第八章 放射治疗基本知识

一、放射性原素
以居里夫妇于20世纪初期，发现天然放射性元素镭（226Ra）后不久，就被应用于子宫颈癌等的肿瘤治疗。镭的放射可分为带有正电荷的α射线，带有负电荷的β射线不带电荷的γ射线。镭疗主要是用其中的γ射线。镭的γ线能谱复杂，平均能量为0.83MeV，半衰期为1590年。镭的产量有限，来源困难，防护处理复杂，易污染。近年来已趋淘汰，代之以放射性核素。
二、放射性核素
由于大型核反应堆建成，人工放射性核素也随之诞生。60钴就是用天然的没有放射性的59钴在核反应堆的作用下，受热中子轰击后成为带有放射性质的60钴。
59Co＋n→60Co＋γ
６０钴蜕变时放射出γ射线，其平均能量为1.25MV。６０钴与镭一样也可做为针状、管状、片状、以便腔内、组织间或表面敷贴治疗，但更多地还是用于远距离放射治疗。６０钴远距离治疗机是将６０钴储存在一个相当厚的防护罩内，在治疗时通过机械汽动，牵引，将放射源移至防护罩的窗孔，使射线从窗孔对准病变部位照射。60钴治疗机构简单，操作方便，容易维修，因而发展很快。
三、深部X治疗
1895年伦琴（Rontgen）发现了X线，1896年始用于乳腺癌的治疗。按X线治疗机的能量高低，可分为以下几种类型：
接触X线治疗机 10－60Kv
浅层X线治疗机 60－120Kv
中层X线治疗机 120－160Kv
深层X线治疗机 180－400Kv
深部X线治疗机能量并不很高，但皮肤剂量大，不容易作用到深层组织，射线的“骨吸收比”高，用做深部肿瘤的治疗不太理想，但对表浅肿瘤仍有使用价值。
四、高能X线和电子束
产生高能X线和电子束（电子线）医用加速器包括电子直线加速器和电子感应加速器。由于雷达技术的发展，出现了高频大功率的微波源――磁控管和速调管后，电子直线加速器得到迅速的发展，它能提供4－35MeV的高能X线和电子束，从而出现了取代电感应加速器的趋势。高能X线能量高，贯穿物质力量大，适用于深部肿瘤治疗，而电子束随其能量大小不同，其作用深浅不同。尤其是它的剂量分布特点：当射线到达某一深度后剂量会陡然下降，这种射线的特点最适宜表浅肿瘤治疗，可使肿瘤达到足够剂量，肿瘤下面的正常组织可以得到保护。
五、高LET射线（高线性能量转换射线）
前面叙述的种种射线均属低LET射线。高LET射线包括中子、负π介子、重离子等。其射线的特点是：①物理特性：高LET射线在物体内射程末端形成布雷格（Bragg）峰高剂量区，在这个峰区后面剂量急剧下降。如选择不同能量的粒子束综合使用，则可将峰区宽度按肿瘤大小调整。这样可使肿瘤区得到充分的剂量，而正常组织所受的剂量可大为减少。②生物特性：高LET射线对生物的效应不依赖于组织的氧含量；对于分裂周期处于静止状态的肿瘤细胞，同样起到破坏作用。这些特性是低LET射线所没有的。但高LET射线设备庞大，结构复杂，能量控制困难，目前仍处于研究阶段。

一、曝射量（Exposure Dose）
指距放射源某一距离下，放射源对该点的照射量。在测定曝射时时，用于测量的电离室周围不允许有任何产生散射线的物体。曝射量的剂量单位是伦（R），即在0.001293g的空气中，每产生2.04×109对离子，所需的放射量就是1R。
二、吸收量（Asorbed dose）
被放射线照射的物体从射线中吸收的能量称吸收剂量。吸收剂量单位是拉德（rad）.1dar为1g受照射物质吸收100尔格的辐射能量。即1rad＝100尔格／g＝0.01kg。现在吸收剂量单位改为戈端（Gray,Gy），是由国际放射单位测定委员会（ICRU）规定的，1Gy＝100rad。
