放射治療技術(shù)在治療腫瘤中的作用和意義

林利勇

摘要：放射治療技術(shù)是現(xiàn)階段臨床上腫瘤治療的重要手段。腫瘤放射治療學(xué)主要有放射治療物理學(xué)、臨床放射生物學(xué)以及腫瘤放射治療三個(gè)部分。其中，放射治療物理學(xué)，即放射治療技術(shù)在當(dāng)前臨床治療中應(yīng)用最廣，被認(rèn)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(xué)，能夠有效提高腫瘤放射治療技術(shù)發(fā)展水平，對(duì)治療腫瘤具有重要意義。

關(guān)鍵詞：腫瘤;放射治療;技術(shù)發(fā)展

近百年來，歸功于腫瘤放射治療學(xué)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用于臨床。近年來，由于放射治療方法與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，以及與其他放射生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的融會(huì)貫通，放射治療的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，其應(yīng)用地位也逐漸提升，目前已成為最重要的治療手段，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(shù)和化學(xué)治療共通的努力，腫瘤五年生存率已經(jīng)出現(xiàn)明顯的提升。因此，本文對(duì)腫瘤放射治療技術(shù)的作用、意義和發(fā)展進(jìn)行分析，內(nèi)容如下。

1腫瘤放射治療學(xué)的定義和意義

1.1腫瘤放射治療學(xué)的定義

腫瘤放射治療學(xué)，一般認(rèn)為是研究放療設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能和各種射線在人體內(nèi)分布規(guī)律的學(xué)科，利用腫瘤放射物理學(xué)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(jī)體基于各種致瘤因子作用下，局部組織細(xì)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(jù)新生物的細(xì)胞特性及對(duì)機(jī)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(zhǎng)緩慢，有包膜，邊界清楚，不會(huì)轉(zhuǎn)移，且預(yù)后佳，有局部壓迫癥狀，但無全身性癥狀，一般情況下，不會(huì)導(dǎo)致死亡。惡性腫瘤，生長(zhǎng)速度快，邊界不清，容易轉(zhuǎn)移，復(fù)發(fā)率高，可出現(xiàn)低熱、食欲差、體重下降等癥狀，甚至表現(xiàn)出貧血、發(fā)熱等現(xiàn)象，若診治不及時(shí)，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(jù)放射線對(duì)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(duì)腫瘤治療而發(fā)展出來的一種治療手段。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的逐漸推進(jìn)，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以發(fā)展，影像技術(shù)、放射生物學(xué)和分子生物學(xué)等各種技術(shù)都得以快速推進(jìn)，共同推進(jìn)了放射治療技術(shù)的進(jìn)展。研究結(jié)果顯示，接受放射治療的腫瘤患者的五年生存率能夠達(dá)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(shù)

放射物理學(xué)的緣起可以追溯到1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線以及居里夫人于1898年發(fā)射放射性元素鐳補(bǔ)救后。原先采用的普通X線機(jī)現(xiàn)在多已被淘汰，因?yàn)槠洚a(chǎn)生的射線能力較低，穿透能力不足，皮膚表面對(duì)此的反應(yīng)較大，不適宜用于身體內(nèi)部的腫瘤治療。在90世紀(jì)50年代左右，遠(yuǎn)距離60鈷治療機(jī)開始廣泛應(yīng)用于臨床治療，其能量能夠達(dá)到1.25MeV，穿透能力強(qiáng)，對(duì)于皮膚的損傷也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以往的射線機(jī)。到了上世紀(jì)50年代，回旋加速器、電子感應(yīng)加速器等應(yīng)用于臨床，其產(chǎn)生的高能X線和電子線具有眾多優(yōu)點(diǎn)。

放射治療分為常規(guī)放療和精確放療。以往，較常使用的是常規(guī)放療，這種方式缺乏精準(zhǔn)度，屬于傳統(tǒng)、經(jīng)驗(yàn)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(nèi)腫瘤的遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)移或局部復(fù)發(fā)等問題。而隨著計(jì)算機(jī)水平的快速提升，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)得以完善，放射治療精準(zhǔn)度提升，進(jìn)入精確放療時(shí)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(fā)癥，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)定位，治療效果大大提升[4]。

腫瘤放射治療經(jīng)歷了從二維放療到三維計(jì)劃系統(tǒng)的出現(xiàn)。以往的二維療法不能完全準(zhǔn)確定位腫瘤位置，只能根據(jù)檢查與經(jīng)驗(yàn)判斷大致方位，為了防止傷害其他機(jī)體組織，該療法對(duì)于腫瘤劑量有所限定，不能完全清除腫瘤。但是，隨著三維計(jì)劃系統(tǒng)的出現(xiàn)，三維適形放射治療應(yīng)用于臨床，能夠更加精準(zhǔn)地放射射線治療腫瘤。

