放射治療技術在治療腫瘤中的作用和意義

林利勇

摘要：放射治療技術是現階段臨床上腫瘤治療的重要手段。腫瘤放射治療學主要有放射治療物理學、臨床放射生物學以及腫瘤放射治療三個部分。其中，放射治療物理學，即放射治療技術在當前臨床治療中應用最廣，被認為是綜合治療腫瘤的最重要手段。故而，研究放射治療物理學，能夠有效提高腫瘤放射治療技術發展水平，對治療腫瘤具有重要意義。

關鍵詞：腫瘤;放射治療;技術發展

近百年來，歸功于腫瘤放射治療學的不斷發展，越來越多的新技術被應用于臨床。近年來，由于放射治療方法與新興的計算機技術結合，以及與其他放射生物學、分子生物學等學科的融會貫通，放射治療的應用已經越來越廣泛，其應用地位也逐漸提升，目前已成為最重要的治療手段，據不完全統計，大約70%的腫瘤患者治療過程中曾接受過放療[1]。通過放射、手術和化學治療共通的努力，腫瘤五年生存率已經出現明顯的提升。因此，本文對腫瘤放射治療技術的作用、意義和發展進行分析，內容如下。

1腫瘤放射治療學的定義和意義

1.1腫瘤放射治療學的定義

腫瘤放射治療學，一般認為是研究放療設備結構、性能和各種射線在人體內分布規律的學科，利用腫瘤放射物理學可以研究提升腫瘤劑量、降低正常組織受量的方法[2]。

1.2放射治療與腫瘤

腫瘤指機體基于各種致瘤因子作用下，局部組織細胞增生所形成的新生物，由于此新生物多呈占位性塊狀突起，也稱贅生物。根據新生物的細胞特性及對機體的危害性程度，可將其分為惡性腫瘤與良性腫瘤。良性腫瘤，腫瘤生長緩慢，有包膜，邊界清楚，不會轉移，且預后佳，有局部壓迫癥狀，但無全身性癥狀，一般情況下，不會導致死亡。惡性腫瘤，生長速度快，邊界不清，容易轉移，復發率高，可出現低熱、食欲差、體重下降等癥狀，甚至表現出貧血、發熱等現象，若診治不及時，易致死。放射治療是利用放射線治療腫瘤的局部治療方法，放射治療的療效取決于放射敏感性。根據放射線對腫瘤的敏感性，可分為放射高度敏感腫瘤，放射中度敏感腫瘤、放射低度敏感腫瘤、放射不敏感（抗拒）的腫瘤。

1.3放射治療在腫瘤治療中的意義

放射治療，主要是針對腫瘤治療而發展出來的一種治療手段。隨著我國經濟發展建設的逐漸推進，我國計算機網絡技術得以發展，影像技術、放射生物學和分子生物學等各種技術都得以快速推進，共同推進了放射治療技術的進展。研究結果顯示，接受放射治療的腫瘤患者的五年生存率能夠達到18%左右，由此可見，放射治療在腫瘤治療研究工作中的重要意義[3]。

2腫瘤放射治療技術

放射物理學的緣起可以追溯到1895年倫琴發現X線以及居里夫人于1898年發射放射性元素鐳補救后。原先采用的普通X線機現在多已被淘汰，因為其產生的射線能力較低，穿透能力不足，皮膚表面對此的反應較大，不適宜用于身體內部的腫瘤治療。在90世紀50年代左右，遠距離60鈷治療機開始廣泛應用于臨床治療，其能量能夠達到1.25MeV，穿透能力強，對于皮膚的損傷也遠遠低于以往的射線機。到了上世紀50年代，回旋加速器、電子感應加速器等應用于臨床，其產生的高能X線和電子線具有眾多優點。

放射治療分為常規放療和精確放療。以往，較常使用的是常規放療，這種方式缺乏精準度，屬于傳統、經驗式放射治療，為了不傷害其他身體組織，無法提高腫瘤劑量，影響了腫瘤局部控制率，易造成體內腫瘤的遠地轉移或局部復發等問題。而隨著計算機水平的快速提升，醫學影像技術得以完善，放射治療精準度提升，進入精確放療時代。精確放療明顯提高了腫瘤劑量，增加了腫瘤局部的控制率，降低了腫瘤周圍的正常組織放射并發癥，實現了精準定位，治療效果大大提升[4]。

