总论

肿瘤放射治疗学（放射治疗科）是一门独立的临床学科，是和肿瘤内科、肿瘤外科一样的学科，不同的是肿瘤内科采用药物治疗癌症，肿瘤外科采用手术治疗癌症，而放射治疗（简称“放疗”）是用放射线治疗癌症。这三种治疗是当今恶性肿瘤的三大治疗手段。据国内外文献统计，50%～70%的恶性肿瘤患者需要接受放疗。约40%的癌症可以用放疗根治。世界卫生组织（World Health Organization，WHO）于1999年发布了Tubiana等的报告，45%的恶性肿瘤可治愈，其中手术治愈22%，放疗治愈18%，化学药物治疗治愈5%。这仅仅是20世纪放疗在恶性肿瘤治疗中的贡献。进入21世纪，随着计算机技术和医学影像学的进步，新的放疗技术层出不穷，使得放疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。

一、肿瘤放射治疗学的定义

肿瘤放射治疗学是使用放射线（电离辐射）对恶性肿瘤和少数良性疾病进行治疗的医学学科，放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、质子束及其他粒子束等。当肿瘤细胞吸收任何形式的辐射线后，射线都可能直接或间接地损伤细胞的DNA，从而导致细胞的死亡。它的研究范围包括肿瘤的发生、发展、转移，以及对肿瘤的预防和治疗。广义的放疗既包括放射治疗科的肿瘤放疗，也包括核医学科的内用同位素治疗（如131碘治疗甲状腺癌和甲状腺功能亢进）。狭义的放疗一般仅指前者，即人们一般所称的肿瘤放疗。

作为一门物理学和生物学的交叉学科，肿瘤放射治疗学的临床应用主要集中在电离辐射或联合其他治疗手段（手术、药物、热疗等）对于肿瘤的控制。此外，该学科还主要研究肿瘤放射生物学原理，正常组织的放射性损伤，以及放射医学的物理学原理。经过百余年的发展，现代肿瘤放射治疗学已经成为一门包括临床治疗、科学研究和培训专业医生的独立学科。

二、肿瘤放疗治疗学的发展历史

放射治疗至今已有一百多年的历史，1895年德国物理学家伦琴发现了X射线，1896年即用X射线治疗了第1例晚期乳腺癌患者。1896年科学家居里夫妇发现了镭，1899年即使用“镭”治愈了第1例皮肤癌患者。1913年Coolidge研制成功了X射线管，人类首次制造出可控制质和量的射线，1922年将其应用范围扩大，生产出深部X射线机。同年在巴黎召开的国际肿瘤大会上，Coutard及Hautant报告了放疗可治愈局部晚期喉癌，并且无严重的合并症。1923年等剂量线分布图首次在放疗计划中应用，1934年Coutard又发明了分割照射，这两项技术成为放疗的基本规范，一直沿用至今。1936年Moottramd等提出了氧在放射敏感性中的重要性，开启了放疗作用机制研究的时代。与此同时，物理学界建立了放射物理剂量单位——伦琴，使人类对放射线的测量有据可循。

经过20世纪上半叶的艰难历程，从20世纪60年代开始，放射治疗快速发展，逐渐形成了一门独立的医学学科。1951年钴60（⁶⁰Co）远距离治疗机开始应用于临床，医生使用⁶⁰Co远距离治疗机大面积照射霍奇金淋巴瘤，使其成为首个放疗可治愈的血液系统肿瘤，并从此开创了高能X射线治疗深部恶性肿瘤的新时代。1957年在美国安装了世界上第一台直线加速器，1962年，Varian公司设计制造了原型等中心型直线加速器，首台商用直线加速器安装于美国斯坦福大学医学院，并逐步替代普通X射线机及⁶⁰Co治疗机，正式确立了以“医用电子直线加速器”为核心技术，标志着放疗成为了完全独立的学科，并进入直线加速器时代。1959年Takahashi教授提出了三维适形概念，20世纪70年代随着计算机的应用和计算机体层成像（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的出现，制造出三维治疗计划系统和多叶光栅，实现了三维适形放疗，并由二维治疗进入到三维治疗的崭新时代。20世纪70年代建立了镭疗的巴黎系统，80年代发展了现代近距离治疗，21世纪又出现了立体定向放射外科（stereotactic radiosurgery，SRS）、逆向调强适形放疗（intensity modulation radiated therapy，IMRT）和图像引导放疗（image guided radiation therapy，IGRT）等新技术。与20世纪相比，21世纪放疗正在飞速发展。

