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第1章 总 论 放射治疗学(radiation oncology)，是利用放射性核素产生的α、β、γ射线，X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的x射线、电子束、质子束、中子束、负π介子束，以及其他重粒子束等治疗肿瘤的科学，是肿瘤学和放射学交叉、结合而产生的临床学科放射治疗学是肿瘤学的重要分支学科，属涉及面广、专业性强的临床学科它要求放射治疗专业的医师必须具备解剖学、组织学、病理学、病理生理学等基础医学知识，同时又具备内科学、外科学、妇科学、儿科学、眼耳鼻咽喉学、影像诊断学等临床专业知识，在此基础上，掌握扎实的肿瘤放射物理学知识、肿瘤放射生物学知识，最终掌握临床肿瘤学及放射治疗学的知识及技术第一节 概 述一、 放射治疗学简史放射治疗是一门较年轻的临床学科，时至今日也仅有百余年历史1895年法国物理学家Roentgen(伦琴)发现了x线；1896年Becguerel(贝克勒尔)发现了镭；1898年Curie(居里)夫妇成功地分离出了镭，并首次提出“放射性”的概念上述放射源的发现和放射理论的提出，为人类诊治肿瘤奠定了基础1899年医师们开始用x线治疗皮肤癌患者，1902年首例皮肤癌患者治疗成功。

1920年200kV级的x线治疗机诞生，1922年Coutard和Hautant用X线治愈了晚期喉癌并且没有并发症，从而确立了放射治疗的临床地位20世纪50年代初，Johns成功研制了钻-60治疗机，标志着“千伏时代”的结束和“兆伏时代”的开始，改变了过去x线治疗机只能治疗比较表浅肿瘤的状态，放射治疗适应证进一步扩大，治疗效果也明显提高，鼻咽癌的5年生存率从20％-25％提高到40％-50％，扁桃体癌的5年生存率从20％-30％提高到40％-50％1955年Kaplan在斯坦福大学安装了直线加速器，逐渐成为放射治疗设备的主流，使放射治疗设备更加完善，明显减轻了放射治疗的不良反应20世纪70年代以来，随着电子技术和计算机技术的发展，模拟机、CT、MRI、治疗计划系统相继问世，进一步提高了放射治疗的精度，使放射治疗学进入了崭新的历史时期放射物理学、剂量学、计算机技术，以及影像技术的发展，极大地提高了近距离治疗的精度，改善了正常组织的防护和剂量分布，明显地减少了操作人员的受照剂量．使后装治疗的范围明显扩展，由最初的治疗舌癌、宫颈癌扩展到治疗鼻咽癌、喉癌、支气管肺癌等；使过去以外照射为主转变为内、外结合的放射治疗，使肿瘤放射治疗更趋合理化。

在瑞典外科学者Leksell l968年发明γ刀的基础上，美国学者Larsson和意大利学者Colombo 1985年发明了x刀，扩大了放射治疗的临床治疗范围，明显提高了部分病变的疗效 20世纪90年代，适形调强放射治疗的出现，使得射线剂量的分布能够在三维7个方向上和靶体积的形状相一致，最大程度地提高了靶区剂量，同时最大限度地降低了周围正常组织、器官的受照射剂量，从而提高了局部控制率，减轻了并发症，提高了生存率和患者的生活质量适形调强放疗是20世纪放射治疗的一场革命，是21世纪放射治疗学的发展方向放射生物学和放射物理学的发展并驾齐驱，并和临床放射肿瘤学密切相关1898年，镭被分离出来不久，人们就认识到放射线的生物学效应1906年，Bergorine在研究放射线对睾丸的效应时，提出细胞、组织放射敏感性的相关问题，即细胞和组织的放射敏感性与其分裂活动成正比，而与其分化程度成反比但由于受当时科学水平的限制人们对射线的性质、特点、生物效应了解很少，治疗患者的同时，医务人员也出现了放射损伤Curie夫人因为研究铀而患了白血病，Becguerel把铀放在口袋里使该处皮肤烧伤1928年，第二届国际放射学会议明确规定了放射剂量的单位为伦琴，使放射治疗进一步科学化、规范化。

