放射治疗设备医学PPT课件

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放疗设备
光子束 粒子束
临床肿瘤学
(Clinical Oncology)
医学影像学
综合医学。。。。
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世界各国肿瘤发病情况
据1989年统计,全世界40亿人口中每年有600万人得癌症。 在我国上海、江苏、浙江、福建等地,肿瘤已列为第一 位;北京、天津等地列为第二位。 在美国,肺癌占第一位,大肠癌占第二位;我国胃癌占 第一位,肺癌占第二位。 食管癌在世界有三个高发区,中亚里海沿岸、南部非洲 地区和我国华北地区。我国华南以鼻咽癌较常见,东北 胃癌占首位,西南地区肺癌占首位。 经过各种治疗,各种癌症的平均5年生存率已达45%。
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放射治疗应用的不断变化
随着肿瘤治疗的各种手段的进 展(放射治疗、化疗、手术)。 各种治疗手段在不同肿瘤治疗 中的地位也有所变化。
不断学习
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认真对待
肿瘤患者的首次治疗最重要。当前的 治疗遵从循证医学,以提高生活质量、 延长生存期为最终目的,故这一抉择 应以此为主要出发点,做到有理有据。 接诊医师应该明了,患者应该得到什 么治疗,而不是接诊的医师能为其提 供什么手段的治疗。
首次提出‘放射性’概念。
皮肤癌
天然放射源仅对部分疾病有用,具有放射损伤,低谷。。
人工射线装置,治疗设备,kev。
深部位
1913年 Coolidge 发明140 kV X线机; 200kv
1922年 巴黎国际肿瘤会议 口腔癌 恶性肿瘤
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放射治疗的历史
伦琴
1895年,伦琴发现X线
X线被迅速运用于临床诊断和治 疗
伦琴作为曝射量的单位定义为: X线、γ线在1立方厘米标准干燥 空气中产生正负电荷为1个静电系 单位的曝射量。
伦琴(符号R) 1R=2.58×10-4C/kg(库仑/千克)
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放射治疗的历史
居里夫人
1896年,居里夫妇发现了镭。 放射治疗首先运用于治疗乳腺癌。 放射性活度的单位:居里 1Ci=3.7×1010s-1 1CiCo60=1.6gRa



内照射
internal irradiation
第一类放射源用作体外照射、腔内照射或组织间 照射,也可用口服或静脉注射将放射性核素注入 人体,进行内用同位素治疗。
第二、三类放射源只能用于体外照射。
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外照射
将放射源在距离人体一 定距离下对病灶进行治 疗,它利用大型医疗设 备如医用直线加速器、 60钴治疗机或者X线治 疗机产生的高能X线、
γ射线
1953年—— 直线加速器应用于临床
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2. 放射治疗在肿瘤治疗中的地位
一、肿瘤放射治疗学
研究、应用高能放射线治疗肿瘤的原理 和方法的临床治疗学科 。
放射物理学
(Radiation Physics)
放射生物学
(Radiation Biology)
放射治疗技术学 (Radiation Technology)
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放疗挑战外科!?
保持形体完整和功能维持 方面的重要作用 : 保乳术+放疗, 早期喉癌,上颌窦癌 , 早期肺癌, 膀胱癌、前列腺癌, 脑肿瘤, 胃肠道淋巴瘤
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早期乳腺癌局部病灶切除术加放疗与 根治术的随机对照研究
研究组 NSABP Gustave–
Roussy EORTC
NCI
例数 1219 179
在放射治疗医学领域,人们往往把“光子”的概 念等同于X射线或γ射线
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X射线γ射线的特点
X射线和γ射线具有穿透物质的能力 特定能量的X射线或γ射线而言,物质的密度越小,
穿透能力越强; 物质的密度越大,穿透能力越弱 X线机、CT机设计原理
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X射线γ射线的特点
不同的物质对X射线和γ射线具有不同的穿透能力, 通常是物质的原子序数越高,X射线或γ射线的穿 透能力越弱
红外线的“波”的特性略强,“粒子”特性较弱; 紫外线则是“波”的特性较弱,“粒子”特性略
强; 而可见光的“波粒二重性”最为典型;
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电磁辐射“波粒二重性”
电磁波谱的另一端,X射线和γ射线主要以“粒子” 特性表现,几乎显不出“波”的特性
可以把X射线和γ射线看成是“粒子”,但这种粒 子具有自己的特殊性质,为了有所区别,人们把 这种“粒子”叫做“光子”。
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4. 放射治疗设备的分类
kV级X射线治疗机 钴-60治疗机 医用电子直线加速器
内照射近距离后装治疗机
质子加速器
在普通医用电子直线加速 器上辅加动态多叶光阑
(MLC)、实时验证系统和
呼吸门控系统等装置,使 得“适形治疗”和“调强 治疗”等精确放射治疗技 术获得了飞速发展。
射 光子辐射:
线
γ射线、X线

