放射治疗

分次较不伤害正常组织 若用分次治疗可给予较大的总剂量 不同的正常组织所要考量的耐受剂量也不同 注意骨髓：分次治疗对肿瘤与正常组织间的差异不大。骨髓干细胞对 辐射敏感相当，在存活曲线上肩部小或没有意味着没有修复。
2) 复氧效应
氧气必须由微血管扩散出去。
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Fig. 6.8 in Hall, Eric J. Radiobiology for the Radiologist, 5th ed. Philadephia PA: Lippincott Williams & Wilkins, 2000.
放射治疗
利用辐射杀死生病的细胞。 癌症是一种几乎一向以辐射来治疗的疾病。
‧ 有三分之一的人在其一生中会产生出某种形式的癌症。
‧ 有五分之一的人将会死于癌症。
‧ 在可劳动的生命期间癌症超过其它疾病成为造成死亡的第二大主 因。
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图中显示一个大的实质肿瘤 之切面
韦氏医学字典摘出之解释：
癌症 –可藉由侵犯或系统性的转移从局部伸展的潜在无限生长能力 之恶性肿瘤。
肿瘤 – 由原先存在的组织中长出的不正常肿块组织，并无益处。
恶性 – 危险并可能致命的(相对于「良性」代表无危险性的增生)。
无限生长：
‧ 癌细胞以不受正常控制机制的紊乱行为增生。 ‧ 在器官中形成一实质肿块。 ‧ 骨髓干细胞的增生形成血癌，一种血液癌症。
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实质肿瘤： ‧ 在发展成临床症状之前的几个月或几年于体内的原发肿瘤。 ‧ 有些肿瘤可被控制且病患常常能治愈到对维生器官无明显地侵
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分次放射治疗减低对正常组织损害是因为修复与再增殖，且因为复氧 效应与再分布而增加对肿瘤的伤害。 有辐射抗性的肿瘤：两条曲线非常接近。 肿瘤反应与总治疗时间和总剂量有关。
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其它放射治疗形式
近接治疗：植入放射性「种粒」，或插入放射性刺针。 硼中子捕获治疗(BNCT)
粒子 有高-LET辐射的优点 ‧ 氧效应低或甚至没有 ‧ 有布拉格尖峰(Bragg Peak)可获得较佳的剂量分布
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1) DNA损伤之修复
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概要说明分次放射治疗在正常(--) 与肿瘤细胞(__)之效应
正常组织在修复损伤上比肿瘤更有效。
分次的疗程设计是仰赖经验。
一般：1.8-2.0 Gy/天, 5 天/周 共六周。
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理想的分次治疗试验。每一分次的 肩部或可修复的损伤会重复。多次 的小剂量分次近似连续的低剂量 率之表现。
放射治疗
‧ 在美国所有癌症病患中有50%接受过放射治疗。这些病患中有50% 可能可以治愈。(另一半接受放射治疗的目的包括辅助或缓和治 疗)
‧ 任何放射治疗的进步，即使只是是小进步，对大多数人而言仍是 有益的。
统计：有40%的癌症病患以各种外科手术、化疗、放疗的合并方式可 「治愈」。「治愈」通常指存活五年。
扩散限制～ 70 µm. 缺氧细胞可能限制了肿瘤的放射治愈可能性。
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Fig. 6.9 in [Hall] .
肿瘤的血液供给是动态的
血管可能周期性的开闭，影响到氧的分布。 低-LET辐射在杀死氧需求高的细胞较有效： 「直接 vs. 间接」效应
Biblioteka Baidu
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Fig. 6.13 in [Hall]
移植老鼠肿瘤经单次10Gy剂量的X 射线照射后的缺氧细胞百分比。
分次。 ‧ 分次治疗时程表从辐射生物观点而言或许不是最理想的：例如，
每天1次、一周5天、共六周。 ‧ 试验性的分次治疗时程(每天三分次，连续12天)显示有相同或更低
的正常组织副作用而能提升对肿瘤的控制。
正常组织并发率(NTCP) 肿瘤控制率(TCP) 10% NTCP时常被认定为可接受的最大值。
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过800,000种化合物被试验过)。 ‧ 通常与其它治疗方式合并使用。
热疗
‧ 长期研究指出肿瘤在发烧时会停止生长。 ‧ 无健全的研究；结果仍有分歧 ‧ 难以量化量测热的给予与吸收等等。 ‧ 与其它疗法合并使用。
免疫治疗与放射免疫治疗
‧ 刺激免疫系统的方法曾被研究过。 ‧ 仍在实验阶段，未在临床应用。
肿瘤中的复氧效应快速。
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Fig. 6.12 in [Hall]
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肿瘤长得大到超过其血液供给。 大肿瘤发展出缺氧/坏死中心。 分次治疗，提供适当的时间间隔以允许复氧效应持续而能杀死复氧部 份的细胞。