1930年，英国Paterson和Parker建立了曼彻斯特系统，描述了组织间插植的剂量分布规律，推动了后装放疗的发展1934年，Coutard报道了沿用至今的外照射剂量分次方式目前仍认为分次照射剂量、两次照射之间的间隔时间和总治疗时间是影响放射治疗疗效的关键因素20世纪50年代以后，细胞学技术的迅速发展进一步推动了放射生物学的研究1953年，Howard和Sufron发现哺乳动物细胞具有从亚致死性放射损伤中恢复的能力，这对于放射治疗的抗损伤具有重要意义20世纪60-80年代，Withers等学者系统提出了放射治疗中需要考虑的生物因素(4R)，即细胞放射损伤的修复、组织细胞的再增殖、肿瘤乏氧细胞的再氧合和细胞周期时相的再分布4R”理论指导临床治疗实践，至今仍是放射生物学研究的基础 我国的放射治疗学专业发展迅速解放前全国仅有两个放射治疗中心，20世纪50年代初期全国肿瘤工作会议明确要求各省市须建立防、治、研相结合的肿瘤中心其后，我国肿瘤医院如雨后春笋迅速增多截至1998年，全国已有肿瘤专科医院62家，放射治疗单位已达453家70年代中期成立了九大常见肿瘤协作组，制定模式病历、统一病理诊断及分期标准研究治疗方案、规定随访要求等，使我国肿瘤治疗逐渐专业化。

80年代出版了由卫生部指令在全国推广的我国常见肿瘤诊治规范，以后又作了修订我国肿瘤的治疗水平也随之逐步提高，各种常见肿瘤住院治疗的5年生存率由1976年前的37.98％上升到1986年以来的46.64％，特别是近105年来适形放疗在全国范围内广泛、快速的普及应用，使我国的放射治疗水平有了显著提高二、放射治疗学的内容放射治疗学涉及的内容十分广泛，几乎与医学院校的所有基础课、临床课都有密切关系就其本身来讲，主要分为放射物理学、放射生物学和临床放射肿瘤学三部分一)放射物理学放射物理学是研究射线与物质相互作用的方式，研究射线在人体内的分布规律以及种种不同的放射源、放射治疗设备的性能、能量、剂量学特点的物理方法，它是临床放射肿瘤学的基础放射物理学指导临床选择合适的放射源和治疗方法，它是临床放射肿瘤学的基础放射物理学指导临床选择合适的放射源和治疗方式，帮助制定最佳治疗方案，如3DCRT时，3D-TPS可充分显示肿瘤和剂量面在三维立体空间的适形程度，指导临床医师和物理师及时准确地调整照射野的大小和形状、照射野的数时、每一照射野线剂量的权重、机架角度、机头角度、治疗床角度、是否使用楔形板及其角度的调整、射线能量的大小等，最终使肿瘤的形状和剂量面达到三维空间的一致，从而最大限度地提高肿瘤照射剂量，减少周围正常组织和器官的受照体积和受照剂量，最终提高肿瘤照射剂量，减少周围正常组织和器官的受照体积和受照剂量，最终提高局部控制率，减少并发症。

由于近年来现代化医疗设备的问世，如CT模拟定位机、三维TPS等，为肿瘤放射治疗的快速发展提供了必要条件放射治疗的医师必须具备丰富而且扎实的放射物理学知识，以临床应用为目的，全面理解、融会贯通，并与物理师密切配合，共同制定最优放射治疗方案 （二)放射生物学 放射生物学主要研究电离辐射对肿瘤和正常组织辐射作用的生物学机制探讨和提高肿瘤放射敏感性，减少正常组织损伤的生物学途径，从而为提高放射治疗疗效、减少放射损伤和使用正确辐射防护提供生物学理论依据放射生物学主要包括细胞放射损伤的机制、“4R”理论、照射后细胞存活曲线、LQ模型、放射敏感性等，是临床放射肿瘤学的基础，是制定和修改剂量分次模式的主要依据目前全球范围内尝试的大剂量低分次的适形调强放射治疗，也必须依据放射生物学的理论 （三)临床放射肿瘤学临床放射肿瘤学是在放射物理学和放射生物学的基础上，由肿瘤学和放射学交叉、结合产生的新临床学科，是肿瘤综合治疗的主要手段之一临床放射肿瘤学研究每一肿瘤的发病特点、临床表现、综合治疗方案以及放射治疗技术、敏感性、疗效和不良作用等要求放射治疗医师必须具备各临床专业的基本知识、基本操作技术，同时对每一肿瘤的生物学特点、解剖学特点、淋巴及血行转移的规律、诊断要点、影像诊断知识等都有全面深刻地掌捏，在此基础之上，掌握扎实的肿瘤放射物理学知识、肿瘤放射生物学知识，最终再掌握临床肿瘤学及放射治疗学的知识及技术，从而制定合理的有计划的综合治疗方案，全面提高治疗肿瘤的疗效，延长患者生存时间，提高患者生活质量。

