陀螺刀在肿瘤治疗中的应用

 

    目前医学上治疗肿瘤的主要方法有外科手术、化疗、放射治疗等手段，而现代医学是以微创伤和无创伤的精确治疗为发展方向，因此放射治疗已成为恶性肿瘤治疗的主要方法。世界卫生组织报告有45％的肿瘤可以治愈，其中放射治疗可以治愈的肿瘤达18％，根据国内有关资料统计，60％～70％的患者治疗过程中采用过放射治疗（包括单纯放疗、术前或术后治疗、放疗合并化疗等）。当前国内大多数放疗部门治疗设备主要由常规x射线模拟定位机、放射治疗机、计算平面剂量分布的二维治疗计划系统组成，放疗技术以多野共面照射为主。由于计算机及影像技术的飞速发展，放射治疗技术在20世纪末出现了质的飞跃，主要体现在立体定向放射外科(SRS)、立体定向放射治疗(SRT)、三维适形放射治疗(3DCRT)和调强放射治疗(IMRT)技术的临床应用，使在近一个世纪中一直处于肿瘤治疗辅助地位的放疗手段在肿瘤治疗中的作用和地位发生了根本转变。其中立体定向放射外科(SRS)是外科和放疗科之间跨学科的治疗技术，基于⁶⁰Co放射源的SRS，俗称伽玛刀，其治疗范围已从颅内病灶扩展到全身肿瘤的治疗。我国在引进瑞典头部伽玛刀放射治疗技术的临床应用过程中，已自主开发出了中国模式的全身伽玛刀，并已在临床广泛应用，且取得了较好的效果，受到了国内外同道的高度关注。陀螺刀是最新一代全身伽玛刀，我科自2007年底引进后已治疗百余名患者，取得了不错的疗效。现作一介绍：广州医学院附属肿瘤医院胸外科薛兴阳

1、陀螺刀设备简介

陀螺刀即陀螺旋转式⁶⁰Co放射外科治疗系统，它是2004年上海伽玛星科技发展有限公司研制的最新一代伽马刀，它利用⁶⁰Co在衰变过程中发射γ射线对生物机体的破坏作用来达到摧毁病灶的治疗目的，是一种全身放射外科治疗设备，适用于头部、胸腹部实体肿瘤的治疗。该设备采用了航天陀螺仪的旋转原理，将154颗钴源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上，因此又称“陀螺刀”。陀螺自转保持射线在旋转轨迹中的聚焦点始终处于靶点位置，陀螺并可绕人体做任意角度的旋转。该机采用四大小不同的焦点，等中心处射野直径分别为：ф 4?±1.5?、12?±3?、30?±5?、45?±7?。总装源量7000Ci，焦点剂量率≥2Gy/min。该机的TPS还首次采用了逆向计算，使陀螺刀也有了调强功能，使剂量场分布与靶区形状高度一致 。陀螺刀是伽马刀历史上的一次新突破，它成功地将治疗头的自转与治疗头的公转结合在一起，进一步减少了钴源数量，提高了治疗精度和可靠性，提高了焦皮比和治疗增益。

2、陀螺刀特点

（1）放射源聚焦式排列。

（2）两个垂直方向同步旋转，即一次静态、两次动态，三次聚焦。

（3）更高的重复定位精度。

（4）机内自屏蔽，放射污染小。

（5）TPS首次采用逆向计算。

3、陀螺刀在肿瘤治疗中的临床应用

3.1陀螺刀治疗过程

治疗前，首先要用立体定位系统（头体模、三维定位架）对治疗部位定位，病人在立体定位系统相对固定后，通过CT对病灶进行断层扫描并将扫描图像信息输入陀螺刀治疗计划系统，治疗计划系统可对CT扫描图像进行处理，勾画出躯体外轮廓、肿瘤靶区（GTV）和其周围敏感组织，另据肿瘤靶区活动度、摆位误差、机器允许误差，勾画出计划靶区（PTV）。并依据医生开具的处方剂量进行治疗规划，计算出治疗所需靶点数、靶点坐标、每个靶点使用的准直器号和照射时间等。在接受到治疗计划系统的有关数据后，电气控制系统控制治疗床依次将各靶点送到焦点，并打开相应的准直器进行定量的辐照，分次性、致死性的摧毁靶点内的组织，达到治疗肿瘤的目的。大多采用50%~80%等剂量线作为处方剂量参考点，计划要求80%以上的等剂量线覆盖靶区，采用高分次剂量，短疗程治疗模式，具体根据靶区大小和周围正常组织剂量耐受性而定。