粒子辐射:
α粒子(中子),β粒子(电子),电

子束、质子束、中子束以及其他重粒
子束等。
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电磁辐射“波粒二重性”
无线电波、微波等向外辐射时,“粒子”特性非 常微弱,一般是用波动理论进行描述,所以,通 常叫做电磁波;
红外线,可见光、紫外线而言,“波”的特性依 次减弱,“粒子”特性依次增强,
75% 恶性肿瘤
14
45%
WHO
22%
18%
5%
15
16
17
3. 放射源和放射线
① 放射性同位素核放出的α, 天然和人工

β,γ线;
射 源
② X线治疗机和各类加速器 产生不同能量的X线;
③ 各类加速器产生的电子
束、质子束、中子束以 及其他重粒子束等。
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外照射 external irradiation
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肿瘤治疗5年生存率的变化
上世 30年代 60年代 90年代 纪初
生存 5 15 30 45
率(%)
12
13
45% 恶性肿瘤可以治愈
22% 手术治愈

18% 放射治疗治愈 ○
5% 化疗治愈
60-70% 肿瘤患者接受放射治疗
Tubiana M Eur J Cancer 28A:2061 1992
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放射源类型(人工)
人工射线装置: 能够产生并输出高能射线的各种射线装备 X线机 加速器
特点: 工作时输出射线 停机时没有放射性 结构比较复杂
输出射线的能量越高、性能越先进、结构越复杂, 价格就越昂贵
放射治疗使用的人工射线装置,正在朝着多功能、 高性能、高精度的方向发展。
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临床 70年代开始对中子、质子、负π介子和重离子等的应用进
行研究,出现X-刀和γ-刀 80年代后对恶性肿瘤的70%进行放射治疗
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1. 放射治疗的历史沿革
1895年 伦琴Roentgen 发现X射线
1896年 贝克勒尔Becquerel 发现铀盐的放射性
1898年 居里Curie 夫妇分离出放射性元素226镭,
γ射线及电子束等。
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内照射
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,如鼻、咽、 食管、宫颈等部位进行照 射,叫组织间放疗,和腔 内放疗,又称近距离治疗。
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外照射 内照射
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放射源类型(天然)
放射性核素的特点 每时每刻都有射线输出 时间 辐射能力
放射性核素的衰减特性 半衰期:射线衰减到初始状态的一半时所需要的时间 镭- 1590年 60钴-5.27年 192铱-74天 半衰期,甚至衰减报废以后的放射性核素仍然会 有射线输出。保管?
部位 乳癌 肺癌 头颈 前列腺 妇科 直肠 肉瘤
期别
例数
I-II
1175
T1-3/N0 108
I-IV
9866
A2-4 2936
I-IV
3491
B1-C3 306
I-IV
828
局控远转率 9-22 17-24 3-29 24-41 4-30 3-32 25-41
局部失败远转率 20-36 67-90 17-41 49-77 46-90 50-93 56-71
放射治疗设备
1
8.1 绪论
基本概念
放射治疗 radiotherapy
使用放射线治疗 恶性肿瘤
{偶有良性病}的 一种
临床治疗手段,
是肿瘤治疗的
三大手段之一。
手术 化疗 放疗
2
电磁波能量光谱
紫外线 Gamma rays X-rays Ultraviolet
红外线 Infrared
Radio
Visible light
701 874 619 237
直径cm 4 2 2 5 5 5
5 年生存率(%) 根治术 局部切除
82
84
90
90
91
91
85
85
82
79
85
89
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放射治疗进展 -确保疗效前提下减少剂量
如 乳腺癌内乳淋巴结基本不照射 早期HD与化疗联合后的放射剂量减
少 肺癌的累及野照射 脑淋巴瘤 精原细胞瘤
头颈部癌:NPC, 早期喉癌,
鼻咽癌
食管癌:II-IV a 同步放化疗
淋巴瘤:早期HD, 晚期淋巴瘤 乳腺癌
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放疗在常见肿瘤中的应用
辅助性治疗: 乳腺癌
保乳术 根治术后T, N 状态等
脑瘤
一些解剖位置特殊,难以手术 术后绝大部分需要放射治疗,TMZ
