放射治疗概述与进展
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肿瘤放射治疗学进展
随着影像技术和计算机技术的发展，精准放疗已成为肿瘤放射治疗的重要发展方向。通过精确的定位和剂量计算，实 现对肿瘤的精确照射，减少对周围正常组织的损伤。
立体定向放疗
立体定向放疗是一种新型的放疗技术，通过使用多个小型射野从不同角度聚焦于肿瘤，实现对肿瘤的高剂量照射，同 时减少周围正常组织的剂量。
图像引导放疗
常组织的损伤。
肿瘤放射生物学的新理解
01
肿瘤细胞对放射线的敏感性差异
研究发现不同肿瘤细胞对放射线的敏感度不同，这为个性化放疗提供了
依据。
02
肿瘤细胞周期与放射敏感性的关系
了解肿瘤细胞周期的特点，有助于选择最佳的放疗时机，提高治疗效果。
03
肿瘤乏氧与放射抵抗
研究肿瘤乏氧与放射抵抗的关系，为克服放疗抵抗提供了新的思路。
早期的肿瘤放射治疗学主要采用镭和X射线进行治疗，随着科技的发展，放疗技术逐渐演变为使用高 能直线加速器、伽马刀、射波刀等多种设备和技术。
肿瘤放射治疗的重要性
肿瘤放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段之一，它能够通过局部控制肿瘤来延长 患者的生存期和提高生活质量。
对于某些类型的肿瘤，放疗甚至是唯一有效的治疗方法，如皮肤癌、前列腺癌等 。此外，放疗还可以与其他治疗方法如手术、化疗等联合应用，提高综合治疗效 果。
头颈部肿瘤类型
头颈部肿瘤主要包括鼻咽癌、喉癌、口腔癌、口咽癌等， 不同类型的肿瘤放射治疗策略略有不同。
放射治疗技术
随着放射治疗技术的不断发展，三维适形放疗、调强放疗 和立体定向放疗等技术在头颈部肿瘤中得到广泛应用，提 高了治疗的精确性和疗效。
胸部肿瘤的放射治疗
胸部肿瘤放射治疗概述
胸部肿瘤放射治疗主要包括肺癌、食管癌和纵隔肿瘤的治疗，通过放射线对胸部肿瘤进行 照射，达到控制和缩小肿瘤的目的。
立体定向放疗
立体定向放疗是一种新型的放疗技术，通过使用多个小型射野从不同角度聚焦于肿瘤，实现对肿瘤的高剂量照射，同 时减少周围正常组织的剂量。
图像引导放疗
常组织的损伤。
肿瘤放射生物学的新理解
01
肿瘤细胞对放射线的敏感性差异
研究发现不同肿瘤细胞对放射线的敏感度不同，这为个性化放疗提供了
依据。
02
肿瘤细胞周期与放射敏感性的关系
了解肿瘤细胞周期的特点，有助于选择最佳的放疗时机，提高治疗效果。
03
肿瘤乏氧与放射抵抗
研究肿瘤乏氧与放射抵抗的关系，为克服放疗抵抗提供了新的思路。
早期的肿瘤放射治疗学主要采用镭和X射线进行治疗，随着科技的发展，放疗技术逐渐演变为使用高 能直线加速器、伽马刀、射波刀等多种设备和技术。
肿瘤放射治疗的重要性
肿瘤放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段之一，它能够通过局部控制肿瘤来延长 患者的生存期和提高生活质量。
对于某些类型的肿瘤，放疗甚至是唯一有效的治疗方法，如皮肤癌、前列腺癌等 。此外，放疗还可以与其他治疗方法如手术、化疗等联合应用，提高综合治疗效 果。
头颈部肿瘤类型
头颈部肿瘤主要包括鼻咽癌、喉癌、口腔癌、口咽癌等， 不同类型的肿瘤放射治疗策略略有不同。
放射治疗技术
随着放射治疗技术的不断发展，三维适形放疗、调强放疗 和立体定向放疗等技术在头颈部肿瘤中得到广泛应用，提 高了治疗的精确性和疗效。
胸部肿瘤的放射治疗
胸部肿瘤放射治疗概述
胸部肿瘤放射治疗主要包括肺癌、食管癌和纵隔肿瘤的治疗，通过放射线对胸部肿瘤进行 照射，达到控制和缩小肿瘤的目的。
乳腺癌放射治疗的新进展
乳腺癌放射治疗的新进展乳腺癌放射治疗的新进展1、引言乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，临床治疗中，放射治疗在提高疗效、减少复发率以及改善生存率方面起着重要作用。
本文将介绍乳腺癌放射治疗的最新进展，包括治疗技术、剂量计算、治疗方案选择等。
2、乳腺癌放射治疗技术2.1 传统放射治疗技术传统放射治疗技术包括外部放射治疗和内部放射治疗，外部放射治疗常用的技术包括三维适形放射治疗、调强放射治疗和强子治疗等。
内部放射治疗主要是通过放射源直接放置在肿瘤周围或内部，例如高剂量率表面放射治疗和乳腺癌粒子治疗等。
2.2 新近放射治疗技术随着科技的进步，新近放射治疗技术不断涌现。
其中，立体定向放射治疗（SBRT）是一种精确定位并高剂量辐照肿瘤的技术。
其他新近技术包括调强强调放射治疗（IMRT）、融合放疗和免疫放射治疗等。
3、乳腺癌放射治疗剂量计算3.1 剂量计算的基本原理剂量计算是放射治疗规划的关键一步，准确的剂量计算可以保证治疗的有效性和安全性。
常见的剂量计算方法包括射线剂量计算和Monte Carlo方法。
3.2 基于射线剂量计算的方法基于射线剂量计算的方法包括蒙特卡洛算法、ISD（Iterative Surface Dose）方法和点核计算等。
3.3 基于Monte Carlo方法的剂量计算Monte Carlo方法是一种基于随机抽样的方法，它可以模拟射线的传输过程以及与组织相互作用的概率。
4、乳腺癌放射治疗方案选择4.1 早期乳腺癌放射治疗方案早期乳腺癌放射治疗方案主要包括乳房或乳腺床区域的整体放射治疗和局部放疗。
4.2 中晚期乳腺癌放射治疗方案中晚期乳腺癌放射治疗方案主要包括乳房或乳腺床区域的局部治疗和辅助放疗。
5、本文档涉及附件本文档附带相关研究论文、放射治疗方案示例以及剂量计算数据等。
6、本文所涉及的法律名词及注释6.1 放射治疗：指利用放射线照射疾病部位，以达到控制肿瘤生长或减轻症状的治疗方法。
6.2 适形放射治疗：是指根据肿瘤部位和形态设计出合适的照射区域和剂量分布，以达到控制肿瘤生长的目的。
放射治疗概述与进展
• 利用这些图像和(或 )信号，引导此次治疗和(或) 后续分次治疗
.
