Лучевая терапия злокачественных новообразований основывается прежде всего на различной радиочувствительности опухолей и окружающих их здоровых тканей (терапевтический интервал радиочувствительности).
При относительно большей радиочувствительности опухоли возможно подавить опухолевый рост, сохранив или относительно мало повредив здоровые ткани.
Высокорадиочувствительны лимфосаркомы, лейкозные разрастания, семиномы, некоторые тимомы, многие опухоли носоглотки и глотки, возникающие в области кольца Вальдейера—Пирогова, некоторые ретикулярные опухоли, опухоли Юинга. В целом высокая радиочувствительность свойственна быстрорастущим опухолям с низкой дифференцировкой клеточных структур, опухолям, возникающим из лимфоидной, гемопоэтической ткани, герминативной ткани гонад.
Другие опухоли обладают умеренной радиочувствительностью, но встречаются они чаще. Это плоскоклеточные раки кожи, нижней губы, глотки, гортани, шейки матки и др., возникающие из покровных эпителиев. Известное различие радиочувствительности среди них связано со степенью дифференцировки клеточного строения, локализацией в различных частях органа, характером роста (более или менее инфильтративным), сопутствующей инфекцией, общим состоянием организма. Более дифференцированные, имеющие более выраженный инфильтративный характер роста инфицированные опухоли, особенно у ослабленных больных, менее чувствительны к лучевому воздействию. Это указывает на сложность проблемы лучевой терапии, на необходимость наряду с местным воздействием принимать меры, направленные на усиление общей резистентности организма, бороться с сопутствующей инфекцией. Как специфические задачи лучевого воздействия на опухоль, так и общие меры лечения опухолевого больного решаются в радиологической клинике.
К радиорезистентным опухолям относятся рак желудка, кишок, миогенные и остеогенные саркомы. В лечении этих опухолей лучевая терапия самостоятельного значения не имеет либо вовсе не применяется.
Облучение используют также перед хирургическим удалением опухоли с тем, чтобы, ослабив активность опухолевых клеток, ограничить их рассеивание и приживление в операционном поле. Облучение применяют и в послеоперационном периоде с целью воздействовать на рассеянные опухолевые клетки, вызвать склероз лимфатических и мелких кровеносных сосудов, снизить васкуляризацию и тем уменьшить возможное распространение опухолевых клеток. Этот механизм наряду с непосредственным влиянием на опухолевую ткань может иметь значение и в эффекте непосредственного лучевого воздействия на опухоли.
Под влиянием облучения часть опухолевых клеток гибнет в ходе последующих делений; деление других, оставшихся жизнеспособными, клеток тормозится; одновременно происходят изменения в сосудах и нервах опухоли, нарушаются ее связи с организмом. При условии, что реактивная способность нормальных тканей, окружающих опухоль, как и реактивность целого организма, сохраняется, происходит постепенная резорбция опухоли.
Различие в радиочувствительности опухоли и окружающих тканей чаще всего невелико. Поэтому успешность лучевой терапии связана с мерами ограничения действия радиации на здоровые ткани, а с другой стороны — с увеличением эффективности лучевого воздействия на опухолевую ткань. К сохранению здоровых тканей ведут методы облучения, сводящие к минимуму неизбежное побочное действие, т. е. ограничивающие дозу излучения, поглощенную в окружающих опухоль тканях. Известное значение имеет десенсибилизация здоровых тканей, попадающих в зону облучения. Так, охлаждение кожи или компрессия, ведя к анемизации, снижает чувствительность этой ткани, что имеет значение при облучении из наружных источников глубоко располагающихся опухолей. Средства для предупреждения и лечения лучевой болезни (см.) — радиопротекторы — используют для защиты. организма больных от общего действия радиации, неизбежного при облучении опухолей, однако они не должны одновременно защищать от лучевого воздействия опухолевую ткань. Уменьшение повреждающего действия облучения на нормальные ткани позволяет усилить его влияние на опухолевую ткань, применять необходимые, нередко большие, дозы.
Преимущественная защита нормальных тканей может быть связана со способностью радиопротекторов устранять или снижать кислородный эффект (см. Радиобиология), имеющий большое значение в реализации лучевого воздействия. Кислородное напряжение в опухолевой ткани меньше, чем в нормальных тканях. Это приводит к меньшей защите опухоли и, как следствие, к желательному в терапевтических целях увеличению различия радиочувствительности нормальных и патологической тканей. Кроме того, некоторые радиопротекторы, введенные в организм больного, могут накапливаться лишь в малых количествах в опухолях. Так, бета-аминоэтилизо-тиуроний (АЭТ) — эффективное средство противолучевой защиты организма — мало концентрируется в клетках опухоли.
Другой путь расширения терапевтического интервала радиочувствительности — радиосенсибилизация опухолей. Концентрация кислорода в опухолевой ткани мала, чувствительность к рентгено- и гамма-облучению в условиях высокого содержания клетками кислорода можно увеличить в 2—3 раза. Некоторый клинический успех получен при облучении опухолей у больных, вдыхавших кислород под давлением 2— 3 атм. Предпринимаются попытки радиосенсибилизации опухолей химическими соединениями — порфиринами, уретаном и его производными. Известные надежды возлагают на препараты типа синковита (четырехнатриевая соль 2-метил-1,4-нафто-гидрохинондифосфата). По-видимому, синковит обладает способностью преимущественно накапливаться в опухолевой ткани. В экспериментах изучается возможность радиосенсибилизации путем изменения строения ДНК клеток опухолей, например путем замены пиримидиновых оснований в ДНК их аналогами. Имеются основания рассчитывать на радиосенсибилизацию и путем замены пуриновых оснований в ДНК клеток.
В основе лучевой терапии лежит также различие способности к восстановлению нормальных и опухолевой тканей после лучевого воздействия, так или иначе распределенного во времени. Дробное (фракционированное) облучение оказывается более губительным для клеток опухолей, чем для нормальных клеточных элементов. Кроме того, такие повторные облучения создают более благоприятные условия для повреждения опухолевых клеток в фазы наибольшей радиочувствительности, соответствующие митотической активности. В связи с этим испытывают различные ритмы и различную длительность облучения, учитывающие колеблющуюся радиочувствительность опухолевой ткани и периоды радиорезистентности ее, возникающие под влиянием первых же, а в дальнейшем и последующих облучений.