立体定向消融放射治疗（SABR，Stereotactic Ablative Radiotherapy）既往又被称为体部立体定向放射治疗（SBRT，Stereotactic Body Radiotherapy），已迅速发展成为一种挑战常规分割放疗（CFRT，Conventional Fractionated Radiation Therapy）的重要肿瘤治疗方式。
挑战常规分割放疗CFRT的治疗模式是每日或单次剂量 1.8～2.0 Gy，总剂量 60～70 Gy；而SABR的单次剂量相对较高，一般采用每次10～20 Gy，采用短疗程、大分割的方式， 5 次甚至更少的分割次数完成治疗。
大范围的正常组织受到如此高的分次受照剂量必将导致严重的放疗毒性，由于放疗技术的限制，这种剂量模式在过去是不可能实现的。
放疗技术的不断发展，包括图像引导放疗、运动监测及控制技术、放疗计划系统的改进，极大的促进了SABR的应用。这些技术使得既往遥不可及的SABR，即单次大剂量放疗得以实现，同时没有增加不可耐受的晚期毒性反应。
由美国放射学会和美国放射学肿瘤治疗协会的学者组成的工作小组制定了SBRT的实施指南指出：
“SBRT这种治疗模式用于边界清晰、直径5-7cm的肿瘤。不能将其用于预防或辅助治疗，因为其治疗目的是彻底杀灭实体肿瘤，可能会杀灭靶区内所有功能细胞（参照消融治疗的定义）。”
有效的SABR治疗能够杀灭或完全破坏目标组织。如果应用得当，将成为治疗肿瘤最有效的手段。然而，如果应用不当或过度滥用，可能导致严重的毒副反应。通过立体定向定位、运动控制、精确的体位固定以及专业的剂量计划系统是否使SABR的有效剂量集中在靶区，尚需临床实践验证。总之，SABR与CFRT在计划实施、毒性及肿瘤控制情况等方面均不同。
通过对设计良好的SABR临床试验结果的认真、严谨分析，我们对周围正常组织受到高剂量电离辐射后细微反应有了新的理解。而随着更多研究机构的临床医师对SABR的原则和临床应用更加熟练，这种新型治疗模式将会成为多种临床疾病的治疗手段。
1SABR的放射生物学
关于肿瘤组织和正常组织对放射治疗的生物学反应的传统认知，主要来自常规分割的放疗实践。然而SABR主要是单次大分割放疗。
由于很多重要的放射生物学原理主要来源于数十年对传统低剂量放疗的研究，SABR是否已经超出了传统剂量效应关系的适用范围呢？
描述放疗剂量和细胞生存关系的理论，最被广泛接受的是线性二次模型公式（LQ, Linear-quadratic）。虽然该模型已在放射生物学领域广泛应用数十年，Guerreroand Li依然质疑其是否适用于SABR领域 。
学者提出应结合所谓的LPL模型的特点对线性二次模型进行修正。LPL模型与LQ模型的主要区别在于前者考虑细胞对放疗损伤的修复在放疗过程中持续存在。在SABR剂量水平上，其对肿瘤细胞的实际杀灭效果与LQ模型预测值有很大不同。例如，在接近20Gy照射时，LQ模型计算的杀灭细胞数比LPL模型高几个数量级。
这种争议是有实际临床意义的，因为各种SABR放疗技术的剂量率存在显著差异，而使总治疗时间完全不同。
- Benedict等研究了不同放疗时间对颅内病变的影响。他们对体外培养的胶质瘤细胞系进行12-18Gy的放疗，评价其克隆存活率。放疗剂量为18Gy时，将治疗时间由1/2延长至2小时，细胞毒性明显降低了几个数量级。
