治療計劃設計的物理原理和生物學基礎(chǔ)

1、臨床劑量學四原則臨床劑量學四原則n腫瘤劑量要求腫瘤劑量要求準確準確n治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)，劑量分布要均勻均勻（劑量變化（劑量變化不超過不超過5%5%）n照射野設計照射野設計應盡量提高應盡量提高治療區(qū)域治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低內(nèi)劑量，降低照照射區(qū)射區(qū)正常組織受量范圍正常組織受量范圍n保護保護腫瘤周圍重要器官免受照射腫瘤周圍重要器官免受照射理想劑量學曲線理想劑量學曲線治療計劃設計的治療計劃設計的物理原理物理原理 和和 生物學基礎(chǔ)生物學基礎(chǔ)治療增益比治療增益比= （某種治療技術(shù)）（某種治療技術(shù)）腫瘤控制率腫瘤控制率 ：周圍正常組織周圍正常組織損傷率損傷率治療比治療比=正常組織耐受

2、劑量正常組織耐受劑量 ： 腫瘤致死劑量腫瘤致死劑量 照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為5000cGy，精原細胞瘤的致死，精原細胞瘤的致死劑量為劑量為2500cGy，治療比為治療比為21（有可能治愈有可能治愈）；）； 照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為照射野內(nèi)腸管的耐受劑量為5000cGy，畸胎瘤的致死劑量，畸胎瘤的致死劑量為為10000cGy，治療比為治療比為0.51治療比治療比1 劑量（劑量（靶區(qū)劑量靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設計射野設計 時間劑量因子時間劑量因子T

3、D5/5TD50/5 正常組織耐受量分為兩種正常組織耐受量分為兩種 最小損傷劑量最小損傷劑量：在所有用標準治療條件的腫瘤患者中，：在所有用標準治療條件的腫瘤患者中，治療后治療后5年，因放射治療造成嚴重放射損傷的患者年，因放射治療造成嚴重放射損傷的患者不超過不超過5% 最大損傷劑量最大損傷劑量：在所有用標準治療條件的腫瘤患者中，：在所有用標準治療條件的腫瘤患者中，治療后治療后5年，因放射治療造成嚴重放射損傷的患者年，因放射治療造成嚴重放射損傷的患者不超過不超過50%理想情況下：最佳劑量理想情況下：最佳劑量TD5/5不利情況下：最佳劑量不利情況下：最佳劑量治療區(qū)的劑量治療區(qū)的劑量）；）；危及器官及

4、其劑量危及器官及其劑量危及器官危及器官(organ at risk, OAR):指可能卷入照射野內(nèi)的重要指可能卷入照射野內(nèi)的重要組織或器官（組織或器官（耐受劑量耐受劑量TD5/5、 TD50/5 ）計劃危及器官計劃危及器官(planning organ at risk volume, PORV):指指OAR本身和由于器官運動、治療擺位誤差的影響，其擴大本身和由于器官運動、治療擺位誤差的影響，其擴大后的范圍后的范圍 危及體積危及體積(risk volume, RV):危及器官危及器官OAR卷入射野內(nèi)并受卷入射野內(nèi)并受到一定劑量水平照射的范圍。到一定劑量水平照射的范圍。V靶區(qū)平均劑量：靶區(qū)平均劑量

5、：PTV內(nèi)均勻分割的劑量矩陣內(nèi)的劑量的平均值內(nèi)均勻分割的劑量矩陣內(nèi)的劑量的平均值 Dij為第為第ij個矩陣格點內(nèi)的劑量；個矩陣格點內(nèi)的劑量；N為靶區(qū)內(nèi)均勻分割的劑量矩陣格點數(shù)為靶區(qū)內(nèi)均勻分割的劑量矩陣格點數(shù)靶區(qū)中位劑量靶區(qū)中位劑量:PTV內(nèi)最大劑量和最小劑量的平均值劑量；內(nèi)最大劑量和最小劑量的平均值劑量；靶區(qū)模劑量靶區(qū)模劑量: PTV內(nèi)頻率出現(xiàn)最多的劑量；內(nèi)頻率出現(xiàn)最多的劑量；劑量熱點劑量熱點: ITV外大于規(guī)定的靶劑量的熱劑量區(qū)的范圍（外大于規(guī)定的靶劑量的熱劑量區(qū)的范圍（劑量熱劑量熱點的面積點的面積2cm2cm）外照射靶區(qū)劑量分布的規(guī)定外照射靶區(qū)劑量分布的規(guī)定靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點靶區(qū)劑量歸一