我国的肿瘤放疗始于20世纪30年代，仅局限于上海、北京、广州的少数医院，且只有上海镭锭医院一个独立的放射治疗科。1949年，全国仅在北京、上海、广州及沈阳等地约有5家医院拥有放疗设备。中华人民共和国成立后，我国老一批肿瘤放疗先驱不遗余力地发展放疗学科，使我国的放射治疗得到了较大的发展。1969年，在北京吴桓兴教授推动下，山东新华医疗器械厂首先研制成功直立式源皮距60cm，800居里钴-60治疗机。1972年上海医用核子仪器厂在刘泰福等教授指导下研制成功源皮距80cm、3 000居里的回转式钴-60治疗机。1970年北京东方红医疗器械厂开始批量生产250kV深部X射线治疗机。1974年6月，在周恩来总理的关怀下，我国放疗医生和科研技术人员开始了为期4年的会战，终于在1978年成功研制了我国第一台10MV行波医用直线加速器BJ-10，并在北京市肿瘤研究所投入使用。这些治疗设备的制成一举打破了当时发达国家封锁中国肿瘤治疗设备的局面。从20世纪70年代到80年代的10多年间，中国癌症患者主要依靠国产钴-60治疗机、深部X射线机、直线加速器接受放疗，同时也培养出一批中国的放疗设备工程技术人员。

20世纪80年代改革开放以来，一批国外先进放疗设备开始引进中国，越来越多的中国放疗医生和工程技术人员也开始走出国门到国外学习先进放疗技术和加速器技术，放疗的发展取得了巨大的进步，使我国广大肿瘤患者就医治疗状况得到较大的改善。1986年中华放射肿瘤学会成立，开创了本专业的学术期刊《中华放射肿瘤学杂志》。当时全国可以进行放疗的医院264家，从事放疗的专业医务人员4 679人，其中专业医师1 715人，直线加速器71台，钴-60远距离治疗机224台。之后的近30年来，我国放疗事业迅速发展（表0-1），据中华放射肿瘤学会的最新统计，截至2019年9月20日中国大陆地区共有放疗单位1 463家，从业人数29 096人，其中放射肿瘤科医生14 575人，直线加速器2 021台，钴-60远距离治疗机66台，近距离治疗机339台，质子重离子机5台，常规模拟定位机1 453台，CT模拟定位机355台，病床数97 836张，每年收治新患者1 259 602人。

尽管如此，根据中华放射肿瘤学会2006年调查显示，中国均拥有的直线加速器的数量约是美国的1/12，百万人口中接受放疗的人口比例，约是美国的1/5。放疗辅助配套设备缺乏、资源分布不平衡、放疗工作人员结构不合理等困境，尤其是后者，如我国大陆地区目前放疗中心医生和物理师的比例5.2∶1，香港2∶1，而国外放疗中心医生和物理师的比例大致为美国1∶1，多数发达国家为3∶1。鉴于此，要使国内每年数百万肿瘤患者中的70%得到放疗，我国放疗学界还任重道远。

三、放射治疗在肿瘤治疗中的地位

早在1999年，WHO就发布报告称45%的恶性肿瘤是可治愈的，其中手术治愈22%，放疗治愈18%，化疗治愈5%。放疗在恶性肿瘤的治疗中有重要地位。事实上，在美国，每年约有60%的癌症患者接受过放疗。在中国约70%以上的癌症需用放疗，约40%的癌症可以用放疗根治。1973年，我国学者统计了北京、上海、广州及杭州四家肿瘤医院治疗的患者，其中65%～75%的患者在病程中接受过放疗。由于我国肿瘤筛查和登记制度不完善，对许多局部晚期患者而言，放疗是唯一的根治手段。

作为恶性肿瘤三大治疗手段之一，放疗仍是重要的局部治疗方法。根据美国癌症学会的统计，美国每年新增恶性肿瘤患者中，70%的肿瘤在发现时局限于局部，30%的肿瘤已出现远处转移。在局限期患者中，56%的患者可以获得根治，44%的患者今后会出现局部复发。在所有死亡患者中，60%的患者仍然直接或间接死于局部复发肿瘤。因此，对于局部复发的控制在肿瘤的综合治疗中就显得尤为重要，放疗在其中还可以发挥更大、更重要的作用。