腫瘤放射治療經歷了從二維放療到三維計劃系統的出現。以往的二維療法不能完全準確定位腫瘤位置，只能根據檢查與經驗判斷大致方位，為了防止傷害其他機體組織，該療法對于腫瘤劑量有所限定，不能完全清除腫瘤。但是，隨著三維計劃系統的出現，三維適形放射治療應用于臨床，能夠更加精準地放射射線治療腫瘤。

2.1放射治療技術醫療放射設備的功能

（1） 抑制病變細胞和殺傷作用：具有該功能的常規放療設備是X射線深部治療機、60-鈷治療機等設備。利用射線對人體內的腫瘤病灶進行破壞，并達到抑制病變細胞和殺傷作用。由于某些條件的限制，如手段與技術等，這些醫療放射設備的能量只能在低能MV級和kV級，大多情況下采取X線外照為主要放射方式，少數情況下以電子線進行短程治療，又稱腔內和間質內治療。（2）殺死腫瘤細胞：具有該功能的設備主要是近距離后裝治療機。其通過近距離放療技術，將施源器與針均放入、插植在合適的位置，拍片，經過系統計算和數據分析得到結果。而后放療設備將放射源自動運輸到施源器內，開始放療。其原理是利用放射性同位數銥的衰變放出射線，從而殺死腫瘤細胞。（3）深度治療病變部位：具有該功能的設備主要是醫用電子直線加速器，就目前來看，其是應用最頻繁的醫療放射設備，在腫瘤治療中起主導作用。借助微波電廠給電子加速使其具備高能而放出射線。其最大的優勢即可以根據患者病變部位的治療要求提供不同能量的X射線及電子束，因此可以輸出不同輻射劑量從而治療腫瘤疾病。（4）減少正常組織傷害：醫療放射設備通過強度調控放射治療進一步補充三維適體療法的不足，利用非平坦式射束截面機，調控單束射線的不同劑量。從而根據腫瘤形狀，以及周邊組織位置，將大料劑量集中在腫瘤病變部位，達到減少正常組織傷害的目的。

2.2放射治療在腫瘤綜合治療中的應用

通常情況下，放射治療可以在手術治療前后進行，或者是在手術過程中應用。在手術前進行放療主要是為了盡可能縮小患者原發腫瘤病灶體積，并且對腫瘤周圍癌細胞進行殺滅，確保手術可以順利進行，增強手術療效。在手術中進行放療，主要是針對存在敏感臟器腫瘤，手術將腫瘤充分暴露后，可以合理借助照射儀器推開臟器，并給予腫瘤直接照射。術后放療為十分常見的一個方法，通過術后放療能夠有效殺滅手術殘留癌細胞，以鞏固療效。

近年來，放療和化療有效結合逐漸在臨床中受到關注，在進行放射治療前，合理應用化療能夠將腫瘤細胞給有效殺滅，特別是腫瘤周圍癌細胞，并且還可以在一定程度上縮小腫瘤體積，有助于放療殺滅腫瘤細胞[5]。當放射治療后給予化療，可以確保殘余或者轉移癌細胞進行消滅;化療也協同增加放療的敏感性。當前臨床中普遍認為，放療與化療同時進行是腫瘤治療的一個有效方案。

2.3放射治療方法簡述

2.3.1調強放射治療（IMRT）

調強放射治療（IMRT）使用多葉準直器和直線加速器前面附加特質鉛塊實施非共面的靶區照射，射野束視角方向相似于靶區的形狀，因此能夠更準確的輻射分布靶區上的劑量，使得靶區內及表面劑量處處相等。與常規治療相比，IMRT應用了MRT和CT三維重建定位，能夠提高照射、擺位的精準度;實施逆向計劃，能利用逆向算法驗證和審核劑量分布參數，達到最優分布。IMRT已成為主流放療技術，鼻咽癌調強放療能達到手術的效果，對于食管、肺等部位大體積腫瘤，調強放療達到較好的預后效果。