6、的規(guī)定點 治療計劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織中的劑量分布均表治療計劃系統(tǒng)中，靶區(qū)及正常組織中的劑量分布均表示成以靶區(qū)內(nèi)某一點劑量歸一的示成以靶區(qū)內(nèi)某一點劑量歸一的相對劑量分布相對劑量分布的形式，該點的形式，該點稱為稱為靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點靶區(qū)劑量歸一的規(guī)定點。ICRU報告中對此作了規(guī)定（報告中對此作了規(guī)定（七原則七原則）ICRUICRU報告對報告對靶劑量規(guī)定點靶劑量規(guī)定點的說明的說明規(guī)定規(guī)定1 1：靶劑量應針對具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量：靶劑量應針對具體的解剖部位、照射技術(shù)及其劑量分布分布；對一個以上的計劃靶區(qū)，應該有相應的靶劑量。一旦；對一個以上的計劃靶區(qū)，應該有相應的靶劑量。一旦靶劑量規(guī)

7、定點確定以后，不應隨療程中照射野及其安排的改靶劑量規(guī)定點確定以后，不應隨療程中照射野及其安排的改變而改變。變而改變。規(guī)定規(guī)定2 2：對只有一個計劃靶區(qū)或多計劃靶區(qū)的對只有一個計劃靶區(qū)或多計劃靶區(qū)的第一個計劃靶第一個計劃靶區(qū)區(qū)（通常是腫瘤區(qū)），（通常是腫瘤區(qū)），靶劑量規(guī)定點選在計劃靶區(qū)中心或中靶劑量規(guī)定點選在計劃靶區(qū)中心或中心附近心附近。對多計劃靶區(qū)的第。對多計劃靶區(qū)的第2 2，第，第3 3個計劃靶區(qū)，靶劑量規(guī)定個計劃靶區(qū)，靶劑量規(guī)定點應是解剖部位和劑量分布的代表點，并應注明這些點的位點應是解剖部位和劑量分布的代表點，并應注明這些點的位置。置。規(guī)定規(guī)定3 3：靶劑量以及其他劑量規(guī)定點不能選在劑量

8、變化梯度靶劑量以及其他劑量規(guī)定點不能選在劑量變化梯度大的地方，即大的地方，即劑量規(guī)定點應至少離開射野邊緣劑量規(guī)定點應至少離開射野邊緣2cm2cm規(guī)定規(guī)定4 4：對對固定野固定野（包括等中心和固定源皮距）照射，按下（包括等中心和固定源皮距）照射，按下述方法選取述方法選取靶劑量規(guī)定點靶劑量規(guī)定點：單野照射單野照射時，靶劑量規(guī)定點應選在照射野中心軸上計劃時，靶劑量規(guī)定點應選在照射野中心軸上計劃靶區(qū)中心處；靶區(qū)中心處；等劑量比的兩個對穿野照射等劑量比的兩個對穿野照射時，靶劑量規(guī)定點應選在兩時，靶劑量規(guī)定點應選在兩照射野中心軸的中點；照射野中心軸的中點；劑量比不等劑量比不等時，靶劑量規(guī)定點應選時，靶劑量

