第九章?肿瘤放射治疗
放射生物学:主要研究正常组织和肿瘤组织对辐射对的反应以及如何人为改变这些反应的质和量。
放射学:主要研究各种放射源和设备治疗肿瘤患者的具体应用,包括野设置、体位固定、定位和定位操作的技术实现。
临床放射肿瘤学:在临床肿瘤学的基础上,研究肿瘤放射治疗的适应证,根据病理、分期、预后确定治疗策略,综合应用放射物理学、放射生物学、放射技术等知识实施放射治疗,在治疗过程中及时处理放射反应、并发症及后遗症的防治。
线性能量转移:描述辐射质量的物理量,表示沿次级粒子轨迹单位长度的能量转换。
氧增强比:描述某种射线的辐射灵敏度对细胞含量依赖性的物理量。
相对生物效应:描述不同质量射线对同一细胞的生物效应。
相对生物效应=具有某种生物效应的标准辐射剂量/具有相同生物效应的另一种辐射剂量。
高低LET射线之间的差异
1.高LET射线通过物质中单位长度的轨迹将高能量传递给物质。随着物质中射程的增加,粒子速度变慢,接近最终射程时,粒子能量突然增加,形成功率吸收峰。
2.高LET射线电离密度高,传递给介质的能量高,相对生物效应大,对含氧状态依赖性小,有利于杀死缺氧细胞。
3.在周期的不同阶段,高LET射线对细胞的辐射敏感性几乎没有差异。
4.造成很多DNA双链断裂,主要是致命性损伤,有利于提高疗效。
分次照射中肿瘤细胞的4R反应
1 .修复:肿瘤细胞因其生物学特性而具有“无限”的繁殖和分裂能力。肿瘤组织中有很多处于有丝分裂期的细胞,容易受到辐射损伤。损伤后的修复时间较长,往往在下一次照射时无法完成修复,因此损伤严重,修复率低,甚至无法修复。而正常细胞一般处于G0期,不易受损。即使损坏,修复时间也相当快,修复率高。临床上利用这种差异进行分期治疗。
2 .再生:肿瘤细胞的繁殖:照射后,大部分细胞受损死亡,肿瘤逐渐消退。但残存的肿瘤细胞会加速繁殖,G0细胞进入增殖周期,这是放疗局部控制失败的主要原因。在临床上,加速分割疗法被尝试用来克服肿瘤细胞的再生。
3 .再分布:细胞周期再分布:在增殖的不同阶段,肿瘤细胞的放射敏感性是不同的。因为M期和G2期的细胞对辐射最敏感,S期(尤其是S期)的细胞对辐射最不敏感,G0期的细胞对辐射有抵抗性。这些存活的细胞可以在辐射期间恢复其增殖周期活动,并再次进入辐射敏感期。
4 .复氧:缺氧细胞复氧:肿瘤细胞分裂增殖较快,肿瘤血管生成相对较慢,结构不同于正常血管,因此肿瘤内层细胞缺氧甚至坏死。在分次照射期间,富氧肿瘤细胞容易受到辐射损伤,甚至死亡。随着细胞的丢失,耗氧量减少,肿瘤体积缩小,毛细血管循环改善,使残存的缺氧细胞获得更多氧气,成为富氧细胞。
促进细胞增殖的因子
1.辐射损伤后的死细胞可以分泌刺激剩余细胞分裂的因子,促进剩余细胞的分裂。
2.因为细胞的死亡,剩余细胞之间的接触抑制消失,分裂加快。
早反应组织和晚反应组织的定义是什么,区分早反应组织和晚反应组织的意义是什么?
根据对增殖动力学的理解和细胞存活公式的计算,正常组织分为早期反应组织和晚期反应组织。一般认为,放疗中更新快的组织是早期反应组织,更新慢或基本不更新的组织属于晚期反应组织,肿瘤基本属于早期反应组织。
早期反应组织主要表现为照射后的急性反应,大部分早期反应组织在放疗期间(4 ~ 5周)有明显的再增殖,如皮肤、造血系统前体细胞、小肠隐窝细胞、睾丸精原细胞等。
照射后,晚期反应组织的损伤一般通过纤维细胞和其他结缔组织的过度生长和纤维化来修复,如肺、骨髓、膀胱、脑和肾。
区分早晚反应组织有利于临床改变分次放疗方案的制定。比如常规放疗改为低分割时,后期并发症会增加,而对于急性反应,可以降低总剂量以适应这种变化。
影响肿瘤放射敏感性的主要因素有哪些?
