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首页医源资料库在线期刊中华医药杂志2010年第10卷第3期

质子放射治疗与颅底脊索瘤

来源:中华医药杂志
摘要:【摘要】质子治疗技术在肿瘤治疗中的应用已日渐成熟,其优点是质子射线以Bragg峰的形式释放能量,其能量大、穿透力强、半影小、散射少,使高剂量区集中于肿瘤部位而降低靶区外器官及周围正常组织受量。质子治疗颅底脊索瘤是安全的,副作用少,在提高肿瘤靶区的剂量和肿瘤的局部控制率的同时提高生存质量,随着质子......

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【摘要】  质子治疗技术在肿瘤治疗中的应用已日渐成熟,其优点是质子射线以Bragg峰的形式释放能量,其能量大、穿透力强、半影小、散射少,使高剂量区集中于肿瘤部位而降低靶区外器官及周围正常组织受量。质子治疗颅底脊索瘤是安全的,副作用少,在提高肿瘤靶区的剂量和肿瘤的局部控制率的同时提高生存质量,随着质子质量技术的进一步完善,质子在颅底脊索瘤的治疗中将发挥更重要的作用。

【关键词】  质子放射治疗;颅底脊索瘤

 脊索瘤是由胚胎残存脊索发生的肿瘤,其中约35%发生于颅底斜坡。颅底脊索瘤属低度恶性,生长慢,以侵袭性的局部生长为主,有溶骨性破坏。本病在诊断时肿瘤常已较大,易累及周围颅神经、脑干,包绕并侵及海绵窦,或使动脉移位,手术彻底切除困难。单纯手术后的局部复发率高。术后辅助放射治疗能减少局部复发,但常规放疗受到周围危及器官等安全剂量的限制,肿瘤剂量偏低,效果欠佳。在各种放射治疗模式中,由于质子射线以Bragg峰的形式释放能量,其独特的剂量分布特性可在增加靶区剂量的同时最大限度地降低了正常组织受量,在颅底脊索瘤的临床应用中显示出其优越性。

  1 质子射线的物理学和生物学特性

  质子为带电粒子,在与组织的相互作用中,主要通过与原子核外轨道电子的碰撞损失能量。质子的质量是电子的1835倍。与轨道外电子碰撞后基本不改变方向。质子射线进入机体后,能量的消耗呈一坪区,在其径迹的终末处,能量骤然释放,形成一个尖锐的高剂量分布区即布喇格峰(Bragg峰)。由于质子的Bragg峰区的范围很窄,对于较大的肿瘤,用调能器将其展宽得到拓展的Bragg峰(spread out Bragg preak,SOBP)并使SOBP覆盖肿瘤靶区。随着峰区的展宽,峰区前的坪区剂量也提高很多。由于质子的质量远大于电子,它在物质内遭受的多次散射远小于电子,在照射区域周围半影很少。在进行质子治疗时,质子几乎不损伤肿瘤后面的正常组织,对肿瘤前面的正常组织损伤也很小[1]。

  质子的相对放射生物效应(RBE)略高于60Coγ射线。放射生物研究表明,质子的相对生物效应为60Coγ射线的1.05~1.20倍。多数质子治疗中心使用60Co戈瑞相当剂量(CGE)来表示质子剂量,以利于人们理解质子和光子不同的生物效应,即1Gy质子剂量的照射相当于1.1CGE的60Coγ光子的生物等效剂量。

  2 质子放射治疗计划与治疗疗程

  质子射线的物理特性可使我们在临床应用时使射线Bragg峰的高剂量区覆盖肿瘤靶区,使肿瘤获得高剂量而其后的剂量几乎为零。但在具体临床应用过程中,大多数肿瘤的形状不规则。为了更好地保护肿瘤周围正常组织及减少射野半影,做到较好的质子适形放疗,一般根据肿瘤射束视野方向形状在射线出射处插入用黄铜或低熔点铅制成的准直器,同时根据质子束途径的组织密度不同,由三维计划系统对每一位患者设计组织适形补偿器,调节补偿器的厚度,就是调节质子束到达靶区后缘的射程,使90%等剂量线与靶区的后缘表面重合。质子束在组织中具有一定的射程,由于质子束的大部分能量沉积在射束末端,正常组织接受的剂量总是比肿瘤组织的少。只要质子束的射程控制的好,射野入射方向可以直接经过危及器官。质子治疗中常常采用的照射技术包括:单野照射,几个照射野交叉到或叠加到PTV上照射,相邻衔接野照射,或者上述技术联合应用。在治疗计划过程中,主要考虑的问题有:(1)选择每个照射野的方向和权重。(2)照射野宽度应该能够覆盖肿瘤区域,并能提供均匀的侧向剂量分布。