43
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
.
44
IGRT系统流程
.
45
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
.
26
放疗与其他治疗的综合治疗
放疗与手术的综合治疗：
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
缺点：（1）延迟手术（2）可能影响切口愈合
术前放疗价值较为肯定的有头颈部肿瘤如上颌 窦癌、宫体癌、直肠癌等。放疗2-4周后手术。
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
.
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
53
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸 运动幅
度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
.
54
放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
.
43
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
.
44
IGRT系统流程
.
45
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
.
26
放疗与其他治疗的综合治疗
放疗与手术的综合治疗：
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
缺点：（1）延迟手术（2）可能影响切口愈合
术前放疗价值较为肯定的有头颈部肿瘤如上颌 窦癌、宫体癌、直肠癌等。放疗2-4周后手术。
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
.
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
53
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸 运动幅
度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
.
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放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
肺癌中的放疗技术进展
肺癌中的放疗技术进展肺癌是引起世界范围内死亡人数高居榜首的恶性肿瘤之一。
随着医学技术的不断进步，放疗作为肺癌治疗的主要手段之一，也取得了令人鼓舞的进展。
本文将就肺癌中的放疗技术进展进行探讨。
一、放射治疗在肺癌治疗中的重要性放射治疗是通过利用高能辐射杀死癌细胞或抑制其生长，从而达到消灭或缩小肿瘤的目标。
相较于手术切除和化学药物治疗，放射治疗具有非侵入性、可局部控制和减少对周围组织损伤等优势。
在早期肺癌患者中，手术切除是常见的方法，但对于晚期患者或那些不能耐受手术的患者来说，放射治疗成为了一种重要的选择。
二、立体定向放射治疗（SBRT）在肺癌中的应用立体定向放射治疗（SBRT）是近年来发展起来的一种精准放疗技术，通过将高剂量辐射限制在肿瘤组织内部，最大程度地减少对正常组织的损害。
SBRT常用于治疗小型非小细胞肺癌（NSCLC），其依赖现代医学成像技术（如CT、PET等）以及先进的计算机规划系统进行精确定位。
相比传统放射治疗，SBRT具有更高的局部控制率和更低的毒副反应。
三、调强放射治疗（IMRT）在肺癌中的进展调强放射治疗（IMRT）是另一种近年来应用广泛的放射治疗技术。
IMRT能够根据不同区域和器官对辐射敏感度进行个体化调整和优化，从而实现更加精确的剂量分布，减少周围正常组织的损伤。
该技术在肺癌中应用，既可作为单一治疗方式，也可以与手术切除或化学药物联合应用。
IMRT在提高生存率和降低毒副反应方面取得了显著成效。
四、介入性放射治疗在肺癌中的应用介入性放疗是通过导管或注射方式，将放射性物质送入肿瘤组织内部进行治疗。
在肺癌中，经皮经导丝放射治疗和经纳米粒子介入性放疗是常见的两种方法。
前者一般应用于局部晚期肺癌患者，通过将放射性粒子插入到肿瘤组织内部释放剂量辐射，达到局部控制的效果。
后者则是利用微粒向血液输送药物，使其直接靶向肿瘤细胞，增强放射治疗的效果。
五、免疫放射治疗在肺癌中的发展免疫治疗已成为近年来肿瘤领域的突出亮点之一。
恶性肿瘤的放射治ppt课件
12
• (二)姑息性放疗
•
姑息性放疗是指应用放疗方法治疗晚期肿瘤