直肠癌: T, N 状态, 软组织肉瘤: 类型、分级、部位、大小、侵
犯范围等
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放疗在常见肿瘤中的应用
姑息治疗:
骨转移 脑转移 解除淋巴结、肿块压迫等
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肿瘤治疗的多学科模式
影像,病理,外科,放疗,内科 (化疗、内分泌、靶向,免疫生物 治疗,营养支持)。
现今肿瘤治疗进展日新月异,一个 专科医师很难全面、准确把握各种 治疗手段,应强调医师之间、科室 之间的沟通和协作。
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放射治疗的历史
1899年,第一例皮肤癌放射治疗治愈。
1930年,约里奥·居里发表“ 论放射性”的论文后,放疗得 以迅速发展,特别在用镭治疗 宫颈癌方面取得巨大成就。
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人工射线装置,治疗设备,Mev。
1929年 第一台粒子静电加速器研制成功 1934年 Coutard 建立放疗常规分割照射方案 1941年 美国制成能量2.2Mev的电子感应加速器 1951年 加拿大研制成人工放射性核素60钴治疗机
根据这一特点,选用穿透能力弱的材料对X射线 和γ射线进行控制与防护,铅被广泛应用 。
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X射线γ射线的特点
“电离辐射”是X射线和γ射线的另一个重要特点。 能量越高,辐射深度越深,“电离”性能越强。
医用直线加速器、钴-60治疗机、近距离后装治疗 机等现代肿瘤放射治疗设备就是按照X射线和γ射 线的这一特性而设计生产并逐渐发展起来的。
Wavelength (meters)
3
肿瘤放射治疗学的历史
1895年德国科学家伦琴发现X射线 1898年,法国物理学家居里夫人分理出放射性核素镭,首
次提出‘放射性’的概念。
1942年原子反应堆问世,制造出多种人工放射性同位素 50年代Co-60治疗机出现 60年代医用电子感应加速器、医用电子直线加速器应用于
肝 皮肤 食管 宫颈 宫体 前列腺 胃、大肠
头颈 乳腺 肺 淋巴瘤
T致死(%) 90 80 70 60 60 60 60 50 50 15 10 10
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放射治疗后病人死亡时 肿瘤
复发情况
局部或局部-区域 局部加远地转移 远地转移
29% 39% 32%
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局部控制与否对远地转移的影响
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综合治疗是现代肿瘤治疗学的大趋势 --放疗辅助外科
术前放疗
使不能手术的病人有可能重获手术切除的机会; 使肿瘤缩小,局部情况改善,术手范围趋于缩小; 消灭微小癌巢及亚临床病灶; 降低肿瘤细胞活力,减少局部种植和远地转移几率; 更好保存术后功能,并不增加手术困难及术后并发 症 提示肿瘤化疗的敏感性。
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术中放疗
手术野直视下,残存部位、瘤床及淋巴引流解剖清楚; 某些器官可推移照射野外加以屏蔽; 适宜能量电子束的 照射,最大限度减少了正常组织剂量。只限于单次高量 照射,不能给予根治性治疗。
术后放疗
普遍用于易于手术种植/术后复发,对照射有一定敏感 性 的病种; 作为姑息手术或局部残存、局部控制的重要补充治疗 手段; 与手术间隔不宜过长,局部结构及血运情况改变为其不 利因素。
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结论
局部未控仍是一些肿瘤的致死原因 放射治疗后局部复发仍是重要的致死原因之一 局部控制有助于降低远地转移 局部控制有助于提高生存率
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放疗在常见肿瘤中的应用
根治性治疗: 肺癌:
小细胞肺癌
SCLC: 局限期,广泛期,PCI.
NSCLC: stage I; III,
晚期非小细胞型肺癌
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放射治疗是局部或区域治疗,并非全身治疗。 那么若放射治疗提高局部控制率是否有意义呢? 能否提高生存率呢?
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55%未治愈的肿瘤患者死亡原因
原发肿瘤未控制
18% (32.7%)
远地转移百度文库
37% (67.3%)
共计
55% (100%)
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常见肿瘤由于T致死的百分比
肿瘤 中枢神经系统
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