肿瘤放射治疗的定义

肿瘤放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其他粒子束等。大约70%的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用放射治疗,约有40%的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出,已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。

放射治疗的分类

分类方法照射距离射线分类放疗技术
名 称
体外照射(远距离)电子三维适形放疗(3DCRT)
质子
三维适形调强放疗(IMRT)
重离子
体内照射(近距离)
光子:X刀(X-knife)、
伽玛刀(Y刀)、射波刀(Cyber Knife)
立体定向放射外科(SRS)

随着科学技术的发展,放射治疗计划和实施方案的不断改进,研究者对放射剂量分布给予调控,调强光子治疗(IMRT)和调强质子(IMPT)治疗应运而生。 调强光子治疗采用光子束辐射肿瘤。利用计算机化的治疗计划系统和先进的递送设备来调整肿瘤靶区的辐射剂量,向靶区提供高度适形的辐射剂量分布。 调强质子治疗是采用质子束辐射肿瘤。应用铅笔束扫描技术进行剂量调节,平衡靶区和危及器官的最佳剂量分布。

放射治疗

2019年1月美国MD安德森癌症中心研究者们将共同回顾的63篇关于调强质子治疗和调强光子治疗之间的剂量学比较和临床研究、正常组织并发症概率(NTCP)模型、再照射研究和成本效益分析的文献分析结果发表在《Oral Oncology》。

研究者们发现IMPT在口咽癌(OPC)、鼻咽癌(NPC)、鼻腔和副鼻窦的肿瘤、唾液腺肿瘤、眶周肿瘤、颅底肿瘤、 脊索瘤、软骨肉瘤的治疗以及复发或原发性心脏病的再治疗方面均较IMRT具有剂量优势,能够显著的降低放疗后的相关毒性和风险。

放射治疗的适应症

按照各系统中的不同种类的肿瘤,目前治疗的适应症可以分为以下类别:

消化系统口腔部癌,如舌根部癌和扁桃体癌
呼吸系统鼻咽癌,上颌窦癌,喉癌。肺癌脑转可质子放疗
神经系统肿瘤脑瘤,髓母细胞瘤,神经母细胞瘤,垂体瘤
泌尿生殖系统肾透明细胞癌,膀胱癌中期,肾母细胞癌,睾丸肿瘤;子宫颈癌,子宫体癌
乳腺癌早期乳癌,保乳术后对乳腺及淋巴引流区放疗。注:当患侧为左侧时,建议用质子,以最大程度减少对心脏等重要器官的损伤
皮肤及软组织恶性肿瘤皮肤黏膜(包括阴茎及唇)
骨恶性肿瘤骨肉瘤术前放疗,骨网织细胞肉瘤、尤文瘤可行放疗辅以化疗

质子治疗的适应症

质子治疗对于儿科肿瘤、头颈部肿瘤、脑部良恶性肿瘤、脊髓肿瘤、眼部肿瘤、胸腹部肿瘤、泌尿系统肿瘤等均有较好的疗效。

儿童肿瘤是质子治疗手段的首选病种。儿童肿瘤的治疗效果远远比成人要好,在中国成人肿瘤患者的5年存活率大概为20%~30%,在中国儿童肿瘤患者的存活率在60%左右,在国外甚至可以达到80%~82%,也就是说儿童肿瘤患者在得到妥善治疗后可以长期无复发生存或完全治愈。

质子治疗的优势

质子是带电粒子,其质量远远重于电子,被加速的质子束通过介质时,剂量分布先缓慢升高,在射程末端迅速下降至几乎为0,形成剂量学中典型的布拉格(Bragg)峰。

而光子是非带电粒子,剂量沉积主要通过与介质相互作用产生电子。剂量分布先迅速上升达最大后,缓慢下降。

质子治疗可以根据肿瘤的深度,通过高精密度的计算机控制,调节质子束的能量来移动Bragg峰的位置,将其对准肿瘤靶区部分,使肿瘤靶区细胞受到最大的照射剂量,肿瘤前正常细胞受到伤害较小,肿瘤后正常细胞几乎不会受到伤害。故而适合治疗颅内肿瘤或位于眼眶周围、颅底和/或海绵窦等关键区域的肿瘤。

