放射治療劑量學(xué)

放射治療劑量學(xué)放射治療治愈率為18%

手術(shù)治愈率為22%大約2/3的瘤患者在病情的不同階段出于不同目的需要放射治療性放射治療可以是單一放射治療。放射治療可分為：根治性

姑息性1895年德倫琴發(fā)現(xiàn)X線1896年居夫人、貝克爾發(fā)現(xiàn)鐳以上兩種射線源的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志使用射線放射腫瘤的開始1922年第臺(tái)深部線按放射源位于腫瘤的位置，將放射治療照射方式分為外照射和內(nèi)照射。外照射放射源位于患者體外在體外距體表一定距離處放出射線并穿過人體行射治療。常規(guī)外照射：固定源皮距照射和等中心照射（固定源軸距照射）內(nèi)照射治療亦稱近距離治療，是將封閉的放射源送到腔內(nèi)，管內(nèi)組織間進(jìn)行照射治療。帶電粒子：電子、質(zhì)子、α粒子↑輻射：電離輻射直接電離輻}{間電離輻}和電離輻射↓不帶電粒子的輻射：光子、中子彈性碰撞：沒有能量損失

非彈性碰撞：有能量損失X(γ)射線物質(zhì)相作半價(jià)層:為γ射穿過物質(zhì)強(qiáng)度衰減到其初始值的一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的吸收體的厚度。X(γ子與物質(zhì)的相互作用的主要過程有：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)本質(zhì)：X(γ光與自由電子發(fā)生相互作用的結(jié)果。）、電子對(duì)效應(yīng)等。（）n=In20/In2=4.32全擋時(shí)要求使得原射線的穿射量超過5%照射量：表征射線和γ射線在關(guān)心的體積內(nèi)用于電離空氣的能量。適用介質(zhì)：空氣適輻射類型：γ射輻射吸收劑量：表征任何輻射在所關(guān)心的體積內(nèi)被物質(zhì)吸收的能量。適用介質(zhì)：任何介質(zhì)適用輻射類型：任何類型和能量的電離輻射

比釋動(dòng)能：表征非帶電粒子在所關(guān)心的體積內(nèi)交給帶電粒子的能量。適用介質(zhì)：任何介質(zhì)適輻射類型：非帶電粒子輻射標(biāo)準(zhǔn)體膜：長寬高分別為30cm的立方體水模。劑量測量方法：實(shí)驗(yàn)室使用：量熱法、化學(xué)劑量法現(xiàn)場應(yīng)用：電離室、半導(dǎo)體劑量計(jì)、膠片法、熱釋光法↓是被國際權(quán)威機(jī)構(gòu)和國家監(jiān)督部門確定的放治療劑量校準(zhǔn)和日常監(jiān)測的主要方法。X射線的產(chǎn)生產(chǎn)生X射線必須具備兩個(gè)條件：（）高速運(yùn)的電子流。（）適當(dāng)?shù)牡K物阻止電子運(yùn)陽靶陽極靶的作用是用以阻擋高速電子流，使其所具有的能量部分轉(zhuǎn)變成射線的能量。要獲得高速電子流需要具備兩個(gè)條件：（）先要有個(gè)由高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場，用以加速電子，使之獲得足夠大的動(dòng)能。（）次是要一個(gè)高真空度的空間證高速電子流免受空氣分子的阻擋而低能量，同時(shí)又保證燈絲不致因氧化而被燒毀。X射線的產(chǎn)生裝置一臺(tái)完整的X線主要由X線管高發(fā)生器控制臺(tái)治床其他輔助控制裝置和設(shè)備構(gòu)成。其中X射線管是裝置的核心部件是由一個(gè)高度真封裝有陽極和陽極的硬質(zhì)玻璃管構(gòu)成。γ射線與CO源原子核外電子所處的不同能量狀態(tài)稱為原子能級(jí)。CO治機(jī)和半影CO治機(jī)半影：幾何半影（與機(jī)器有關(guān)）、穿射半影（與機(jī)器有關(guān)、準(zhǔn)直器有關(guān)）、散射半影（與體模有關(guān)）醫(yī)用電子直線加速器有高能X射及高能電子兩種射線束模式應(yīng)用放射治--外照射廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代近距離后裝治療機(jī)一般由四部分組成：（）射源：于后裝治療機(jī)的放源一般采用或，前國內(nèi)98%后治療機(jī)采用依源。（）源器（）室及放源驅(qū)動(dòng)單元（）療計(jì)劃統(tǒng)

