放射线疗法

放射治疗（英语：Radiation therapy；或者叫电疗，与物理治疗中的电疗（英语：Electrotherapy）相异）是使用电离辐射作为治疗疾病的方式。与放射治疗有关的医学专业称为放射肿瘤学或放射治疗学。执行这个专业的医疗从业人员称为放射治疗师（radiation therapist），普遍被叫作放射治疗科医生（radiation oncologist）。其原理是大量的辐射所产生的能量可破坏细胞的染色体，使细胞停止生长，从而消灭可快速分裂和生长的癌细胞。放射治疗最常作为直接或辅助治疗癌症的方式。此外在骨髓移植前，也必须用辐射照射全身，以消除所有恶性癌或HIV细胞。其他疾病如三叉神经痛也可利用辐射来治疗。治疗轻微疾病较少使用电疗，主要担心辐射影响人体健康。所以除非是大病例如癌症，否则一般不会使用。在治疗恶性肿瘤通常会结合手术、化疗和电疗一起进行。但确切的配合模式需要临床肿瘤科医生（Clinical oncologist，简称CO）辅助进行评估判断，临床肿瘤科医生也可以管理放射治疗以外的治疗方法，例如化学疗法，激素疗法，免疫疗法。而放射治疗主要由放射治疗师进行，放射治疗的规划和剂量主要由有经验的放射治疗师/剂量师(Certificated medical dosimetrist，简称CMD)处理。每一个治疗都会有物理师（Medical physicist，简称MP)进行质量保证和质量控制，确保治疗的准确性。放射治疗是让电离辐射通过破坏导致细胞死亡的癌组织的DNA而起作用。为了使正常组织（例如必须经过辐射才能治疗肿瘤的皮肤或器官）不要受到伤害，放射治疗师会从多个照射角度对准成形的辐射束以在肿瘤处相交，从而在那里提供比周围健康的更大的吸收剂量组织。如果肿瘤在临床上或放射学上涉及恶性扩散的危险，放射治疗师会让电离辐射通过淋巴结，正常组织的边缘，以允许日常治疗设置和内部肿瘤移动的不确定性。这些不确定性可能是由内部运动（例如呼吸和膀胱充盈）以及外部皮肤标记相对于肿瘤位置的移动引起的。放射肿瘤学是与放射处方有关的医学专业，与利用放射线来得到医学成像和诊断的放射学不同。放射肿瘤科医生会将放射疗法与手术，化学疗法，激素疗法，免疫疗法或这四种方法的某种组合相结合治疗大多数常见的癌症。确切的治疗意图（治愈性，辅助性，新辅助性治疗或姑息性）将取决于肿瘤的类型，位置和分期以及患者的总体健康状况。- 鼻腔癌- 鼻旁窦癌- 鼻咽癌- 肺癌- 胸膜癌- 骨瘤- 淋巴瘤- 白血病- 骨髓增生- 颊腔癌- 舌头癌- 唾液腺癌- 扁桃体癌- 口咽癌- 食道癌- 胃癌- 肝脏癌- 胰腺癌- 结肠癌- 直肠癌- 肛门癌- 乳房癌- 卵巢癌- 子宫癌- 阴道癌- 外阴癌- 脑癌- 脊髓癌- 肾脏癌- 膀胱癌- 前列腺癌- 睾丸癌- 阴茎癌- 垂体癌- 甲状腺癌- 肾上腺癌- 眼癌- 耳癌- 子宫颈癌- 皮肤癌- 急性髓细胞白血病- 骨髓增生异常综合征- 神经母细胞瘤不同的癌症对放射疗法的反应不同。癌症对放射线的反应通过其放射敏感性来描述。高度辐射敏感性的癌细胞会被适度的辐射迅速杀死。这些包括白血病，大多数淋巴瘤和生殖细胞肿瘤。大多数上皮癌仅对放射线具有中度敏感性，并且需要明显更高的放射剂量（60-70 Gy）才能实现彻底治愈。某些类型的癌症尤其具有放射线抗性，也就是说，与临床实践中可能安全的方法相比，产生根本性治愈所需的剂量要高得多。肾细胞癌和黑色素瘤通常被认为具有放射抵抗力，但对于许多转移性黑色素瘤患者，放射治疗仍然是姑息治疗方法。放射疗法与免疫疗法的结合是一个活跃的研究领域，并且已显示出对黑色素瘤和其他癌症的某些希望。在实际的临床实践中，将特定肿瘤的放射敏感性（某种程度上是一种实验室手段）与癌症的放射“可治愈性”区分开是很重要的。例如，白血病一般不能通过放射疗法治愈，因为它们是通过身体传播的。如果淋巴瘤局限于身体的某一部位，则可以彻底治愈。