射线治病

射线治病的基本原理就是根据射线照射对病变细胞的抑制和杀伤作用, 来达到治疗某些疑难疾病的目的。射线治病主要用于:

(1)射线治癌。用放射性同位素 60Co、137Cs 等的γ射线和加速器产生的电子束和离子束来杀死癌细胞。另一种方法是把放射性同位素注入到血液或直接注入到癌组织中去,利用放射性同位素发出的射线直接在癌变组织附近照射,有效地杀死癌细胞。

(2)131I 不仅可以用于诊断甲状腺功能病变,也可以用它对甲状腺组织的杀伤作用来减少甲状腺激素的合成和分泌,治疗甲状腺功能亢进。用于治疗的放射性强度比诊断时要大得多,不过对人体还是安全的。用 131I 治疗甲亢的治愈率为 80%~90%。

(3)用 32P 治疗真性红细胞增多症。这种病的晚期可能转变为白血病, 因此也被称为血液系统的肿瘤。这种病目前尚无根治办法,一般采取放血和药物加以抑制。而采取服用 32P 试剂的办法,使 32P 放射性同位素进入骨髓, 让它发出的射线进行内照射,用以抑制骨髓的造血功能。这种新方法比单纯放血的效果好得多。有人做过统计,这种病如果不加治疗的话,50%的病人只能存活 1.5 年;用单纯放血治疗,50%的患者可存活 3 年~8 年;而用 32P 内照射治疗,50%的患者可以存活 13 年~15 年。

射线治病的主要应用是治癌,已经成为目前治癌的主要手段之一。射线治癌通常简称放疗。据国内外的统计资料表明,在癌症病人中约有 70%进行不同程度的放疗,包括单纯放疗,术前、术后和术中的放疗以及与化疗相结合等。有的患者经过放疗后,癌症消失,有许多患者虽未能彻底治愈,但也起到了控制和缓解病情、减轻痛苦和延长寿命的治疗效果,因此放疗已被公认为一种有效的治癌新武器。射线为什么能治癌?

我们在射线与物质的相互作用中已经了解到,射线通过直接效应和间接效应造成细胞中的 DNA 分子的伤害。同样射线对癌细胞的直接效应和间接效应而置癌细胞于死地。在直接效应中,射线直接照射在癌细胞的 DNA 分子上, 使它们发生电离,分子断裂,使得癌细胞不能再分裂,也就是不能再繁殖, 并最终导致癌细胞的死亡。在射线治癌中,更多的还是间接效应,射线照射引起大量水分子的电离和分解,产生大量活泼的离子和自由基,通过它们再去和癌细胞的 DNA 分子发生作用,导致癌细胞无法再分裂和繁殖,并最终死亡。这就是为什么射线照射可以使癌症缓解以至于治愈的道理。

谈到这里,你们可能会提出这样一个问题:癌细胞是混杂在正常细胞之中的,那么射线照射在杀死癌细胞的同时,会不会损害周围的正常细胞?很显然,这是无法完全避免的,只能设法将这种损害减少到最低程度。

我们知道,不同的细胞对射线的敏感性是不一样的,在同一个组织和器官里,正常细胞和癌细胞对射线的敏感性也是不一样的。大量的临床实践结果还表明,癌细胞对射线的承受能力比健康细胞差得多。这一点对放疗是非常有利的,因为在同样的照射剂量下,对癌细胞的杀伤力要比对健康细胞的损伤大得多,可以保证在有效杀伤癌细胞的同时,把对健康细胞的危害降低到最小程度。

为了进一步保护健康细胞少受射线的伤害,人们还采用了其它一些办法。如服用一种叫做“辐射敏化剂”的药物,可以用更低的辐射剂量达到同

样的治疗效果,从而进一步降低对周围健康细胞的伤害。又如,我们可以尽量使射线集中在癌变部位上照射,根据病灶在体内的不同部位,选择相应的射线种类和能量,这样也能进一步减轻对健康细胞的伤害。人们还在探索其它的新技术和新方法,以便进一步提高射线治癌的效果。

射线治癌的基本方法

对于不同器官和部位的癌症,应采取不同的放疗法。

  1. 射线源埋入体内(简称埋入法)。这种方法适用于那些癌变范围较小、部位较浅又比较容易埋入的部位如颈、舌、扁桃腺、子宫等处的癌症。方法很简单,把放射性同位素直接埋入那些癌变部位,让放射性同位素发出的射线进行内照射治疗。

埋入法又有永久性埋入和临时性埋入之分。对于那些半衰期比较长的放射性同位素如镭、钴、铯等分别做成针状(分别称为镭针、钴针、铯针等) 埋入体内,待达到所需的剂量以后再取出来。这就是临时性埋入。对于那些半衰期较短的放射性同位素如 198Au,则做成一颗颗像种子一样的射线源(称为籽源),均匀地埋入癌变部位,用完后不再取出来。这就是永久性埋入, 多用于手术无法彻底切除的癌变部位的手术后治疗。