模擬定位機(jī)在治療計(jì)劃設(shè)計(jì)過程中主要執(zhí)行兩大功能：為療計(jì)劃設(shè)計(jì)者提供有關(guān)腫瘤和重要器官影像信息。用治療方案的驗(yàn)證和模擬。CT模機(jī)主要由CT和激光燈組成。激光燈系統(tǒng)包括數(shù)字控制軟件、三維可動(dòng)激光和激光燈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。一般情況下為了劑量計(jì)算或測量，參考點(diǎn)通常規(guī)定為模體表面下射線軸上的一點(diǎn)。源皮距（:表沿射線中心軸從線源到體模表面的距離。源瘤距（：表示射線源沿射線中心軸到腫瘤中心的距離。源軸距（）表示射線到機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心的距離。百分深度劑量定義：百分深度劑量PPD是描述射線沿中心軸相對(duì)劑量分布的物理量，義為射線中心軸上某一深度d處吸收劑量與參考點(diǎn)深度d0處量的百分比：DdPDD=----------X100%D0百分深度劑量在體模內(nèi)存在最大值或體模內(nèi)存在吸收劑量最大值現(xiàn)象稱之為劑量建成效應(yīng)。對(duì)長方形照射野設(shè)矩形野的長、寬分別為a和，等效方形野的邊長為C，據(jù)積周：比相同的方法有：C2a·2ab--------=-------------即--------4C2（﹢）a﹢對(duì)百分深度劑量的影響：射能量及體模深度

射的大小與形狀

源距組織空氣比）指體模內(nèi)射線中心軸上任一點(diǎn)吸收劑量Dd與間同一位置上由空氣吸收劑量Dfs之DdDfs影響組織空氣比的因素：組織空氣與源皮距無關(guān)組織空氣比隨組織深度的變化非常類似于百分深度劑量劑量中，將體模最大劑量點(diǎn)處的組織空氣比稱為背散射因子）BSF取于患者體厚、射線能量、照射野面積及形狀，于源皮距無關(guān)。f﹢組織空氣比與百分深度劑量的關(guān)系TAR=(----------------)2f﹢dm

原散線與散射線體模中任意點(diǎn)的劑量為原射線和散射線之和。散射線的來源：1.原散線與治療機(jī)準(zhǔn)直器系統(tǒng)作用產(chǎn)生的散射光子。原散射線以及穿過治療機(jī)準(zhǔn)直器和射線擋塊后的漏散射光子與體膜用產(chǎn)生的散射線。射野輸出因子（）射野在空氣中的輸出劑量與參考射野（一般為10cm×）在空中的輸出劑量之比（一般查表得到）準(zhǔn)直器散射因子Sc

體模散射因子Sp組織體模比：體模中射野中心軸上的任意一點(diǎn)的劑量Dd與間一點(diǎn)體模射野中心軸上參考深度處同一射野的劑量Dd0的。與TMR的比TMR用于源皮距照射

用于等中心照射SAD=100cm散射最大劑量比）體模內(nèi)射線中心軸上任意一點(diǎn)的散射劑量與空間的同一位置劑深度處有效原射線劑量之比。

與源皮距無關(guān)定劑量曲線定義：將體模中百分深度劑量相同的點(diǎn)連接起來，即成等劑量曲線。射野平坦度和對(duì)稱性的范圍）依據(jù)照射野的幾何大小用射野緣向射野中心等比地縮小為原射野的80%在80%范圍內(nèi)。楔形角：在10cm參深度處的某一條等劑量曲線與1/2射寬的焦點(diǎn)連線與通過射野中心軸垂直的夾角定義為楔形角α：際輻射單位與測量委員會(huì)有效源皮距：校正因子CFTMR射野擋鉛的主要目的是將規(guī)定射野變成不規(guī)則射野，以使射野形狀和靶區(qū)形狀的投影一致，或保護(hù)射野內(nèi)重要組織或器官。低熔點(diǎn)鉛合金通常由50%鉍、26.7%、鎘錫工制成。此種合金的熔點(diǎn)70，密度近似等于9.4g/cm3約為鈍鉛的83%，用這種低熔點(diǎn)鉛制作的擋塊厚度是鉛擋塊厚度的1.21倍。

電子線最大射程和最大能量關(guān)系：在水中或軟組織中高電子的量基本按2Mev/cm速遞減。0.5%-2%12-20Mev2%-5%↑電子線的劑量分布特征：可分為劑量建成區(qū)、高劑量坪區(qū)、劑量跌落區(qū)和射污染區(qū)↓↓治療區(qū)）DS:表劑量X線污染坪區(qū)：劑量跌落區(qū)的梯度能量：3d后2或）d=3，小于兩電子束射野原則：是使50%等量曲線在所需的深度相交，形成較好的劑量分布。腫瘤區(qū)GTV）指過臨床或影像學(xué)檢查能夠確定的腫瘤以及受侵犯的組織。原發(fā)治療區(qū)（）區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移GTV-R）遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移）臨床靶區(qū)（）指包括腫瘤區(qū)和腫瘤可能侵犯的亞臨床病灶區(qū)域。＋臨床灶浸潤的不確定性區(qū)域計(jì)劃靶區(qū)（）即CTV＋區(qū)位置移動(dòng)的不確定性。（）預(yù)見性移動(dòng)：如治療擺位的位置誤差（少于5mm）（）可預(yù)見誤差：①呼吸系統(tǒng)和心臟搏動(dòng)導(dǎo)致的位置誤差②內(nèi)部器官運(yùn)動(dòng)和位移導(dǎo)致的位置誤差最理想情況是：PTV=CTV≈治療區(qū)TV）：放療醫(yī)生根目標(biāo)（根o姑息放療）選定的可達(dá)致治療目的的劑量區(qū)域。TV=PTV時(shí)好，但臨床實(shí)踐應(yīng)用中TV均于PTV照射區(qū)（）：指靶區(qū)周圍的感組織和器官被一定范圍的等劑量曲線所包括的區(qū)域。通常選擇等劑量曲線所包繞的區(qū)域作為IV。危機(jī)器官（）能包括在照射野內(nèi)的重要織和器官。計(jì)劃危及器官（）與定一樣，在確定危及器官。放射治療照射野設(shè)計(jì)的劑量學(xué)原則臨床劑量學(xué)四原則：（）區(qū)劑量準(zhǔn)確（）瘤靶區(qū)量分布要均勻劑量變化梯度不能超過±既要達(dá)到90%的劑量分布（）射野設(shè)應(yīng)盡量提高治療區(qū)域內(nèi)的劑量，降低照射區(qū)正常組織受量。、（）護(hù)腫瘤圍重要器官免受照射，至少不能使它們的照射劑量超過其耐受劑量。準(zhǔn)、均、高、保

