【文章內(nèi)容簡介】 α 值在 ，一般取 Gy1 LQ模型的臨床應(yīng)用 ? LQ模型在臨床上的應(yīng)用主要是在 考慮不同時間 劑量 分割放療方案時，計算各種組織的等效劑量， 目的是根據(jù)正常組織尤其是后期反應(yīng)組織和腫瘤組織之間 α/β 值的差異，在改變分割方案時改進治療比。? 動物實驗表明在 110Gy分割劑量范圍內(nèi)， LQ方程能較好地反映不同分割方案的等效應(yīng)關(guān)系。 LQ模型的臨床應(yīng)用? 臨床應(yīng)用 LQ模型進行等效應(yīng)換算時必須非常謹(jǐn)慎。原因如下 ① 衍生公式中加入了不完全修復(fù)因子和時間因子，但是細(xì)胞周期時相再分布造成的放射敏感性差異沒有考慮在內(nèi)；②LQ 模型假設(shè)每次照射產(chǎn)生的生物效應(yīng)相等，由于 G2/M阻滯和隨后的細(xì)胞周期再分布以及乏氧細(xì)胞氧合等因素，使得這一假設(shè)與實際情況存在差異； LQ模型的臨床應(yīng)用③LQ 模型 最主要的參數(shù) α/β 、 Hm和 Tpot大部分來自動物實驗 ，由于腫瘤異質(zhì)性的客觀存在和實驗方法和技術(shù)尚有不完善之處，這些數(shù)據(jù)難以標(biāo)準(zhǔn)化和個體化；④ 理論推導(dǎo)的非常規(guī)分割放療方案與臨床實際應(yīng)用結(jié)果之間有時缺乏一致性。 BED公式的臨床應(yīng)用計算過程 ? 例 ，每天 1次，每周 5天，總劑量 40Gy的常規(guī)分割方案，現(xiàn)欲改為每天 1次，每周 5天，總療程 3周的短療程方案。問：在保持相同的腫瘤放射生物效應(yīng)時，新方案的每次劑量和總劑量是多少？ BED公式的臨床應(yīng)用計算過程? 解：每天 1次照射間隔為 24小時， 查表得 Hm因子為 0，肺癌 α/β取 50，兩個方案腫瘤放射生物效應(yīng)相等，故有： BED1＝ BED2 BED1＝ D[1+d(1+Hm)/(α/β)]()(TTk)/Tpot ＝ 40[1+2(1+0)/50]()(2514)/4 ＝ 40 ＝ BED2＝ D[1+3(1+0)/50]()(1814)/4 ＝ D ＝ （ BED1） D＝ d＝ ＝ 答：總療程 3周，每次 ，總劑量 ，對腫瘤的生物效應(yīng)與常規(guī)分割 40Gy相等。 BED公式的臨床應(yīng)用計算過程? 例 2. RTOG采用每次 ，每天 2次，間隔 6小時，每周 5天，總療程 6周，總劑量72Gy的超分割方案。假設(shè)受劑量限制的后期反應(yīng)組織 α/β ＝ 3， T1/2＝ 時。作為后期放射損傷等效的常規(guī)分割方案（ 2Gy/次 /天）的總劑量是多少？ BED公式的臨床應(yīng)用計算過程? 解：由于后期反應(yīng)組織在療程中很少或沒有細(xì)胞增殖，故時間因素忽略不計。 BED1＝ D[1+d(1+Hm)/(α/β)] ＝ 72[1+(1+)/3] ＝ BED2＝ D[1+2(1+0)/3] ＝ D5/3 ＝ （ BED1） D＝ 答：常規(guī)分割照射總劑量 ，所考慮的后期反應(yīng)組織損傷與超分割方案相等。 二、 α/β 比值 表示 引起細(xì)胞殺傷中單擊和雙擊成分相等時的劑量，以吸收劑量單位 Gy表示 。 α/β 比值的意義在于反映了組織生物效應(yīng)受分次劑量改變的影響程度。表 1 正常組織的 α/β值組織 α/β（ Gy） * 早反應(yīng)組織皮膚 (脫皮 ) (~)(~)21(~) 毛囊（脫皮） (~8)(~)唇粘膜（脫皮） (~)小腸（克隆） (~)結(jié)腸（克隆） (~)睪丸（克?。?(~)脾（克?。?(~)晚反應(yīng)組織脊髓（癱瘓） (~)頸段 (~)胸段 (~)腰段 (2~)腦（ LD50/10月） (~)眼（白內(nèi)障） (~)l 早反應(yīng)組織和大多數(shù)腫瘤的 α/β值大（ 10Gy左右）l 晚反應(yīng)組織 α/β值小（約3Gy）。?早反應(yīng)組織 是指機體內(nèi)那些分裂、增殖活躍并對放射早期反應(yīng)強烈的組織 。 