2.1放射治療技術(shù)醫(yī)療放射設(shè)備的功能

（1） 抑制病變細(xì)胞和殺傷作用：具有該功能的常規(guī)放療設(shè)備是X射線深部治療機(jī)、60-鈷治療機(jī)等設(shè)備。利用射線對(duì)人體內(nèi)的腫瘤病灶進(jìn)行破壞，并達(dá)到抑制病變細(xì)胞和殺傷作用。由于某些條件的限制，如手段與技術(shù)等，這些醫(yī)療放射設(shè)備的能量只能在低能MV級(jí)和kV級(jí)，大多情況下采取X線外照為主要放射方式，少數(shù)情況下以電子線進(jìn)行短程治療，又稱腔內(nèi)和間質(zhì)內(nèi)治療。（2）殺死腫瘤細(xì)胞：具有該功能的設(shè)備主要是近距離后裝治療機(jī)。其通過近距離放療技術(shù)，將施源器與針均放入、插植在合適的位置，拍片，經(jīng)過系統(tǒng)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析得到結(jié)果。而后放療設(shè)備將放射源自動(dòng)運(yùn)輸?shù)绞┰雌鲀?nèi)，開始放療。其原理是利用放射性同位數(shù)銥的衰變放出射線，從而殺死腫瘤細(xì)胞。（3）深度治療病變部位：具有該功能的設(shè)備主要是醫(yī)用電子直線加速器，就目前來看，其是應(yīng)用最頻繁的醫(yī)療放射設(shè)備，在腫瘤治療中起主導(dǎo)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(yōu)勢(shì)即可以根據(jù)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(yī)療放射設(shè)備通過強(qiáng)度調(diào)控放射治療進(jìn)一步補(bǔ)充三維適體療法的不足，利用非平坦式射束截面機(jī)，調(diào)控單束射線的不同劑量。從而根據(jù)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(dá)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(yīng)用

通常情況下，放射治療可以在手術(shù)治療前后進(jìn)行，或者是在手術(shù)過程中應(yīng)用。在手術(shù)前進(jìn)行放療主要是為了盡可能縮小患者原發(fā)腫瘤病灶體積，并且對(duì)腫瘤周圍癌細(xì)胞進(jìn)行殺滅，確保手術(shù)可以順利進(jìn)行，增強(qiáng)手術(shù)療效。在手術(shù)中進(jìn)行放療，主要是針對(duì)存在敏感臟器腫瘤，手術(shù)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(shù)后放療為十分常見的一個(gè)方法，通過術(shù)后放療能夠有效殺滅手術(shù)殘留癌細(xì)胞，以鞏固療效。

近年來，放療和化療有效結(jié)合逐漸在臨床中受到關(guān)注，在進(jìn)行放射治療前，合理應(yīng)用化療能夠?qū)⒛[瘤細(xì)胞給有效殺滅，特別是腫瘤周圍癌細(xì)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(xì)胞[5]。當(dāng)放射治療后給予化療，可以確保殘余或者轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞進(jìn)行消滅;化療也協(xié)同增加放療的敏感性。當(dāng)前臨床中普遍認(rèn)為，放療與化療同時(shí)進(jìn)行是腫瘤治療的一個(gè)有效方案。

2.3放射治療方法簡(jiǎn)述

2.3.1調(diào)強(qiáng)放射治療（IMRT）

調(diào)強(qiáng)放射治療（IMRT）使用多葉準(zhǔn)直器和直線加速器前面附加特質(zhì)鉛塊實(shí)施非共面的靶區(qū)照射，射野束視角方向相似于靶區(qū)的形狀，因此能夠更準(zhǔn)確的輻射分布靶區(qū)上的劑量，使得靶區(qū)內(nèi)及表面劑量處處相等。與常規(guī)治療相比，IMRT應(yīng)用了MRT和CT三維重建定位，能夠提高照射、擺位的精準(zhǔn)度;實(shí)施逆向計(jì)劃，能利用逆向算法驗(yàn)證和審核劑量分布參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)分布。IMRT已成為主流放療技術(shù)，鼻咽癌調(diào)強(qiáng)放療能達(dá)到手術(shù)的效果，對(duì)于食管、肺等部位大體積腫瘤，調(diào)強(qiáng)放療達(dá)到較好的預(yù)后效果。

2.3.2自適應(yīng)放療技術(shù)（ART）

自適應(yīng)放療技術(shù)能夠減少靶區(qū)運(yùn)動(dòng)和分次治療間擺位的誤差，使得高劑量區(qū)劑量分布的形狀在三維方向上與病變形狀（靶區(qū)）一致[6]。靶區(qū)位置的變化可以通過電子射野影像系統(tǒng)EPID、影像引導(dǎo)系統(tǒng)CBCT或CT測(cè)量，靶區(qū)大小和形狀的變化可通過連續(xù)幾次CT掃描來評(píng)估，在必要的時(shí)候進(jìn)行修改。與常規(guī)治療相比，ART提高了腫瘤劑量，保護(hù)了正常組織，使得部分不能手術(shù)的患者在放療后得以手術(shù)。