9、規(guī)定點應選在兩照射野中心軸上計劃靶區(qū)中心；在兩照射野中心軸上計劃靶區(qū)中心； 兩野或三野以上交角照射兩野或三野以上交角照射時，靶劑量規(guī)定點應選在照射時，靶劑量規(guī)定點應選在照射野中心軸的交點處野中心軸的交點處ICRU報告對靶劑量規(guī)定點的說明報告對靶劑量規(guī)定點的說明ICRU報告對靶劑量規(guī)定點的說明報告對靶劑量規(guī)定點的說明規(guī)定規(guī)定5：X線旋轉(zhuǎn)治療線旋轉(zhuǎn)治療時，靶劑量規(guī)定點應選在旋轉(zhuǎn)主平面的時，靶劑量規(guī)定點應選在旋轉(zhuǎn)主平面的旋旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)中心處；當處；當旋轉(zhuǎn)角小于旋轉(zhuǎn)角小于270時，靶劑量規(guī)定點也可選在時，靶劑量規(guī)定點也可選在計計劃靶區(qū)中心劃靶區(qū)中心處。處。 旋轉(zhuǎn)中心的安排應使得計劃靶區(qū)中心的劑量接近于最

10、大劑量。旋轉(zhuǎn)中心的安排應使得計劃靶區(qū)中心的劑量接近于最大劑量。規(guī)定規(guī)定6：高能電子束單野照射：高能電子束單野照射 當線束當線束垂直垂直入射時，靶劑量規(guī)定點應選在射野中心軸上最大劑入射時，靶劑量規(guī)定點應選在射野中心軸上最大劑量點處；量點處； 當線束當線束斜入射斜入射或使用或使用不規(guī)則射野不規(guī)則射野時，時，若用若用計算機計算機計算劑量分布，靶劑量規(guī)定點選在射野中心軸上計算劑量分布，靶劑量規(guī)定點選在射野中心軸上計劃靶區(qū)中心處；計劃靶區(qū)中心處；若用若用查表查表計算時，靶劑量規(guī)定點應選在假設射野垂直入射時，計算時，靶劑量規(guī)定點應選在假設射野垂直入射時，射野中心軸上最大劑量點處；射野中心軸上最大劑量點處；

11、ICRU報告對靶劑量規(guī)定點的說明報告對靶劑量規(guī)定點的說明規(guī)定規(guī)定7：如果靶區(qū)劑量分布的劑量歸一點（如果靶區(qū)劑量分布的劑量歸一點（100%）與上述靶劑）與上述靶劑量規(guī)定點一致時，量規(guī)定點一致時，100%等劑量線就代表靶劑量；如果不一致等劑量線就代表靶劑量；如果不一致時，用相應的等劑量線計算靶劑量。時，用相應的等劑量線計算靶劑量。 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設計射野設計 時間劑量因子時間劑量因子放射源的合理選擇放射源的合理選擇單野照射單野照射，腫瘤區(qū)域劑

12、量分布不均勻，腫瘤區(qū)域劑量分布不均勻?qū)^深部的腫瘤較深部的腫瘤，應選擇較高的射線能量，應選擇較高的射線能量X X射線射線高能高能X X射線劑量分布特性與理想曲線比較射線劑量分布特性與理想曲線比較放射源的合理選擇放射源的合理選擇 對一般對一般20cm20cm體厚的患者，體厚的患者，1025MV X1025MV X射線射線比較理想比較理想 體厚特別大（體厚特別大（30cm30cm）時，選用）時，選用32MV X32MV X射線射線X X射線射線放射源的合理選擇放射源的合理選擇常用常用相對野相對野結(jié)合治療中位或偏位病變結(jié)合治療中位或偏位病變X X射線射線相對野照射，前后距離相對野照射，前后距離25

13、cm25cm的中位病變的中位病變32MV X射射線骨吸收線骨吸收重重X X射線射線劑量特性與理想劑量曲線比較劑量特性與理想劑量曲線比較高能電子束高能電子束劑量特性與理想劑量曲線比較劑量特性與理想劑量曲線比較高能電子束高能電子束只適用于治療只適用于治療表淺表淺、偏心偏心部位的腫瘤，且以部位的腫瘤，且以單野照射單野照射較好較好放射源的合理選擇放射源的合理選擇電子束和電子束和X射線混合束射線混合束治療不同深度的腫瘤治療不同深度的腫瘤放射源的合理選擇放射源的合理選擇A8MV X射線射線B合成劑量分布合成劑量分布（1:1）C20 MeV電子束電子束劑量比變化？劑量比變化？高傳能線密度（高傳能線密度（LE

