關于放射治療中的分次照射放射治療中的分次照射在臨床放射治療中，為了達到腫瘤控制，需要給予一定的照射劑量，而正常組織的耐受性常是限制照射劑量的原因。利用一些物理因素，擴大射線對正常組織和腫瘤組織作用的差距，減少正常組織損傷，是放射治療腫瘤的一項重要措施，而分次照射就是其中重要措施之一。第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射治療中的分次照射1896年1月29日芝加哥報道開始為一位乳腺癌病人進行了每天一次，共18次的治療。第一例單純采用放射治療治愈的腫瘤病人是一位49歲的患鼻根部基底細胞癌的婦女。治療開始于1899年7月4日共照射了99次。治療30年后也沒發(fā)現(xiàn)有殘余病灶的證據(jù)，說明完全治愈了。第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射治療中的分次照射自20世紀30年代以來，以臨床實踐經(jīng)驗為基礎建立起來的分次照射治療方法(每周5次，每次2Gy)已被認為是標準方法。長期大量的臨床實踐表明，這種方法基本上符合大多數(shù)情況下正常組織和腫瘤組織對射線反應差異的客觀規(guī)律，起到了保護正常組織和保證一定腫瘤細胞群殺滅率的作用。第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射治療中的分次照射這種作用的產(chǎn)生主要通過多次分次照射，達到一個由許多生物及物理因素相互作用而產(chǎn)生的效應累積的結果。由于腫瘤臨床情況的復雜性，治療腫瘤的最佳方法也不可能是一成不變的。目前臨床上還有許多不同的分次照射方法，為分次照射提供一個完整的能說明基本原理的科學依據(jù)仍然是腫瘤放射生物學的一項重要工作。第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容分次照射中的生物因素（4R）分次照射類型（常規(guī)、非常規(guī)）分次照射計劃的調(diào)整及臨床應用第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Thankyou！第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分次照射中的生物因素（稱4R）放射損傷的修復(Repairofradiationdamage)再群體化(Repopulation)細胞周期的再分布(Redistributionwithinthecellcycle)乏氧細胞的再氧合(Re-oxygenationofhypoxiacell)第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)影響分次照射反應中最常見的生物現(xiàn)象是亞致死性損傷修復能力。晚反應組織比早反應組織修復能力大，這可以解釋為早反應組織中存活細胞分裂周期進程短、損傷固定的結果。當分次照射時，與早反應組織相比，晚反應組織可以得到較多的保護。第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)可以看出，晚反應組織曲線彎曲程度較大，在A點劑量(分次量小)，射線對晚反應組織的效應比早反應組織小。當一次照射劑量較大時(B點)，晚反應組織損傷比早反應組織嚴重。因此說隨著分次照射劑量的增加，晚反應組織靶細胞存活率下降更劇烈。反之，隨著分次量減少，晚反應組織將得到很大的保護。第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)早反應與晚反應組織之間分次照射反應差別的臨床意義如下：①分次劑量較大時，對晚反應組織相對較為有害。如果臨床上兩種不同治療方案達到相同的急性反應，每次分割劑量較大時，晚反應組織損傷較嚴重。②除了慢性增殖的腫瘤外，用小劑量分割照射較有利于治療。隨著每次分次量的繼續(xù)下降，對晚反應正常組織比早反應組織產(chǎn)生更大的保護。超分割時晚反應組織的耐受量比常規(guī)照射大，這樣就增加了腫瘤組織和晚反應組織之間的治療差異。第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)③為了獲得最大的增強比，必須使晚反應組織完成SLD修復。因此超分割分次間隔應在6h以上。④中子照射時，在低劑量區(qū)有較高的相對生物效能。臨床上用中子放療時，晚期生物效應較高并不反映中子對晚反應組織的特殊效應，而是缺少分次x射線照射時產(chǎn)生的保護作用。第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)另一種影響分次照射反應中的生物現(xiàn)象是潛在致死性損傷的修復能力。PLD的修復主要發(fā)生在非增殖細胞中，表現(xiàn)為低LET射線照射后經(jīng)過一定條件和時間，細胞存活率增高。第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天放射損傷的修復(Repair)PLD修復和臨床放射效應有一定的關系，如黑色素瘤，骨肉瘤等放射不敏感腫瘤的PLD修復比乳腺癌的要強。分裂快的細胞沒有PLD修復，高LET射線照射PLD修復也不明顯，但G1期比率高的細胞PLD修復較明顯。第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Repopulation腫瘤的再群體化正常組織的增殖第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天腫瘤的再群體化臨床上腫瘤在有效治療后消退，往往會使人們相信腫瘤內(nèi)已不復存在活力較強的克隆源性細胞，實驗結果大大出乎預料，在腫瘤體積不斷消退的同時，殘存的10％存活克隆源性細胞已在快速再生長。臨床進行分割照射時，每次照射量不可能達到破壞全部腫瘤細胞的目的，腫瘤細胞的再生或再群體化(regenerationorrepopulation)是不可避免的。第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天腫瘤的再群體化有時常規(guī)分割放療對腫瘤體積縮小不明顯甚至繼續(xù)出現(xiàn)一過性增大，從而提示：腫瘤內(nèi)存在克隆源性細胞的再群體化以及“死亡”瘤細胞仍可分裂幾代后死亡，機體清除死亡細胞也需一定時間但是臨床上不能簡單的根據(jù)臨床腫瘤大小的變化來估計克隆源性瘤細胞的增殖活動，而且腫瘤細胞的再群體化往往在療程開始后的2~3周出現(xiàn)，使我們不能隨意降低每次放療劑量和延長療程時間。