三、放射强度（Radioactivity）
放射强度又称为放射活度。是指单位时间内放射物质锐变（衰变）的多少，不表示具体剂量。放射活度单位为贝克勒尔（Becquerel）符号Bq，表示每秒钟有一个原子蜕变。过去放射强度单位曾用居里Ci表示，1B9＝2.703×10-11Ci。
四、剂量率（Doserate）
距放射源某一距离处，单位时间的剂量，常以Gy/min为单位。
五、放射性能量（Energy of radiation）
指电离辐射贯穿物质的能力，用能量表示。能量单位为MV(Megavoltage)或MeV（Megaelectron-Volt）。2MeV以下X线勉强用管电压表示贯穿物质的能力，但这类射线的能谱是连续的，单一用管电压说明线质并不全面，通常是用半价层（HVL）来表示平均能量。
六、体内各部位剂量名称
（一）空气量（Airdose,Da）
治疗计划常以空气量做为每次治疗剂量单位设计。
（二）皮肤量（Skindose）或称表面量（Surface dose）
被放射线照射物体表面所测得的剂量，此剂量包括原射线和组织向该测量点的反向散射线。
（三）深度量（Depthdose）和肿瘤量（Tumor dose）
指放射线经过皮肤射入身体，在中心线束上某一深度处的剂量，该点的剂量包括被浅层组织吸收以外射线和周围组织对该点的散射线。若该点恰为肿瘤中心则该点剂量称为肿瘤量。
（四）射出量（Exitdose）
射线穿过身体在对侧射出口表面的剂量。若用对穿野照射，在计算表面剂量时，应把射入量和射出量相加。

放射治疗可按以下方式分类：
一、外照射（External radiation）
（一）远距离照射
包括X线治疗、60钴治疗和电子加速器治疗。这些射线的放射源是在体外一定距离下对病变区域进行照射。
（二）近距离治疗
将密封的放射源或后装的源容器置于人体自然管腔（口腔、鼻咽腔、食管、肠道等）内或等距离均匀地植入肿瘤组织内的组织间治疗，可敷贴于病灶表面的表面治疗，均属于近距离治疗。
二、内照射（Internal radiation）
内照射是用液态放射性核素经口服或静脉注射引入患者体内，这些核素能被某些病变组织选择性吸收。如用131碘治疗甲状腺机能亢进和某些类型的甲状腺癌；32磷治疗慢性白血病等

一、细胞对射线的敏感性
人体组织对放射线的敏感性与构成该组织细胞的繁殖能力成正比；与其分化程度成反比，即繁殖能力越强，分化程度越低的组织对放射线越敏感。造血组织的游离干细胞、原始生精上皮中的精原细胞`发育中卵巢的颗粒细胞等繁殖能力强，对射线极敏感。另外一些细胞在正常情况下并不分裂，损伤后由其它细胞填补，形态上属高度分化的神经细胞、横纹肌细胞等。或虽然有修复能力，只是在大量细胞丢失的情况下，才进行分裂修补。如肾细胞对射线抗拒性强。另一种处于敏感与不敏感之间的是对射线中等敏感的细胞，如内皮细胞、间质细胞等。
二、组织对射线的敏感性
对放射敏感性高的组织如淋巴类组织、骨髓组织、生殖上皮、卵泡上皮等。这些组织对射线的敏感性主要反应在实质细胞的受损。而中等放射敏感的组织如结缔组织，常常是受两方面因素的影响：一是实质本身细胞直接受损；另一是小血管损伤的间接影响。抗拒性组织如肌组织，对射线的反应主要继发于小血管和结缔组织和结缔组织成份的损伤。