质子治疗的优势

放射治疗

与传统放疗比较,质子/重离子放疗呈现出显著的优势,目前接受质子/重离子治疗的肿瘤患者大部分已经达到了比较好的效果:Ⅰ-Ⅱ期的肺癌病人进行单纯的质子/重离子治疗,5年生存率为55%,Ⅰ-Ⅱ期肝癌的5年生存率67%,前列腺癌的5年生存率达到93%,Ⅲ-Ⅳ期宫颈癌的5年生存率达到48%。

除了以上数据,质子/重离子治疗优势还体现在:

1.重离子和质子有足够的放射剂量能到达体内更深部位的肿瘤。重离子与质子能到达皮肤下30厘米深的组织。

2.明显提高对肿瘤的控制能力;对比传统放射方式,到达肿瘤部位的放射能量能大大的提高(质子刀能提高20%,重离子刀35%)。

3.明显减轻肿瘤周边正常组织的损害及副作用。

4.减少放疗和化疗同时应用对正常组织的毒性。

5.通过提高日照射剂量而明显缩短疗程。

6.减少第二原发肿瘤的发生率。

质子治疗与重离子治疗的相同点和差异

质子和重离子均属于粒子放射线,他们都能在体内产生Bragg峰,因此都可以对肿瘤进行“精确制导”。那么他们的区别是什么呢?

首先,从物理性质来说,通过它们的定义,我们不难判断,从质量上来说,重离子是比氦重的离子,而质子又是氢原子的一部分,因此质子比重离子轻。此外,从生物活性的角度来分析,重离子能够对肿瘤细胞DNA产生直接作用,使DNA的双链同时受到损伤,且不受氧浓度的影响,使正常癌细胞或乏氧癌细胞产生不可修复的致死性损伤,从而彻底杀死癌细胞。而质子在对癌细胞DNA损伤的程度不如重离子。因此,这一点上,重离子比质子具有更强的杀灭抵抗放射肿瘤细胞的能力。

然而,尽管重离子治疗具有良好的物理特性及似乎优于质子治疗的生物特性,但是在重离子放射线照射过程中,产生的离子碎片对肿瘤前部和形成的末端小尾巴对治疗的影响,尤其是对末端横向散射的影响,以及如何进行有效评估等问题的研究,目前还不是很清楚。这也就造成了重离子治疗时,对正常细胞的所产生的后期效应至今评估不一,没有统一的标准。因此在应用方面,重离子治疗的普及远不如质子治疗。而从最初的陌生到现在的熟悉,质子治疗技术在欧美肿瘤医生和病人的心中已逐步扎下根来。现在,全美大约每年都有上万人要接受质子治疗,在这里,质子治疗日渐成为一种常规的治疗手段。

全球质子治疗现状

目前全球总共80个质子中心,美国31个,日本14个,中国2个,中国台湾1个。

禁忌症

质子治疗禁忌症光子治疗禁忌症
晚期
多处扩散
范围太大
晚期肿瘤恶病质
食管癌穿孔、肺癌合并大量腔积液
对放射不敏感的肿瘤,如皮肤黑色素瘤、胃癌、小肠癌、软组织肉瘤、骨软骨肉瘤等。一般行手术治疗后补充术后放疗
急性炎症、心力衰竭
肺癌等需照射面积大,而肺功能又严重不全时

常见副作用

常规放疗对头颈癌患者的副作用包括唾液腺和吞咽功能受损,表现为口干、吞咽困难等;其他副作用如颌骨坏死、牙关紧闭症、听力损伤等与肿瘤发病部位相关。

皮肤干燥、红肿、起疹子、溃烂。掉发,食欲下降,疲惫,心情低落,对周围脏器的损伤。

相比之下,质子的副作用较小。

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