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放射治疗能有效地杀灭肿瘤细胞。肿瘤局部及相应淋巴结的放射疗法可采用根治量或姑息量治疗，以杀灭癌细胞或控制其生长分裂增殖。用于手术前可使肿瘤缩小，防止扩散；用于手术后，可杀灭残留的癌细胞，防止转移。不同病理类型的肿瘤对放射线的敏感性不同。对一些较为敏感的肿瘤如宫颈癌、鼻咽癌等有可能通过放射治疗治愈，已成为这些肿瘤的主要治疗方法。淋巴瘤、食管癌、脑肿瘤等对放射治疗亦有相当的敏感性，亦常选用放射治疗，并有相当的效果。此外，纵隔淋巴结转移癌、骨转移癌等亦常采用放射治疗，并有一定的疗效。近年随着影像诊断技术的进步，使投照更为准确。治疗计划系统（TPS）的应用使照射野与剂量的安排更为合理，疗效亦因此提高。新近开展的立体定向放射治疗，使放射线聚集于肿瘤，其效果甚至不亚于手术切除，被俗称为“γ刀”、 “X刀”疗法。内放射治疗近年则多以放射性核素结合于某些肿瘤的单克隆抗体作导向治疗，但有许多理论和实际问题尚待解决。

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