如腫瘤組織、上皮、粘膜、骨髓、精原細(xì)胞等。?機體內(nèi)那些無再增殖能力，損傷后僅以修復(fù)代償其正常功能的細(xì)胞組織，稱為晚反應(yīng)組織 ， 如脊髓、腎、肺、肝、皮膚、骨和脈管系統(tǒng)等。第八節(jié)第八節(jié) 腫瘤的放射生物學(xué)腫瘤的放射生物學(xué)腫瘤內(nèi)細(xì)胞的分類：n 增殖細(xì)胞 Proliferating cell, Pn 靜止細(xì)胞 Quiescent cell, Q G0期細(xì)胞 ,臨床上腫瘤復(fù)發(fā)的根源n 無增殖能力的衰老細(xì)胞n 死亡細(xì)胞n 破碎細(xì)胞(一 )人體腫瘤的生長動力學(xué) Collins 1956年首次測定人體腫瘤生長速度 腫瘤倍增時間（ doubling time, TD）在病人與病人間差異很大 人體腫瘤 TD ： 4天～１年以上，中位數(shù)三個月l 對比之下，在同一病人身上的所有轉(zhuǎn)移灶卻有類似生長速度。l組織類型 和生長速度之間肯定有相關(guān)性 : 胚胎性腫瘤， 27天；惡性淋巴瘤， 29天； 中胚層肉瘤， 41天；鱗狀細(xì)胞癌， 58天； 腺癌， 82天。此外， 分化程度 似乎和倍增時間也有關(guān)，分化差的癌一般進展較快?；靖拍頽 2） 腫瘤的生長速度 對腫瘤生長速度的描述包括如下參數(shù)： n 腫瘤的體積倍增時間 （ tumor volume doubling time,Td )n 由 3個主要因素決定：n 細(xì)胞周期時間（ the cell cycle time)n 生長比例 (the growth fraction)n 細(xì)胞丟失速率（ the rate of cell lose)細(xì)胞周期與 TDn 細(xì)胞周期時間（ Tc）：細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束的時間間隔。生長比例 （ Growth fraction, GF） Pn GF = P+Q生長比例與 TDn 人體腫瘤的生長比例： 30–80%n 惡性淋巴瘤和胚胎癌的生長比例： 90% 腺癌僅為 6%左右。n 早期，腫瘤體積較小， GF較大，對放射較敏感。 晚期，腫瘤體積增大， GF變小，腫瘤對放射治療 常不敏感。 腫瘤的生長速度n 潛在倍增時間 （ potential doubling time,Tpot)n 指假設(shè)在沒有細(xì)胞丟失情況下腫瘤細(xì)胞群體增加一倍所需的時間（ Steel ,1977)。n Ts n Tpot = ? _______ n LI n Ts： s期持續(xù)時間， LI：標(biāo)記指數(shù)， ? ：校正系數(shù)（）細(xì)胞丟失與 TD 腫瘤生長是細(xì)胞分裂增殖與細(xì)胞丟失之間平衡的結(jié)果。n 正常組織中，細(xì)胞丟失率為 100%n 腫瘤組織中細(xì)胞丟失率 1 二、放射線對腫瘤的作用二、放射線對腫瘤的作用(一一 )局部控制腫瘤的理論基礎(chǔ)局部控制腫瘤的理論基礎(chǔ)放射治療中的劑量 效應(yīng)關(guān)系n 當(dāng)照射劑量低于一個實際的閾值劑量時，隨照射劑量的增加其治愈可能性逐漸增加，某些腫瘤可接近 100％控制劑量 效應(yīng)曲線的形狀n 電離輻射的劑量 效應(yīng)曲線呈 “S” 形n 隨劑量趨于 “0” ，輻射效應(yīng)的發(fā)生率也趨于 “0”n 在高劑量時輻射效應(yīng)趨于 “100%”n 但由于 正常組織耐受量的限制 ，使可應(yīng)用的治愈劑量被限制于較小范圍。腫瘤體積和治愈可能性間關(guān)系腫瘤的體積效應(yīng)n 臨床上可檢查出來的最小腫瘤是 1g，lOOg的腫瘤直徑為 。n 大腫瘤比小腫瘤難治（主要是需要殺滅的克隆源細(xì)胞數(shù)多）。n 療程結(jié)束克隆源細(xì)胞的存活比約 109時可以治愈n 存活細(xì)胞的數(shù)量與初始細(xì)胞數(shù)及每分割劑量所殺滅的細(xì)胞數(shù)量相關(guān)。n 臨床甚至顯微鏡都難以發(fā)現(xiàn)的、亞臨床病灶　 45~50Gy，可使 90%以上的病灶獲得控制。