目前，以放疗为主要治疗手段可以根治的疾病包括鼻咽癌、头颈部肿瘤、前列腺癌、恶性淋巴瘤、宫颈癌、精原细胞瘤、肛管癌、皮肤鳞状细胞癌、肺癌和食管癌等，部分良性或低度恶性肿瘤也可以通过放疗达到根治，如骨巨细胞瘤、侵袭性纤维瘤病、朗格汉斯组织细胞增生症等。某些恶性肿瘤通过放疗和手术、化疗综合治疗，可以提高疗效，同步放化疗在部分恶性肿瘤的治疗中已成为标准治疗原则。随着放疗新技术的应用，放疗的适应证更为广泛且疗效进一步提高。

四、放疗如何实施

放疗实施的关键在于精确地将设定放射剂量投射到特定的肿瘤靶区，同时尽可能地减少对肿瘤靶区周围正常组织的损伤，从而达到根除肿瘤，提高生活质量，延长生命的目的。除了以根治为目标的治疗以外，放疗对在姑息治疗、器官功能保留方面也发挥重要作用，如缓解疼痛，保留完整通畅的管腔（消化道、呼吸道）、保留骨骼等肢体，以及其他器官功能。

在实际治疗中，无论面对何种患者，我们都需要首先回答以下5个基本问题。这5个问题可以使治疗规范化，合理化。

（1）本次放疗的适应证是什么？

放疗的适应证就是能反映出放疗有效性的特定患者类型和具体病情，这类数据来自随机对照Ⅲ期研究、单中心回顾性研究、临床Ⅰ/Ⅱ期研究结果。

（2）本次放疗的目的是什么？

放疗在临床实践中主要有两个治疗目的，即根治性治疗和姑息性治疗，（新）辅助放疗在综合治疗中其实也是以根治为目的的治疗。对于可能治愈的疾病，根治性治疗一般在严重并发症发生风险相对小的情况下给予，典型的病种如早期乳腺癌，在术后接受放疗极有可能获得根治，同时发生放射性肺炎风险也很小。对于不可治愈的疾病，姑息性放疗一般用于缓解症状，如疼痛、梗阻、出血等，这种情况下就要尽量避免对患者带来任何治疗并发症风险。如肺癌骨转移，此时放疗剂量和技术的选择不仅需要考虑减轻骨痛，还需要绝对避免发生放射性骨坏死的风险。其实无论治疗为何种手段，治疗适应证和目的其实是一个问题。肿瘤学家一般更善于为患者提供根治性治疗，同时我们必须记住对无症状的转移瘤进行姑息性放疗可能并不能给患者带来生存获益。因此，当开展姑息性治疗时，必须考虑患者全身及局部症状，而不能仅仅考虑治疗局部转移瘤。

（3）本次放疗的靶区如何设计？

该问题涉及放疗靶区、剂量和技术，不同于其他肿瘤治疗手段，属于放射肿瘤学独有的专业知识。首先，放疗医生必须根据本次治疗的目的来确定合理的放疗靶区，如放疗靶区是否严格覆盖所有临床可及的肿瘤，是否包括肿瘤周边淋巴引流区域，是否包括肿瘤周边常见的微转移病灶区域。这些都是形成一个合理放疗计划的关键。相反，放疗医生不能仅仅处理肿瘤本身，因为这样做的话放疗就仅仅是一门物理学科。对肿瘤常见的生物学转移路径和周围器官耐受性的理解，才使得放疗成为一门医学学科。

关于放疗靶区的设定，一个典型的病种是髓母细胞瘤。这类肿瘤通常起源于颅后窝，如果患者仅接受手术切除，那么很有可能出现局部复发和软脑膜播散转移（通过脑脊液途径）。因此对于3岁及以上的这类患者，无论肿瘤起源于颅后窝何部位，放疗靶区都需要包括全脑全脊髓。另一种典型病种是头颈部鳞状细胞癌，即使临床查体和检查显示这类肿瘤局限于局部，颈部淋巴结（甚至对侧颈部淋巴结）却仍然经常出现转移，因此放疗靶区不仅需要包括肿瘤本身，还需要包括颈部淋巴引流区。

