放射肿瘤学的进展.pdf

放射肿瘤学的进展 高汝贵 李光 韩露本文作者高汝贵先生中国医科大学第一临床学院放疗科教 授 李光先生放疗科主任副教授 韩露女士放疗科硕士研究生 关键词 放射肿瘤学 进展 我国的放射肿瘤事业同国际上一样50 年来已取得较大的进展建国初期 可能只有北京上海广州湖南和沈阳等地区在放疗设备不足 20 台医护人 员不足 20 人的基础上至今已发展成为一个独立的学科在放射治疗的理论上 设备上都有较大发展和新的突破现分述如下 一 放射源和治疗设备的进展 1 能量的发展 50 年代常规放疗设备是 200kV 的 X 射线个别单位有日本产的新高 300 型即 300kV 和美国产 Keleket 400kV 的 X 射线治疗机现今已生产出千居里 级的 60Co 治疗机和不同能量 不同加速方式的电子直线加速器治疗机并可获得 两种不同物理特性的射线 a 高能 X 射线 能量高 射线穿透能力强 其能量和深部剂量的关系如表 1 b 电子束治疗 属于粒子束治疗当线束穿到预定所调的深度后其剂量锐 减从而起到保护肿瘤深层组织和器官的效应但当能量增到 25MeV 后这一特 点则变得不甚明显见图 1 2 几种能量放射源的发展趋向 50 年代 国内 外普遍应用的深部 X 射线治疗机由于在某些方向还有其有用 性所以现在很多医院还保留这一类型的设备但用量已很少据了解目前国内 只有贵阳某厂还在生产此种设备 60Co 源在我国的现实情况下不失为一种适用面 广经济实惠的放射源所以还有广泛的市场但近年来亦处在下降趋势而电 子直线加速器因其能量高深部量大皮肤放射损伤小既可产生高能 X 射线 又可将被加速的电子束直接引出形成电子束治疗故受到肿瘤放疗专业极大的 关注从而电子直线加速器治疗机在国内外都得到飞速的发展各国每百万人 口的拥有量也在提高见图 2 和表 2 从图 2 和表 2 可以看出在我国发展加速器放射设备的势头仍须加强广大 癌症病人对加速器的要求也极为迫切 3 质子束治疗设备 属粒子束治疗其 LET 和 OER 都与 X 射线或 射线相似但当其穿到所调 的一定深度后可产生一个峰区使剂量突然增大称 Bragg 峰其物理剂量曲 线是很理想的从而使疗效也相应的有所提高见表 3我国至少已有 2 个单位 在研制这一设备 4 高 LET 射线的出现 a 高 LET 射线的生物学特点 1 RBE 高致死效应强使细胞生存曲线的陡度加大 2 氧增强比 OER 小对乏氧细胞也有较大的杀伤力见图 3 3 亚致死性损伤的修复能力小细胞生存曲线无肩部见图 3 4 无细胞周期依赖性对常规放疗呈低敏感的 G0期和 S 期细胞亦较敏感 5 各种组织和细胞的放射敏感性差异变小 b 中子束治疗设备 属粒子束属高 LET 射线我国北京高能物理研究所已 生产出世界第 27 台正在运转的第 19 台 P 35 中子治疗机中子束的物理剂量曲 线特点与普通 X 射线相似无 Bragg 峰但具有上述的放射生物学特点从而使 晚发性放射损伤加剧日本恒元中子研究所提出其疗效虽好但晚发性放射损 伤较重如不设法减轻损伤则疗效很难提高临床上也很难利用故历经 20 年的开发使用现也告终80 年代后世界上多数国家已相继终止治疗 我国结合国外资料提出的适应证有 1 局部中晚期唾液腺癌 2 副鼻窦癌 3 局部中晚期头颈部癌 4 软组织肉瘤骨肉瘤软骨肉瘤 5 前列腺癌 6 不适于手术或术后复发的黑色素瘤 5 各种射线的等效应比 在 10cm 深度处用 10cm10cm 射野拟获得 100 的深度剂量不同射线 的射入剂量和穿出剂量是各有不同的见图 4 二 放射方法的进步 1 遥控后装治疗机取代古典镭疗 利用古典的镭疗治疗宫颈癌病人时医生受线量太大如 1966 年据英国 Valinder医院报道 32例病人 工作人员的全身受线量为10 1rem 年 两手为80rem 年大大超出防护标准规定的 5rem 年的要求同时因置镭的时间长为 20 72h 病人的心理和身体都要承受较大的压力且易感染和镭的移位等因而才有遥控 后装治疗机的出现 这一治疗手段具备了放射治疗领域的三个特点 1 近距离 因治疗距离近 降低了肿瘤深层的剂量 即减少肿瘤周围正常组 织的放射损伤 2 后装 使工作人员得到必要的放射防护 3 剂量高 其中低剂量率后装治疗继承了 50 年来镭疗的经验及放射生物学 基础 但现代多用的高剂量率后装治疗 目前尚缺乏足够的理论指导和经验积累 推导每周剂量为 7 8Gy相当于体外放射的周剂量 10Gy 2 刀X 刀与立体定向放射法 其中 刀是利用 201 个 60Co 源 等半径的分布在球面体的内壁内都向球的 中心处放射 用以治疗头部的肿瘤 