同样，许多常见的中度放射反应性肿瘤如果处于早期阶段，则应常规采用治疗剂量的放射治疗。例如：非黑色素瘤皮肤癌，头颈癌，乳腺癌，非小细胞肺癌，宫颈癌，肛门癌和前列腺癌。由于不可能治疗全身，因此放射治疗通常不能治愈转移性癌症。在治疗之前，通常会进行CT扫描以识别肿瘤和周围正常结构。患者会收到小的皮肤痕迹，以指导治疗区域的放置。在此阶段，患者的定位至关重要，因为在治疗期间必须将患者设置在相同的位置。为此已经开发了许多患者定位设备，包括可模制到患者身上的面罩和垫子。肿瘤对放射治疗的反应也与其大小有关。由于放射生物学的复杂性，非常大的肿瘤对辐射的反应要比较小的肿瘤或微观疾病低。使用各种策略来克服此影响。最常见的技术是放射治疗之前的手术切除。这在广泛的局部切除术或乳房切除术后再进行辅助放射治疗的乳腺癌治疗中最为常见。另一种方法是在根治性放射治疗之前通过新辅助化疗缩小肿瘤。第三种技术是通过在放射治疗过程中给予某些药物来增强癌症的放射敏感性。放射增敏药物的例子包括：顺铂，尼莫拉唑和西妥昔单抗。放射疗法的影响在不同类型的癌症和不同人群之间有所不同。例如，对于保乳手术后的乳腺癌，已经发现放疗使疾病复发的速度减半。放射疗法用于治疗早期Dupuytren病和Ledderhose病。 当Dupuytren病处于结节和脐带阶段或手指处于小于10度的最小变形阶段时，则可以使用放射疗法来预防疾病的进一步发展。 在某些情况下，术后还使用放射疗法以防止疾病继续发展。 通常使用低剂量的辐射，进行三天的灰色辐射，持续五天，休息三个月，然后再进行三步的灰色辐射，持续五天。放射疗法本身是无痛的。许多低剂量的姑息治疗（例如，对骨转移瘤的放射疗法）几乎没有副作用，尽管由于治疗区域的水肿压迫神经，在治疗后的几天内可能会出现短期疼痛发作。较高剂量可能会在治疗期间（急性副作用），治疗后的几个月或几年（长期副作用）或再治疗后引起不同的副作用（累积副作用）。副作用的性质，严重程度和寿命取决于接受放射的器官，治疗本身（放射类型，剂量，分级，同时进行的化疗）和患者。大多数副作用是可以预期和预期的。辐射的副作用通常仅限于接受治疗的患者身体区域。副作用是剂量依赖性的。例如，较高剂量的头颈放射可能与心血管并发症，甲状腺功能障碍和垂体轴功能障碍有关。现代放射疗法的目的是将副作用降至最低，并帮助患者理解和处理不可避免的副作用。报告的主要副作用是疲劳和皮肤刺激，例如轻度至中度的太阳灼伤。疲劳通常在治疗过程中出现，并可能在治疗结束后持续数周。受到刺激的皮肤会he愈，但可能没有以前那么有弹性。这不是放射治疗的一般副作用，并且仅与治疗胃或腹部（通常在治疗后数小时产生反应）有关，或者与放射治疗对头部某些恶心结构的放射治疗有关。某些头颈部肿瘤，最常见的是内耳的前庭。与任何令人痛苦的治疗一样，有些患者在放疗期间甚至是在预期的情况下会立即呕吐，但这被认为是一种心理反应。任何原因的恶心均可使用止吐药治疗。上皮表面可能会受到放射治疗的损害。根据要治疗的区域，可能包括皮肤，口腔粘膜，咽，肠粘膜和输尿管。损伤发作的速率和从损伤中恢复的速率取决于上皮细胞的周转速率。通常情况下，皮肤开始变粉红色并在治疗数周后出现疼痛。在治疗期间以及放疗结束后长达约一周的时间内，反应可能会变得更加严重，并且皮肤可能会分解。尽管这种潮湿的脱皮不舒服，但是恢复通常很快。在皮肤具有自然褶皱的区域，例如女性乳房下方，耳后和腹股沟，皮肤反应往往会更糟。如果治疗头部和颈部，通常会在口腔和喉咙中出现暂时的酸痛和溃疡。如果严重，会影响吞咽，患者可能需要止痛药和营养支持/食品补充剂。如果食道被直接治疗，或者通常在治疗肺癌期间接受一定剂量的副放射，食道也会变得疼痛。在治疗肝恶性肿瘤和转移瘤时，附带放射可能引起胃，胃或十二指肠溃疡 。该附带放射通常是由于输注的放射性药物的非靶向递送（回流）引起的。可采用各种方法，技术和设备来减少此类不良副作用的发生。