- Fowler等对随治疗时间延长生物效应的降低进行了回顾性研究，认为将任何治疗时间延长超过半小时会引起临床细胞毒性的显著降低。
2正常组织生物学与耐受性
肺内组织包括气道（大小气道等串型结构）、主血管及相似走行的支气管束（串型结构）以及肺泡-毛细血管网等各组织均具有不同的放疗耐受性。
此外, 胸腔内器官包括串型器官食管、神经组织（包括膈神经、臂丛神经等），心脏、心包、胸膜等(所以难以分类的串并行组织)、胸壁的骨骼和肌肉。所有这些结构在接受SABR辐射后，均有其独特的损伤和耐受机制。
常规放疗后常会引起持续的呼吸道刺激症状，如咳嗽，但极少引起剂量限制性毒性。相反，但是高剂量的SABR则会引起气道粘膜损伤，最终气道坍塌而引起严重的大气道损伤。同时，与之伴行的血管也会受到同样的损伤。
这些损伤共同作用，将主要影响相关的氧合参数，主要包括一氧化碳弥散量（DLCO）、室内空气下的动脉氧分压（PO2），以及吸入氧浓度（FIO2）等。FEV1及FVC等肺活量指数的下降则较少发生。这种气道损伤的程度与气道主干结构与靶区的距离有关，因此治疗邻近肺门或胸中部肿瘤时应特别谨慎。
肺癌常规分割后常产生急性、甚至严重的食管毒性，但这种损伤多具有自限性并可在治疗结束后恢复。
高剂量SABR后，可能会出现晚期反应如食管狭窄。SABR的另一项更独特的毒性与心脏包膜的损伤有关。
SABR治疗邻近心脏的肿瘤会产生心包积液。因为与之相似的机制，SABR治疗邻近胸膜的肿瘤也会产生胸腔积液。通常，即使不进行干预，治疗结束数月后积液会自行吸收。极少数情况下，出现呼吸困难、胸膜炎或者低氧血症的患者需要对积液进行胸腔穿刺引流。
大多数关于立体定向消融放射治疗的报道缺乏长期的随访资料。因此，一些不可预测的毒性尚需确认、检测和评估。尤其是单次大剂量放疗，可能会对神经和血管造成不可预估的损伤。理想条件下，可以通过制定精确的放疗计划将臂丛、脊髓、膈神经及肋间神经的照射剂量控制在较低水平。
另外，也要避免照射胸段大血管。神经血管损伤包括血管瘤、瘘管形成并出血、神经病变（包括膈神经或迷走神经瘫痪），目前罕有报道，有可能在数年随访后出现。
肺毒性与靶区体积有关。胸部中央并行器官的损伤更严重。理想条件下，SABR的处方剂量和靶区应达到高度适形。SABR治疗后，靶区内肺组织超过其耐受剂量而失去功能。靶区边缘存在剂量迅速跌落的区域，其体积的大小取决于靶区体积大小、靶区在胸腔内的位置、放疗计划的质量（如射野位置、设野方式、射线能量等）以及射线类型（光子线或质子线等）。该剂量跌落区又称半影区，区域内组织不可避免受到辐照，所以应控制其越小越好。
| SBRT的定义
由美国放射学会和美国放射学肿瘤治疗协会的学者组成的工作小组制定了SBRT的实施指南。主要有以下几个部分：
1、安全的体位固定，避免患者在长时间的治疗过程中移动。
2、制定放疗计划及每次治疗过程中均保证准确摆位。
3、恰当估算体内器官运动度，包括保证定位及治疗时呼吸动度一致。
4、剂量分布有效覆盖肿瘤区域，且周围正常组织剂量迅速跌落。处方剂量的等剂量曲线必须与靶区高度适形，可允许靶区内剂量不均匀。
5、在3D定位系统中确定患者的解剖结构、确定靶区剂量及计划实施的参考标记点。这些标记点提供了治疗时靶区位置的准确三维信息。立体定向就是一种由这样一些三维标记点引导的放疗模式。SABR治疗也是由此三维图像数据集引导下实施的。
6、有效的生物处方剂量是指分割次数少（1-5次）、单次剂量高（最小6Gy每次，但通常单次剂量高达20-30Gy。