患者，以达到缩小肿瘤、改善症状、减少痛苦、
延长生存期的目的。姑息性放疗又可称为减症放
疗，主要有以下作用：
•
1）止痛 ， 如肿瘤骨转移及软组织浸润等所
引起的疼痛。
•
2）缓解压迫， 如肿瘤引起的消化道、呼吸
道、泌尿系统等的梗阻。
•
3）止血， 如宫颈癌出血、肺癌或肺转移病
素等处理。上呼吸道感染是其诱因，应注意保暖，
预防感冒。反射性肺纤维化发生在放疗结束后的 2-4个月，表现为气短、干咳，需对症处理。
9
1、放射杀伤癌细胞的机制
• (一)放疗作用机制
•
放疗之所以能发挥抗癌作用，是因为放射线本身具
有能量，称为辐射。众所周知，辐射在自然环境中可以诱
发癌变，而在放疗中，辐射可作为杀灭癌细胞的一种有效
手段，通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构 和细胞活性的改变，最终杀死癌细胞。当细胞吸收任何形
式的辐射能量后，射线都可能直接与细胞内的结构发生作 用，直接或间接地损伤细胞DNA，导致细胞死亡。直接损 伤主要由射线直接作用于DNA，引起DNA分子出现断裂、
2
一、 放射治疗的概述
•
近年来恶性肿瘤的发病率呈逐年上升趋势，恶性肿瘤已成为严重威
胁人类健康的首要疾病。传统的恶性肿瘤治疗的主要手段有手术治疗、
放射治疗、化学治疗、中医中药治疗以及近年出现的生物治疗、基因治
疗等。放射治疗是最重要的肿瘤治疗手段之一。自从伦琴发现X射线以
来，放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史，并逐渐形成了一门以放
•
骨转移剧痛： 骨转移的放射治疗的止痛作用
• (二)姑息性放疗
•
姑息性放疗是指应用放疗方法治疗晚期肿瘤
患者，以达到缩小肿瘤、改善症状、减少痛苦、
延长生存期的目的。姑息性放疗又可称为减症放
疗，主要有以下作用：
•
1）止痛 ， 如肿瘤骨转移及软组织浸润等所
引起的疼痛。
•
2）缓解压迫， 如肿瘤引起的消化道、呼吸
道、泌尿系统等的梗阻。
•
3）止血， 如宫颈癌出血、肺癌或肺转移病
素等处理。上呼吸道感染是其诱因，应注意保暖，
预防感冒。反射性肺纤维化发生在放疗结束后的 2-4个月，表现为气短、干咳，需对症处理。
9
1、放射杀伤癌细胞的机制
• (一)放疗作用机制
•
放疗之所以能发挥抗癌作用，是因为放射线本身具
有能量，称为辐射。众所周知，辐射在自然环境中可以诱
发癌变，而在放疗中，辐射可作为杀灭癌细胞的一种有效
手段，通过射线与癌细胞间能量的传递，引起癌细胞结构 和细胞活性的改变，最终杀死癌细胞。当细胞吸收任何形
式的辐射能量后，射线都可能直接与细胞内的结构发生作 用，直接或间接地损伤细胞DNA，导致细胞死亡。直接损 伤主要由射线直接作用于DNA，引起DNA分子出现断裂、
2
一、 放射治疗的概述
•
近年来恶性肿瘤的发病率呈逐年上升趋势，恶性肿瘤已成为严重威
胁人类健康的首要疾病。传统的恶性肿瘤治疗的主要手段有手术治疗、
放射治疗、化学治疗、中医中药治疗以及近年出现的生物治疗、基因治
疗等。放射治疗是最重要的肿瘤治疗手段之一。自从伦琴发现X射线以
来，放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史，并逐渐形成了一门以放
•
骨转移剧痛： 骨转移的放射治疗的止痛作用
肿瘤放射治疗的理论基础与技术进展
温（ ４ ２ ～ ４ ３℃） 能提高细胞的放射敏感 性。 ２ 放射线对肿瘤细 胞的 杀伤 与时 间、 剂量 、 体积 、 分次放射治
正常组织的反应程度及反应 时间， 与放射治疗总剂量 、 分次剂
量及照射方式、 照射体积、 组织 内干细胞和增殖细胞及功能性
肿瘤 的 同时还 能保存 完整器 官、功 能和美容 效果 。临床 上
６ ５ ％一 ７ ５ ％的恶性肿瘤 患者在疾病 的不 同时期 因为 不 同的治
疗 目的而接受放 射治疗［ １ 】 。 １ 生物体细胞经射线作用后 的生物效应 任何 生物体 受到射线辐射都会产生一系列变化，肿 瘤细 胞 接受一定 剂量辐 射后的主要 生物效应是损伤和死亡。细胞
复（ ｒ ｅ ｐ ａ ｉ ｒ ） ； ② 细胞 的再增殖 （ ｒ ｅ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ； ③ 再氧 化（ ｒ ｅ ｏ ｘ ｙ —
ｇ ｅ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ； ④ 细胞周期 的重新分 布（ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 。射线 引起
治疗主要是康普顿效应。 目前 以物质吸收剂量表 示射线剂量。 吸收剂量的单位是 Ｊ ／ ｋ ｇ ， 专用名称是 Ｇ ｙ 。１ Ｇ ｙ ＝ １ Ｊ ／ ｋ ｇ ， 过去 曾
