国家这一数字可达25％ 。
• 近十年来世界现患恶性肿瘤病人达2240万，发 病率和死亡率增长22%。
• 我国新发恶性肿瘤每年约220万人，每死亡5人 就有一人死于恶性肿瘤，是城市首位死因，农 村第二死因。
3）粒子刀
原理：粒子射线的能量比γ射线和X射线都高，当它达 到一定深度后，释放的能量达到最高峰率，产生的 Bragg峰，此时射线束能量比平稳期高2-3倍。之后， 能量迅速衰减。
• 粒子刀治疗是利用上述原理，通过调节特制的准直器 和粒子能量准确建立Bragg峰深度，并增加射线束在 病灶内的宽度，以便使重粒子束衰减点恰好在靶区以 外，剂量下降非常锐利，周围组织受量很少，再经过 组织等量补偿器的微量调节，使组织内的射线均量分 布，达到治疗目的。
放射物理学
放射学
（radiology）
诊断放射学
（diagnostic radiolo
放射肿瘤学包括肿瘤放射物理学、肿瘤放射生物 学、肿瘤影像学、临床肿瘤学、放射治疗学等等。 肿瘤放射物理学是放射肿瘤学的基础,是肿瘤放 射治疗领域的物理学部分。
将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人 体的天然腔。内腔内、组织间插植、贴敷。
3.2 按治疗目的分：
• 根治性放疗：
以放疗为主要手段达到彻底杀灭肿瘤细胞，治愈肿 瘤的目的。
• 姑息放疗： 以缓解症状、减轻痛苦、延缓肿瘤发展为目标的放 疗。
放射治疗可与其他治疗方式联合应用，参与综合治 疗：根据病人的机体状况、肿瘤病理、分期和发展 趋势，按照一定计划、步骤，安排的多学科的肿瘤 治疗，包括术前，术中和术后放疗，以及放、化疗 等综合治疗。