  质子治疗流程:质子放射治疗的流程基本与精确放射治疗流程相同或类似。同样有治疗前的临床评估,选择适合使用质子治疗的病人,然后进入治疗程序:体位固定、CT模拟定位、治疗靶区勾画、治疗计划设计、射野验证、摆位验证、治疗等一系列过程。

  3 临床应用

  由于脊索瘤的放射敏感性较差,在放疗过程中很少能看到瘤体消退者。放疗后瘤体开始退缩的时间一般在疗后6个月以后,个别病人2年后肿瘤才开始缩小。单纯手术组的局部复发率几乎高达100%,复发的平均时间为2.5年。术后放疗可将局部复发率降至50%左右,且复发的时间推至平均术后4年左右[2]。如术后采用质子束或质子束与光子束的混合照射,可进一步改善颅底脊索瘤的预后。Noel报道34例颅底脊索瘤采用光子束照射,剩余1/3剂量采用质子束缩野加量照射,总剂量60~70cGE。GTV平均总剂量限制在67cGE。中位随访30.5个月(2~56个月),脊索瘤的3年局部控制率为83.1%,3年总生存率为91%,远高于常规光子术后放疗的局部控制率及生存率[3]。

  但须引起临床注意的是肿瘤体积及病变侵犯范围。Hug等1999年报道33例颅底脊索瘤术后采用高剂量质子束放疗(靶体积剂量范围64.8~79.2cGE,平均70.7cGE)的结果。全组病人随访7~75个月(平均33个月),局部控制为76%(25/33)。肿瘤体积≤25ml者局部控制率仅为56%(P=0.02);无脑干受侵者的局部控制率为94%,而脑干受侵者的局部控制率为53%(P=0.04),组间比较均有显著的统计学意义[4]。

  斜坡脊索瘤经高剂量质子放疗后,内分泌异常的发生率较高。Pai报道术后接受光子与质子束的混合照射,平均靶剂量68.4cGE,5年实际内分泌并发病率为:高泌乳素血症发生率72%,甲状腺功能低下发生率30%,性腺功能减退发生率29%,肾上腺功能减退发生率19%,但无1例发展为尿崩症[5]。表明颅底脊索瘤在接受高剂量混合束照射时,垂体前叶功能明显受到影响,而反映垂体后叶功能的抗利尿激素缺乏导致的尿崩症则在此剂量范围内不受影响。因此临床应用时,降低下丘和垂体的受量有助于减少垂体功能低下的发生率。

  质子线的物理特性,在治疗肿瘤时能很好地使射线剂量三维集中在肿瘤靶区,使周围近邻的危及器官和组织的剂量降到最低水平。质子治疗颅底脊索瘤是安全的,副作用少,程度也比较轻微,在提高肿瘤靶区的剂量和肿瘤的局部控制率的同时提高生存质量,随着质子质量技术的进一步完善,质子在颅底脊索瘤的治疗中将发挥更重要的作用。

【参考文献】
   1 郁庆长,罗正明.质子治疗技术基础.北京:原子能出版社,1999,2-3.

  2 唐劲天,蔡伟明.肿瘤质子放射治疗学.北京:中国医药科技出版社,2004,297.

  3 Noel G,Habrand JL,Mammar H,et al.Combination of photon and proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base: the Centre de Protontherapie D,Orsay experience.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2001,51:392-398.

  4 Hug EB,Loredo LN,Slater JD,et al.Proton radiation therapy for chordomas and chondrosarcomas of the skull base.J Neurosurg,1999,91:432-439.

  5 Pai HH,Thornton A,Katznelson L,et al.Hypothalamic/pituitary function following high-dose conformal radiotherapy to the base of skull: demonstration of a dose-effect relationship using dose-volume histogram analysis. Int J Radiat Oncol Biol Phys,2001,49:1079-1092.

  

作者: 孙雪武,孙永文,谭永利,孙效刚 2011-6-29
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