2.3.3旋轉(zhuǎn)斷層放療系統(tǒng)（ToMo）

旋轉(zhuǎn)斷層放療系統(tǒng)（Tomo Therapy，ToMo）集調(diào)強(qiáng)放療、影像引導(dǎo)技術(shù)、劑量引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)放療于一體，ToMo機(jī)器由螺旋CT和直線加速器組成?；颊咴谥委熎髑斑M(jìn)行CT掃面，后與定位影像匹配，自動(dòng)糾正擺位誤差，后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)聚焦照射。TOMO照射范圍較大，劑量更準(zhǔn)確，更好的保護(hù)正常組織，對(duì)大體積腫瘤、多靶點(diǎn)腫瘤治療方面有較大優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于技術(shù)、設(shè)備等有較高的要求。

2.3.4四維放射治療

在三維放療技術(shù)的基礎(chǔ)之上再加上時(shí)間因數(shù)這個(gè)概念就是四維放療，能夠更進(jìn)一步的考慮到解剖組織在治療時(shí)的運(yùn)動(dòng)和分次治療間擺位誤差，充分利用各種最先進(jìn)的影像設(shè)備在患者治療之前和治療中對(duì)患者的腫瘤和正常器官進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)的根據(jù)器官位置變化來改變治療方案。令照射野時(shí)刻跟隨著靶區(qū)，這才是真正意義上的精確治療。四維放射治療技術(shù)能夠解決運(yùn)動(dòng)腫瘤的精準(zhǔn)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(tǒng)外加上時(shí)間因素，進(jìn)而CT也能夠按照時(shí)序來掃描。將四維圖像中獲得的實(shí)際靶區(qū)容積信息，模擬腫瘤隨著呼吸的運(yùn)動(dòng)。四維放射治療需要掃描完整的呼吸運(yùn)動(dòng)周期，反映出靶區(qū)和胸部器官隨著呼吸運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而能夠制定出個(gè)體化的靶體積[7]。進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)四維放射治療數(shù)據(jù)的獲取和運(yùn)動(dòng)呼吸周期的同步。現(xiàn)在四維放射治療的圖像獲取技術(shù)以及靶區(qū)定位日漸完善而且逐漸投放到市場(chǎng)中去，不過目前仍有一些計(jì)劃和實(shí)施階段存在的問題還沒有完全解決，仍需完善和發(fā)展。

3發(fā)展方向

質(zhì)子治療是一種相對(duì)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(duì)較低[8]。而針對(duì)一些體積相對(duì)較小的腫瘤，其還能夠通過對(duì)質(zhì)子束的速度進(jìn)行改變，而實(shí)現(xiàn)對(duì)其能量的有效調(diào)節(jié)，從而保證布拉格峰能夠直接對(duì)腫瘤進(jìn)行作用。而針對(duì)一些相對(duì)較大的腫瘤來說，則需要補(bǔ)償器，Propeller，Bar Ridge等方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)布拉格峰的擴(kuò)展，使得其與腫瘤大小相互吻合。但是在實(shí)際的發(fā)展過程中，這種質(zhì)子束所對(duì)應(yīng)的能量相對(duì)較大，使得其在達(dá)到靶區(qū)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(qū)域的周圍其所對(duì)應(yīng)的半影也是非常小的。與此同時(shí)，其質(zhì)子布拉格峰會(huì)出現(xiàn)陡然減弱的情況，可以對(duì)腫瘤后面及其側(cè)面的正常組織進(jìn)行有效的保護(hù)。

4結(jié)語

放療技術(shù)在不斷的飛速發(fā)展，在未來，放療領(lǐng)域的技術(shù)不再是單一的技術(shù)，而將會(huì)是很多技術(shù)的綜合應(yīng)用。相信，隨著技術(shù)的日新月異和醫(yī)學(xué)模式的創(chuàng)新，功能性顯影如PET-CT等以及分子顯像等的發(fā)展、高能重粒子（快中子、質(zhì)子及負(fù)π介子）治療的深入開展和基因藥物的臨床推廣使用，將會(huì)讓放射治療更上一個(gè)臺(tái)階，使治療更加準(zhǔn)確和安全。最終提高患者生存率和生存質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王輝.圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)在腹部腫瘤放療治療中的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)藥指南，2020，18（4）：2.

[2]席強(qiáng)，涂恒業(yè).腫瘤放射治療物理技術(shù)新進(jìn)展[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，29（01）：114-116.

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

[4]孔偉，劉新紅.放射治療頭頸部腫瘤體位固定和精準(zhǔn)擺位的護(hù)理要點(diǎn)分析[C]//2017年度中國(guó)組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志臨床研究研討會(huì).0.

[5]劉智慧.強(qiáng)調(diào)放療聯(lián)合化療在中晚期食管癌治療中的臨床應(yīng)用[J].腫瘤基礎(chǔ)與臨床，2020，33（1）：3.

[6]毛曉鴻，金浩宇，曹陽.強(qiáng)度可調(diào)的適形放射治療技術(shù)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2006，27（6）：2.

[7]邢曉汾，孟慧敏，崔桐，等.基于四維CT對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)中肺部腫瘤位移和體積變化的研究[J].山西醫(yī)藥雜志，2016，45（15）：3.

[8]韓榕城.質(zhì)子調(diào)強(qiáng)放射治療不確定性的相關(guān)技術(shù)研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所），2020.