（4）本次放疗采用什么技术？

一般来说有两类放疗技术可供放疗医生选择。第一种是远距离放疗（teletherapy），即将放射源与患者身体保持一定距离进行照射，射线从患者体表穿透进入体内一定深度，达到治疗肿瘤的目的，这种技术用途最广也最主要，常见的放疗仪器有钴-60治疗机和直线加速器。如果选择远距离放疗，需要确定以下治疗细节：选用何种射线，光子还是电子；如何设计射野，前后对穿野、盒式分布野还是多个非共面野；是否加用补偿器、楔形挡块；逆向调强计划还是正常调强计划。近年来得益于影像诊断技术和计算机技术的进步，体外照射技术得到了迅猛发展。

另一种放疗技术是近距离治疗（brachytherapy），即将放射源密封置于肿瘤内或肿瘤表面进行照射，它是远距离钴-60治疗机或加速器治疗癌瘤的辅助手段。主要包括以下几类技术：组织间插植、腔内近距离治疗和表面模体治疗。组织间插植技术是将放射源直接插入组织中，如将放射源插入乳腺癌或软组织肉瘤的术后瘤床。腔内近距离治疗是放射源置入体内的腔隙，如在鼻咽腔或宫颈口插入放射源。模型敷贴技术是将放射源固定于皮肤表面，如治疗浅表的手背恶性肿瘤。近年来，随着各医院医疗设备的不断改进，近距离放疗也逐渐普及。

（5）本次放疗的处方剂量应该是多少？

确定合适的放疗靶区和技术之后，接下来需要确定的就是放疗处方剂量，它涉及每日照射次数，每次照射剂量，以及放疗总剂量。有时剂量率（单位时间发射的放疗剂量）也是需要考虑的问题之一，如为骨髓移植做准备的全身骨髓放疗或近距离治疗。反之，放疗处方剂量还与放疗靶区和技术相关。对于处方剂量，最主要的影响因素还是治疗目的。如前所述，根治还是姑息，是选择放疗剂量范围的首要因素。另外，放疗医生需要根据两方面内容来具体确定处方剂量。首先是肿瘤的剂量-控制率关系，这部分内容在本书的各论章节中有具体阐述；其次是周围正常组织对放疗剂量的耐受性，一般来说正常组织的急性和远期反应发生率与放疗剂量明显相关。根据以上两个方面，放疗医生最终在达到治疗目的和可接受的副反应之间选择一个合理的处方剂量。

以上5个基本问题解答后，还要告知患者治疗计划，获得患者的知情同意，因为患者也是整个治疗计划的参与者。放疗医生必须根据患者的社会和文化背景，恰当明确地告知患者治疗的益处和并发症风险，该过程对放疗的顺利实施却非常重要，广大住院医生需要在今后的临床实践中仔细体会，不断积累经验。

五、放疗医生的要求

吴桓兴教授和谷铣之教授早在20世纪60年代初期即提出放射治疗科是一个临床科室，放疗医生是临床医生，必须亲自询问病史、检查患者、申请所需的X线检查和化验，必要时亲自取活体组织送检，独立作出诊断，确定治疗原则，制订放疗方案。治疗前向患者及家属交代病情、注意事项、可能的反应及其预防和处理、预后等。在放疗过程中亲自观察患者并做出相应的处理，治疗结束时书写总结，对预后作推断，亲自随诊患者，定期总结经验。1962年，Buschke医生也指出放疗医生要向其他肿瘤专科医生一样，全面且独立负责患者的诊断和治疗，并且与患者和其他医生沟通，制订治疗计划，在治疗期间直接处理患者及任何时间发生的急症。

可见放疗医生首先是一名肿瘤科医生，需要熟悉肿瘤学原理、治疗原则等知识。由于放疗本身是个较大的系统工程，因此还要求放疗医生具备放射影像学、放射物理学、放射生物学等综合知识。除此之外，还需要加强同具备一定临床基础知识、较高水平放射物理和计算机技术的物理师配合，这样肿瘤患者才能得到规范地治疗，才能获得较好的治疗效果。

最后，希望广大住院医师能从本教材中吸取知识，为今后成为一名合格的放疗医生打好坚实的基础。

（王绿化　朱广迎）

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[1] YIN W B. CHEN，B，TIAN F H，et al. The growth of radiation oncology in mainland China during the last 10 years. Int J Radiat Oncol Biol Phys，2008，70（3）：795-798.

[2]张烨，易俊林，姜威，等.2019年中国大陆地区放疗人员和设备基本情况调查研究.中国肿瘤，2020，29（5）：321-326.