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第11章 放射治疗中的时间、剂量和分次 生物医学工程学院 作业 P212 例1，例2 教学要求 教学目标 了解：标准分次照射及其在实践中的变迁，分次和时间效应的历史发展，分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说，总治疗时间的效应，再照射。 掌握：线性二次模式在临床放射治疗中的应用。 应用：线性二次模式结合临床放疗 本章重点 1.各种组织α/β值的测定方法。 2. LQ公式的临床应用。 第11章 放射治疗中的时间、剂量和分次 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 11.2 分次和时间效应的历史发展 11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说 11.4 总治疗时间的效应 11.5 多分次照射 11.6 线性二次模式在临床放射治疗中的应用 11.7 剂量率效应及有关治疗方法 11.8 再照射 肿瘤放疗的原理 1. 放疗是利用射线发生装置，照射肿瘤组织，在被生物物质吸收时，靶的原子被电离或激发，从而启动一系列反应导致生物改变（直接作用）。另外，射线在细胞内可和另一原子或分子相互作用产生自由基，可扩散一定距离，达到一个关键的靶并造成损伤（间接作用）。照射所致细胞损伤、死亡的敏感部位是在核内，染色体DNA是细胞杀灭的主要靶； 2. 肿瘤组织和正常组织对射线的不同反应； 3. 射线装置可利用机械包括计算机等控制方向、角度、照射时间、形状大小等，产生不同的物理、生物效应。 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 分次放疗：体外照射通常采用每天1次每周5次于几周内完成全疗程。 分次数：照射的次数N。 分次量：每分次的剂量d。 总剂量：D 总疗程时间：第一次和最后一次之间的时间t。 生物效应依赖于剂量分布和时间以及分次的关系。 当分次数和总疗程时间增加时，生物效应减低。 等效剂量：达到特定效应的剂量 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 生物效应依赖于剂量分布和时间以及分次的关系。 不同组织对相同剂量的照射反应也不一样。 对一个组织生物效应的修饰：当两个组织受同样的照射时，分次情况和总疗程时间的不同可能导致不同的效应。 需要考虑的因素：组织、分次、总疗程。 选择不同的分次和总疗程时间有肯恩减少照射对正常组织影响的后果 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 本世纪初：单次照射 或 很少几次照射。 目的：在设备允许的情况下，尽可能在短时间内给一个正常组织可以耐受的剂量。 效果：除了中等大小的皮肤癌外，治疗效果都很差。 后来：临床经验提示：在4-6周内做20-30次治疗可以大大增加对肿瘤的效应而不超过正常组织的耐受 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 分次照射原因：把剂量分成许多分次，使在每个分次照射时组织受到的损伤有可能得到部分修复，从而对那些能积累和有效地修复损伤的细胞给予相应的保护。 总治疗时间的延长让存活细胞能繁殖，并且对增殖快的组织有力。 分次和延长时间还能有利于乏氧细胞的再氧合和导致处于细胞周期的细胞分布的改变。 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 放射治疗标准程序： 通常是每周5次每次2Gy 具体根据临床经验决定，考虑因素有： 病理形态 部位 靶体积的范围 特别情况？ 11.1 标准分次照射及其在实践中的变迁 特别情况：必须考虑分次和总疗程时间的效应 1.不同治疗中心的治疗方案可能不同 需要比较两种有不同照射参数而他们的相对生物效应又不是很明显的方案。 2.可能有各种原因而希望修饰标准治疗方案 有必要改变原定的总剂量，以便能够考虑目前的修饰问题。 3.为了希望能更有效地杀伤肿瘤，用不同的分次剂量或总疗程时间以改进治疗结果。 11.2 分次和时间效应的历史发展 11.2.1 等效剂量和治疗方案的关系 Standqvist 1944 前体：每周5次 考虑因子：分次数N和总时间t 图11.1（a） 结论： 1治疗时间延长，总剂量增加 2无论治疗时间延长多少， 引起湿性脱皮的剂量治愈肿瘤的剂量引起皮肤坏死的剂量 11.2 分次和时间效应的历史发展 11.2.2一个有区别的效应的示范 Cohen 1960 研究了鳞状上皮癌 前体：每周5次 考虑因子：分次数N和总时间t 图11.1（b） 结论： 1. 6周30分次，治愈剂量=耐受剂量 2. 疗程短时，治愈剂量耐受剂量 11.2 分次和时间效应的历史发展 11.2.3分次和总治疗时间参数的分离 Elis 1967 提出：Elis公式 考虑因子：分次数N和总时间t的作用分开 假说： 1. 对于肿瘤，其时间因子可忽略（治疗期间不增殖） 2. 对于皮肤和粘膜的N和上皮癌的N相同 结论： 1. 以上假设跟实际情况不同 2. Elis公式计算结果与临床结果有所不同 11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说 图11.2 每分