3.2陀螺刀治疗原则和方案

陀螺刀治疗的选择应根据肿瘤大小、所在部位、肿瘤病理类型和患者全身状况等因素而定，治疗包括根治性放疗、常规放疗后追加放疗、姑息性放疗和放疗后复发的再程放疗。肝、肺的早期局限性肿瘤采用陀螺刀治疗可获得根治效果，可作为不能耐受手术治疗的首选手段。当肿瘤较大或有区域淋巴结转移时应考虑与其他放疗手段结合治疗，并根据情况配合化疗。陀螺刀的照射剂量和分次方法据肿瘤大小和部位而异，目前尚无统一标准，但分次量较常规放疗大，有的采用隔日照射，有的采用连续照射。陀螺刀主要治疗可见肿瘤和周围的侵润病灶，引流区域淋巴结的预防照射以辅助常规放疗或化疗为主。陀螺刀根据靶区大小和治疗目的决定分次剂量和总剂量，①根治性治疗：在肺、肝等实质器官肿瘤的治疗时：小靶区(肿瘤＜3?)，50%~80%剂量线处6～10Gy/次，40～54 Gy/4～9次；中靶区(肿瘤＜3?～5?)，50%～80%剂量线处5～7 Gy/次，49～60/6～12次；大靶区(肿瘤＞5?)，50%～80%剂量线处3～4 Gy/次，40～60/10～15次，肿瘤位于实质器官，但与放射敏感器官较近时应据情况降低分次剂量或总剂量。②姑息性治疗：根据患者的全身情况和治疗目的，在根治性治疗基础上适当降低分次剂量和总剂量，以减轻症状和延缓肿瘤生长为目的。

3.3陀螺刀适应证和禁忌症

3.3.1适应证：主要适用于实质器官肿瘤的治疗，如肺癌、肺转移癌、胸腺癌、纵隔肿瘤及淋巴结转移、肝癌、肝转移癌、胰腺癌、胆管癌、肾上腺肿瘤、肾癌、腹膜后肿瘤和淋巴结转移、直肠癌术后复发及盆腔内转移等。

3.3.2禁忌症：大量胸水、腹水、恶液质、并发严重感染，估计治疗不会给患者带来明显好处的；胃癌、贲门癌、结直肠癌(直肠癌术后复发除外)、食管癌、腹腔内肿瘤与肠管有粘连等，这些肿瘤若采用高分次剂量的立体定向放射治疗，容易造成正常腔道器官的放射损伤，如溃疡、出血、狭窄、穿孔等；脊髓及其周围的肿瘤治疗应慎重，治疗时应根据公式充分考虑正常脊髓的耐受剂量。

3.4陀螺刀的治疗范围

3.4.1根治性单纯陀螺刀的治疗

主要用于中枢神经恶性肿瘤、早期肝癌、食管癌、肺癌、纵隔肿瘤、胆管癌、胰腺癌、前列腺癌、直肠癌、宫颈癌以及肺门、纵隔、腹腔和盆腔的转移淋巴结等。某些临床早期或Ⅰ期癌如鼻咽癌、宫颈癌、喉癌、直肠癌等放疗后的五年生存率在80%~95%以上。

3.4.2姑息性陀螺刀治疗

主要适用于不能耐受手术或拒绝手术的晚期患者或手术不能切除者。放疗对局部骨转移痛缓解率高达80%~90%，晚期肺癌做减症性放疗的有效率在70%以上，姑息性放疗可以达到缓解症状改善生存质量的目的，并能不同程度控制局部肿瘤，从而影响到全身治疗效果。经过姑息治疗以后，部分病人病情好转,甚至可能获得根治的机会。