使用 ｒ ａ ｄ 表 示吸收剂量 ， １ Ｇ ｙ ＝ １ ０ ０ ｃ Ｇ ｙ ＝ １ ０ ０ ｍｄ 。射线 能量 恒
反应组织。
死亡是 随机 的， 有增殖 性死亡和 间期 性死 亡两种形 式。线性
能量传 递（ Ｌ Ｅ Ｔ） 是指 带电粒子通过 物质 时能量损失 的速 率。
３ 放射治疗 中常用的射 线及剂量换算 用于放射治疗的射线按射线的带电性质可分为 ：① 带正
可将射线分为高 Ｌ Ｅ Ｔ射线和低 Ｌ Ｅ Ｔ射线 ，前者包括 中子等 ， 后者包括 电子、 光子（ ｘ、 射线 ） 。 用 相对 生物效应（ Ｒ Ｂ Ｅ） 来比 较不 同射线所 引起的生物效应差异 。辐射造成 的细胞损伤有 ３种 ： 致死 性损伤 ， 指不 可修 复的损伤 ； 亚致死性损伤 ， 在损伤 几 小时 内可修 复 ， 但在 其修复前再 给予照射可 引起致 死性损
正常组织的反应程度及反应 时间， 与放射治疗总剂量 、 分次剂
量及照射方式、 照射体积、 组织 内干细胞和增殖细胞及功能性
肿瘤 的 同时还 能保存 完整器 官、功 能和美容 效果 。临床 上
６ ５ ％一 ７ ５ ％的恶性肿瘤 患者在疾病 的不 同时期 因为 不 同的治
疗 目的而接受放 射治疗［ １ 】 。 １ 生物体细胞经射线作用后 的生物效应 任何 生物体 受到射线辐射都会产生一系列变化，肿 瘤细 胞 接受一定 剂量辐 射后的主要 生物效应是损伤和死亡。细胞
复（ ｒ ｅ ｐ ａ ｉ ｒ ） ； ② 细胞 的再增殖 （ ｒ ｅ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ； ③ 再氧 化（ ｒ ｅ ｏ ｘ ｙ —
ｇ ｅ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ； ④ 细胞周期 的重新分 布（ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 。射线 引起
治疗主要是康普顿效应。 目前 以物质吸收剂量表 示射线剂量。 吸收剂量的单位是 Ｊ ／ ｋ ｇ ， 专用名称是 Ｇ ｙ 。１ Ｇ ｙ ＝ １ Ｊ ／ ｋ ｇ ， 过去 曾
使用 ｒ ａ ｄ 表 示吸收剂量 ， １ Ｇ ｙ ＝ １ ０ ０ ｃ Ｇ ｙ ＝ １ ０ ０ ｍｄ 。射线 能量 恒
反应组织。
死亡是 随机 的， 有增殖 性死亡和 间期 性死 亡两种形 式。线性
能量传 递（ Ｌ Ｅ Ｔ） 是指 带电粒子通过 物质 时能量损失 的速 率。
３ 放射治疗 中常用的射 线及剂量换算 用于放射治疗的射线按射线的带电性质可分为 ：① 带正
可将射线分为高 Ｌ Ｅ Ｔ射线和低 Ｌ Ｅ Ｔ射线 ，前者包括 中子等 ， 后者包括 电子、 光子（ ｘ、 射线 ） 。 用 相对 生物效应（ Ｒ Ｂ Ｅ） 来比 较不 同射线所 引起的生物效应差异 。辐射造成 的细胞损伤有 ３种 ： 致死 性损伤 ， 指不 可修 复的损伤 ； 亚致死性损伤 ， 在损伤 几 小时 内可修 复 ， 但在 其修复前再 给予照射可 引起致 死性损
神经外科手术中的放射治疗
发展历程及现状
放射治疗发展历程
自19世纪末发现X射线和镭以来，放射治疗经历了从初级X射线治疗到现代精确 放疗技术的漫长发展历程。随着计算机技术和医学影像技术的不断进步，放射治 疗技术日益精确和个性化。
放射治疗现状
目前，放射治疗已成为肿瘤治疗的重要手段之一，与手术、化疗并称为肿瘤治疗 的三大支柱。现代放射治疗技术包括三维适形放疗、调强放疗、立体定向放疗、 质子重离子放疗等，具有高精度、高剂量、高疗效和低副作用等优点。
定义与原理
放射治疗定义
利用高能射线（如X射线、γ射线）或粒子束（如电子束、质子束）对肿瘤进行 照射，破坏肿瘤细胞的DNA结构，从而达到抑制或杀灭肿瘤细胞的目的。
放射治疗原理
放射治疗通过产生高能量射线，作用于肿瘤细胞，使其DNA分子发生断裂、交 联等损伤，导致肿瘤细胞死亡或生长受抑。同时，放射治疗还可通过影响肿瘤 细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡等途径发挥治疗作用。
在神经外科手术中应用
01
术前放射治疗
对于某些难以手术切除的脑肿瘤，术前放射治疗可以缩小肿瘤体积，降
低手术难度和风险。同时，术前放射治疗还可以减少术中出血和术后并
发症的发生。
02
术后放射治疗
对于已经手术切除的脑肿瘤，术后放射治疗可以杀灭残留的肿瘤细胞，
降低复发风险。特别是对于恶性程度较高的脑肿瘤，术后放射治疗是提
选择标准
一般来说，对于病变较小、位置较深或手术难度较大的患者，放射治疗可作为一种有效的治疗手段。同时，对于 手术后残留或复发的患者，放射治疗也可作为辅助治疗手段，提高治疗效果。在选择放射治疗时，应根据患者的 具体情况和医生的建议进行综合考虑。
PART 04
神经外科手术中放射治疗 操作规范与流程