三、器官对放射线的敏感性
器官对射线的敏感性在很大程度上取决于构成器官的组织。除了组织学改变外还有机能的改变。
四、肿瘤组织的放射效应
放射线之所以能治疗恶性肿瘤，主要在于正常组织与肿瘤组织对射线有不同的敏感性和不同的修复能力。图8－1中每一箭头表示给予一次剂量。每次照射后正常组织与肿瘤组织同时受到损伤，但两者在损伤程度和修复能力各异。正常组织损伤程度较轻，修复能力也好；而肿瘤组织损伤程度较重，修复能力较差。由于剂量的积累，使肿瘤组织损伤远远超过正常组织，当照射达到一定剂量时，肿瘤组织受损严重，不能再修复（死亡）；而正常组织则因损伤较轻而能修复。临床上称之为治愈。如果剂量过大致使正常组织也失去修复能力，则造成临床所见的放射损伤（图8－2）。如果剂量不足，使正常组织和肿瘤组织都可修复即临上的肿瘤复发（图8－3）
fangshezhenduanxue208.jpg肿瘤治愈示意图
图8－1 肿瘤治愈示意图
fangshezhenduanxue209.jpg放射损伤示意图
图8－2 放射损伤示意图
fangshezhenduanxue210.jpg肿瘤复发示意图
图8－3 肿瘤复发示意图

（一）影响放疗效果的因素
1．肿瘤的组织类型　 判断肿瘤能否用放射治疗在很大程度上取决于肿瘤对射线的敏感程度，一般认为起源于放射敏感组织的肿瘤对射线也敏感，如淋巴肉瘤、白血病、精原细胞瘤等。来源于中等敏感组织的鳞状细胞癌属于中度敏感，腺癌则需要很大的剂量，对于大多数肉瘤如纤维肉瘤，骨肉瘤等单纯放疗几乎无效。
2、肿瘤的分化程度　 同一类肿瘤由于分化程度不同放疗效果各异，分化程度越高，放射敏感度越差，但并不意味着后果不好。因为分化差的肿瘤虽对放射敏感，但其恶性程度大，容易复发或扩散，远期效果不好。
3．肿瘤分期　 早期患者，身体一般情况好、瘤体小、血液供应好、乏氧细胞少，肿瘤容易控制。晚期多数患者一般情况差、瘤体大，乏氧细胞多而且常出现坏死或合并感染，如已出现远处转移则愈后更差。
4．以往治疗的影响　 在瘢痕的基础上生长的癌，血运差，影响放射敏感性。近期曾用过化疗，影响造血机能。不易给到足够的放疗剂量。曾用过放疗部位复发或转移来的新病灶，由于肿瘤组织结构变异和局部纤维组织增多，血液供应差，放疗效果亦差。
5．肿瘤的类型；外生型较内生型有较好的治疗效果。菜花型效果明显。溃疡型效果不好、浸润型更差。
6．肿瘤部位 不同部位的同类肿瘤放射治疗效果不同，这与肿瘤周围正常组织对射线的耐受力相关 。以鳞癌为例，生长于子宫颈的鳞癌其附近有对射线敏感的直肠、膀胱；生长于食管的鳞癌其附近有对射线敏感的肺、脊髓。皆不易给到较大剂量，而生长在皮肤上的鳞癌部位表浅，易定位，影响正常组织少，易达到足够剂量，所以治疗效果满意。
7．瘤床　瘤床即包绕肿瘤生长的根部组织。瘤床组织松软者，血液供应丰富，疗效较好，如扁桃体癌。瘤床组织硬固，血液供应差，疗效差、如疤痕癌。
8．年龄　患者年龄小整个机体能力旺盛，所患的肿瘤对射线也相对敏感，但年幼者肿瘤蔓延机会多，近期疗效虽好而远期效果差。
9．营养差与贫血　这些患者对射线耐受性差，放射反应重，影响放疗顺利进行。更重要的是肿瘤组织由于贫血乏氧明显地影响肿瘤对射线的敏感性。
10．合并感染 感染可加重局部组织乏氧程度，影响放疗效果。
11．合并症 肺、肝疾病，活动性肺结核、甲亢、心血管疾病、糖尿病等都能影响放疗的顺利进行和治疗效果。
（二）合理选择放射源