14、T）射線：）射線：快中子、快中子、 負介子和其他重離子等負介子和其他重離子等放射源的合理選擇放射源的合理選擇比較理想比較理想 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)（體外）：照射技術(shù)（體外）：SSD、SAD、ROT 射野設計射野設計 時間劑量因子時間劑量因子體外照射技術(shù)體外照射技術(shù)固定源皮距（固定源皮距（SSD）技術(shù)）技術(shù) 固定放射源到皮膚的距離固定放射源到皮膚的距離 在標稱源皮距下，將治療機的等中心放在患者皮膚上（在標稱源皮距下，將治療機的等中心放在患者皮膚上（A點），點）

15、，而靶區(qū)中心而靶區(qū)中心T放在放射源放在放射源S和皮膚入射點和皮膚入射點A兩點連線的延長線上兩點連線的延長線上技術(shù)要點技術(shù)要點 機架轉(zhuǎn)角、患者體位機架轉(zhuǎn)角、患者體位要準確要準確體外照射技術(shù)體外照射技術(shù)技術(shù)要點技術(shù)要點 升床要準確升床要準確旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)（ROT）技術(shù)）技術(shù) 以以靶區(qū)中心靶區(qū)中心T為為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心，用機架的旋轉(zhuǎn)運動代替，用機架的旋轉(zhuǎn)運動代替SAD的的機架定角照射機架定角照射等中心定角（等中心定角（SAD）技術(shù)）技術(shù) 將治療機的將治療機的等中心等中心置于置于靶區(qū)中心靶區(qū)中心T上上 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如

16、何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設計射野設計X ()射線射野射線射野 時間劑量因子時間劑量因子X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理單野照射單野照射X X射線劑量特性與理想劑量曲線比較射線劑量特性與理想劑量曲線比較 靶區(qū)范圍很?。ㄈ珙i、鎖淋巴結(jié)）時適用靶區(qū)范圍很?。ㄈ珙i、鎖淋巴結(jié)）時適用 除此之外，臨床上不主張用單野照射除此之外，臨床上不主張用單野照射X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理 共面射野共面射野 1.兩野交角照射兩野交角照射偏體位一側(cè)病變（如上頜竇癌）偏體位一側(cè)病變（如上頜竇癌）楔形濾過板楔形濾過板=90- /2內(nèi)野內(nèi)野適當增減楔形角的大小，

17、可分別在射野遠、近端得到偏高的劑量適當增減楔形角的大小，可分別在射野遠、近端得到偏高的劑量30楔形板楔形板60楔形板楔形板X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理 當靶區(qū)所在部位有組織缺損，必須加當靶區(qū)所在部位有組織缺損，必須加楔形板楔形板 共面射野共面射野 2. 兩野對穿照射兩野對穿照射（兩射野中心軸的交角（兩射野中心軸的交角=180） 中位病變中位病變3. 共面四野照射共面四野照射兩對對穿野正交兩對對穿野正交治療增益比治療增益比兩野對穿技術(shù)的兩倍兩野對穿技術(shù)的兩倍X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理 共面射野共面射野 4. 三野照射三野照射靶區(qū)位于體位中心靶區(qū)位于體位中心而不能使用兩野

18、交角照射而不能使用兩野交角照射兩野對穿照射兩野對穿照射因不能得到較高的射線劑量因不能得到較高的射線劑量靶區(qū)附近有重要器官靶區(qū)附近有重要器官而不能用四野照射技術(shù)而不能用四野照射技術(shù)腹部腫瘤如胰腺、腹膜后等病變用的最多腹部腫瘤如胰腺、腹膜后等病變用的最多三野技術(shù)中射野方向的設置三野技術(shù)中射野方向的設置在病變（靶區(qū)）和重要器官之間設立在病變（靶區(qū)）和重要器官之間設立“安全線安全線”（如（如AA）過靶區(qū)中心作過靶區(qū)中心作“安全線安全線”的平行線的平行線BB（對穿野的方向?qū)Υ┮暗姆较颍┻^靶區(qū)中心作過靶區(qū)中心作BB的垂直線的垂直線OC，確定第三野的入射方向，確定第三野的入射方向確定對穿野應使用的楔形板的楔