下肠可以直接用放射线治疗（直肠或肛门癌的治疗）或通过放射线疗法暴露于其他骨盆结构（前列腺，膀胱，女性生殖道）。典型症状是酸痛，腹泻和恶心。作为发生的一般炎症的一部分，软组织的肿胀可能在放射治疗期间引起问题。在脑肿瘤和脑转移瘤的治疗期间，这是一个令人关注的问题，特别是在已经存在颅内压升高或肿瘤引起管腔几乎完全阻塞的情况下（例如，气管或主支气管）。在进行放射治疗之前，可以考虑手术干预。如果认为手术是不必要的或不合适的，则患者可以在放射治疗期间接受类固醇激素以减少肿胀。卵巢和睾丸对辐射非常敏感。直接暴露于大多数正常治疗剂量的辐射下，它们可能无法产生配子。所有身体部位的治疗计划均应尽量减少（如果不是完全排除）性腺的剂量（如果不是主要治疗范围）。晚期副作用发生在治疗后数月至数年，并且通常仅限于已治疗的区域。它们通常是由于血管和结缔组织细胞的损伤引起的。通过将治疗分成较小的部分，可以减少许多后期影响。随着时间的流逝，由于弥散性瘢痕形成过程，已被辐照的组织的弹性往往会降低。剂量超过1 Gy的任何承载头发的皮肤都可能发生脱毛（掉毛）。它仅在辐射场内发生。一次10 Gy剂量的脱发可能是永久性的，但是如果分次服用，则剂量超过45 Gy之前可能不会永久性的脱发。唾液腺和泪腺在2 Gy的分数中具有约30 Gy的辐射耐受性，大多数放射治疗都超过了该剂量。口干（口干燥）和眼干（眼干燥）可能会引起长期困扰，并严重降低患者的生活质量。同样，经过处理的皮肤（例如腋窝）中的汗腺往往会停止工作，并且在盆腔照射后，天然潮湿的阴道粘膜通常会干燥。淋巴水肿是局部液体retention留和组织肿胀的一种状况，可能是由于放射治疗期间对淋巴系统的损害所致。这是在乳腺放射治疗患者中最常报导的并发症，这些患者在术后进行辅助腋窝放射治疗以清除腋窝淋巴结。放射线是癌症的潜在原因，在某些患者中发现继发性恶性肿瘤。由于许多因素，包括生活方式的选择，遗传学和先前的放射治疗，癌症幸存者已经比一般人群更有可能患上恶性肿瘤。很难从任何单一原因直接量化这些继发性癌症的发生率。研究发现，放射治疗仅是少数患者继发恶性肿瘤的原因。 旨在减少对健康组织的剂量的质子束治疗和碳离子放射治疗等新技术将降低这些风险。 尽管在3年内可能会发生一些血液系统恶性肿瘤，但在治疗后4-6年开始发生。在绝大多数情况下，通过治疗原发性癌症所带来的风险降低，甚至在患继发性恶性肿瘤负担更高的儿科恶性肿瘤中，风险大大超过了。如先前的乳腺癌放疗方案所观察到的，放射线会增加患心脏病和死亡的风险。治疗性放射使随后发生心血管事件（即心脏病或中风）的风险增加一个人正常速度的1.5到4倍，其中包括加剧的因素。该增加是剂量依赖性的，与RT的剂量强度，体积和位置有关。心血管晚期副作用被称为放射诱发的心脏病（RIHD）和放射诱发的血管疾病（RIVD）。症状是剂量依赖性的，包括心肌病，心肌纤维化，瓣膜性心脏病，冠状动脉疾病，心律不齐和外周动脉疾病。辐射引起的纤维化，血管细胞损伤和氧化应激可导致这些和其他晚期副作用症状。大多数辐射诱发的心血管疾病发生在治疗后10年或更长时间，因此更难确定因果关系。在对头部进行放射治疗的情况下，放射治疗可能会导致认知能力下降。在5至11岁的幼儿中，认知能力下降尤为明显。例如，研究发现，治疗后每年5岁儿童的智商下降了几个智商点。腹部和骨盆放疗后胃肠道可能受损。萎缩，纤维化和血管变化会导致吸收不良，腹泻，脂肪泻和出血，通常由于回肠受累而导致胆汁酸腹泻和维生素B12吸收不良。盆腔放射疾病包括放射直肠炎，产生出血，腹泻和紧迫感，并且在膀胱受到感染时也可能引起放射性膀胱炎。放射治疗至关重要，但由于神经组织也对放射线敏感，因此可能会损伤目标区域附近或输送路径内的神经。电离辐射造成的神经损害分阶段发生，初始阶段则来自微血管损伤，毛细血管损害和神经脱髓鞘。随后的损伤是由于辐射引起的不受控制的纤维组织生长而引起的血管收缩和神经压迫。