人们利用放射线对各种组织器官的正常细胞群和肿瘤细胞群的不同影响和损伤，以及它们恢复能力的差别，使放射治疗成为治疗肿瘤的主要手段之一。
因为正常组织受射线损伤后，自动稳定控制系统开始起作用，细胞增殖周期缩短，细胞的生长比率也增加，这样很快就完成受损伤的正常组织的修复。而肿瘤细胞群受射线打击后有自己的、与正常组织不同的反应体系，在不同的肿瘤之间的反应也极为不同。在对人体肿瘤细胞的观察过程中，发现细胞增殖率及细胞丢失和放射敏感性之间有明显的关系，凡平均生长速度最快的、生长比率及细胞更新率高的肿瘤，对放射线较敏感：一般胚胎性肿瘤对放射线最敏感；淋巴类肿瘤次之；上皮性肿瘤再次之；而间质性肿瘤最不敏感，需要较高剂量才可能起作用。由于正常组织有自动稳定控制系统和肿瘤组织不同，所以在分次照射后正常组织及肿瘤组织的恢复及生长情况都不相同：
①正常组织在受照射后，细胞增殖周期恢复正常的时间快，而肿瘤组织对放射的损伤修复慢，细胞增殖周期延长；
②照射后虽然肿瘤可能有暂时的加速生长的现象，但这种生长速度还比不上正常组织为修补损伤而出现的增殖快；
③肿瘤细胞群内的生长比率原来就比正常组织为大，处于细胞周期的细胞多，因此受致死损伤的就比正常组织为多，受不同程度损伤的也较正常组织为多。
因此，在临床上肿瘤放疗中，利用正常组织和肿瘤组织放疗效果的不同，进行分次放疗，达到尽可能地杀灭肿瘤细胞和保护正常组织的目的。在肿瘤的临床治疗中，约有70％以上的肿瘤患者均接受过放射治疗，包括根治性放疗和姑息性放疗。
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