第11章3-放射治疗中的时间、剂量和分次-ok课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第11章 放射治疗中的时间、剂量和分次,第11章 放射治疗中的时间、剂量和分次,生物医学工程学院,9/17/2025,1,作业,P212,例1，例2,9/17/2025,2,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/值的测定方法。,2.LQ公式的临床应用。,9/17/2025,3,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,9/17/2025,4,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。,9/17/2025,5,11.1 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,9/17/2025,6,11.1 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。,9/17/2025,9,11.1 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？,9/17/2025,10,11.1 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。,9/17/2025,11,11.2,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,耐受剂量,9/17/2025,13,11.2,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,9/17/2025,14,11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说,图11.2,每分次的剂量d减少时，等效剂量增加,当d小到存活曲线与它的初始切线无法分辨时，等下剂量达到最大值,线性二次模式中，一次剂量D后存活率,9/17/2025,15,11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说,每分次的剂量d减小时，等效剂量增加,等效剂量增加依赖于,即当比值较小时，即当存活曲线弯曲度较明显时，等效剂量就较大。,9/17/2025,16,11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说,一个分次剂量d后存活率s,N次分次后最终存活率,9/17/2025,17,11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说,N次分次后最终存活率S，每次剂量d,N次分次后最终存活率S，每次剂量d,等效剂量比值,等效剂量依赖于,/,9/17/2025,18,11.3 分次照射不同效应的实验资料和放射生物学解说,等效剂量依赖于,/,比值越大，等效剂量下降越快，照射效果越好,小，存活曲线弯曲不明显,比值越小，等效剂量下降越慢，照射效果越差,大，存活曲线弯曲明显,9/17/2025,19,11.4 总治疗时间的效应,当一个分次照射的总治疗时间延长时，放射效应将会降低,原因：分次照射之间细胞再群体化,照射次数不变，则d需要增加,等效剂量增加,不同组织内细胞分裂活动各异，可能出现不同的效应,9/17/2025,20,11.4 总治疗时间的效应,图11.7 等效剂量的变化和治疗时间的关系,两分次间的时间加大，达到特定存活分数需要的总剂量的变化 影响因素：,1 细胞内亚致死和潜在致死损伤的修复,2 同步化,3 细胞增殖（主要因素9/17/2025,21,11.4 总治疗时间的效应,治疗过程中出现的变化：,1 总治疗的微小改变,2 一个未想到的治疗中断,3 分程治疗计划,后果：导致治疗时间的增加，有效剂量增加,处理方式：每次增加一点分次剂量,细胞动力很快的小肠的早期反应，每天增加0.5Gy,细胞更新慢出现晚期效应的组织，总时间影响降低，每天增加0.1Gy,9/17/2025,22,11.5,多分次照射,1.,超分次治疗,：在同样的总治疗时间内用更多的分次数。,N增加,，,d减少，,t不变，照射更频繁,加速分次,：分次数和分次剂量保持不动，总治疗时间缩短。,N不变，d不变，,t减小,，照射更频繁,副作用：太频繁，正常组织的亚致死和潜在致死损伤不能完全修复,总结：为了保证正常组织的修复，最好两分次的间隔是：6-7h；,Or 每天的分次数2-3分次。,9/17/2025,23,11.5,多分次照射,2.加速超分次治疗,方法：,N增加，d减少，t减少,，照射更频繁,目的：使照射在尽可能短的时间内给完以限制肿瘤在群体化这一不利的因素。,额外考虑因素：正常组织尤其是皮肤和粘膜的在群体化。,方案：放射治疗每天3次，连续12天，中间不休息。,注意：照射过于频繁，可能伴随严重的副作用,9/17/2025,24,11.6 线性二次模式在临床放射治疗中的应用,11.6.1 各种组织,/,值的测定方法,11.6.2 LQ公式的临床应用,9/17/2025,25,11.6.1 各种组织,/,值的测定方法,1 直接法,将原始实验数据输入计算机，采用最大似然方法，进行统计学处理。,2 间接法,假设1：剂量效应可用LQ方程表达,假设2：分次放疗方案的每分次两产生同样的生物效应,3 等效公式法,9/17/2025,26,11.6.1 各种组织,/,值的测定方法,d为分次剂量，D为总剂量，N为分次，E为生物效应,9/17/2025,27,11.6.1 各种组织,/,值的测定方法,9/17/2025,28,11.6.2 LQ公式的临床应用,1.LQ公式设计最佳分次照射方案的一般原则,（1）为使正常组织的晚期损伤相对低于对肿瘤的杀灭，每分次量1.8-2.0Gy,（2）每天照射的分次总剂量6h,（4）在不引起严重急性反应前提下，尽量缩短总治疗时间,（5）最高总剂量应确定不会引起照射野内正常组织的晚期反应。两周总剂量55Gy,9/17/2025,29,11.6.2 LQ公式的临床应用,2.LQ公式在临床应用的局限性,（1）假设在分次照射期间，细胞必须完全修复亚致死损伤，同时没有细胞的增殖。,（2）,/,值主要来自动物实验。,（3）仅适用于一次剂量为8-10Gy以下的照射。,9/17/2025,30,11.6.2 LQ公式的临床应用,3.用线性二次概念计算放射治疗中的生物有效剂量,可用LQ公式计算治疗方案对正常组织的早、晚期反应的生物有效剂量。,假设：,早反应组织,/=10（Gy,10,）,晚反应组织/=3（Gy,3,）,下标指的是在计算过程中/所用到的值,9/17/2025,31,11.6.2 LQ公式的临床应用,例：常规治疗，2Gy,1次/天，每周5天，总治疗时间6周，即30次,2Gy,早效应：,晚效应,9/17/2025,32,