治疗深部肿瘤必然要选择高能X线或60钴，它的剂量建成区深，有助于保证表浅正常组织。但这些射线贯穿力大，对肿瘤后面的正常组织影响也大，为此采用多射野照射，既减少了正常组织的损伤，又保证了肿瘤区足够而均匀的剂量分布。
对于表层肿瘤，首选电子线治疗，可使肿瘤得到充足剂量，并可保护正常。Kv级X线也可治疗表浅肿瘤，但剂量分布不如电子线，并应注间保护骨组织，避免超量吸收引起骨坏死骨折。
对于一些特殊部位病灶，可选用电子线和高能X线综合治疗，采用楔形板技术或移动条形野技术（Moving StripTechnique）等，将在专题中论述。
（三）放射治疗的方法分类
1．单纯放射治疗　包括根治性放疗和姑息放疗。所谓根治性放疗目的是希望能给以足够的剂量根除肿瘤。凡属根治性放疗照射范围一定要充分，不仅要包括肿瘤区以外的1－2cm的正常组织，还要包括其引流淋巴区。姑息放疗只用于无治愈希望的晚期癌患者。此类患者多属病变广泛或已有多处转移，治疗目的仅限于减轻患者痛苦和延长寿命。因此治疗范围不宜过大，剂量不宜过高，一般只要达到姑息的目的即可停止放疗。
2．与手术综合治疗　放疗与手术结合有术前、术中及术后放疗。术后放疗其目的在于清扫未能切净的肿瘤、潜在的或术中可能移植的瘤细胞。
手术肯定有残留肿瘤区，给予足够剂量，其它部位和所属淋巴群只给亚临床剂量即可。术后治疗，部分血管受骚扰，局部血液供应较差，影响肿瘤的放射敏感性，近年来多提倡术前放疗。术前放疗的优越性在于：①缩小肿瘤、便于手术切除，扩大可手术范围。②降低了瘤细胞的活性，即使肿瘤细胞被移植到其它部位也难以成活。③闭锁微小血管、减少播散机会。
近年来开展了术中放疗，获得一定成绩，但从放射生物的理论来看，术中的一次大剂量放疗并不符合放疗生物学的作用机制，只能做为手术的一种辅助治疗。
3．与化疗的综合治疗　区域放疗针对肿瘤局部、化疗则可随循环遍及全身，包括转移灶。综合治疗是一种理想的治疗，但放疗化疗二者都有明显的副作用、和互相增效的作用屡见不鲜，故采用放疗化疗综合治疗特别慎重，以免造成严重的局部和全身损伤。
4．与热疗的综合治疗　近十几年来，加热方式除了简单的热水浴，躯体灌注外更多地使用了射频、微波、超声等现代化加热设施，用这些加热方法配合放疗治疗恶性肿瘤虽然开展时间很短，但已取得可喜的成绩。尤其是对较大的肿瘤，其中心血液循环不好，造成的乏氧状态不利于放射治疗而恰好可用热疗方法弥补，使放疗不易控制的乏氧细胞在加热中首先被杀死。热疗、放疗是二者协同作用，互相取长补短是很有前途的治疗恶性肿瘤的方法。
（四）放射治疗的剂量
放射治疗的剂量取决于肿瘤细胞对射线的敏感性、肿瘤的大小，肿瘤周围正常组织对射线的耐受性等。一般情况下治疗鳞癌需要60－70Gy／6－7W，腺癌需要70Gy／7W以上，未分化癌约需50－60Gy／5－6W。
微小病灶、瘤体在1cm以下，临床检查不易发现，称之为亚临床病灶或称临床前期病灶。这些病灶体积小，周围有正常组织环绕供氧充分，毒素排泄通畅，放疗容易收到好的效果，所以只需一般剂量的2／3或4／5即可控制肿瘤生长。目前治疗方法多适当地扩大照射野，使其包括可能浸润或可能转移的淋巴区，待达到亚临床剂量后，缩小射野，针对肿瘤补足剂量。实践证明，用这种方法对保护正常组织和根治肿瘤有明显效益。术后的预防照射，实际上就是针对亚临床灶治疗。对于大的肿瘤，由于血运差及乏氧状态很难达到理想的治疗效果，故最好能采取与热疗或手术的综合治疗。