  1. 敷贴式定位照射。对于一些体表上的癌症可以将放射性同位素做成相应形状的射线源(称敷贴器),敷贴在癌症病灶上,让射线不断地照射癌变部位。放射性同位素常用 90Sr,放射出β射线,穿透体表深度为几个毫米。用这种方法治疗体表肿瘤如毛细血管瘤和治疗一些慢性皮肤病如神经性皮炎等效果都很显著。

  2. 体外照射。体外照射治癌所用的射线通常有 X 射线、γ射线和高能电子射线等,它们的穿透能力比较强,适用于体内深部癌症的治疗,也适用于骨癌的治疗。医院里最常用的体外照射设备是 60Co 源治疗仪,俗称“钴炮”。这是一个很形象的名称,好像射向癌症的大炮,“炮弹”就是 60Co 源发出的γ射线。“钴炮”的特点是γ射线的穿透能力强,操作灵活,可以从不同的角度对病人进行照射。

医用加速器也是一种应用十分广泛的体外照射设备。加速器可以提供比“钴炮”能量更高、强度更大和聚焦性更好的γ射线,也可以直接利用加速器产生的高能电子射线。用高能电子加速器产生的γ射线治癌时,深部组织可以比浅表组织接受更多的能量。这是“钴炮”无法比拟的。用“钴炮”照射,深部癌区的照射剂量仅为皮肤表面的 75%,用 7MeV 的电子加速器产生的γ射线照射时,这个数值提高到 85%,而用 35MeV 的电子加速器产生的γ 射线照射时,这个数值高达 250%,也就是说深部癌区的照射剂量是皮肤表面的 2.5 倍。此外,由于加速器所产生的射线束的聚焦性能好,可以把射线束集中照射在癌区,这样就可以最大限度地减少射线照射对癌区周围健康细胞的影响。这对治疗某些癌症是特别有利的,而这也是“钴炮”难以达到的。

大多数癌组织中含有 1%~10%左右的缺氧细胞,这是放疗中的一个顽敌。缺氧细胞对 X 射线、γ射线、电子射线是不敏感的,耐这些射线的能力比足氧细胞强得多,用以上一些射线照射难以彻底根除。而缺氧细胞没有得到根除往往是癌症复发的重要原因。那么,有没有什么办法来攻克这个顽敌呢?有的。人们在用快中子、质子和重离子等射线来治癌的过程中发现,这些射线不仅对癌细胞的杀伤能力强得多,比如,快中子就比γ射线强 2~3

倍,而且缺氧细胞对这些射线也很敏感。因此这些射线在对癌症,特别是深部癌症的治疗中发挥了独特的优势。

上面提到的各种射线用于放疗时都不同程度存在一个共同的问题,那就是在对深部癌变组织进行治疗时,从体表到癌区之间的健康细胞会受到不同程度的伤害。如果改用负π介子射线进行照射治疗,情况就大大改观。这是由于负π介子通过生物组织时特有的生物效应,即它对生物组织的作用主要集中在它射程的末端,而在它到达末端之前对生物组织所造成的损伤是非常小的。负π介子的这一独特的生物效应在治癌上是特别有意义的。放疗医生唯一所要做的工作就是选择负π介子的能量以保证它的射程末端定位在癌变部位,就可以达到治癌而几乎不损伤它所穿过的健康细胞的目的。据报道, 美国的一名晚期直肠癌病人,生命垂危,但在经过 25 天的负π介子照射治疗后竟出现奇迹,垂危的病人康复出院了。据不完全统汁,全世界已经有数百名癌症患者接受了负π介子照射治疗(目前这种治疗费用是很昂贵的),取得了神奇的疗效。因此,负π介子射线被认为是癌症放疗最理想的手段。

射线治癌的疗效和优点

目前已经被证明放疗有显著疗效的癌症主要有以下八类:

  1. 消化系统中的舌根癌、扁桃体癌、直肠癌;

  2. 呼吸系统的鼻腔癌、鼻咽癌、喉癌、肺癌;

  3. 泌尿系统的癌症;

  4. 乳腺癌;

  5. 小脑髓母细胞瘤;

  6. 皮肤癌;

  7. 骨网质细胞肉瘤和骨未分化网质细胞肉瘤;

  8. 恶性淋巴瘤和慢性白血病。

需要注意的是,有一些癌症患者是不宜采用放疗的,如有些晚期癌症已经出现恶液质、体腔内积液、脏器穿孔等重症者;某些肝肾衰竭者和一些耐射线照射的癌症(如黑色素瘤)患者都不宜用放疗。

射线治癌最突出的优点就是它的定位性极高,可以将它治疗的部位仅仅局限于癌变部位,射线就像一把“手术刀”直捣癌变组织,而不留刀口,不出血,还能保持整个人体器官的正常功能,例如喉癌患者经过放疗后,声带仍能保持完好,发音讲话正常。又如面部患有癌肿的,经过放疗后可以无损容貌。此外,放疗的反应比化疗轻,疗程结束后恢复也较快。

正因为放疗具有以上那些疗效和突出的优点,因此受到普遍的重视,在人类攻克癌症的斗争中发挥着重要的作用。