课件：临床放射生物学基础.ppt

LQ模型的衍生公式 LQ模型的基本公式仅在以下假设成立时方可应用 ①每次照射后的亚致死性损伤完全修复； ②每次照射产生的生物效应相似； ③在疗程中没有细胞的增殖； ④细胞周期的自我增敏忽略不计。 LQ模型的衍生公式 LQ模型必须加入不完全修复因子（Hm）和反映细胞增殖因素的时间因子f(T)才符合临床放疗的实际情况 不完全修复 BED＝D[1+d(1+Hm)/(α/β)] 时间因子 S＝e -nd(α＋βd)＋f(T) E＝nd（?＋?d）－f(T) E/?＝nd[1+d/(α/β)]-f(T)/α BED＝D[1+d/(α/β)]-f(T)/α BED＝D[1+d/(α/β)]-(0.693/α)·(T-Tk)/Tpot ； LQ模型的衍生公式 总的效应 BED＝D[1+d(1+Hm)/(α/β)]-(0.693/α)·(T-Tk)/Tpot T为总疗程时间；TK为从第一次照射到加速再增殖开始的时间，文献报道为1-30天，通常取14天。Tpot为潜在倍增时间。Hm为未修复损伤，这个由T1/2时间决定。 LQ模型的衍生公式 Tpot为潜在倍增时间，各部位肿瘤Tpot中位天数和范围如下： 头颈部癌4.2和5.5（1.8-30）、头颈部鳞癌DNA整倍体7.35（2.9-15）、非整倍体4.35（2.1-8）、宫颈癌4.5（2.9-6）、结直肠癌5.9（2-25）、食管癌6.8（2.7-9）、肺癌7（4.2-30）、胃癌9.8（6.8-14）； α值在0.2-0.4Gy-1，一般取0.3 Gy-1 LQ模型的临床应用 LQ模型在临床上的应用主要是在考虑不同时间-剂量-分割放疗方案时，计算各种组织的等效剂量，目的是根据正常组织尤其是后期反应组织和肿瘤组织之间α/β值的差异，在改变分割方案时改进治疗比。 动物实验表明在1-10Gy分割剂量范围内，L-Q方程能较好地反映不同分割方案的等效应关系。 LQ模型的临床应用 临床应用LQ模型进行等效应换算时必须非常谨慎。原因如下 ①衍生公式中加入了不完全修复因子和时间因子，但是细胞周期时相再分布造成的放射敏感性差异没有考虑在内； ②LQ模型假设每次照射产生的生物效应相等，由于G2/M阻滞和随后的细胞周期再分布以及乏氧细胞氧合等因素，使得这一假设与实际情况存在差异； LQ模型的临床应用 ③LQ模型最主要的参数α/β、Hm和Tpot大部分来自动物实验，由于肿瘤异质性的客观存在和实验方法和技术尚有不完善之处，这些数据难以标准化和个体化； ④理论推导的非常规分割放疗方案与临床实际应用结果之间有时缺乏一致性。 BED公式的临床应用计算过程 例1.既往治疗肺癌脑转移常使用每次2.0Gy，每天1次，每周5天，总剂量40Gy的常规分割方案，现欲改为每天1次，每周5天，总疗程3周的短疗程方案。问：在保持相同的肿瘤放射生物效应时，新方案的每次剂量和总剂量是多少？ BED公式的临床应用计算过程 解：每天1次照射间隔为24小时，查表得Hm因子为0，肺癌α/β取50，两个方案肿瘤放射生物效应相等，故有：BED1＝BED2 BED1＝D[1+d(1+Hm)/(α/β)]-(0.693/α)·(T-Tk)/Tpot ＝40[1+2(1+0)/50]-(0.693/0.3)·(25-14)/4 ＝40×1.04-6.353＝35.247 BED2＝D[1+3(1+0)/50]-(0.693/0.3)·(18-14)/4 ＝D×1.06-2.31＝35.247（BED1） D＝35.43Gy d＝35.43/15＝2.36Gy 答：总疗程3周，每次2.36Gy，总剂量35.43Gy时，对肿瘤的生物效应与常规分割40Gy相等。 BED公式的临床应用计算过程 例2. RTOG采用每次1.2Gy，每天2次，间隔6小时，每周5天，总疗程6周，总剂量72Gy的超分割方案。假设受剂量限制的后期反应组织α/β＝3，T1/2＝1.5小时。作为后期放射损伤等效的常规分割方案（2Gy/次/天）的总剂量是多少？ BED公式的临床应用计算过程 解：由于后期反应组织在疗程中很少或没有细胞增殖，故时间因素忽略不计。 BED1＝D[1+d(1+Hm)/(α/β)] ＝72[1+1.2(1+0.0625)/3] ＝101.52 BED2＝D[1+2(1+0)/3] ＝D×5/3＝101.52（BED1） D＝60.9Gy 答：常规分割照射总剂量60.9Gy时，所考虑的后期反应组织损伤与超分割方案相等。 细胞的再增殖 加速再增殖(accelerated repo