n 腫瘤細(xì)胞數(shù) 106/cm3，顯微鏡下可發(fā)現(xiàn)的微小病灶 60~65Gyn 臨床可見或可觸及的腫瘤病灶 65Gy以上照射后腫瘤體積與預(yù)后n 放射治療可治愈性和腫瘤消退之間沒有嚴(yán)格的相關(guān)性。n 因腫瘤縮小很快而降低照射劑量是錯誤的。n 在同一類型的腫瘤內(nèi)，治療結(jié)束時，腫瘤已完全消退的病人局部控制的可能性較大。(二 )人體腫瘤放射敏感性及其影響因素 放射敏感性是指放射效應(yīng)，按放射治療腫瘤的效應(yīng)把不同腫瘤分成三類n 放射敏感n 中等敏感n 放射抗拒腫瘤放射敏感性因素包括 增殖動力學(xué)的差異 克隆源性細(xì)胞比例的變化 細(xì)胞內(nèi)在放射敏感性 潛在致死損傷和亞致死損傷的修復(fù)及 宿主和腫瘤之間的關(guān)系等第九節(jié)第九節(jié) 分次放射治療的生物學(xué)基礎(chǔ)分次放射治療的生物學(xué)基礎(chǔ) 放射治療從一開始就基本上是分次治療的模式分次放射治療方式n 常規(guī)分割方式 (,5次 /周 ) 1920年 ,Coutard創(chuàng)立n 非常規(guī)分割方式！影響分次放射治療的生物學(xué)因素影響分次放射治療的生物學(xué)因素“4Rs”n 放射損傷的修復(fù) (repair of radiation damage)n 周期內(nèi)細(xì)胞的再分布 (redistribution within the cell cycle)n 氧效應(yīng)及乏氧細(xì)胞的再氧合 (oxygen effect and reoxygenation)n 再群體化 (repopulation)。！輻射致細(xì)胞損傷的分類n 致死性損傷（ lethal damage, LD）n 亞致死性損傷（ sublethal damage, SLD）n 潛在致死性損傷（ potential lethal damage, PLD）(二 )亞致死性損傷的修復(fù)1959年 Elkind發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞受照射產(chǎn)生亞致死損傷而保持修復(fù)能力時，細(xì)胞在 3小時內(nèi)完成這種修復(fù)。定義： 指將某一既定單次照射劑量分成間隔一定時間的兩次時所觀察到的存活細(xì)胞增加的現(xiàn)象 。 1． 亞致死損傷的修復(fù)受許多因素影響n多數(shù)情況下可用 T1/2為 ，如果兩次照射間隔為 6小時， 正常組織 經(jīng)過 4個T1/2后已經(jīng)修復(fù)了 %的亞致死損傷n所以在臨床 非常規(guī)分割照射 過程中， 兩次照射之間間隔時間應(yīng)大于 6小時，以利于亞致死損傷的完全修復(fù)n 意義：分次劑量對晚反應(yīng)組織有保護作用n 因為在腫瘤放療中，晚反應(yīng)組織損傷是限制腫瘤劑量提高的主要因素之一：n 晚反應(yīng)組織的亞致死損傷修復(fù)能力 〉 早反應(yīng)組織。n 在一定范圍內(nèi)，減少分割劑量可提高晚反應(yīng)組織的耐受量，而對早反應(yīng)組織和腫瘤組織的殺滅效應(yīng)沒有明顯影響。所以n 大分次劑量對晚反應(yīng)組織更為有害。n 持續(xù)的較低的分次劑量可使晚反應(yīng)正常組織比早反應(yīng)正常組織及腫瘤受較少損傷。 亞致死損傷的修復(fù)和分割劑量n Lee等報道 621例鼻咽癌每次照射 ， 2次 /周，總劑量 ， 10年顳葉壞死發(fā)生率 18%n 另一組 320例， ,4次 /周 ,總劑量60Gy,10年顳葉壞死發(fā)生率 僅 5%。2．潛在致死損傷的修復(fù)： 指照射后 改變細(xì)胞的環(huán)境條件 ，因潛在致死損傷的修復(fù)或表達而影響既定劑量照射后細(xì)胞存活比例的現(xiàn)象。n 此種修復(fù)對臨床放療很重要。n 某些放射耐受的腫瘤可能與它們的潛在致死損傷修復(fù)能力有關(guān)： 即放射敏感的腫瘤潛在致死損傷修復(fù)不充分，而放射耐受腫瘤具有較充