图像引导放射治疗模式下精确放射治疗生物学效应研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文图像引导放射治疗模式下精确放射治疗生物学效应研究作者姓名：学科专业：教授吴宜灿《/一II导师姓名：♦口.二。一二年五月十口完成时间:本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文屮不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对木研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：弘五一一中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家

2、有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。厶开口保密??年导师签名：作者签名•一金鲫一签字口期：坦兰生签字日期:丕兰二丘/摘要摘要图像引导放射治疗是目前最先进的肿瘤放疗技术，具有广阔应用前景和价值。该方法在摆位时采集图像或其他信号,对病人病灶部位进行精确定位。目前主流采集图像或其他信号的方式为以低剂量水平的射线进行成像,此方法在精确定位、提高疗效的同时，所采

3、用的低剂量辐射成像的图像引导放射治疗也为病人带来额外的辐射，带来潜在的损伤风险。同时，低剂量的照射可能激发肿瘤的保护机制，使辐射敏感性下降。木研究针对图像引导放射治疗的新型放疗模式，对其和关的辐射生物学效应展开实验研究与探讨。最普及的成像方式为低剂量的射线成像，木文对临床应用最为广泛的锥形束扫描成像,技术下正常人胚肺细胞.的生物学效应进行研究，以微核和双链断裂为生物学检验终点。研究发现，仅单次的照射已经能够引发肺细胞中的断裂，且连续三天每天一次进行照射时细胞的微核形成率己接近于肓接接受•照射的水平。针对特殊照射模式，即先以低剂量成像定位，再给予大剂量

4、照射的模式，本文对此方法是否会引发肿瘤组织的保护机制，造成适应性效应,从而降肿瘤的疗效进行了研究。以肺癌细胞细胞周期分布和细胞凋亡率为牛物检验点，结果与未受照细胞相比，未检测到有显著细胞周期与细胞凋亡率改变。本文同时对放射治疗中正常组织或靶区所受到辐射所造成的二重癌风险进行了评估。以团队自主研发的精确放射治疗系统计算的正常组织或器官在疗程屮所遭受的辐射剂量，评估了真实胰腺癌病人的二重癌风险，并基于此结果对临床治疗计划进行了评估。以上研究为临床实施过程中成像手段运用的价值考量提供了生物学实验数据，发展出基于二重癌风险估计的计划评估方法。关键词：图像引导

5、放射治疗;锥形束;辐射生物学效应;微核;双链断裂;适应性反应;二重癌木本论文工作得到国家计划项目、中科院先导专项国家自然科学基金、和安徽省自然科学基金等的联合资助。，丫…木a，，•9•目录目录第一章绪论•放射治疗的发展.••放射治疗的意义..放射治疗的发展及技术分类？••图像引导放射治疗模式•临床放射治疗生物学效应研究进展？••临床放疗生物学效应概念?.・..调强放射治疗模式下的辐射生物学效应?一..图像引导放射治疗模式下的辐射牛物学效应??一•论文的研究目标和意义•论文的主要内容和结构第二章模式下成像照射的生物学效应•引言•材料与方法••材料…照射

6、条件••实验方法、..微核实验方法…・实验结果••实验结果一..微核实验结果.・・讨论？？・・本章小结第三章模式下对于肿瘤细胞的疗效影响??.••引言??/目录・材料与方法•材料？？・..凋亡实验??.•••细胞周期实验・・.实验结果..细胞凋亡实验结果？・・•细胞周期实验结果？…・本章小结第四章放射治疗引发二重癌的风险评估•引言••放射治疗引发的二重癌??・・..二重癌的产生机制••二重癌风险评估常用方法…模式下二重癌风险..二重癌风险在放疗计划优化中的应用？?・・.对象和方法••放射治疗计划软件.•实验病例??•・・・二重癌风险评估方法一・结果？

7、？・••病例各器官剂量计算结果?.•..二重癌风险评估结果…..基于二重癌风险的计划优化・・带来的二重癌风险??•.讨论??•.本章小结第五章总结与展望•总结??•.展望？？・目录???????????????????????????????????????????????????—参考文献??一在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果..致谢？插图目录插图冃录图•放射治疗发展历程图•常规放疗、调强放疗、图像引导治疗示意图？图•锥形束成像原理?？・图.机械臂•图•人类所受到的辐射??・图•不同射线检查项目人体所吸收的剂量图•照射实验拍照?・・图•微

8、核形成原理示意图？.图•典型微核类型?.图••未接受辐照的细胞免疫荧光拍摄照片图••接受辐照的细胞免疫荧光拍