当今肿瘤放射治疗的新发展1
（3）国外有些加速器采用“门控系统”（gating system）解决由呼吸造成的器官和肿瘤位移；用 所谓“CT-ON-RAIL”断层治疗解决摆位误差，即 把CT与加速器组合在一起，用同一治疗床，病 人被固定后进行CT扫描确定靶区，将床转或向 前推进到加速器治疗位置后才开始治疗。
四. 临床放射生物学 的进展
六： 光子刀(X-刀,γ-刀)及分次 立体定向适形放疗(FSCRT)的 概念、区别和优缺点
6.1 概念: 射线种类: 光子(photon: X & γ射线的本质和 区别) 电磁波谱......电子(electron,β), 中子,质子, 重粒子...... 6.2 光子刀(X-刀,γ-刀)的发展历史、优缺点和发展趋势 X-刀技术: 从头到体..., 全身..., 立体定向适形调强..., 自动逆向设计..., "三精放疗"..., 符合发展主流
5.2 X-刀、γ-刀等皆以治疗颅内良性病效果 最好：如AVM、脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤、 颅咽管瘤、海绵状血管瘤等。
5.3 全身良性病放疗分类： 5.3.1 皮肤类：（1）瘢痕瘤（2）足底 疣（3）角化棘皮瘤 5.3.2 血管瘤（XGL）类：（1）皮肤 和软组织XGL（2）中枢神经系统XGL（3） 眼眶XGL（4）肝海绵状XGL（5）椎体 XGL（6）特殊类型XGL 5.3.3 软组织良性病类：（1）滑囊炎 和腱鞘炎（2）纤维瘤（3）阴茎海绵体 硬结症（4） PTCA后预防血管再狭窄
（1）三维立体定向适形调强放疗 (3DSCIMRT); （2）放射生物学新领域的研究； （3）向冠心病等良性病治疗发展。
国际放疗专家的共识:
3DSCIMRT是20世纪末,21 世纪初 放疗技术发展的方向和主流。 可概括称为“三精”治疗, 即： 精确定位(CT立体定向); 精确设计( 3DTPS 逆向设计) 精确照射(适形调强)。
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加速器治疗恶性肿瘤
模拟定位机应用 + 1980’s MRI应用于肿瘤诊断和放疗
放疗计划系统（TPS）应用 + 1990’s 适形放射治疗及调强放射治疗（IMRT）
CT模拟机
放射治疗设备
深部X线治疗机
钴-60治疗机
放射治疗设备
直线加速器
后装治疗机
放射治疗的辅助设备
治疗计划系统（TPS） + 利用数学模型，计算剂量分布的计算机系
WHO2002年报告45%的恶性肿瘤可治 愈，其中手术治愈22%，放射治疗治愈 18%，化疗治愈5%。
+ 一、 + 二、 + 三、 + 四、 + 五、 + 六、 + 七、
放射治疗发展历史 放射治疗设备 放射物理 放射生物 放射治疗临床 IMRT和IGRT 放射治疗进展
放射治疗发展历史
1895年 伦琴 发现 X 射线
引导图像类型 4D 图像
Brain-lab 的Norvalis立体定向放疗系统 Accuray 的CyberKnife 立体定向放疗系统
这两种设备均安装了两对kV 级X 线球管和射线探测 器阵列,两对装置轴线正交,相对水平方向倾斜45°
IGRT的主要实现方式
IGRT应用 （在线校位）
获取3D计划影像
采用螺旋CT技术 • 锥形束 CT 医科达的Synergy 、西门子的Artiste 、
瓦里安的Trilogy 系列加速器
图像引导放射治疗
引导图像类型 3D CT图像 获取CT图像方法：
KV锥形束CT 医科达 synergy
KV、MV成角90度 获得3D容积图像 静态、动态EPID、
图像引导放射治疗
+ 姑息性放疗：一般分期较晚（有转移）， 病人健康状况差，对放射线抗拒等，通过 放疗缓解由肿瘤引起的局部症状，如癌性 疼痛、出血、压迫或侵犯引起的梗阻 。
首选放疗 鼻咽癌，喉癌，扁桃体癌，舌 癌，恶性淋巴瘤，宫颈癌，皮肤癌，上 段食道癌等
次选放疗或配合其它治疗 颅内肿瘤，上 颌窦癌，下咽癌，肺癌，下段食道癌， 胸腺癌，直肠癌，乳腺癌，膀胱癌，淋 巴瘤等
外线，或埋在患者体内的电磁波转发装置发出的电 磁波等
图像引导放射治疗
引导图像类型 2D 平片 • 传统胶片 拍摄正侧位或射野形状胶片，与计划
影像比较，查每次摆位；当误差大于允许值时， 通过移床予以校正，然后再做治疗 • 电子射野影像系统（EPID）
图像引导放射治疗
引导图像类型 3D CT图像 获取CT图像方法： • 同轨 西门子Primatom采用 CT-on-rail 技术 • 断层治疗的直接CT获取 Tomotherapy HiArt 系统
• 利用这些图像和(或 )信号，引导此次治疗和(或) 后续分次治疗
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
IGRT系统流程
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