放射诱发的多发性神经病，ICD-10-CM编码G62.82，约有1-5％接受放射治疗的人发生 。根据照射区域的不同，可能会发生后期效果神经病。不应将这一过程的累积效应与长期效应相混淆-当短期效应消失并且长期效应属于亚临床时，再次照射仍然是有问题的。这些剂量由放射肿瘤学家计算，并且在进行后续放射之前已考虑了许多因素。在受精后的前两周，放疗是致命的，但不会致畸。怀孕期间的高剂量辐射会引起异常，生长障碍和智力残疾，并且后代患儿童白血病和其他肿瘤的风险可能会增加。 在先前接受过放射治疗的男性中，接受治疗后的孩子的遗传缺陷或先天畸形似乎没有增加。但是，使用辅助生殖技术和显微操作技术可能会增加这种风险。垂体功能低下通常是在放射治疗后治疗蝶鞍和鞍旁肿瘤，鞍外脑肿瘤，头颈部肿瘤以及全身照射后全身性恶性肿瘤。辐射诱发的垂体机能减退主要影响生长激素和性腺激素。相比之下，肾上腺皮质营养激素（ACTH）和甲状腺刺激激素（TSH）的缺乏在放射诱发的垂体功能低下的人中最不常见。催乳素分泌的变化通常是轻微的，由于放射的结果，加压素缺乏症的情况似乎非常罕见。有严格的程序可将对患者放射治疗意外过度暴露的风险降至最低。但是，偶尔会发生错误。例如，放射治疗机Therac-25在1985年至1987年之间至少发生了六起事故，其中给患者的剂量高达预期剂量的一百倍；辐射剂量过大直接杀死了两个人。从2005年到2010年，密苏里州的一家医院在五年时间内过度暴露了76名患者（大多数患有脑癌），因为新的放射设备安装不正确。尽管医疗错误极为罕见，但放射肿瘤学家，医学物理学家和放射治疗小组的其他成员正在努力消除这些错误。 ASTRO发起了一项名为Target Safely的安全计划，该计划旨在在全国范围内记录错误，以便医生可以从每一个错误中吸取教训并防止错误发生。 ASTRO还发布了一系列问题，让患者向医生询问辐射安全性，以确保每种治疗都尽可能安全。放射疗法通过破坏癌细胞的DNA而起作用。这种DNA损伤是由两种能量之一（光子或带电粒子）引起的。这种损坏是构成DNA链的原子的直接或间接电离。间接电离是水电离的结果，形成自由基，尤其是羟基自由基，然后破坏DNA。在光子疗法中，大多数辐射作用是通过自由基进行的。细胞具有修复单链DNA损伤和双链DNA损伤的机制。但是，双链DNA断裂更难修复，并可能导致严重的染色体异常和基因缺失。靶向双链断裂增加了细胞将经历细胞死亡的可能性。癌细胞通常分化程度较低，而更像干细胞。它们比大多数健康的分化细胞繁殖更多，并且修复亚致死性损伤的能力减弱。然后，单链DNA损伤通过细胞分裂继续进行。癌细胞DNA的损伤会累积，导致它们死亡或繁殖较慢。光子放射疗法的主要局限之一是实体瘤的细胞缺氧。实体瘤可能会超出其血液供应，导致低氧状态，即缺氧。氧气是一种有效的放射增敏剂，通过形成破坏DNA的自由基来提高给定剂量的辐射的有效性。低氧环境中的肿瘤细胞对辐射损伤的抵抗力可能是正常氧气环境中的2至3倍。已经进行了许多研究来克服缺氧，包括使用高压氧气罐，热疗（将血管扩张到肿瘤部位的热疗法），携带增加的氧气的血液替代品，缺氧性细胞放射增敏药（如米诺达唑和甲硝唑）以及缺氧性细胞毒素（组织毒物），例如替拉帕明。目前正在研究较新的研究方法，包括临床前和临床研究，以研究使用氧扩散增强化合物，例如反式crocrotinate钠（TSC）作为放射增敏剂。质子，硼，碳和氖离子等带电粒子可通过高LET（线性能量转移）直接破坏癌细胞DNA，并具有与肿瘤氧供应无关的抗肿瘤作用，因为这些粒子通常主要通过直接能量转移起作用导致双链DNA断裂。由于质子和其他带电粒子的质量相对较大，因此它们在组织中的侧向散射很小-射束不会变宽，而是集中在肿瘤的形状上，并向周围组织产生小剂量的副作用。它们还利用布拉格峰效应更精确地靶向肿瘤。有关强度调制放射疗法（IMRT）与带电粒子疗法的不同效果的好例子，请参见质子疗法。该程序减少了带电粒子辐射源与肿瘤之间对健康组织的损害，并在达到肿瘤后为组织损害设定了有限范围。