劑量體直方圖（DVH）(L1﹢共面照射野相接辦法S=2SSDLd野間距的計(jì)算：S=-------------2SSD四種常用照射野：

在皮膚表面預(yù)留間距體野

切野

楔野

4.等心野近距離放射治療的分類：低劑量率：中劑量率：高劑量率：12Gy/h攝片定位的方法有正交重建法交重建法心重建法角重建法及空間平移面重建法）等。強(qiáng)調(diào)放療（）早反應(yīng)組織：特點(diǎn)組織細(xì)胞更新快，少數(shù)增殖快的組織在照射后1--2d就始增殖。經(jīng)射后損傷表現(xiàn)早，一般在照射后2-3周現(xiàn)出來。αβ值高對(duì)治療時(shí)間變化敏感對(duì)次劑量變化不敏感晚反應(yīng)組織特點(diǎn)1.對(duì)總治療時(shí)間變化不敏感分劑量變化敏感TD5/5最小耐受劑量，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，治療5年，5%病例發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的劑量。TD50/5最大耐受劑量，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，治療年，的者發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的劑量。分次放射治療的生物學(xué)基礎(chǔ)：細(xì)放射損傷的修復(fù)細(xì)周期的再分布乏細(xì)胞再氧合組的再群體化。射線對(duì)細(xì)胞作用的關(guān)鍵的靶點(diǎn)是常規(guī)分割超分割

每次劑量（）每次劑量（）

次天次天

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L--Q線二次模型生物效應(yīng)劑量是指分次數(shù)無窮多劑量無窮小時(shí)產(chǎn)相等的生物效應(yīng)所需的理論總劑量。dBED=nd（＋------------）n:總數(shù)：單次劑量αβ腫αβαβ上式表達(dá)的是次數(shù)的性函數(shù)，因此BED像TDF一樣，可以直接進(jìn)行相加：BED總＋＋放療過程中的輻射防護(hù)輻射防護(hù)的基本原則：實(shí)的正當(dāng)性

實(shí)踐的利益＞付出的利益防的最優(yōu)化個(gè)劑量限值外照射防護(hù)的基本方法：時(shí)防護(hù)距防護(hù)屏防護(hù)例題一.假設(shè)早反應(yīng)組織a/B=10Gy反應(yīng)組織a/β=3Gy,常規(guī)治療2Gyx1次/d,每周5次×6周,則早反應(yīng)組織有效生物劑量為多少解：

d2BED=nd（＋-----------×6×（＋）αβ

10.如改為超分割治療，1.15Gyx2/d,每周5天×周則早反應(yīng)組織有效生物劑量為多少?解：

d1.15BED=nd（＋-----------×7××1＋）αβ

10.如改為超分割治療1.15Gyx2次/d每周5天×7周,則晚反應(yīng)組織有效生物劑量為多少?解：

d1.15BED=nd（＋-----------×7××1＋）αβ

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例題二某腫瘤患者(腫瘤a/β值為10Gy)，原計(jì)劃治療方案70Gy/35次/7,由于8次發(fā)生給量錯(cuò)誤為3Gy1次，如果接下來治療繼續(xù)用2Gy/次治療，完成與原計(jì)劃相當(dāng)?shù)寞煶绦枰僬丈浯螖?shù)約為多少次?d解：∵（＋）αβ22∴×1＋------8××＋--------)＋××＋)101010解得例題三當(dāng)一個(gè)晚反應(yīng)組織中出現(xiàn)了早反應(yīng)組織性質(zhì)的腫瘤在行根治性放射治療時(shí),可在療程中考慮超分割放射治療。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析原因解：早反應(yīng)組織對(duì)分次劑量變化不敏感而對(duì)總治療時(shí)間敏感反應(yīng)組織對(duì)分次劑量變化敏感而對(duì)總治療時(shí)間不敏感,因此，采用超分割放射治療降低分次劑量縮短總治療時(shí)間，可以在不降低腫瘤(即早反應(yīng)組織)控制的前提