19、形角、三野的劑量配比確定對穿野應使用的楔形板的楔形角、三野的劑量配比X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理 共面射野共面射野 5. 三野交角照射三野交角照射：如食管腫瘤：如食管腫瘤X（）射線射野設計原理）射線射野設計原理 共面射野共面射野 6. 旋轉(zhuǎn)照射旋轉(zhuǎn)照射單野通過靶區(qū)中心繞患者旋轉(zhuǎn)一定范圍單野通過靶區(qū)中心繞患者旋轉(zhuǎn)一定范圍皮膚劑量小，靶區(qū)劑量高，靶區(qū)外劑量下降快皮膚劑量小，靶區(qū)劑量高，靶區(qū)外劑量下降快相鄰野設計相鄰野設計射野相鄰，會導致射野相接后射野相鄰，會導致射野相接后超劑量超劑量或或欠劑量欠劑量射野交接處得到均勻劑量分布的方法：射野交接處得到均勻劑量分布的方法：兩相鄰射野兩相鄰射野

20、彼此彼此向外傾向外傾斜斜兩相鄰射野兩相鄰射野在在皮膚隔開皮膚隔開半野擋塊半野擋塊Or獨立準直器獨立準直器特殊楔形擋塊特殊楔形擋塊不對稱射野不對稱射野 不對稱射野：不對稱射野：射野中心軸偏離線束中心軸的射野射野中心軸偏離線束中心軸的射野如：如：靶區(qū)中段每次給靶區(qū)中段每次給200cGy靶區(qū)上、下段每次給靶區(qū)上、下段每次給300cGy 劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明劑量（靶區(qū)劑量、正常組織耐受劑量）的相關(guān)規(guī)定、說明 如何提高增益比？如何提高增益比？ 放射源放射源 照射技術(shù)照射技術(shù) 射野設計射野設計 時間劑量因子：時間劑量因子：分次數(shù)、次間隔、分次劑量、總療程時間分次數(shù)、次間隔、分

21、次劑量、總療程時間細胞存活理論細胞存活理論線性標尺的細胞存活曲線細胞存活分數(shù)在一定劑量范圍內(nèi)呈現(xiàn)細胞存活分數(shù)在一定劑量范圍內(nèi)呈現(xiàn)指數(shù)殺滅特征指數(shù)殺滅特征基本概念基本概念早（急性）反應組織早（急性）反應組織：照射后損傷出現(xiàn)早或增殖快的組織：照射后損傷出現(xiàn)早或增殖快的組織 如皮膚、黏膜、骨髓、精原細胞等如皮膚、黏膜、骨髓、精原細胞等 大部分腫瘤組織屬于大部分腫瘤組織屬于早反應組織早反應組織晚反應組織晚反應組織：損傷在照射開始后很長時間才表達或增殖慢：損傷在照射開始后很長時間才表達或增殖慢的組織的組織 如肺、腎、脊髓、腦等如肺、腎、脊髓、腦等線性二次線性二次(L-Q)模型模型 線性二次模型（線性二次

22、模型（linear quadratic model, 簡稱簡稱L-Q模型），模型），對放射治療的對放射治療的分割分割、特別是精確放療中、特別是精確放療中“減時增量減時增量”提供提供了計算依據(jù)。了計算依據(jù)。 注意：該方法不能完全替代臨床的經(jīng)驗和判斷。注意：該方法不能完全替代臨床的經(jīng)驗和判斷。線性二次線性二次(L-Q)模型模型 線性二次模型：線性二次模型：如果一個如果一個DNA分子的兩個鏈或一個染色體的分子的兩個鏈或一個染色體的兩個臂同時受損時，細胞才被殺滅兩個臂同時受損時，細胞才被殺滅。 可以是可以是單個電離粒子單個電離粒子作用的結(jié)果作用的結(jié)果 也可以是也可以是兩個不同電離粒子兩個不同電離粒子協(xié)