相反，IMRT使用不带电的粒子会导致其能量在离开人体时损害健康细胞。这种现存的损害不是治疗性的，可以增加治疗的​​副作用，并增加继发癌症的可能性。在其他器官非常靠近使得任何杂散电离极具破坏性的情况下（例如：头颈癌），这种差异非常重要。由于儿童的身体成长，这种X射线照射对儿童尤其有害，在初次放疗后5年后，他们有30％的机会再次发生恶性肿瘤。光子放射疗法中使用的放射量以灰色（Gy）表示，并且根据所治疗癌症的类型和阶段而变化。对于治愈性病例，实体上皮肿瘤的典型剂量范围为60至80 Gy，而淋巴瘤的治疗剂量为20至40 Gy。 预防性（辅助性）剂量通常为1.8至2 Gy分数（针对乳腺癌，头颈癌和颈部癌）的45至60 Gy左右。放射肿瘤学家在选择剂量时会考虑许多其他因素，包括患者是否接受化疗，患者的合并症，是否在手术之前或之后进行放射治疗以及手术的成功程度。在治疗计划（剂量测定的一部分）中确定规定剂量的输送参数。通常，使用专门的治疗计划软件在专用计算机上执行治疗计划。根据辐射的传输方法，可以使用几个角度或辐射源来求和总必需剂量。计划者将尝试设计一种计划，以向肿瘤提供统一的处方剂量，并最大程度地减少对周围健康组织的剂量。 在放射治疗中，可以使用称为凝胶剂量法的剂量学技术评估三维剂量分布。由于几个重要的原因，总剂量被分成几部分（随时间分布）。分级分离可使正常细胞恢复时间，而肿瘤细胞通常在级分之间的修复效率较低。分级分离还允许在一种治疗期间处于细胞周期的相对放射抗性阶段的肿瘤细胞在给出下一个分数之前循环进入该周期的敏感阶段。同样，慢性或急性低氧（因此具有更高的抗辐射性）的肿瘤细胞可能会在各部分之间重新充氧，从而改善了肿瘤细胞的杀伤力。在不同的放射治疗中心之间，甚至在个别医生之间，分割方案都是个性化的。在北美，澳大利亚和欧洲，成人的典型分级时间表是每天1.8到2 Gy，每周五天。在某些类型的癌症中，分数计划的延长时间过长会导致肿瘤开始重新出现，对于这些类型的肿瘤，包括头颈癌和宫颈鳞状细胞癌，放射治疗最好在一定的时间范围内完成。时间。对于儿童，典型的分数大小可能是每天1.5至1.8 Gy，因为较小的分数大小会降低正常组织中晚发副作用的发生率和严重性。在某些情况下，在疗程即将结束时每天使用两次。该时间表被称为伴随加强疗法或超分割疗法，用于肿瘤较小的情况下可更快再生的肿瘤。特别是，头颈部肿瘤表现出这种行为。接受姑息性放射治疗以治疗无并发症的疼痛性骨转移的患者，不应接受多于一部分的放射。单一疗法可提供与多次分割疗法相当的疼痛缓解和发病率结果，对于预期寿命有限的患者，单一疗法最好改善患者的舒适度。越来越多地使用和继续研究的一种分馏时间表是次分馏。这是一种放射治疗，其中放射线的总剂量被分为大剂量。典型剂量因癌症类型而异，从2.2 Gy /分数至20 Gy /分数，后者是针对颅下病变的立体定向疗法（立体定向消融身体放射疗法或SABR-也称为SBRT或立体定向人体放射疗法）的典型剂量，或SRS（立体定向放射外科手术）用于颅内病变。超分割的基本原理是通过拒绝克隆细胞再生所需的时间来降低局部复发的可能性，并利用某些肿瘤的放射敏感性。尤其是，立体定向疗法旨在通过消融过程来破坏克隆细胞，即直接递送旨在破坏克隆细胞的剂量，而不是像常规放射疗法那样反复中断克隆细胞分裂的过程（细胞凋亡）。不同类型的癌症具有不同的放射敏感性。然而，事实证明很难根据活检样本的基因组或蛋白质组学分析来预测敏感性。 这项发现为基因组学和蛋白​​质组学提供了另一种方法，该发现是微生物和锰和小的有机代谢物的非酶复合物为微生物提供辐射防护。锰的含量和变化（可通过电子顺磁共振测量）被认为是放射敏感性的良好预测指标，而且这一发现也延伸到人体细胞。 证实了细胞总锰含量及其变化与不同肿瘤细胞中临床推断的放射反应性之间存在关联，这一发现可能对更精确的放射剂量和改善癌症患者的治疗有用。