（五）放射治疗过程中患者的护理
1．富有营养的细软饮食对保证放疗顺利进行很重要。大剂量维生素C和适量B族维生素有益于癌肿的治疗和减轻放射反应，免疫制剂不仅有益于控制癌肿还可缓解放射反应，增强体质。
2．严格控制感染不仅有益于放疗的顺利进行还可防止降低肿瘤对射线的敏感性。
3．纠正贫血，提高细胞含氧量以维持肿瘤射线的敏感性。
4．适当的活动、散步、心情舒畅有益于健康的恢复。癌症患者切忌剧烈活动，避免由于血管扩张，肌肉的剧烈收缩促使肿瘤转移。
5．保护照射区皮肤，避免磨擦、曝晒，不可贴敷和涂抹任何药物。万一发生溃破应由放疗医生处理。
6．照射野标记不可洗掉，以保证每次治疗有良好的重复性。

放射线能治疗的良性疾病范围相当广泛，如良性肿瘤，炎症和内分泌病。对抑制腺体和结缔组织增生等放疗也有一定作用。但是射线的致癌作用和对生殖器官及青少年的发育的影响，早已为人们熟知，所以只有当影响到患者机能和其它疗法无效时，才不得不使用放射治疗。
（一）使用放射线治疗良性疾病的原则
1．凡是能用其它方法治疗者一律不用放射治疗。
2.小儿骨骼，生殖系统和女孩乳房区不能包括在照射范围之内。与发育有关的内分泌腺如脑垂体，甲状腺等慎用放射线照射。
良性病的放射治疗目的在于改变其组织结构，并非消灭肿瘤。因而治疗剂量较小。除骨巨细胞癌和垂体瘤需剂量稍大外，其余疾病只需较少剂量即可收效。
为了减少射线对人体的不良作用。对良性病治疗多采用小剂量间隔疗法（间隔1－3d）必要时分疗程进行治疗。
（二）放射线治疗良性疾病的种类
1．良性瘤 包括血管瘤、淋巴瘤，脑垂体瘤和骨巨细胞瘤等。
2．炎症：结核性淋巴腺炎。结核性腹膜炎、类风湿性关节炎和强直性脊柱炎、神经性皮炎等。
3．内分泌疾病 甲状腺机能亢进、脑垂体瘤，男性用雌激素治疗其它疾病时并发的乳房增大，以及前列腺肥大等。
4.抑制结缔组织或角质增生　疤痕瘤，阴茎海绵体硬结症等。
5．腺体分泌异常 腮瘘、腋臭、多汗症等
6．辅助性治疗 用放射线脱毛，协助药物治疗深在性的脓疱疮。

人体组织经放射线照射后产生变化的现象统称为放射反应。若严格区分则可分为能够修复的放射反应和因受影响较重不能修复的放射损伤。一般来讲，在放疗过程中出现放射反应是允许,也常常是不可避免的。放射反应对患者的机能影响不大，也不危及患者生命。但放射损伤在大多数情况下是不允许发生的，如放射性脊髓炎所致的截瘫；脑、肺、骨、肠等的坏死等。这些并发症不仅给患者带来极大的痛苦，重者甚至危及患者生命。放射反应从大的方面可分为全身放射反应和局部放射反应。

（一）全身放射反应的主要表现
消化系统：食欲不振、恶心、呕吐上腹部不适感。血液系统：白细胞计数减少。其它系统：疲乏、头痛、眩晕。
（二）影响全身放射反应的因素
1．剂量 剂量越大反应越重。同样的剂量，时间越短反应越重。
2．照射面积 照射面积越大则反应越重。
3．照射部位 上腹部照射最易引起全身放射反应，四肢照射很少引起全身放射反应。
4．射线能量大，作用部位深，引起的反应也重。
5．加速器的电子线作用表浅很少引起全身反应。机器结构：机器防护屏、屏蔽不够完善漏出射线较多，对全身影响明显，很容易引起全身放射反应。
6．个体差异 个别患者对射线甚敏感，极少剂量就可引起较重的反应。但也有些人是属于条件反射，对他们施行安慰性治疗时也可引起恶心、呕吐。

局部放射反应为某些组织及器官被照射后引起的细胞学和机能上的改变。
（一）皮肤及皮下组织