23、同作用的結(jié)果協(xié)同作用的結(jié)果1.單個電離粒子作用事件的概率正比于照射劑量：單個電離粒子作用事件的概率正比于照射劑量： S：細胞照射后的存活分數(shù)；：細胞照射后的存活分數(shù)； ：單位劑量的單個粒子使細胞直接滅殺的：單位劑量的單個粒子使細胞直接滅殺的 平均概率，代表平均概率，代表不可修復的放射損傷不可修復的放射損傷； D：單次照射的劑量：單次照射的劑量兩個電離粒子的協(xié)同作用致成的放射損傷的平均概率正兩個電離粒子的協(xié)同作用致成的放射損傷的平均概率正比于受照劑量的平方：比于受照劑量的平方：為單位劑量平方的兩個粒子使細胞殺滅的平均概率為單位劑量平方的兩個粒子使細胞殺滅的平均概率線性二次線性二次(L-Q)模型模

24、型兩個可能事件的總效果稱為兩個可能事件的總效果稱為L-Q模型模型一次劑量一次劑量D照射后的存活率：照射后的存活率：線性二次線性二次(L-Q)模型模型損傷損傷不可修復的損傷不可修復的損傷損傷損傷可修復的損傷可修復的損傷當兩類損傷的效應相等時，即：當兩類損傷的效應相等時，即：稱為稱為L-Q模型參數(shù)，代表了細胞存活曲線的模型參數(shù)，代表了細胞存活曲線的曲度曲度，以及細胞對亞，以及細胞對亞致死損傷的致死損傷的修復能力修復能力。/比值代表比值代表組織損傷的特征劑量組織損傷的特征劑量:交點劑量：交點劑量：為了控制腫瘤，為了控制腫瘤，劑量必須大于交點劑量劑量必須大于交點劑量。 高于高于D交交，晚反應組織的損傷

25、，晚反應組織的損傷腫瘤組織腫瘤組織解決辦法：解決辦法：分次照射分次照射；1. 立體定向治療立體定向治療或或調(diào)強治療調(diào)強治療或或質(zhì)子重離子治療質(zhì)子重離子治療解決途徑解決途徑分次照射分次照射分次劑量越小，分次劑量越小，對晚反應組織保護越大對晚反應組織保護越大常規(guī)分次照射的分次劑量應低于兩種曲線的交點劑量常規(guī)分次照射的分次劑量應低于兩種曲線的交點劑量最佳分次劑量一般約為交點劑量的最佳分次劑量一般約為交點劑量的50% D交交=25Gy， D最佳最佳=12.5Gy解決途徑解決途徑立體定向治療立體定向治療或或調(diào)強適形治療調(diào)強適形治療幾何保護因子幾何保護因子交點劑量交點劑量立體定向治療：立體定向治療：f0.

26、71，D交交 50Gy，最佳劑量，最佳劑量 25Gy解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療 質(zhì)子極高的速度進入人體，在體內(nèi)與正常組織或細胞發(fā)質(zhì)子極高的速度進入人體，在體內(nèi)與正常組織或細胞發(fā)生作用的機會極低，當?shù)竭_癌細胞的特定部位時，速度突然生作用的機會極低，當?shù)竭_癌細胞的特定部位時，速度突然降低并停止，釋放最大能量，產(chǎn)生降低并停止，釋放最大能量，產(chǎn)生Bragg峰（博拉格峰），將峰（博拉格峰），將癌細胞殺死，同時有效地保護正常組織。癌細胞殺死，同時有效地保護正常組織。 由于質(zhì)子治療具有由于質(zhì)子治療具有穿透性能強、劑量分布好、局部劑量穿透性能強、劑量分布好、局部劑量高、旁散射少、半影小高、旁散射

