一、放療的基本原理
(一)放療機(jī)制:放療之所以能發(fā)揮抗癌作用,是因?yàn)榉派渚承載著一種特殊能量,稱為輻射。眾所周知,輻射在自然環(huán)境中可以誘發(fā)癌變,而對(duì)于放療,輻射作為癌癥的"殺手"。當(dāng)一個(gè)細(xì)胞吸收任何形式的輻射線后,射線都可能直接與細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)生作用,直接或間接地?fù)p傷細(xì)胞DNA。
1、直接損傷:主要由射線直接作用于有機(jī)分子而產(chǎn)生自由基引起DNA分子出現(xiàn)斷裂、交叉。
2、間接損傷:主要由射線對(duì)人體組織內(nèi)水發(fā)生電離,產(chǎn)生自由基,這些自由基再和生物大分子發(fā)生作用,導(dǎo)致不可逆損傷。兩種效應(yīng)有同等的重要性。
(二)腫瘤吸收劑量:既然放療的作用就是通過(guò)射線與癌細(xì)胞間能量的傳遞,引起癌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞活性的改變,甚至殺死癌細(xì)胞,因此人們關(guān)心腫瘤組織內(nèi)能量吸收的多少,即腫瘤的吸收劑量,這與療效有關(guān)。射線的性質(zhì)用射線的質(zhì)和量來(lái)描述:
1、射線的質(zhì):表示射線穿透物質(zhì)的能力,稱射線的硬度,用能量表示,如MV、MeV;
2、射線的量:表示放射線的強(qiáng)度,用居里或貝柯勒爾(Bq)表示。
射線的質(zhì)和量決定于不同放射源(或放療機(jī))的選擇。射線與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)改變。
3、吸收介質(zhì)的性質(zhì):不同組織(或腫瘤)吸收程度差異較大。吸收劑量單位過(guò)去用拉德(rad),現(xiàn)用戈瑞(Gy)表示,且1Gy=100rad。
(三)腫瘤細(xì)胞的變化:放療過(guò)程中,腫瘤細(xì)胞群(瘤體)內(nèi)會(huì)發(fā)生一系列的復(fù)雜變化,有的癌細(xì)胞死亡了,被消滅了;有的僅僅是"掛了彩",日后還會(huì)死灰復(fù)燃,卷土重來(lái)?茖W(xué)家將這些變化歸納為放射治療的4個(gè)"R"(因下列4項(xiàng)名稱的第1個(gè)文字母均為R):
1、放射損傷的修復(fù):受到致死損傷的細(xì)胞將發(fā)生死亡。而射線引起的所謂亞致死損傷及潛在致死損傷的細(xì)胞,在給予足夠時(shí)間、能量及營(yíng)養(yǎng)的情況下,可以得到修復(fù)又"偷偷"活下來(lái)。
2、氧和再氧合作用:氧在輻射產(chǎn)生自由基的過(guò)程中扮演重要角色,細(xì)胞含氧狀態(tài)對(duì)放療殺傷作用有很大影響。放療對(duì)乏氧細(xì)胞殺傷力就減弱,對(duì)氧合細(xì)胞殺傷力明顯增強(qiáng)。腫瘤組織常有供血不足及乏氧細(xì)胞比率高的問(wèn)題,部分癌細(xì)胞可逃避放射損傷,這是放療后腫瘤再生長(zhǎng)及復(fù)發(fā)的常見(jiàn)原因之一。放療中,也有原來(lái)乏氧的細(xì)胞可能獲得再氧合的機(jī)會(huì),從而對(duì)放療的敏感性增加。
3、細(xì)胞周期的再分布:癌細(xì)胞群的細(xì)胞常處于不同的細(xì)胞增殖周期中,對(duì)射線敏感也不一致。最敏感的是M期細(xì)胞,G2期細(xì)胞對(duì)射線的敏感性接近M期,S期細(xì)胞對(duì)射線敏感性最差。對(duì)于G1期的細(xì)胞來(lái)講,G1早期對(duì)射線的敏感性差,但G1晚期則較敏感。放療的敏感細(xì)胞被清除;引起癌細(xì)胞群中細(xì)胞周期的變動(dòng)(再分布)。
4、細(xì)胞再增生:放療后細(xì)胞分裂將加快,腫瘤組織生長(zhǎng)也比較快?紤]細(xì)胞有再增生作用,放療需要延長(zhǎng)療程,增加總照射量,才能達(dá)到更滿意的治療效果。了解了上述癌細(xì)胞的"動(dòng)向",有利于改進(jìn)放療技術(shù),更多的殺傷癌細(xì)胞。