人們利用放射線對各種組織器官的正常細胞群和腫瘤細胞群的不同影響和損傷，以及它們恢復能力的差別，使放射治療成為治療腫瘤的主要手段之一。
因為正常組織受射線損傷後，自動穩定控制系統開始起作用，細胞增殖週期縮短，細胞的生長比率也增加，這樣很快就完成受損傷的正常組織的修復。而腫瘤細胞群受射線打擊後有自己的、與正常組織不同的反應體系，在不同的腫瘤之間的反應也極為不同。在對人體腫瘤細胞的觀察過程中，發現細胞增殖率及細胞丟失和放射敏感性之間有明顯的關係，凡平均生長速度最快的、生長比率及細胞更新率高的腫瘤，對放射線較敏感：一般胚胎性腫瘤對放射線最敏感;淋巴類腫瘤次之;上皮性腫瘤再次之;而間質性腫瘤最不敏感，需要較高劑量才可能起作用。由於正常組織有自動穩定控制系統和腫瘤組織不同，所以在分次照射後正常組織及腫瘤組織的恢復及生長情況都不相同：①正常組織在受照射後，細胞增殖週期恢復正常的時間快，而腫瘤組織對放射的損傷修復慢，細胞增殖週期延長;②照射後雖然腫瘤可能有暫時的加速生長的現象，但這種生長速度還比不上正常組織為修補損傷而出現的增殖快;③腫瘤細胞群內的生長比率原來就比正常組織為大，處於細胞週期的細胞多，因此受致死損傷的就比正常組織為多，受不同程度損傷的也較正常組織為多。
因此，在臨床上腫瘤放療中，利用正常組織和腫瘤組織放療效果的不同，進行分次放療，達到儘可能地殺滅腫瘤細胞和保護正常組織的目的。在腫瘤的臨床治療中，約有70％以上的腫瘤患者均接受過放射治療，包括根治性放療和姑息性放療。
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