开始精确治疗
病人摆位
修正位置
获取治疗体位影像
与计划图像比较匹配
IGRT的主要实现方式
IGRT应用（自适应放疗）
每个分次治疗时获取图像
测量每次摆位误差 根据最初(5～9 次) 误差预 测整个疗程的摆位误差; 调整PTV 和CTV 的间距
修改治疗计划 继续治疗
IGRT的主要实现方式
IGRT应用（呼吸门控技术）
• 加快计划设计的速度，降低剂量优化设计的复杂 性。
• 调整最佳治疗计划使之符合实际剂量投射技术的 要求，满足各种硬件条件的限制。
调强放射治疗
调强放疗的实施方法： • 静态调强
- 在叶片、机架、治疗床运动时不出束 - 较慢，较简单 • 动态调强 - 在叶片、机架、治疗床运动时要出束 - 较快，较灵活，较复杂
X线治疗机：X线 直线加速器：电子线，X线 重粒子加速器：质子，中子，负π介子和
碳，氧等重粒子
电离射线与物质的相互作用
X、γ射线 + 光电效应 + 康普顿效应 + 对电子效应
电子线 • 电离 • 激发 • 轫致辐射
电离射线的吸收剂量
+ Gy（格雷，Gray） + 1 Gy=100cGy=1J/Kg
临床适应症
• 肿瘤局部控制失败占主要的癌瘤 • 因肿瘤局部控制失败导致远地转移的癌瘤 • 解剖结构复杂、形状比较复杂，特别是凹
形靶区；或多靶点的肿瘤的治疗 • 常规放疗疗效很好，希望进一步减少放射
并发症和改进患者疗后的生存质量
图像引导放射治疗
定义 图像引导放疗（IGRT）是指通过放疗前以加 速器自带的CT进行扫描，采集并重建三维图 像，与治疗计划图像配准后再实施治疗。
放疗与手术的综合治疗
优点：大部分肿瘤已被切除，有手术及病理指 导放射治疗，有利于放射治疗的控制。
缺点：损伤了血运可能造成残存的癌细胞乏氧而 不敏感。
手术切除不彻底的病例采用术后放射治疗，可 降低局部复发。疗效较肯定的报告为乳腺癌、肺 癌、卵巢癌Ⅱ期、脑星形细胞瘤Ⅲ、Ⅳ级等。
放疗与化疗的综合治疗
目前应用广泛，如肺癌、食管癌、头颈部鳞癌、直肠 癌、宫颈癌等。 包括同步放化疗、序贯放化疗、交替治疗等。 优点：提高肿瘤局部控制，减少远处转移，器官结构 和功能的保存。 缺点：增加全身或局部毒性。
综合治疗不是简单的先手术，手术失败 后则放射治疗，放射治疗失败后化疗，而 是要组织相关科室的人员共同制订目的明 确、有根据、有计划且合理的综合治疗方 案，只有这样才能提高疗效。
调强适形放疗
适形放射治疗的分类：
经典适形放射治疗 调强适形放射治疗（IMRT）
调强适形放疗
概念： 调强放射治疗（IMRT）是一种能够将高剂量
放射治疗计划类似 • 治疗的机器跳数减少
容积旋转调强放射治疗
适应症
• 绝大多数传统调强技术能治疗的病种， VMAT同样也均能实现。 • 已有多篇文献成功报道了 头颈部癌，前列腺癌，直 肠癌，宫颈癌，肺癌，椎 体转移癌，多发脑转移癌 等。
螺旋断层放射治疗
定义 • 螺旋断层放疗 （TomoTherapy） 通过开关方式调制扇形束来 进行调强（IMRT）治疗， 该放疗系统像螺旋CT一样， 在机架和床的联动过程中用 螺旋断层方式进行放射 治疗。
统帮助比较、确定合理的放疗计划 + 逆向计划系统可以按照给定条件优化放疗
计划
放射治疗的辅助设备
模拟机： + 能重复治疗机的所有运动，并模拟治疗机
几何条件的X线透视装置 + 在模拟的治疗条件下，确定照射范围 + 可摄片留作资料 + CT模拟机可三维重建患者结构，并确定照
射野
放射物理学
射线的种类： 同位素：天然的，如镭226 人工的，如钴60 ，铱192
姑息性放疗 止痛：有效率80%以上；减 轻压迫：颅内高压，脊髓截瘫，上腔静 脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
放疗与其他治疗的综合治疗
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
• 中度敏感：基底细胞癌、鳞状细胞癌、非 小细胞肺癌
• 低度敏感：大部分脑瘤、软组织肿瘤、骨 肉瘤及恶性黑色素瘤
放射治疗临床应用
放射治疗总体原则：
尽量提高肿瘤区剂量， 同时尽量降低正常组 织受照剂量。达到杀 灭肿瘤，又不严重损 伤肿瘤周围正常组织 的目的。
放射治疗方式
+ 外照射（远距离）：源位于体外的一定距 离，集中照射某一处组织，是最常用的方 式。
1901年荣获首届Nobel物理学奖
放射治疗发展历史
1896年 贝克雷尔发现铀的放射性
放射治疗发展历史
1896年 居里夫妇发现镭
1903 年 Nobel物理学奖 1911年 Nobel化学奖
+ 1896年 第一例放射治疗 + 1920’s x线治疗喉癌 镭治疗宫颈癌 + 1930’s Courtard 建立了分次放疗的方法 + 1950’s 钴-60治疗恶性肿瘤 + 1970’s CT应用于肿瘤诊断和治疗
