放射治疗是目前治疗肿瘤的三大主要方式之一。近年来, 随着放射治疗设备与技术的不断发展, 肿瘤患者的长期生存率与治愈率大大提高。与此同时, 放射治疗的远期不良反应也凸现出来, 日益受到人们的重视。

1 放射治疗远期并发症的类型

放射治疗的远期不良反应主要包括致癌效应和遗传效应。第二原发肿瘤(second primary cancer, SPC), 亦称治疗相关性肿瘤(therapy related cancer)是其中最引人关注的远期并发症。钱图南等^[1]报道, 200例Ⅰ期睾丸单纯精原细胞瘤患者, 9%的患者发生SPC; Kawaguchi T等^[2]对非小细胞肺癌放射治疗后发生SPC的情况进行了研究, 62例患者中有9例患者发生了SPC, 3例患者发生在原照射野范围内, 6例患者发生在照射野外其他器官组织。发生SPC的相对危险度(relative risk, RR)为2.8, 且RR随放射治疗后时间的延长而增高; Chuang SC等^[3]调查了26 639例甲状腺癌放疗患者, 有1 896(7.1%)例患者发生了SPC。其中, 发生上消化道SPC的RR为1.66, 骨髓瘤的RR为3.26。Zhu B等^[4]使用BALB/C系小鼠对放射治疗引起的遗传效应进行了研究。他们发现, 电离辐射干扰了精子中H19基因的甲基化过程, 这种影响会传递给子代并在子代肝脏细胞中表现出来。然而, 关于遗传效应的报道相对较少。肿瘤患者多为中老年人, 在放射治疗后一般不会再哺育后代是影响人们关注遗传效应的原因之一。

2 放射治疗远期并发症产生的机制^[5]

射线对人体的辐射效应分为确定性效应和随机性效应。加速器、⁶⁰Co等放射治疗设备在满足自身放射防护要求后, 照射野外的辐射剂量一般不会造成确定性效应的发生。但电离辐射的能量沉积是一个随机过程, 即使在很低的剂量照射下, 也可能在某个或某些细胞的关键部位发生能量沉积, 引起细胞变化或死亡。少数细胞的死亡对机体不会有明显影响, 但细胞遗传信息的改变或转化, 则有可能导致随机性效应。随机性效应包括对受照射本人引起的躯体效应(主要表现为放射治疗后SPC, 例如白血病等)以及在受照者后代诱发的遗传效应。射线对人体产生的随机性效应是放射治疗引起远期并发症的主要机理之一。

随机性效应发生的特点是没有阈剂量, 即在极小的剂量照射下也可能发生, 但发生的概率随剂量的增加而增加。加速器放疗患者在治疗过程中, 不仅仅是照射靶区要接受治疗剂量, 其整个身体也要接受泄漏射线、散射线等的全身照射剂量。有关研究表明放疗患者全身剂量水平与随机性效应的发生概率是息息相关的, 提醒我们要关注放疗患者的全身剂量。

3 减少放疗远期并发症的方法探讨

减少放疗远期并发症的根本方法是减少肿瘤周围正常组织和放疗患者的全身照射剂量。当前, 在加速器放疗过程中, 人们较为关注的是治疗增益比, 即最大限度地将放射线的剂量集中道病变(靶区)内, 杀灭肿瘤细胞, 而使周围正常组织器官少受或免受不必要的照射。胡逸民在《肿瘤放射物理学》中将其称为放射治疗的基本目标^[6]。在这一思想指导下, 加速器放射治疗技术由原来的常规放射治疗逐渐向三维适形放射治疗发展。三维适形放射治疗技术在靶区形状上与肿瘤形状更加接近, 照射野数的增多也使靶区周围组织的剂量更加分散, 因此, 三维适形放射治疗技术靶区的剂量可以做到比常规放疗技术的靶区剂量增高, 从而使肿瘤的治愈率得到提高。

但靶区剂量的增高及周围组织分担照射剂量的治疗技术对患者的全身剂量也会造成影响。Meek SL等^[7]对头颈部肿瘤放疗靶区周围的组织剂量进行了测量并提出, 与常规放疗技术相比, 三维适形放疗增加了患者的全身剂量; Sharma DS等^{[8, 9]}对动态多叶光栅治疗技术下, 不同的照射野面积, 距离射野边缘30cm范围内的吸收剂量进行了测量, 并与常规放疗照射野技术进行了比较。他们发现, 动态多叶光栅治疗技术造成的照射野周边剂量显著高于常规放疗照射野技术下的周边剂量。Cheng CW等^[10]也在文章中指出, 考虑到对患者全身剂量的影响, 低能加速器可能比高能加速器更适合于调强适形放疗。

近年来, 不仅仅是放射治疗技术有较快的发展, 高能加速器的使用也日益增多。高能量的射线对深部肿瘤的治疗具有一定优势, 可以使最大剂量点更接近肿瘤部位。但高能量射线更不易屏蔽, 并且还可以通过(e, n)和(γ, n)等反应产生中子, 中子的传能线密度(linear energy transfer, LET)高, 对人体的辐射效应也大。一般认为, 对于低剂量造成的随机性效应, 高LET辐射的作用要比低LET辐射高出几十倍。因此, 高能加速器中子对患者带来的全身剂量也不容忽视。中子被物质吸收后会释放出γ射线, 即感生放射性。感生放射性也是放疗患者全身剂量的来源之一。Bruce Perrin等^[11]对一台18MV加速器感生放射性剂量的计算方法进行了探讨。高能加速器产生的中子及感生放射性对放疗患者远期并发症的影响也是今后的研究方向之一。