射线在皮肤上反应最先出现红斑，局部瘙痒或烧灼感。逐渐出现色素沉着、皮肤干燥、有糠皮样脱屑、汗毛脱落留下扩张的毛孔。头发脱落随剂量不同可出现暂时性或永久性秃发。如果皮肤剂量过大，则由高充血发展为水肿，甚至形成水泡进而破溃，若累及真皮则形成放射性溃疡，很难愈合。一般剂量治疗时，在治疗结束后几个月内要有几次无痛性脱皮，多数皮肤能恢复正常色泽，但局部无汗，温度略高。在晚期由于纤维组织增生，照射范围内皮下组织变硬，不可误认为癌复发。
（二）骨髓
骨髓造血系统对射线非常敏感，其中红细胞系统略逊于骨髓细胞。机能较形态更难恢复。在放射剂量范围内引起白细胞减少甚为普遍，但造成再生不良性贫血则很少见。
（三）骨
发育中的骨最易受射线影响，主要表现为骨生长紊乱，如骨骺与干骺端早期愈合。大剂量照射还可导致骨坏死或放射性骨髓炎。
（四）肺
早期出现放射性肺炎，临床表现为胸痛，咳嗽、少痰。至晚期出现纤维增殖。如继续发展常导致右心衰的症状，严重者危及生命。
（五）胃肠
胃经照射后首先出现机能失调，如幽门痉挛，蠕动增强，短期内即转变为无力、分泌抑制并伴发痰症。大剂量照射可导致溃疡形成甚至穿孔。射线对小肠的影响较胃和结肠更为显著，可产生充血、水肿、继发感染，大量照射也可形成溃疡乃至穿孔。由于小肠长期吸不良导致慢性腹泻、营养不良。对下腹部照射常引起直肠炎或溃疡形成，疤痕收缩，管腔变窄、变硬、临床表现为梗秘，腹胀。
（六）生殖系统
很少剂量即可使睾丸体积缩小、精子稀少或消失。成熟的精子对射线有极大耐受性。产生激素的睾丸间质对射线的耐受性也较强，但精子的产生可发生障碍，而性能力并无明显影响。照射剂量过大时才能使性能力发生变化。
卵巢的滤泡对射线极为敏感，较小剂量照射即可致暂时绝育，因为成熟的卵对射线耐受性较大，所以这样作用是迟发性的。即当照射后仍可有一两次月经，逐后才出现月经暂停现象。一般可持续数月至数年。月经恢复的初期周期常不规则。停经期间，因卵巢机能不破坏，绝大多数患者性欲可保持。过大剂量（一次给予3Gy以上），使排卵及卵巢激素分泌机能完全破坏，性欲随之消失。
（七）腺体
唾液腺被照射后，初期是唾液增多，而后很快就出现唾液减少、变粘。患者口干难忍，影响进食。大剂量照射将腺体破坏后，代之以纤维组织。
（八）脊髓
放射性脊髓炎是一种严重的并发症，重者可引起截瘫，甚至危及生命。上段损伤较下段损伤明显。发病与照射范围、时间、剂量及使用增敏药有密切关系。放射性脊髓炎的临床表现有以下几种类型：
1．一过性放射性脊髓炎：常称之为Lhermitte's症。本病多发生在放疗后1－4个月，其典型症状：当患者低头时双下肢有触电感。神经系统并没有阳性体症。上述症状持续数月后可自行消退。
2．慢性放射性脊髓炎 发病慢，最初下肢感觉异常，随后下肢无力甚至瘫痪、大小便失禁、症状可逐渐向上扩展。
3．急性放射性脊髓炎 症状与慢性类似，发展迅速，可很快死亡。
对于放射性骨髓炎目前尚无有效的治疗方法，主要是预防发生。

主要以预防为主。在不影响放疗效果的前提下尽量保护正常组织，把症状控制在反应阶段。如果已经发生放射损伤，应积极采取措施，促进解减轻症状。
（一）放射性皮炎、溃破采用奴佛卡因离子导入，通过节段神经反射作用，可获得良好效果。
（二）白细胞减少用氦氖激光穴位照射有预防和治疗作用。对于其它反应此法也有一定疗效。
（三）全身放射反应尤其是恶心、呕吐，用中药治疗可明显缓解症状，如陈皮、党参、竹茹、石膏等。