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸
运动幅 度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
7
容积旋转调强放射治疗
定义
容积旋转调强放射治疗 （VMAT）是指通过一种 新的剂量传输方法完成一 个弧或多个弧的机架旋转 来实现调强适形放射治疗， 在加速器传输剂量的同时 机架旋转角度、输出剂量 率、多叶准直器叶片的运 动位置均在连续不断地改 变。
容积旋转调强放射治疗
特点 • 与传统调强放射治疗 相比，治疗时间明显 缩短 • 剂量分布与传统调强
螺旋断层放射治疗
螺旋断层放疗机(TomoTherapy) 是目前世界上唯一能够治疗癌症的 CT 机
螺旋断层放射治疗
特点 • 将直线加速器和螺旋CT整合 • 每日兆伏级CT图像，可观察剂量分布及肿
模拟定位机应用 + 1980’s MRI应用于肿瘤诊断和放疗
放疗计划系统（TPS）应用 + 1990’s 适形放射治疗及调强放射治疗（IMRT）
CT模拟机
放射治疗设备
深部X线治疗机
钴-60治疗机
放射治疗设备
直线加速器
后装治疗机
放射治疗的辅助设备
治疗计划系统（TPS） + 利用数学模型，计算剂量分布的计算机系
WHO2002年报告45%的恶性肿瘤可治 愈，其中手术治愈22%，放射治疗治愈 18%，化疗治愈5%。
+ 一、 + 二、 + 三、 + 四、 + 五、 + 六、 + 七、
放射治疗发展历史 放射治疗设备 放射物理 放射生物 放射治疗临床 IMRT和IGRT 放射治疗进展
放射治疗发展历史
1895年 伦琴 发现 X 射线
引导图像类型 4D 图像
Brain-lab 的Norvalis立体定向放疗系统 Accuray 的CyberKnife 立体定向放疗系统
这两种设备均安装了两对kV 级X 线球管和射线探测 器阵列,两对装置轴线正交,相对水平方向倾斜45°
IGRT的主要实现方式
IGRT应用 （在线校位）
获取3D计划影像
采用螺旋CT技术 • 锥形束 CT 医科达的Synergy 、西门子的Artiste 、
瓦里安的Trilogy 系列加速器
图像引导放射治疗
引导图像类型 3D CT图像 获取CT图像方法：
KV锥形束CT 医科达 synergy
KV、MV成角90度 获得3D容积图像 静态、动态EPID、
图像引导放射治疗
+ 姑息性放疗：一般分期较晚（有转移）， 病人健康状况差，对放射线抗拒等，通过 放疗缓解由肿瘤引起的局部症状，如癌性 疼痛、出血、压迫或侵犯引起的梗阻 。
首选放疗 鼻咽癌，喉癌，扁桃体癌，舌 癌，恶性淋巴瘤，宫颈癌，皮肤癌，上 段食道癌等
次选放疗或配合其它治疗 颅内肿瘤，上 颌窦癌，下咽癌，肺癌，下段食道癌， 胸腺癌，直肠癌，乳腺癌，膀胱癌，淋 巴瘤等
外线，或埋在患者体内的电磁波转发装置发出的电 磁波等
图像引导放射治疗
引导图像类型 2D 平片 • 传统胶片 拍摄正侧位或射野形状胶片，与计划
影像比较，查每次摆位；当误差大于允许值时， 通过移床予以校正，然后再做治疗 • 电子射野影像系统（EPID）
图像引导放射治疗
引导图像类型 3D CT图像 获取CT图像方法： • 同轨 西门子Primatom采用 CT-on-rail 技术 • 断层治疗的直接CT获取 Tomotherapy HiArt 系统
• 利用这些图像和(或 )信号，引导此次治疗和(或) 后续分次治疗
图像引导放射治疗
校正患者摆位
调整治疗计划
引导射线束照射
最终目的
引导放射线准确的按计划设计投照到肿瘤靶区
IGRT系统流程
图像引导放射治疗
引导图像类型
• 二维 X射线透视图像或三维重建图像， • 有时间标记的四维图像 • 超声二维断层图像或三维重建图像 • 其他信号 可以是体表红外线反射装置反射的红
开始精确治疗
病人摆位
修正位置
获取治疗体位影像
与计划图像比较匹配
IGRT的主要实现方式
IGRT应用（自适应放疗）
每个分次治疗时获取图像
测量每次摆位误差 根据最初(5～9 次) 误差预 测整个疗程的摆位误差; 调整PTV 和CTV 的间距
修改治疗计划 继续治疗
IGRT的主要实现方式
IGRT应用（呼吸门控技术）
• 加快计划设计的速度，降低剂量优化设计的复杂 性。
• 调整最佳治疗计划使之符合实际剂量投射技术的 要求，满足各种硬件条件的限制。
调强放射治疗
调强放疗的实施方法： • 静态调强
- 在叶片、机架、治疗床运动时不出束 - 较慢，较简单 • 动态调强 - 在叶片、机架、治疗床运动时要出束 - 较快，较灵活，较复杂
X线治疗机：X线 直线加速器：电子线，X线 重粒子加速器：质子，中子，负π介子和
碳，氧等重粒子
电离射线与物质的相互作用
X、γ射线 + 光电效应 + 康普顿效应 + 对电子效应
电子线 • 电离 • 激发 • 轫致辐射
电离射线的吸收剂量
