生物基本原理

一、3－D CRT生物基本原理

放疗治愈肿瘤部分取决于根治局部病变。尽管局部控制失败的原因还不十分清楚，肿瘤克隆干细胞对放疗的敏感性在瘤内和肿瘤之间不同。在放疗过程中，干细胞数量、肿瘤细胞动力学、影响放射损伤修复的因素，这些似乎是肿瘤控制失败的主要原因。因此在某一剂量水平，许多肿瘤克隆细胞被杀后，另一部分肿瘤克隆细胞的存活，最后导致局部复发。肿瘤控制率(TCP)取决于肿瘤干细胞幸存的数目。非克隆源性肿瘤细胞的存活率呈poission分布。在绘制剂量函数时，TCP呈S形曲线，相似的辐射诱导的组织损伤和剂量之间可呈S形曲线。

早期肿瘤的剂量反应曲线是相对较陡的，而局部晚期肿瘤则趋向于平缓。在一个相对低的TCP水平，体积较大的肿瘤治疗失败可能和肿瘤克隆放射敏感性的异质性有关。对于此类肿瘤，肿瘤区的漏照可能也是局部控制失败的一个主要原因。因此，实施精确的治疗计划，一些肿瘤对放疗的抗性将减少，而且肿瘤控制率随剂量的改变将更陡。

现代三维影像设备和治疗计划提高了肿瘤区和周围正常组织的图像质量，较好地显示了两者的空间关系和剂量分布。相对于经典的二维技术，它能更好地保护正常组织和包含靶区。然而包括准确的肿瘤靶区本身并不足以提高肿瘤的局部控制率，除非放疗剂量也增加。在没有引起周围正常组织严重并发症的情况下，升高肿瘤剂量以提高肿瘤局控率在二维经典放疗中是不可能实现的。然而3－D CRT在提高肿瘤的剂量的同时，使正常组织免受高剂量照射。

如果提高局部控制能使患者的存活率增高，则三维适形的发展将是合理的。结果研究已经表明肿瘤转移是肿瘤死亡中一个明确的原因，因此通过放疗提高局部控制以及它在存活上的效果是有争议的。然而对于根治治疗而言，原发灶必须控制。许多研究者认为对于早期肿瘤微转移灶在首次诊断前将是影响疗效决定性因素。在这些肿瘤中单独提高局部控制可能是无用的。因为即使达到局部控制，由于原因远处转移而最终没有使患者获益。

微小转移灶是一部分局部控制的病人复发的一个常见原因。最近回顾性临床研究证实转移灶的发生和原发灶的复发密切相关。一些学者认为局部控制不理想，增大了扩散转移的趋势。按照这一理论，预防局部复发将直接影响最终的结果。原发灶根治失败后，残存灶增大了远处转移的风险。局部失控是播散转移的决定性因素，局部控制对于肿瘤的治愈至关重要。国家癌症数据库(national cancer data base)资料表明65%的浸润性癌最初只是存在局限病变，临床上没有远处转移的证据。这些病人中的2/3通过手术或放疗能达到长期的局部控制;治疗失败的病人中，1/3复发伴随或随后出现远处转移;另外1/3只是远处转移。