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科研动态
 
射波刀治疗中枢神经系统疾病81例的体会及文献复习
栏目名:科研动态 加入时间:2015/11/2 19:53:06 访问量:758

  射波刀治疗中枢神经系统疾病81例的体会及文献复习

吴承远 李玉庆 朴京虎 赵耀巍 王宏伟* 孟凡刚 刘玉光
 
        [摘要]:目的:介绍射波刀(Cyberknife)的结构和原理以及治疗中枢神经系统疾病的体会和临床研究进展复习。方法:2007年5月-2008年11月,81例中枢神经系统疾病进行射波刀治疗。结果:本组病例症状和体征均有不同程度好转,未发现放射性脑水肿,按照肿瘤放射治疗协作组(RTOG)急性放射损伤分级标准为0级。结论:射波刀无创伤、无框架、精准度高;可实现实时影像追踪定位,智能化,简便。
Experience and review of the literature of Cyberknife Therapy on the diseases of Central Nervous System 
Cheng-yuan Wu, Yu-qing Li, Jing-hu Piao, Yao-wei Zhao, Hong-wei Wang*, Fan-gang Meng, Yu-guang Liu
 
Abstract: Objective: To introduce the architecture and principle of the Cyberknife Robotic Radiosesurgery System and the preliminary clinical experience of 81 cases of Central Nervous System(CNS) diseases, and study the progress in clinical research on it. Methods: From May 2007 to November 2008, 81 patients with CNS diseases was treated by Cyberknife. Results: The syndrome and signs were improved in all cases. No edema could be found. According to Radiation Therapy Oncology Group (TROG) acute radiation injury scoring criteria, all cases were rated grade 0. Conclusion: Cyberknife is non-invasive, frame-less and accurate. Real-time image guided tracing could be performed easily with high AI .
 
       目前立体定向神经放射外科包括γ刀,X刀以及最近出现的射波刀(Cyberknife)。2007年5月,山东济南鲁台医院引进美国Accuray第三代射波刀一台,至2008年11月共治疗中枢神经系统疾病81例,颅内肿瘤43例,脊髓22例,三叉神经痛16例。
体会,射波刀是基于图像引导,实时影像追踪的立体定向放射治疗系统,定位技术先进,定位精度高,可以治疗脊髓及椎管系统的疾病,无需安装头部框架,较γ-刀有一定优越性。
1.临床资料
2007年5月-2008年11月共治疗中枢神经系统疾病81例,颅内肿瘤43例。男性:54例,女性:27例;年龄:2~78岁,平均47岁;
其中脑膜瘤8例,胶质瘤14例,听神经瘤4例,转移瘤7例,海绵状血管瘤2例,颅咽管瘤2例,垂体瘤3例,淋巴瘤2例,颅底脊索瘤1例。
脊髓肿瘤22例,包括脊膜瘤5例,神经纤维瘤3例,室管膜瘤1例,骶部脊索瘤4例,转移瘤7例,脊髓AVM1例,神经母细胞瘤1例。
三叉神经痛16例。
2.结果
本组颅内病变应用6D Skull定位技术追踪,共52个靶区,126分次;脊柱和脊髓病变采用Xsight定位技术追踪,共22个靶区,107分次。在射波刀治疗术后,本组病人的症状和体征均有不同程度的好转。术后复查头颅MR显示:瘤体不同程度地缩小,均未未发现放射性脑水肿,按照肿瘤放射治疗协作组(RTOG)急性放射损伤分级标准为0级。
典型病例
病例1:女性,22岁,四脑室肿瘤。CT,MRI示四脑室肿瘤(图1)。射波刀治疗:处方剂量:8GY×3,处方剂量采取68%等剂量线,3路径设计,准直器大小:25mm,10mm,7.5mm。术后处理:地塞米松15mg/天/5天。术后随访3个月,复查MRI示肿瘤明显缩小,坏死,无明显脑水肿(图2),患者无明显不适。
图1,治疗前MRI示四脑室肿瘤。
图2,3个月后肿瘤明显缩小,坏死,占位效应消失。

 

 

病例2:老年女性,62岁,左肺小细胞肺癌脑干转移。颅脑MRI示多发脑转移(图3)。累及脑干多处,无法有效手术治疗。射波刀治疗:靶区1:4GY×767%等剂量线,准直器大小5.0mm7.5mm12.5mm。靶区2:9GY×388%等剂量线,准直器大小5.0mm。从而实现了多个复杂病灶同时治疗。