+ Gy（格雷，Gray） + 1 Gy=100cGy=1J/Kg
临床适应症
• 肿瘤局部控制失败占主要的癌瘤 • 因肿瘤局部控制失败导致远地转移的癌瘤 • 解剖结构复杂、形状比较复杂，特别是凹
形靶区；或多靶点的肿瘤的治疗 • 常规放疗疗效很好，希望进一步减少放射
并发症和改进患者疗后的生存质量
图像引导放射治疗
定义 图像引导放疗（IGRT）是指通过放疗前以加 速器自带的CT进行扫描，采集并重建三维图 像，与治疗计划图像配准后再实施治疗。
放疗与手术的综合治疗
优点：大部分肿瘤已被切除，有手术及病理指 导放射治疗，有利于放射治疗的控制。
缺点：损伤了血运可能造成残存的癌细胞乏氧而 不敏感。
手术切除不彻底的病例采用术后放射治疗，可 降低局部复发。疗效较肯定的报告为乳腺癌、肺 癌、卵巢癌Ⅱ期、脑星形细胞瘤Ⅲ、Ⅳ级等。
放疗与化疗的综合治疗
目前应用广泛，如肺癌、食管癌、头颈部鳞癌、直肠 癌、宫颈癌等。 包括同步放化疗、序贯放化疗、交替治疗等。 优点：提高肿瘤局部控制，减少远处转移，器官结构 和功能的保存。 缺点：增加全身或局部毒性。
综合治疗不是简单的先手术，手术失败 后则放射治疗，放射治疗失败后化疗，而 是要组织相关科室的人员共同制订目的明 确、有根据、有计划且合理的综合治疗方 案，只有这样才能提高疗效。
调强适形放疗
适形放射治疗的分类：
经典适形放射治疗 调强适形放射治疗（IMRT）
调强适形放疗
概念： 调强放射治疗（IMRT）是一种能够将高剂量
放射治疗计划类似 • 治疗的机器跳数减少
容积旋转调强放射治疗
适应症
• 绝大多数传统调强技术能治疗的病种， VMAT同样也均能实现。 • 已有多篇文献成功报道了 头颈部癌，前列腺癌，直 肠癌，宫颈癌，肺癌，椎 体转移癌，多发脑转移癌 等。
螺旋断层放射治疗
定义 • 螺旋断层放疗 （TomoTherapy） 通过开关方式调制扇形束来 进行调强（IMRT）治疗， 该放疗系统像螺旋CT一样， 在机架和床的联动过程中用 螺旋断层方式进行放射 治疗。
统帮助比较、确定合理的放疗计划 + 逆向计划系统可以按照给定条件优化放疗
计划
放射治疗的辅助设备
模拟机： + 能重复治疗机的所有运动，并模拟治疗机
几何条件的X线透视装置 + 在模拟的治疗条件下，确定照射范围 + 可摄片留作资料 + CT模拟机可三维重建患者结构，并确定照
射野
放射物理学
射线的种类： 同位素：天然的，如镭226 人工的，如钴60 ，铱192
姑息性放疗 止痛：有效率80%以上；减 轻压迫：颅内高压，脊髓截瘫，上腔静 脉综合症；止血：鼻咽癌，宫颈癌等
放疗与其他治疗的综合治疗
(一)、术前放疗 优点：（1）照射后使肿瘤缩小，从而提高手
术切除率，（2）减少手术野内癌细胞的污染， 从而减少手术区癌细胞种植，降低癌细胞的生命 力，从而可能减少播散。
• 中度敏感：基底细胞癌、鳞状细胞癌、非 小细胞肺癌
• 低度敏感：大部分脑瘤、软组织肿瘤、骨 肉瘤及恶性黑色素瘤
放射治疗临床应用
放射治疗总体原则：
尽量提高肿瘤区剂量， 同时尽量降低正常组 织受照剂量。达到杀 灭肿瘤，又不严重损 伤肿瘤周围正常组织 的目的。
放射治疗方式
+ 外照射（远距离）：源位于体外的一定距 离，集中照射某一处组织，是最常用的方 式。
1901年荣获首届Nobel物理学奖
放射治疗发展历史
1896年 贝克雷尔发现铀的放射性
放射治疗发展历史
1896年 居里夫妇发现镭
1903 年 Nobel物理学奖 1911年 Nobel化学奖
+ 1896年 第一例放射治疗 + 1920’s x线治疗喉癌 镭治疗宫颈癌 + 1930’s Courtard 建立了分次放疗的方法 + 1950’s 钴-60治疗恶性肿瘤 + 1970’s CT应用于肿瘤诊断和治疗
呼吸运动
肿瘤控
制率下 降
脱靶
肺部靶 组织位
移
放疗并 发症增
加
正常组 织损伤 增加
扩大 照射 区
IGRT的主要实现方式
自主屏气
主动
腹部压块 bodyfix
被动
暂停/减 小呼吸
运动幅 度
呼吸运动
照射野 跟随运
动
体外标记 体内标记
动态监 测呼吸
加速器 响应
放射治疗技术新进展
•容积旋转调强放疗（VMAT） •螺旋断层放疗（Tomo Therapy） •自适应放疗 •立体定向放疗（SRT） •重粒子放疗
7
容积旋转调强放射治疗
定义
容积旋转调强放射治疗 （VMAT）是指通过一种 新的剂量传输方法完成一 个弧或多个弧的机架旋转 来实现调强适形放射治疗， 在加速器传输剂量的同时 机架旋转角度、输出剂量 率、多叶准直器叶片的运 动位置均在连续不断地改 变。
容积旋转调强放射治疗
特点 • 与传统调强放射治疗 相比，治疗时间明显 缩短 • 剂量分布与传统调强
螺旋断层放射治疗
螺旋断层放疗机(TomoTherapy) 是目前世界上唯一能够治疗癌症的 CT 机
螺旋断层放射治疗
特点 • 将直线加速器和螺旋CT整合 • 每日兆伏级CT图像，可观察剂量分布及肿