- 传统放疗技术存在一定缺陷,只能粗略确定肿瘤大体范围,照射范围较大且需多次照射,会对肿瘤周边正常组织(尤其射线敏感要害)造成不可逆伤害;
- 新式放疗技术主要包括五种:“量身定制”的适形放疗(三维适形放疗、调强适形放疗)、“媲美手术”的大剂量立体消融放疗、“多管齐下”的螺旋断层放射治疗系统、“荡清余孽”的术中放疗和“定向爆破”的粒子束放疗等。
“放疗”(放射治疗),是肺癌综合治疗的“三驾马车”之一,它利用高能量的放射线,破坏肿瘤细胞的遗传物质 DNA,使它失去再生能力。
但是,传统放疗技术使用“模拟定位机”(注:一台特殊的 X 光机,为患者确定和标记照射部位)来确定照射范围存在一定缺陷,只能比较粗略地确定肿瘤的大体范围。此外,传统放疗照射范围较大,并且需要多次照射,会对肿瘤周围的正常组织造成不可逆伤害。如果肿瘤周围有对射线敏感的组织和要害器官(如心脏、食管等),常规放疗的风险就更大。
近些年,肺癌的放疗技术有了突飞猛进的发展,能够更加“稳、准、狠”地发挥作用。下面,就为大家简要介绍一下这些“高精尖”的新式放疗武器。
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一、适形放疗:精确为肿瘤“量身定制”
适形放疗,顾名思义就是适合形状的放疗方式,主要包括三维适形放疗(3D-CRT)和调强适形放疗(IMRT)[1]:
三维适形放疗(3D-CRT),利用CT扫描得到肿瘤三维立体结构,医生据此勾画出需要重点照射的区域(放疗靶区)和需要保护的器官。然后,放疗医生设计出实际放射区域(放射野)形状,目标是确保高剂量放射区从全方位紧紧包绕靶区,而更少殃及周围正常组织。
调强适形放疗( IMRT),是从3D-CRT基础上演变而来,它同时满足以下两个条件:
(1)照射方向上,照射野与病变(靶区)形状一致;
(2)靶区内及表面照射剂量处处相等,并且每一个放射点(放射野内各点)照射剂量能按需求调整。
这是什么意思呢?打个比方,我们知道大多数恶性肿瘤长的都很不规则,就像一块凹凸不平、形态怪异的石头。传统化疗如同手电筒打出一束光照在这块石头上,离光源近的部分就比较亮,远处就暗。如果想让整块石头接收的光亮强度都一样,那么就需要根据石头表面的凹凸和远近,精细调整光照强度。这就是“调强”的基本概念。
综上所述,3D-CRT 使放疗靶区更精确,对周围正常组织损伤更小。在此基础上,IMRT可以精准调节放射剂量,使肿瘤表面接收的放射强度相同,射线分布更均匀合理,治疗效果和保护周围组织的能力方面,略胜一筹。
哪些肺癌患者适合用适形放疗呢?虽然整体上 3D-CRT 的使用逐步减少,但在全脑放疗、或骨转移等姑息放疗(放疗目的不是治愈肿瘤,而是控制疼痛、缓解症状)中,使用仍比较多。而IMRT对肿瘤周围正常组织损伤更小,在肺癌中应用越来越广泛,特别是当肿瘤周边有很多重要脏器或需要对特定区域局部加量照射时,首选 IMRT。
中国医学科学院肿瘤医院分析了 652 例中国肺癌患者数据,结果表明,与3D-CRT相比,IMRT局部肿瘤控制率更高,患者生存时间更长,平均延长了近 4 个月的寿命。
二、大剂量立体消融放疗:媲美手术的锋利“光刀”
大剂量立体定向放疗 (SBRT), 是利用立体定向技术,借助固定装置和计算机的运算,对肿瘤的空间定位能精确到毫米。然后,用单次大剂量照射,精准聚焦于病变(靶区),杀灭肿瘤,有可能达到与手术相似的治疗效果,可形象理解为一把锋利的“光刀”。
美国 MD 安德森癌症中心的专家研究表明,大剂量 SBRT 对早期肺癌的局部控制率可与手术相媲美。因此,这种单次剂量高、分次少的放疗方案,又称为立体定向消融放疗 (SABR)。
大剂量 SABR 的优势在于:
(1)定位更精准,射线对正常组织损伤更小,副作用随之减轻;
(2)照射剂量大,对肿瘤产生更强杀伤力,效果甚至可媲美手术;
(3)照射次数减少,使总放疗时间缩短,减轻患者不便和痛苦。
SABR 效果这么好,又能避免手术之痛,是不是所有肺癌患者都适合使用呢?也不是。目前专业界认为,只有在下列情况下才考虑 SABR :
(1)最适合 SABR 的情况:孤立、没有转移、且直径小于 5 厘米(小于 3 厘米更好)的早期肺癌。符合这些条件的患者,如果不能手术、或者不愿意手术,建议做 SABR;