27、少、半影小等特征，尤其對于治療有重要組織器等特征，尤其對于治療有重要組織器官包繞的腫瘤，顯示出較大的優(yōu)越性。官包繞的腫瘤，顯示出較大的優(yōu)越性。 適應癥比較廣泛，均有較好的療效。國外臨床治療數(shù)據(jù)適應癥比較廣泛，均有較好的療效。國外臨床治療數(shù)據(jù)表明，質(zhì)子治療腫瘤有效率達到表明，質(zhì)子治療腫瘤有效率達到95%以上，五年存活率高達以上，五年存活率高達80%，被高能物理界和醫(yī)學界評估為，被高能物理界和醫(yī)學界評估為療效最好、副作用最少療效最好、副作用最少的治療方法。的治療方法。 解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心世界第四、國內(nèi)第一（唯

28、一）世界第四、國內(nèi)第一（唯一）解決途徑解決途徑質(zhì)子放射治療質(zhì)子放射治療山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心山東淄博萬杰醫(yī)院博拉格質(zhì)子治療中心 小小 結(jié)結(jié)劑量分次方式的影響因素劑量分次方式的影響因素n“4R”（修復、細胞的增殖、細胞周期的再分布、腫瘤內(nèi)修復、細胞的增殖、細胞周期的再分布、腫瘤內(nèi)乏氧細胞的再氧合乏氧細胞的再氧合）因素在早反應正常組織、腫瘤組織、）因素在早反應正常組織、腫瘤組織、晚反應正常組織中的相互作用晚反應正常組織中的相互作用n射線種類射線種類1.照射技術(shù)（外照射、內(nèi)照射、內(nèi)外照射結(jié)合）照射技術(shù)（外照射、內(nèi)照射、內(nèi)外照射結(jié)合）時間劑量因子實用型數(shù)學模型時間劑量因子實用型數(shù)學模型 T

29、DF（時間劑量因子）模型（時間劑量因子）模型 L-Q線性二次模型線性二次模型TDF模型模型NSD為正常組織的總耐受劑量；為正常組織的總耐受劑量； T/N為次間平均間隔時間（為次間平均間隔時間（d）；）；d為分次劑量（為分次劑量（cGy） ； N為達到總耐受劑量時應給的分次數(shù)為達到總耐受劑量時應給的分次數(shù)體外照射時：體外照射時：TDF模型模型短壽命同位素臨時插植治療時：短壽命同位素臨時插植治療時：為同位素的衰變常數(shù)；為同位素的衰變常數(shù)； r0為插植時初始劑量率（為插植時初始劑量率（cGy/h）短壽命同位素永久性插植治療時短壽命同位素永久性插植治療時（T）：長壽命同位素低劑量率連續(xù)照射時：長壽命同

30、位素低劑量率連續(xù)照射時：T為插植時間（為插植時間（h）；）； r為劑量率（為劑量率（cGy/h）TDF模型模型體外照射和近距離照射結(jié)合時：體外照射和近距離照射結(jié)合時：對療程間或內(nèi)、外照射間的間斷休息，需要用對療程間或內(nèi)、外照射間的間斷休息，需要用衰減因子衰減因子修正：修正：T為某一療程的時間；為某一療程的時間；G為該療程結(jié)束后，下一療程開始時的間隔為該療程結(jié)束后，下一療程開始時的間隔 上述的上述的TDF方程均為常量等式，不能反映組織本身的特征方程均為常量等式，不能反映組織本身的特征L-Q線性二次模型線性二次模型 生物等效劑量（生物等效劑量（Biologically Effective Dose，BED）其中：其中：L-Q線性二次模型線性二次模型近距離低劑量率連續(xù)照射時：近距離低劑量率連續(xù)照射時： R為劑量率（為劑量率（Gy/h）；）； T為照射時間（為照射時間（h）；）； 為亞致死損傷修復的修復率常數(shù)；為亞致死損傷修復的修復率常數(shù)； 1/ 為平均修復時間；為平均修復時間； N次低劑量率近距離連續(xù)照射：次低劑量率近距離連續(xù)照射：L-Q線性二次模型線性二次模型同位素半衰期較短時同位素半衰期較短時（與（與