第三章　放射性粒子近距离治疗的生物学基础

肿瘤治疗包括外科、放疗和化疗三大手段。其中有70%的患者需要通过放射治疗达到治愈、姑息或者配合手术治疗的目的。放疗分为外放疗和内放疗两种。外放疗是利用放疗设备产生的各种射线（光子、电子或粒子线），经体外聚焦将射线由体外传输到体内，对肿瘤细胞DNA进行有效破坏，杀灭肿瘤细胞，达到控制肿瘤的目的。内放疗是利用具有放射性的核素，经人体天然管道或组织间直接插植到肿瘤靶区，对肿瘤细胞进行定点清除。近距离治疗一词“brachytherapy（BT）”源于希腊文。包括：腔内、管内、组织间、术中和模照射5种模式。其中高剂量率后装近距离治疗和低剂量率组织间永久插植治疗应用比较普遍。高剂量率后装主要适用于子宫颈癌、子宫体癌治疗，也可用于乳腺癌和前列腺癌组织间插植治疗，其特点为分次进行，需要特殊防护。组织间永久插植治疗主要适用于实体肿瘤，如肺癌、胰腺癌、前列腺癌、软组织肿瘤和各种复发转移癌治疗，其特点为一次完成，防护简单。

放射性粒子组织间永久近距离治疗也叫粒子植入治疗，是一种非常有效的局部治疗手段。1901年法国Pierre Curie首先提出近距离治疗概念，优势包括物理学和生物学两个方面。生物学优势包括：①局部照射可增加肿瘤与正常组织的剂量分配比；②由于持续低剂量率照射而使肿瘤细胞增殖减少；③由于剂量率的降低而使氧增比减少，即射线对肿瘤细胞杀伤时对氧依赖性降低，进而克服因肿瘤乏氧对射线产生的抗拒作用。物理学优势包括：①局部可实现高剂量照射；②易于防护。

粒子植入治疗使用放射性核素包括：198Au（T1/2 = 2.7天）、103Pd（T1/2 = 17天）和125I（T1/2 = 60.2天）。早期永久植入（permanent implant，PI）是氡粒子，后被相对危险性低的198Au粒子源取代。198Au粒子源又被光子能量更低的125I粒子源取代。125I粒子植入治疗肿瘤取得了非常理想的局部控制率，但是目前其放射生物学机制尚不十分清楚。

近来放射性粒子103Pd研制成功，半衰期为17天，临床应用更加便利。目前临床应用最多的短暂植入（temporary implant，TI）放射性核素是192Ir和137Cs。