1.不同组织来源的肿瘤对辐射的敏感性不同。来自辐射敏感组织的肿瘤比来自抗辐射组织的肿瘤对放疗更敏感。
2.肿瘤细胞的分化程度不同,放射敏感性也不同。同类型肿瘤分化程度越差,即恶性程度越高,增殖能力越强,即生长越快,对放疗越敏感。
3.肿瘤生长模式也会影响放疗的敏感性。生长到表面的肿瘤对放疗更敏感,而生长到更深处的肿瘤则不太敏感。
4.患病时间也影响放疗的敏感性。早期肿瘤体积小,血流好,缺氧细胞少或无,对放疗更敏感。
根据放射敏感性对肿瘤细胞进行分类和举例。
①放射敏感性肿瘤:淋巴瘤、白血病、精原细胞瘤等。
②中度放射敏感性肿瘤:鳞癌、部分腺癌等。
③放射不敏感或耐药肿瘤:特殊组织的腺癌、黑色素瘤和软组织肉瘤。
B-T定律:一个群体的辐射敏感性与其细胞的有丝分裂活性成正比,与分化程度成反比。
电子束/高能电子束的特性(临床剂量学特性)
1.组织内的范围深度与其能量成正比,可根据病变深度选择合适能量的电子束。
2.它的剂量分布从表面到一定深度比较均匀,超过一定深度后剂量迅速下降,可以保护比病灶更深的正常组织。
3.骨骼、脂肪和肌肉在电子吸收方面没有显著差异。
4.单个野可用于表面或偏心肿瘤的照射。
加速超分割放射治疗:每次剂量减少,分次次数增加,总疗程缩短。
立体定向技术:将立体定向框架安装在患者身上,通过CT或MRI对颅内病变进行精确定位,利用各种特殊的手术器械对脑内各种疾病进行治疗。
腔内照射:治疗时,先将无源的施源器放入病变所在的腔内或插入肿瘤组织内,验证源位置正确后,将放射源自动输入施源器进行照射。
外照射/远距离照射:位于体外一定距离(30 ~ 100 cm),聚焦于人体某一部位。源皮距离> 30cm,线加速度常见源皮距离为100cm。
肿瘤立体定向放射治疗的特点
1.用来治疗
2.SRS通常使用单一治疗,而SRT通常用于多分割放射治疗。
3.需要特别精确定位的设备和固定病人位置的方法。
4.治疗野边缘的剂量下降梯度很陡,使得靶区外的体积照射剂量很小。
5.射线束在体内同一点相交,射线照射的三维分布使正常组织避免接受更高剂量的照射。
6.评估计划并进行必要的修改。
三维适形放射治疗:一种高精度放射治疗。它使用CT图像来重建三维肿瘤结构。通过在不同方向设置一系列不同的照射野,并采用与病变形状一致的适形铅屏蔽,使高剂量区的分布形状在三维上与正常区的形状一致,同时降低病变E周围正常组织的剂量。
肿瘤总体积(GTV)是指临床和影像学检查所能看到的肿瘤面积。
临床靶区(CTV)是指根据肿瘤的生物学特性确定的肿瘤区域、亚临床病灶和可能侵犯的范围。
计划靶区体积,PTV):包括由于患者器官在照射野内的移动而引起的临床靶区的位移范围,以及由于日常定位和设备系统误差引起的位置和靶区体积的变化而必须适当扩大的范围。
根治性放疗:目的是消除肿瘤的原发灶和转移灶,针对不同的肿瘤和靶区给予相应的根治剂量。
放射疗法的治疗原则
1.确诊
2.注意第一疗程,选择最佳方案。
3.优化放射治疗计划
4.适当的辅助疗法
放射治疗的适应症
①作为根治性治疗的主要手段:鼻咽癌和浅表基底细胞癌。
②姑息治疗:对骨转移局部镇痛,解除肿瘤压迫,控制癌性溃疡出血,使溃疡缩小甚至愈合,解除腔道梗阻,可抑制肿瘤生长,缓解疼痛,延长生存期,提高生活质量。
放射治疗的禁忌症
①患者已到了肿瘤晚期,随时可能死亡或伴有严重的基础疾病。放疗可能会加重病情,甚至导致危及生命。
②患者的肿瘤区域已经接受了第一疗程的放疗,照射区域的正常器官不能耐受第二疗程放疗所造成的损伤。
术前放疗的作用
①可减少肿瘤浸润,减少癌粘连,提高手术切除率。
②术野存活肿瘤细胞数量的减少,可以减少肿瘤种植的机会。
③阻断瘤床微血管和淋巴管,降低远处转移的可能性。
放疗在肿瘤治疗中的地位如何?有什么优缺点?