2.3.2自適應放療技術（ART）

自適應放療技術能夠減少靶區運動和分次治療間擺位的誤差，使得高劑量區劑量分布的形狀在三維方向上與病變形狀（靶區）一致[6]。靶區位置的變化可以通過電子射野影像系統EPID、影像引導系統CBCT或CT測量，靶區大小和形狀的變化可通過連續幾次CT掃描來評估，在必要的時候進行修改。與常規治療相比，ART提高了腫瘤劑量，保護了正常組織，使得部分不能手術的患者在放療后得以手術。

2.3.3旋轉斷層放療系統（ToMo）

旋轉斷層放療系統（Tomo Therapy，ToMo）集調強放療、影像引導技術、劑量引導調強放療于一體，ToMo機器由螺旋CT和直線加速器組成。患者在治療器前進行CT掃面，后與定位影像匹配，自動糾正擺位誤差，后進行旋轉聚焦照射。TOMO照射范圍較大，劑量更準確，更好的保護正常組織，對大體積腫瘤、多靶點腫瘤治療方面有較大優勢，但是對于技術、設備等有較高的要求。

2.3.4四維放射治療

在三維放療技術的基礎之上再加上時間因數這個概念就是四維放療，能夠更進一步的考慮到解剖組織在治療時的運動和分次治療間擺位誤差，充分利用各種最先進的影像設備在患者治療之前和治療中對患者的腫瘤和正常器官進行實時的監控，及時的根據器官位置變化來改變治療方案。令照射野時刻跟隨著靶區，這才是真正意義上的精確治療。四維放射治療技術能夠解決運動腫瘤的精準定位問題，四維放射治療在CT掃描的三維成像和加速器三維方向照射系統外加上時間因素，進而CT也能夠按照時序來掃描。將四維圖像中獲得的實際靶區容積信息，模擬腫瘤隨著呼吸的運動。四維放射治療需要掃描完整的呼吸運動周期，反映出靶區和胸部器官隨著呼吸運動的運動，進而能夠制定出個體化的靶體積[7]。進而能夠實現四維放射治療數據的獲取和運動呼吸周期的同步。現在四維放射治療的圖像獲取技術以及靶區定位日漸完善而且逐漸投放到市場中去，不過目前仍有一些計劃和實施階段存在的問題還沒有完全解決，仍需完善和發展。

3發展方向

質子治療是一種相對新型的放射治療手段和方法，其具有布拉格峰型劑量分布，使得腫瘤得到最大劑量，正常組織劑量相對較低[8]。而針對一些體積相對較小的腫瘤，其還能夠通過對質子束的速度進行改變，而實現對其能量的有效調節，從而保證布拉格峰能夠直接對腫瘤進行作用。而針對一些相對較大的腫瘤來說，則需要補償器，Propeller，Bar Ridge等方法，從而實現對布拉格峰的擴展，使得其與腫瘤大小相互吻合。但是在實際的發展過程中，這種質子束所對應的能量相對較大，使得其在達到靶區的過程中，能夠與組織形成一種散射比電子束更小的形式，因此，在照射區域的周圍其所對應的半影也是非常小的。與此同時，其質子布拉格峰會出現陡然減弱的情況，可以對腫瘤后面及其側面的正常組織進行有效的保護。

4結語

放療技術在不斷的飛速發展，在未來，放療領域的技術不再是單一的技術，而將會是很多技術的綜合應用。相信，隨著技術的日新月異和醫學模式的創新，功能性顯影如PET-CT等以及分子顯像等的發展、高能重粒子（快中子、質子及負π介子）治療的深入開展和基因藥物的臨床推廣使用，將會讓放射治療更上一個臺階，使治療更加準確和安全。最終提高患者生存率和生存質量。

參考文獻

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[3]楊富，傅劍華.術后放療在胸腺腫瘤治療中的臨床價值：中國胸腺腫瘤研究協作組回顧性研究[J].中華胸部外科電子雜志，2015，002（001）：20-28.

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