三、放射治疗在肿瘤治疗中的作用恶性肿瘤的发病率、死亡率出现逐年上升的趋势，已经成为威胁人类健康的一大杀手70％的肿瘤患者在治疗过程中需要放射治疗，对早期肿瘤如鼻咽癌、喉癌、淋巴瘤等，单独的放射治疗不仅可取得根治性治愈的效果，而且能保留患者组织、器官解剖结构的完整性，提高患者的生活质量对绝大多数的中晚期肿瘤患者，通过术前放射治疗、术后放射治疗或与化学治疗的合理配合，可以明显地降低肿瘤的局部复发率，提高肿瘤的局部控制率，进而改善生活质量，提高生存率适形调强放射治疗的出现，大大丰富了放射物理学的内容和放射治疗的技术手段，此项技术可以大幅度提高肿瘤的放射剂量，显著降低周围正常组织及要害器官的受照剂量，进一步提高局部控制率，减少放射治疗的并发症，这是放射治疗的一场革命，是21世纪放射治疗的发展方向因此，放射治疗在肿瘤的治疗中具有不可替代的重要作用和地位 随着放射治疗设备的不断更新，放射治疗技术的不断改进，放射生物学和放射物理学的进展并与临床密切结合，放射治疗在肿瘤治疗中将发挥更为重要的作用 四、放射治疗敏感性 放射敏感性一直是临床放射生物学研究的热点随着生物医学研究的发展，人们对放射敏感性的认识不断深入，从最初的组织水平(骨髓干细胞和小肠隐窝细胞放射敏感高)和细胞水平(不同细胞周期时相放射敏感性不同）到目前的分子生物学水平和基因水平。

细胞凋亡是一种基因介导的细胞死亡形式，研究证明凋亡与放射敏感性有关 乏氧细胞毒药物对放疗的增敏作用已经得到了临床证实Yale大学应用放疗+MMC治疗头颈部肿瘤，结果显示放疗+MMC可以延长患者的生存时间，提高局部控制率和无瘤生存率有些化疗药物可以增加肿瘤细胞的放射敏感性，并已取得明显的临床疗效Lefebvre等对那些初程放疗疗效欠佳的患者，用化疗药物作为放射增敏剂，仍可使25％一30％的患者得到治愈，放疗同时用顺铂等化疗药物连续静脉滴注，既可达到放射增敏的目的，又可实现放、化疗的协同作用顺铂是临床上最常用的铂类药物，顺铂作为放疗增敏剂的理论基础是：顺铂本身是细胞毒药物，能直接杀伤肿瘤细胞，在释放氯后可使DNA横向连接，抑制细胞修复；离体和体内研究显示，顺铂有放射增敏作用，顺铂与放射合用时，两者的毒性和不良反应不叠加顺铂合并放疗用于鼻咽癌和喉痴的临床研究显示有效疗增敏效果，可以提离患者生存率，但是顺铂剂量、给药的时间、局控情况、远处转移情况，尚需更多临床资料特别是前瞻性随机分组临床资料的进一步充实 近年来，肿瘤分子生物学研究的结果以及时细胞间和细胞内信息传递的认识，使学者们初步认识了影响和控制细胞和放射敏感性的部分基因，但更多的工作，特别是作用机制及其临床应用的研究尚需时日。

学者们正在努力寻找低毒有效的新化合物新化合物已突破原来亲电子性或乏氧细胞增敏剂的范围，从生物还原活性、抑制受损DNA大分子、细胞修复作用物和修饰机体代谢物等各个方面进行筛选研究，以期为临床提供确实可用的肿瘤放疗增敏药物第二节 放射治疗的种类一、综合治疗目前，70％的肿瘤患者需行放射治疗，对一些早期肿瘤，如鼻咽癌、声门型喉癌、舌体鳞癌等，肿瘤局部控制率可达80％-90％，但中晚期病变治疗还不能令人满意为提高疗效，除早期诊断，早期治疗外，要坚持合理的、有计划的综合治疗一)放疗和手术的综合治疗1.术前放疗的优点 术前放疗已经得到肿瘤临床专家的认可，对于一些局部中、晚期的病变，术前放疗的优点是：(1)消灭亚临床病灶，缩小原发灶，提高外科手术的切除率和计划功能保存手术 (2)使部分肿瘤转阴．避免手术使肿瘤扩展(种。