3) 再分布(Redistribution)
‧ 辐射在细胞周期的较敏感阶段会杀死细胞。
‧ 辐射也会造成G2/M延迟或冻结。
‧ 质子显然是较广泛使用的粒子治疗。
‧ 较重的离子：碳、氖
‧ 临床的结果显示仍不足以证明有需要投资这笔庞大的直线加速器 花费。
‧ 常常使用化疗或放疗来提高外科手术疗效。
化学治疗
‧ 药物携至全身各处(与外科手术或放射治疗通常为局部治疗不同)。 ‧ 对于治疗散布、多发的转移之治疗是唯一有效的方法。 ‧ 在对抗血癌方面较为成功。 ‧ 对抗原发肿瘤或肿瘤直径已经大于几公厘者效果有限。 ‧ 在治疗癌症方面约有30肿化学治疗的药物可调控使用(但已有超
常组织多。
分次放射治疗的4 R
‧ 修复(Repair) ‧ 复氧效应(Reoxygenation) ‧ 再分布(Redistribution) ‧ 再增殖(Repopulation)
标准放射治疗
低LET，电子或光子，5-25 MeV
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放射治疗直线加速器。直线加速器 以同心圆移动使肿瘤在治疗臂的 轴上，让射束从任何角度都直射肿 瘤。
增加存活的数目。
4) 再增殖(Repopulation)
‧ 辐射对肿瘤与正常组织皆会刺激细胞分裂。 ‧ 正常组织于这方面有控制机制而有再增殖的优势。
肿瘤细胞在治疗期间可能显示出加速再增殖作用。 存活的肿瘤细胞在整体肿瘤体积减少时细胞分裂较快。
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Fig. 22.8 in [Hall]
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‧ 在分次放射治疗期间的状况较复杂。 ‧为了抵消肿瘤的加速再增殖，可能每分次须额外剂量，或增加更多
外科手术与放射治疗用于治愈原发性肿瘤的目的上。
‧ 缓和治疗：对于多数后期疾病不以治愈为目的的治疗。
问题：
‧ 以对正常组织最小伤害来消灭肿瘤。 ‧ 然而正常组织与肿瘤可能有相同的辐射敏感性。
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正常(N12)与移形(T7)中国仓鼠细 胞的X射线剂量-反应曲线
分次照射
‧ 标准的放射治疗是采「分次」照射(通常一周5天共约6周)。 ‧ 分次放射治疗是依生物效应以获得肿瘤中所杀死的细胞比周围正
‧ 细胞在接受辐射的剂量后变得(细胞周期)偏向同步。
‧ 当这些细胞一起进入细胞周期中较敏感的时期，下一次的分次将 杀死更多细胞就如下图
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Fig. 5.4 in [Hall]
初始剂量下的存活者大部分进入 较抗辐射的S时期。六小时后这些 细胞会进入对辐射敏感的G2 M时 期。
分切-剂量实验说明的辐射生物4「R」中的三个。 1) 促使在2小时内之次致死伤害修复。 2) 部份同步存活的细胞之细胞周期进行并再分布。 3) 若分次之间的间隔大于细胞周期时间则由于细胞分裂(再增殖)而
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质子
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Fig. 6-11 in Turner J. E. Atoms, Radiation, and Radiation Protection, 2nd ed. New York: Wiley-Interscience, 1995.
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剂量定位 免除正常组织伤害 SOBP：布拉格尖峰扩展
犯。 ‧ 病患通常并非死于原发肿瘤—脑瘤是例外。
转移： ‧ 肿瘤细胞由身体中一处至另一处的扩散开来，通常经由血液或淋
巴系统。 ‧ 转移通常大多会造成死亡。 ‧转移在骨髓、肺脏与脑部特别常见。
癌症的治疗形式 外科手术
‧ 非常重要 ‧ 对于某些肿瘤而言，外科手术是要完全治愈的唯一或最佳的选择
。 结肠直肠、小肠与大肠癌、部份肺癌、卵巢、甲状腺癌、 睪丸癌、胃癌与子宫癌。
细胞存活曲线 肩部，肇因于细胞受到的辐射伤害于剂量低时有修复能力
存 活 分 率
单次剂量
分次剂量 总剂量
正常组织耐受性
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不同正常组织对分次次数(左)或每分次的剂量(右)之耐受性。皮肤： 人类的干性脱皮；骨髓、肠道、肺脏：在老鼠为LD50(造成全部群体 中有一半死亡的致死剂量)
[这应该是指图中有四种组织，皮肤是人类的数据，其余三个是造成 老鼠一半死亡率之剂量的数据]
质子
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立体定位放射手术： 利用直线加速器
伽马刀： 用固定的多颗Co-60射源
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世界上曾做过重荷电粒子治疗之病患总计
1999 七月
机构
地点
种类
首次治 最后治 最近病 计算总和 疗日期 疗日期 患总计 的日期
总计
1100 介子 2980 离子 24494 质子 28574 所有粒子