历史上，传统的外部束放射疗法（2DXRT）是通过使用千伏疗法X射线机或产生高能X射线的医用线性加速器通过二维束进行的。 2DXRT主要由从多个方向（通常是正面或背面以及两侧）传递给患者的单个辐射束组成。常规是指在经过特殊校准的诊断X射线机（称为模拟器）上计划或模拟治疗的方式，因为它会重新产生线性加速器作用（或有时通过肉眼观察），并且通常涉及到公认的辐射束布置实现理想的计划。模拟的目的是准确地确定或定位要处理的体积。该技术已经建立并且通常是快速和可靠的。令人担忧的是，某些大剂量治疗可能会受到健康组织的放射毒性能力的限制，而健康组织的放射毒性能力接近目标肿瘤体积。在前列腺的放射中可以看到这个问题的一个例子，其中邻近直肠的敏感性将可以使用2DXRT计划安全地开出的剂量限制在难以控制肿瘤的程度。在CT发明之前，医生和物理学家对传递给癌组织和健康组织的真实辐射剂量的知识知之甚少。由于这个原因，三维保形放射治疗已成为几乎所有肿瘤部位的标准治疗方法。最近，使用了其他形式的成像，包括MRI，PET，SPECT和超声。立体定向放射是一种特殊类型的外部束放射疗法。它使用聚焦的辐射束，通过非常详细的成像扫描瞄准清晰可见的肿瘤。放射肿瘤学家通常在神经外科医生的帮助下对脑部或脊柱肿瘤进行立体定向治疗。立体定向辐射有两种类型。立体定向放射外科手术（SRS）是指医生对大脑或脊椎进行一次或多次立体定向放射治疗的时间。立体定向放射疗法（SBRT）是指对身体（例如肺）的一种或几种立体定向放射疗法。一些医生说，立体定向疗法的一个优势在于，与传统疗法相比，立体定向疗法可以在更短的时间内向癌症提供适量的放射线，而传统疗法通常需要6到11周的时间。加上极高的治疗精度，应该可以限制辐射对健康组织的影响。立体定向疗法的一个问题是它们仅适用于某些小肿瘤。立体定向疗法可能会造成混淆，因为许多医院都以制造商的名字来称呼这种疗法，而不是称其为SRS或SBRT。这些治疗的品牌名称包括Axesse，Cyber​​knife，伽玛刀，Novalis，Primatom，Synergy，X刀，TomoTherapy，Trilogy和Truebeam。随着设备制造商继续开发新的专业技术来治疗癌症，此列表也发生了变化。使用专门的CT和/或MRI扫描仪和规划软件，可以在三个维度上描绘肿瘤和相邻正常结构的能力，彻底改变了放射治疗的规划。虚拟模拟是最基本的规划形式，与传统X射线相比，虚拟射线可以更精确地放置辐射束，而传统X射线通常难以评估软组织结构，而难以保护正常组织。虚拟模拟的增强功能是3D保形放射疗法（3DCRT），其中，使用多叶准直仪（MLC）和光学显微镜对每个辐射束的轮廓进行调整，使其从光束的视线（BEV）适应目标的轮廓。 可变数量的光束。 当治疗体积符合肿瘤的形状时，放射线对周围正常组织的相对毒性就会降低，从而可以比传统技术允许更高剂量的放射线传递给肿瘤。调强放射治疗（IMRT）是高精度放射的一种先进类型，是下一代3DCRT。 IMRT还提高了使治疗体积与凹形肿瘤形状相符的能力，例如，当肿瘤包裹在诸如脊髓，主要器官或血管之类的脆弱结构周围时。计算机控制的X射线加速器将精确的辐射剂量分配给恶性肿瘤或肿瘤内的特定区域。使用高度定制的计算应用程序确定辐射的发射方式，以执行优化和治疗模拟（治疗计划）。通过控制或调节辐射束的强度，辐射剂量与肿瘤的3-D形状一致。在总肿瘤体积附近，辐射剂量强度增加，而相邻正常组织之间的辐射减少或完全避免。与3DCRT相比，这可带来更好的肿瘤靶向性，减少的副作用并改善治疗效果。3DCRT仍广泛用于许多身体部位，但IMRT在诸如CNS，头颈，前列腺，乳房和肺等较复杂的身体部位中的使用正在增长。不幸的是，IMRT由于需要经验丰富的医务人员增加时间而受到限制。这是因为医师必须在整个疾病部位一次手动描绘肿瘤一张CT图像，这可能比3DCRT准备要花费更长的时间。