3.4.3陀螺刀配合外照射和其他综合性治疗措施

近20~30年来，随着科技和基础研究的迅速发展，现已形成了肿瘤治疗的四种主要模式：手术、放疗、化疗和生物治疗。四种主要治疗手段各有一定的适应证和局限性，只有树立肿瘤意识和肿瘤综合治疗观念，取长补短，才能提高肿瘤治愈率和整体疗效。例如，经过手术、放疗和化疗的合理应用，40%的癌症病人可争取达到临床治愈，综合治疗使恶性生殖细胞瘤的五年生存率从60年代的20%~30%提高到了70%~85%。

3.4.4放疗后复发肿瘤的陀螺刀治疗

放疗后复发的肿瘤，由于其周围组织尤其是相邻剂量限制性器官的受量所限，再次普通放疗往往是困难的。而陀螺刀则可以作为补量工具，通过治疗计划系统(TPS)对百分深度剂量曲线的调整，以优化治疗方案，实现对复发肿瘤的进一步治疗。

3.4.5陀螺刀在急症中的应用

主要用于恶性肿瘤引起的上腔静脉压迫综合症、恶性脊髓压迫综合症、空腔脏器的肿瘤性阻塞(例如呼吸道梗阻、胆道梗阻、肠梗阻、尿路梗阻)、重症肌无力、癌性疼痛以及恶性肿瘤所致消化道出血的止血治疗等。

4、对陀螺刀治疗的评价

4.1陀螺刀治疗的疗效

4.1.1陀螺刀与外科手术相比的优越性

第一，无创伤、不出血、不需麻醉、不需要特殊的术前准备和用药，治疗在清醒、无痛情况下进行。

第二，治疗过程不受年龄、身体状况及心脏病、高血压病、糖尿病、肺炎等合并症的影响，尤其适合于不能耐受手术或麻醉者，对转移灶可一并治疗。

第三，治疗全过程均由计算机控制，疗效确切，正常组织损伤小。

第四，治疗简便、省时，术后不用输血、用药。

4.1.2陀螺刀治疗肿瘤疼痛的效果

因肿瘤生长压迫、神经受侵或晚期肿瘤转移至骨骼，使患者出现剧痛，往往用止痛药难以奏效。在药物无效，患者十分痛苦难忍时，可采用陀螺刀治疗。经陀螺刀治疗后，外侵病灶消退、肿瘤体积缩小受肿瘤浸润的神经所产生的症状有所缓解，从而达到止痛的目的。陀螺刀治疗后，约95%的癌性疼痛能不同程度有所缓解。

4.2观察和随访

    陀螺刀通常采用的分次量相对较高，治疗疗程相对较短，因此，在治疗期间要严密观察患者的各种反应和体位的重复精度，当出现较重的放疗反应时要即时调整分次剂量或治疗时间，并进行对症处理，当治疗中患者出现消瘦使体位变化较大时，必须重新定位。对所治疗患者应严格登记，认真作记录和进行数据库管理，治疗结束后要定期随访，了解治疗效果和放疗反应，以便总结经验，拟定安全、有效的治疗方案。

5、陀螺刀治疗的注意问题

陀螺刀实施的是一种精确放射治疗，它不像外科手术那样可以马上切除病变组织,需要治疗的部位在接受照射后，有一个蜕变、坏死、吸收的较长过程，一般可以分为三个阶段观察临床效果：

5.1坏死期 治疗后3~4周，接受照射组织急性退行性改变和炎性反应。

5.2吸收期 坏死期至照射半年之后，受照射组织的血管闭塞，细胞裂解碎片被逐渐吸收。

5.3后期 可持续数年，炎性反应消失，局部纤维化破瘢痕形成。

因此, 陀螺刀的疗效是持续而且逐渐显现的，所以不能凭治疗当时的情况予以评价。一般肿瘤在接受照射后不再增大，3~6个月后明显缩小，病人的临床症状改善或消失。病人可在接受陀螺刀治疗后数月再行复查，并注意观察症状改善和逐步消失的过程。

总之，陀螺刀放疗技术作为一种独特的剂量聚焦方式，可获得高度集中的剂量分布，在治疗全身肿瘤，可获得高局控率、低复发率，并发症较少；对早期肿瘤能达到根治，对中、晚期恶性肿瘤可减轻痛苦，延长生命；与其他肿瘤治疗手段相比，无创、无痛的特点更具优势。