放射治疗是恶性肿瘤的三大治疗手段之一,属于局部区域治疗,可用于根治或缓解局部原发肿瘤或转移灶。放疗可以单独使用,也可以配合手术、化疗治疗肿瘤。在癌症患者的诊断和治疗过程中,约50-70%的患者需要放疗。
优势:
1.适用范围广,几乎可以治疗任何部位的肿瘤。
2.对自身条件要求不高,因年龄大、身体不好、反复手术等原因不能耐受其他疗法的患者,均可接受放疗。
3.治疗效果可靠,治疗方法可靠。
4.治疗过程简单,无痛,不一定需要住院,患者容易接受。
5.治疗副作用少,可避免手术引起的麻醉事故、输血反应、术后感染以及化疗引起的脱发、呕吐等副作用。
6.放射治疗是一种非创伤性治疗,可以保留病变器官的生理功能。
缺点:
1.放疗的周期较长,患者在放疗期间一定要注意饮食习惯,营养搭配,均衡饮食。
2.因为放疗设备先进,放疗费用也贵,需要相关的经济基础作为支撑。
3.放疗会产生一系列的并发症,也会伴随着毒副作用。尤其是对于癌症晚期的患者,放疗的效果并不明显,但会给患者带来严重的副作用,如食欲不振、失眠等。
试谈放疗损伤细胞后的转归。
1.凋亡:也称为间期死亡,凋亡通常发生在辐射后的几个小时内,在对辐射高度敏感的细胞中,或在高剂量辐射后。
2.子细胞畸变:
3.流产分裂:当致死剂量损伤的细胞进入下一个分裂周期时,由于DNA双链断裂,损伤的DNA无法复制,导致分裂失败,细胞死亡。
4.外形没有变化,但功能受损。
5.有限的有丝分裂后死亡:大多数细胞在致死剂量辐射后经历这种形式的死亡。虽然他们的DNA已经被双链断裂,但也勉强能分裂成功。因为断裂的DNA在多次分裂过程中被多次复制,这些损伤在子细胞中累积,最终导致流产和分裂死亡
6.存活:非致死剂量损伤后,细胞可修复DNA损伤并正常分裂,其后代细胞无变化或仅有轻微变化。
放疗的临床问题有哪些?
1.如何进一步提高物理剂量分布的准确性
IGRT与艺术的问题
头颈部肿瘤-变形问题;
胸部肿瘤-肿瘤移动导致放疗不准确。
盆腔肿瘤——膀胱和直肠充盈度的变化
重离子放疗的问题:1。除了碳离子,有没有更适合临床放疗的粒子射线?2.碳离子的放射生物学效应尚未被深入了解,特别是它们相对于光子放射治疗的相对生物学效应;3.目前重粒子辐照设备还缺乏光子精确辐照的技术支撑,将光子辐照的先进技术与粒子射线扫描技术相结合是一个重要问题;4.重粒子临床经验有限,寻找适合重粒子放射治疗的最佳剂量分割、总剂量和疗程是一个亟待解决的问题。
2.如何选择放疗联合化疗的最佳综合治疗模式?