然后，必须聘请医学物理学家和剂量医生制定可行的治疗计划。而且，自1990年代末以来，即使在最先进的癌症中心，也仅在商业上使用了IMRT技术，因此，未在住院医师计划中学习过IMRT技术的放射肿瘤学家，必须在实施IMRT之前寻找更多的教育资源。对于许多肿瘤部位，这两种技术中任何一种相对于常规放射疗法（2DXRT）都能提高生存率的证据正在增长，但降低毒性的能力已被普遍接受。皇家马斯登医院的克里斯托弗·纳丁教授进行了一系列关键性试验，尤其是头颈癌。两种技术都可以使剂量递增，从而可能增加有用性。对于正常组织增加的放射线暴露以及随之而来的继发性恶性疾病的关注，尤其是对于IMRT，引起了一些关注。对成像准确性的过分自信可能会增加丢失遗漏的机会，这些遗漏在计划扫描中不可见（因此不包括在治疗计划中）或在治疗之间或治疗期间移动（例如，由于呼吸或患者固定不足引起的） 。正在开发新技术以更好地控制这种不确定性，例如，实时成像与治疗束的实时调整相结合。这项新技术称为图像引导放射疗法（IGRT）或四维放射疗法。另一种技术是实时跟踪和定位植入肿瘤内部或附近的一个或多个小型可植入电子设备。有多种类型的医疗可植入设备用于此目的。它可以是一个磁性应答器，可以感应由多个发射线圈产生的磁场，然后将测量结果传回定位系统以确定位置。可植入设备也可以是小型无线发射器，它发出RF信号，然后将被传感器阵列接收并用于定位和实时跟踪肿瘤位置。关于IRMT的一个经过充分研究的问题是“舌沟效应”，这是由于重叠的MLC（多叶准直器）叶片的延伸的舌头和凹槽所辐射而导致的不良剂量不足。尽管已经开发出解决此问题的解决方案，这些解决方案将TG的影响降低到可以忽略的程度或完全消除了它，但它们取决于IMRT的使用方法，其中一些承担了自己的成本。根据孔的两侧或一侧被遮挡，一些文本将“舌齿和凹槽误差”与“舌齿或凹槽误差”区分开。容积调制弧光疗法（VMAT）是一种放射技术，于2007年引入，可以在靶标体积覆盖范围和正常组织保留上实现高度共形的剂量分布。该技术的特异性是在治疗过程中修改三个参数。 VMAT通过旋转机架（通常是具有一个或多个弧度的360°旋转场），使用多叶准直仪（MLC）（移动的“滑动窗口”系统）改变光束的速度和形状以及通量输出速率（剂量率）来发射辐射。医疗线性加速器的。与传统的静态场强调制放射疗法（IMRT）相比，VMAT在患者治疗方面具有优势，可以减少放射传送时间。 VMAT和常规IMRT在保留健康组织和高风险器官（OAR）方面的比较取决于癌症类型。 VMAT在鼻咽癌，口咽癌和下咽癌的治疗中提供了等效或更好的OAR保护。 在前列腺癌的治疗中，OAR保护的结果与的一些研究相辅相成，而另一些则倾向于IMRT 。自动化治疗计划已成为放射治疗计划的有机组成部分。通常有两种自动计划方法。 1）基于知识的计划，其中治疗计划系统具有高质量计划库，从中可以预测目标和OAR DVH。 2）另一种方法通常称为基于协议的计划，其中治疗计划系统试图模仿经验丰富的治疗计划者，并通过迭代过程根据协议对计划质量进行评估。在粒子疗法中（质子疗法就是一个例子），高能电离粒子（质子或碳离子）直接对准目标肿瘤。当粒子穿透组织时，剂量会增加，直到在粒子范围末端附近出现最大值（布拉格峰），然后降至（几乎）零。这种能量沉积轮廓的优点是更少的能量沉积到目标组织周围的健康组织中。俄歇疗法（AT）利用非常高剂量的原位电离辐射，可在原子尺度上提供分子修饰。 AT与常规放射治疗在几个方面有所不同。它既不依靠放射性核在细胞尺度上引起细胞辐射损伤，也不能从不同方向将多个外部笔形光束接合到零位，从而以减少的剂量在目标组织/器官位置之外向目标区域输送剂量。取而代之的是，使用AT在分子水平上原位递送非常高剂量的目的是涉及涉及分子断裂和分子重排的原位分子修饰，例如堆叠结构的改变以及与所述分子结构有关的细胞代谢功能。全身放射性同位素疗法（RIT）是靶向疗法的一种形式。