(2)可以考虑 SABR 的情况:肺癌有某些转移病灶,比如脑转移,转移灶小于3个,直径小于3厘米,可考虑对转移灶行SABR,起到缓解疼痛、杀灭癌细胞、控制病灶发展的作用。
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三、螺旋断层放射治疗系统:多个病灶,一次解决
螺旋断层放射治疗系统 ( TOMO 放疗) ,俗称“拓姆刀”,它的高明之处在于:结合多种技术,能同时照射多个病灶,大大提高了治疗效率。
1、边扫描边放疗:
TOMO 放疗结合螺旋 CT 扫描,成像精度高达±0.1毫米,可以做到边扫描、边放疗,360°聚焦断层照射肿瘤。
2、智能的调强和适形能力:
TOMO 放疗也具有常规直线加速器 IMRT、影像引导放疗 (IGRT)、剂量引导放疗 (DGRT) 的功能。
它对于需要照射的范围超长、或者病灶分布较广的肺癌,非常有优势。具体说来,对于较长照射范围的肿瘤,如全脑、全脊髓照射,可以从头到脚无接缝照射;而病灶分布较广如全身多发病灶,可以对所有发现的病灶同时照射,而且能保证不同部位给予不同剂量,治疗效果更好,时间更短。
小结一下,TOMO 作为调强放疗的方式之一,可以广泛用于各型肺癌的治疗,对于多发病灶更为重要,但医生也要注意,多病灶同时治疗注意监控肺部的低剂量照射范围、以及患者的身体状况。
四、术中放疗:巩固疗效,“荡清余孽”
术中放疗 (IORT),顾名思义,就是在手术切除恶性肿瘤后,术中对原来肿瘤生长范围(瘤床)、有可能被肿瘤侵犯的组织或手术不能切除的肿瘤组织,给予一次性大剂量照射,以期“荡清余孽”。
它的优势在于:
(1)一般外照射时,放射线必须先穿过人体正常组织,才能到达病灶。而术中放疗是病灶已经展现在眼前,医生可以“直视”病灶、精准定位,缩小照射范围。
(2)在治疗区域外,放射剂量迅速衰减,从而最大限度地保护周围正常组织。
(3)手术与放疗“一站式”操作,节省了手术完成到接受放疗之间的等待时间和重新规划、实施放疗的时间。
目前,IORT 在乳腺癌中应用很多,但在肺癌中还刚刚起步。专业界有文献报道主要用于肺尖癌,操作安全性及疗效都比较好,但还有待更多研究。
五、粒子束放疗:定向爆破,极少伤及无辜
要了解不同放射线的“威力”,需要先理解一个概念——线性能量传递 (LET),它是指电离辐射沿其路径的能量传递效率。相同的吸收剂量,LET 越高,产生能量越集中,生物效应也越强。
目前用于肿瘤放射治疗的粒子有:中子、质子、α 粒子,以及碳离子和氖离子等带电重离子【“重离子”在专业界指质量数大于 4(氦)的原子核】。
质子和 α 粒子属于低 LET 的带电粒子;中子不是带电粒子,却具有高LET生物学特点;而带电重离子如碳离子和氖离子具有高 LET 的生物学特点,目前临床上常用碳离子。
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“带电重离子”有什么“过人之处”呢?我们知道,在放疗中最常用的 X 线、电子束、γ 射线等有个缺点:在进入人体后会发生衰减。在到达肿瘤之前,先沿途杀灭正常组织。如果病灶位置比较深,能量到达肿瘤时,沿途正常组织会遭遇更高剂量的照射。而“重离子”束穿过人体组织后,会逐渐释放能量,效应不降反升,当达到某一深度时,能量才释放并迅速达到顶峰,然后迅速降低(下图),这个峰值称为“ Bragg 峰”。Bragg 峰是高 LET 射线的一大优势。而质子束很特殊,它虽然不属于高 LET 射线,却也具有明显的“ Bragg 峰”。
临床科学家根据质子和重离子特有的 Bragg 峰效应,通过调整深度,使最高剂量 ( Bragg 峰) 恰好释放在肿瘤病灶中,而对肿瘤周围的正常组织几乎没有额外照射,类似于“定向爆破”,只要定位准确,极少伤及无辜。
目前,拥有质子和重离子放疗设备的医疗中心还主要分布在北美和欧洲。由于加速器笨重,造价昂贵,治疗费时,临床运用还不成熟,目前仅有少数机构使用。
由上可见,肺癌的化疗看似没有轰轰烈烈的突破,但其实“新式武器”也不少,它们都使我们对肿瘤的打击更精准、更高效。
共同作者:广东省人民医院 广东省肺癌研究所 陈志勇医生 张嘉涛医生