调强放疗中延长的分次照射时间对肿瘤细胞辐射杀灭效应的影响

摘要

研究背景与目的：调强放射治疗(IMRT)是一种先进放射治疗技术，它大大提高了治疗区对肿瘤靶区的适形度，减少了正常组织的受照剂量，从放射剂量分布上使放疗计划得到最大程度的优化，从而为提高肿瘤局部控制率、降低放射反应和后遗症提供了物理基础，使越来越多的恶性肿瘤患者选择接受这种先进的放疗手段。然而，在调强放疗中，每分次照射时间较常规放疗明显延长，这可能导致其辐射生物学效应发生显著改变。无论采用动态或静态调强方式，调强放疗都需要采用多叶光栅塑形多个主野及更多的子野，这使得其完成每分次照射所需时间较常规放疗大大延长。通常，常规放疗完成每分次照射需要大约2-5分钟，而静态调强放疗常需要15-45分钟完成相同剂量的一次照射。由于放疗中依赖时间的细胞亚致死性损伤修复(SLDR)，调强放疗中延长的分次照射时间可能降低肿瘤细胞的辐射生物学效应。本课题拟采用离体细胞集落形成实验研究调强放疗中延长的分次照射时间对人肿瘤细胞株辐射杀灭效应的影响。 本课题采用标准克隆形成试验。肉眼计数细胞克隆。集落细胞数大于或等于50个计为1个细胞克隆。各个照射方案的每个剂量点对应的细胞存活分数等于该剂量照射后的克隆形成率除以0Gy照射克隆形成率。以细胞存活分数为纵坐标(对数坐标)，照射剂量为横坐标(常数坐标)，对各剂量点照射下细胞存活分数作图。采用GraphPadPrism4.0软件以标准的两参数线性-二次模型拟合高剂量率照射细胞存活曲线，以不完全修复模型拟合低剂量率照射细胞存活曲线。不同照射方案(不同分次照射时间)的细胞存活分数之间的差异采用配对t检验。P＜0.05被认为有统计学意义。并分析延长分次照射时间对肿瘤细胞辐射杀灭效应所产生影响的决定因素。 结论：与常规放疗相比，模拟调强放疗中延长的分次照射时间显著地降低了辐射对HepG2和CNE1的细胞杀灭效应，但对Hep3b和CNE2两种照射时间模式的辐射杀灭效应却无显著差异。4株肿瘤细胞的半修复时间相近。细胞亚Ⅲ致死损伤修复能力(表述为α/β比值)是决定延长分次照射时间对肿瘤细胞辐射杀灭效应的影响的主要因素。本实验研究结论如被临床研究进一步证实，在设计α/β比值较低且亚致死损伤半修复时间较短的肿瘤(如肝母细胞瘤和鼻咽角化型鳞状细胞癌)的调强放疗计划时，应予充分考虑分次照射时间延长可能导致的肿瘤细胞辐射杀灭效应降低，以避免由此造成的肿瘤局控率下降。

目录

文摘

英文文摘

引言(INTRODUCTION)

第一部分(Part Ⅰ Verification of dosimetry and validity of modeling IMRT)

1材料与方法(MATERLALS AND METHODS)

2结果(RESULTS)

3讨论(DISCUSSION)

第二部分(Part Ⅱ Radiobiological characteristics of HepG2，Hep3b，CNE1 and CNE2)

1材料与方法(MATERIALS AND METHODS)

2结果(RESULTS)

3讨论(DISCUSSION)

第三部分(Part Ⅲ Impact of prolonged fraction-delivery-times modeling IMRT on tumor cell killing in HepG2，Hep3b，CNE1 and CNE2)

1材料与方法(MATERIALS AND WETHODS)

2结果(RESULTS)

3讨论(DISCUSSION)

4结论(CONCLUSION)

全文小结(SUMMARY)

参考文献(REFERENCES)

附录1文献综述(Appendix1 REVIEW:SLDR during the prolonged fractoion-delivery time in IMRT)

附录2缩略语表(Appendix2 ABBREVIATIONS)

在读期间发表的论文(Papers published during study for MD)

致谢(Acknowledgements)

第一军医大学学位论文原创性声明及版权使用授权书(Pronouncement for originality and copyright ofthe thesis)