第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天腫瘤的再群體化考慮到腫瘤的放療再增殖特點，一個好的根治性放療方案應該是：盡可能縮短治療時間出現(xiàn)嚴重的急性放療反應時，中斷治療的時間也應盡量短一般情況下不要采用單純的分段治療非醫(yī)療原因的間斷治療，需通過提高劑量以達到既定生物效應快增長的腫瘤應采取加速治療，以抑制再增殖，更好地控制腫瘤。第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天正常組織的增殖人體正常組織受一種自動控制穩(wěn)定系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，因此到一定程度細胞增殖就會停止。機體主要有兩種主要生長調(diào)控機制，一種直接作用于細胞群，是由子代細胞產(chǎn)生的對細胞增殖的反饋作用；第二種是作用于細胞周圍環(huán)境，如維生素、抗原抗體反應、激素等可以同時對幾種細胞群起作用。當某一群體因放射線等作用，細胞丟失大于增殖時，該機制將自動啟動，促進正常組織細胞加速增殖，以迅速補充損失。第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Redistributionwithinthecellcycle分次照射治療后，處于敏感時相的腫瘤細胞群損傷最重乃至死亡，使殘留的細胞部分的出現(xiàn)腫瘤細胞周期的再分布。照射后腫瘤內(nèi)的增殖細胞的增殖速度有很大變化，這種進程速度的差異使部分同步化細胞又很快走向不同步化混合群，隨時間延伸處于周期中敏感時相(G2~M)的存活細胞比例更大。從而“再分布”可在非同步化的增殖群體內(nèi)起到“自身增敏”的作用。第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Re-oxygenation腫瘤細胞增殖到一定體積時，其乏氧細胞的比例保持恒定，一般可有2％的干細胞是處于乏氧狀態(tài)。接受放射治療后，腫瘤組織中的乏氧細胞比例明顯提高，經(jīng)24小時的恢復，細胞由乏氧狀態(tài)向氧合狀態(tài)發(fā)展。分次照射中，由于腫瘤體積縮小，血液供應改善，使乏氧細胞變得接近血管，同時失去無限增殖能力的細胞氧耗量降低，出現(xiàn)腫瘤細胞的再氧合對提高放射治療增敏比有益。第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天Re-oxygenation動物實驗充分證明了乏氧細胞的再氧合有如下機制：腫瘤細胞群總量減少，而血管沒有損失，這樣血管密度相對增加對放射敏感的富氧細胞選擇性的被殺傷，使原先乏氧細胞到血管的最近距離縮短細胞死亡使總氧耗下降血管的分流導致血流循環(huán)的變異腫瘤細胞遷移活動第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天常規(guī)分割放射治療常規(guī)分割放射治療：200cGy/次，1次/日，5日/周。是數(shù)十年來的經(jīng)驗方案，是最基本和最常用的放射治療方法。第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天非常規(guī)分割放射治療超分割放射治療：減少每次分割劑量，增加每天放射治療次數(shù)，總療程不變，總劑量增加。如：110~120cGy/次，2次/日，5日/周。主要用于增殖較快的腫瘤治療，以減少晚反應組織的損傷。每日兩次照射的間隔時間應盡可能長，不應少于4h，最好超過6h。因為晚反應組織SLD修復需6h，而早反應組織在3~4h內(nèi)即可完成SLD修復。第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天非常規(guī)分割放射治療加速治療：縮短總的治療時間，劑量不增加或減少。其目的是克服放射治療中腫瘤細胞的加速再增殖問題。如：150~200cGy/次，2次/日，5日/周加速治療主要適用于腫瘤生長迅速、再增殖潛力很大的那些患者，而一些具有高度增殖活性和高度細胞丟失的腫瘤最有可能呈現(xiàn)早期和迅速的再增殖反應。原則上在正常組織早期反應可接受的情況下，治療所有腫瘤都應以短的療程進行，總劑量不應減少。第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天非常規(guī)分割放射治療分段治療：每次劑量同常規(guī)分割或稍多一點，總劑量可以比常規(guī)治療略有增加。療程中間有休息，因此總療程延長。有利于正常組織修復及腫瘤的再氧合，對年老體弱病人較為適合。但延長療程是不利于腫瘤控制的。第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天非常規(guī)分割放射治療少分割治療：每周照射1~3次，每次劑量相應增加，可以按等效公式計算照射劑量?？偟膩碚f，與常規(guī)分割比較沒有什么優(yōu)越性，正常組織反應可能較重。第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分次照射計劃的調(diào)整及臨床應用每周5次、每次2Gy的常規(guī)分割治療方法，雖然應用多年，但對每個具體腫瘤病人并不一定是最佳的治療方案。因此需要我們調(diào)整分次治療計劃，以適合各種不同臨床情況腫瘤病人的治療。第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分次照射計劃的調(diào)整及臨床應用能夠影響劑量分次的生物因素歸納如下：①增殖慢的晚反應組織比早反應組織在由SLD累積引起的細胞死亡上更明顯。②早反應組織有很大的再增殖能力。③腫瘤再增殖反應發(fā)生的時間和速率變化很大。④在分次照射之間，細胞周期的再分布在增殖組織引起增敏作用，而對非增殖組織無作用。第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分次照射計劃的調(diào)整及臨床應用⑤在所有劑量范圍內(nèi)低氧都影響腫瘤細胞的放射反應，但在低劑量區(qū)較小。⑥常規(guī)分割治療期間細胞再氧合是迅速的。⑦晚反應組織SLD修復比早反應組織持續(xù)時間長。⑧如果放射治療不是每天進行，再增殖可以很快發(fā)生。第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分次照射計劃的調(diào)整及臨床應用調(diào)