靶向作用可能是由于同位素（例如放射性碘）的化学性质所致，它比其他身体器官更好地被甲状腺特别吸收了一千倍。也可以通过将放射性同位素附着到另一种分子或抗体以将其引导到目标组织来实现目标。放射性同位素通过输注（进入血流）或摄入来传递。例如输注间碘芐基胍（MIBG）来治疗神经母细胞瘤，输注碘131来治疗甲状腺癌或甲状腺毒症，与激素结合的177和钇90来治疗神经内分泌肿瘤（肽受体放射性核素治疗）。另一个例子是将放射性钇90或166微球注射到肝动脉中以放射性栓塞肝肿瘤或肝转移瘤。这些微球用于称为选择性内部放射疗法的治疗方法。微球的直径约为30 µm（大约是人类头发的三分之一），并直接输送到动脉中，为肿瘤供血。这些治疗通过将导管向上引导穿过腿部的股动脉开始，导航到所需的目标部位并进行治疗。供给肿瘤的血液将微球直接带到肿瘤，从而比传统的全身化学疗法更具选择性。当前存在三种不同类型的微球：SIR球，TheraSphere和QuiremSpheres。全身放射性同位素疗法的主要用途是治疗癌症引起的骨转移。放射性同位素选择性地行进到受损的骨骼区域，并保留正常的未受损骨骼。通常用于治疗骨转移的同位素是镭223，锶89和and（153Sm）lexidronam。2002年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了ibritumomab tiuxetan（Zevalin），这是一种与yttrium-90偶联的抗CD20单克隆抗体。 2003年，FDA批准了tositumomab / iodine（131I）tositumomab方案（Bexxar），该方案由碘131标记的抗体和未标记的抗CD20单克隆抗体组成。这些药物是所谓的放射免疫疗法的第一种药物，并且被批准用于治疗难治性非霍奇金淋巴瘤。IORT的基本原理是将高剂量的辐射精确地传递到目标区域，同时使在IORT期间移位或屏蔽的周围组织的暴露最小。 常规的放射技术，例如手术切除肿瘤后的外部束放射疗法（EBRT）有几个缺点：即使使用现代放射治疗计划，由于伤口腔的位置复杂，也经常错过应应用最高剂量的肿瘤床 。 另外，在外科手术切除肿瘤和EBRT之间的通常延迟可能允许肿瘤细胞的重新聚集。 通过将辐射更精确地传递到目标组织，从而导致残留肿瘤细胞的立即灭菌，可以避免这些潜在的有害影响。 另一方面是伤口液对肿瘤细胞具有刺激作用。 IORT被发现可以抑制创面液的刺激作用。通过将放射源放置在需要治疗的区域内或附近来进行近距离放射治疗。近距离放射疗法通常被用作治疗宫颈癌，前列腺癌，乳腺癌，和皮肤癌的有效方法，也可以用于治疗许多其他身体部位的肿瘤。 在近距离放射治疗中，放射源被精确地直接放置在癌性肿瘤的部位。这意味着辐射仅影响非常局部的区域–减少了远离源的健康组织辐射的暴露。近距离放射疗法的这些特征提供了优于外部束放射疗法的优势–可以使用非常高剂量的局部放射疗法来治疗肿瘤，同时减少对周围健康组织造成不必要损害的可能性。 与其他放射治疗技术相比，近距离放射治疗的过程通常可以在更短的时间内完成。这可以帮助减少存活的癌细胞在每次放射治疗剂量之间的间隔中分裂和生长的机会。 作为乳房近距离放射治疗局部性质的一个例子，SAVI设备通过多个导管传送辐射剂量，每个导管都可以单独控制。与外部束放射疗法和较早的乳房近距离放射疗法相比，这种方法减少了健康组织的暴露并减少了产生的副作用接触X射线近距离放射疗法（也称为“ CXB”，“电子近距离放射疗法”或“ Papillon技术”）是一种放射疗法，其使用在肿瘤附近施加的千伏X射线来治疗直肠癌。 该过程包括将X射线管穿过肛门插入直肠，并使其抵靠癌组织，然后每隔两个星期将高剂量的X射线直接发射到肿瘤中。 它通常用于治疗可能不适合手术的患者的早期直肠癌。 2015年NICE的一项审查发现，主要副作用是出血的发生率约为38％，辐射诱发的溃疡发生率约为27％。