所放射病灶的直径不能超出 3cm X 刀是利用 加速器产生的高能 X 射线在病灶区进行非共面的旋转放射可以治疗全身各处 的肿瘤所放射的肿瘤直径不能超过 5cm两者的特点是一致的但以下几点与 常规放射疗法的放射生物学理论是不同的 1 短时间给予肿瘤病人足以使细胞致死的大剂量同外科切除一样 2 不用延长疗程的理论来保护正常组织可能出现晚发性放射损伤 3 不利用再氧合和细胞周期再分布的理论来提高肿瘤细胞的放射敏感性 另外立体定向放疗是用电子直线加速器产生的高能 X 射线进行多次分割 放疗与常规放射治疗的放射生物学理论具有某些共同之处 三 放射增敏手段的出现 放射增敏剂的开发是放射肿瘤学领域的具有划时代意义的问题待其成功 将使肿瘤的放射治疗效果有大幅度提高 正常组织的放射损伤有最大幅度的下降 但目前尚无理想的药物可用现在常用的增敏手段有物理手段和化学手段 1 物理增敏手段 主要是同热疗法联合应用热疗无放射治疗的氧效应无肿瘤增殖周期的依 赖性因而对放射治疗领域里三种呈低敏感性的 G0期S 期和乏氧细胞都有与 其它细胞相同的热敏感性且多为真性增敏 即细胞生存曲线的陡度加大 从而 热疗法在放射肿瘤学科得到较大的发展成为放射治疗的有力助手但是目 前热疗法也存在一些急待解决的问题如致热源的开发深部热量的提高和测温 技术的改进等 2 化学增敏手段 国内外学者在这一问题上都有极大的关注我国已有多个单位在从事这一 课题的研究但目前尚无只对肿瘤细胞有增敏作用且药物的毒副作用小的有效 药物临床常用的手段是在放疗前进行有计划有目的的诱导化疗 新辅助化疗 所用药物有现用的抗癌药物和非抗癌药物以期改变肿瘤细胞的生物学特性使 其对射线的敏感性有所提高同时对可能出现的射野以外的转移灶得到暂时的抑 制为集中时间消除原发灶创造条件但化疗后到放疗的时间应尽量缩短否则 由于化疗造成的血管损伤血运改变反而使肿瘤不易被消除常用的化疗药物 有氟脲嘧啶 5 Fu 阿霉素 ADM 顺铂 DDP 等 同时每次用药量和总剂量都要小于单纯化疗的用药量以保护机体有条件接 受下一步的放射治疗和某些病例进行的根治性化疗 四 放射反应治疗药物的开发 1 消化系统的放射反应 主要是胃肠粘膜受到放射或化疗药物的刺激后释放出 5 羟色胺 3 5HT3 诱导 呕吐中枢形成反射性的恶心呕吐见图 5 治疗药物有枢复宁枢丹等这些药是外周神经原和中枢神经系统内 5 HT3 受体的高效高选择性的拮抗剂可以有选择性地阻断这一反射弧中向心性神经 与感受器之间的联系 2 治疗粒细胞减少的药物 由于化疗药物或射线造成骨髓造血功能的一时性降低严重时亦可出现急性 再障从而严重地影响了放疗计划的实施现在已研制出的粒 巨细胞集落刺激 因子 G M CSF 如美国的升白能中国的惠血能另外还有粒细胞集落刺激因 子 G CSF 如日本的惠尔血等这些药物都是造血生长因子刺激髓外造血细 胞的生存增殖分化及生物活性也有助于成熟细胞的生存另外除刺激较 晚阶段的粒细胞巨噬细胞的增殖外还能定向作用于造血祖细胞诱导其分化和 成熟 五 肿瘤生物学和放射生物学的进步 五个 R 理论的出现和完整进一步确立了肿瘤分割放疗的理论依据特别是 近年提到的肿瘤再增殖理论中的肿瘤细胞加速再增殖和肿瘤细胞的补充再增殖的 肿瘤生物学理论对传统分割放射法具有修改补充和完善的重要意义 细胞加速再增殖是指瘤块内的大部分细胞遭受到射线的致死性打击后可能 还残留一些敏感性较低 但仍具有增殖能力的干细胞 这些细胞便会进行再增殖 并将其增殖周期缩短即加速再增殖从而造成放疗后肿瘤的复发 细胞补充再增殖是指瘤块内处于非增殖的静止期 G0期 细胞这些细胞属于 低敏感性细胞遭受射线的打击后不易致死并从静止期进入增殖期参与细胞 增殖来补充增殖期死亡的细胞这也是造成放疗后肿瘤复发的另一因素 过去将加速再增殖和补充再增殖称反跳因此反跳现象的物质基础就 是上述的两种再增殖 为了克制这种再增殖必须缩短分割放射的间隔时间 从而出现了超分割放疗 加速超分割放疗 六 放射疗法在肿瘤治疗中的有用性 1 治疗比 TR 概念 由于正常组织和肿瘤组织放射敏感性的不同正常组织的耐受量与肿瘤组织 的致死量之比称治疗比即 TR 肿瘤组织的致死量 正常组织的耐受量 如图 6 所示 肿瘤组织的 S 形剂量效应曲线所显示的肿瘤致死剂量的效应点 不能大于正常组织 S 形剂量效应曲线的耐受量效应点 TR 比值 1 说明正常组织敏感性低 即耐受量大或肿瘤组织的放射敏感性高 易于被射线消灭 反之如此值 1 则说明正常组织的耐受量低或肿瘤组织的放射 敏感性低则难以进行单纯放疗此时必须借助化疗或放射增敏手段来改变肿瘤 性质提高放射敏感性或用正常组织保护措施