3多发脑转移,累及脑干多处。

图4靶区14Gy×767%等剂量线,准直器大小5.07.512.5mm

 

 

3讨论
       由于感受到γ刀治疗的局限性,美国Stanford大学医学中心神经外科Dr. John Adler教授发明了新一代放射外科设备射波刀,1995年Stanford大学医学中心首先试用首台样机,于2001年通过了美国FDA的认证,可行全身病灶的放射治疗[1]。
射波刀的投照系统由直线加速器和六个自由度关节的机械臂组成。直线加速器采用6MV能量的X射线,X线是圆形的射束,直径5~60mm,射线方向比γ刀多6倍,射束粗细选择比多3倍。加速器结构紧凑,体积较小,可灵巧的安装在高度灵活的机械臂上。从而可以进行多方向,多定位的移动,突破了传统医疗加速器等中心、等距离的约束。既可行等中心,等距离的照射,也可作非等中心,非聚焦的放疗方式。从而使放射剂量可以在适合病变形状的基础上达到最大的均匀性和适形性,并可同时治疗多个病灶,而并发症少。
与传统的放疗设备定位过程不同,射波刀定位无需框架。射波刀定位系统由两部分组成,包括治疗室天花板上的两部X-线摄影机和治疗床两侧交叉相对的非晶硅数码影像探测器。首先,对患者颅内病变或脊髓病变进行CT扫描,并将颅骨,脊柱等骨性结构做为参考标识,形成数字影像重建(DRR)。患者躺在治疗床上后,先由安装在天花板上的2部X线摄影机向预定靶区摄影,形成一对X线影像,进行数字化处理,然后电脑将这一对影像与CT数据合成的DRR影像进行对比,判断X、Y、Z三个轴线的偏移情况,再由电脑控制将治疗床做相应的移动或旋转,与CT的初始基准位置相吻合。从而实现了不需要框架系统就实现了精确的摆位。以人体骨骼为参照系统,实现了实时定位。
根据病变部位不同,选择4种不同类型的定位技术对病变进行追踪;其中颅内病变选择6D Skull定位技术追踪,脊柱和脊髓病变选择Xsight定位技术追踪。
在放疗过程中,X线射束流轮流照射的中间,通过天花板上2组X光摄影机对患者体位实时照射成像,计算机数字化处理后将其与CT断层扫描进行对比验证,判断出治疗过程中的偏移值,一旦超过系统允许的误差,即实时调整电脑控制的机械臂位置和X线方向,以补偿患者的突然移动造成的移位。每次验证到补偿仅需4秒,验证次数可电脑默认或根据情况人为设定。从而实现了在放疗过程中全程监测体位和实时调整,达到了放疗的全程精确性。使放疗的定位方式真正实现了实时影像追踪定位。
在治疗脊髓和脊柱肿瘤时,采用Xsight Spine定位技术。通过在目标靶区设定81交点64网格,对比X线实时影像和患者CT数据合成的DRR影像在网格内的骨性标识来实现。因此,射波刀可以治疗脊柱和脊髓的良恶性肿瘤,血管畸形和转移瘤。
在本组病例中,射波刀可使患者症状或体征好转,未发现放射性脑水肿。对复杂重要部位及多部位病变可行较有效的治疗。为中枢神经系统疾病的治疗提供了新的思路和方法。本组亦证实射波刀对三叉神经痛的治疗有确切疗效。但对帕金森氏病等功能神经外科疾病,治疗及靶点的选择尚需进一步探讨,射波刀是否能有效治疗有待进一步的研究。
年老体弱,手术耐受性差等原因不适宜行手术的中枢神经系统肿瘤患者,行X刀或γ刀等框架下立体定向治疗,也能取得较好的治疗效果。但如果多发,形状不规则,位于重要功能区的病变则往往制定治疗方案较为棘手。患者的移动或定位偏差都可能影响治疗效果。射波刀则可以轻易实现高精度定位,并通过实时影响追踪,最大程度的减少定位误差和术中移动等原因造成的偏差,以达到最充分的放疗效果,并减少并发症。
射波刀作为一种新的立体定向放疗方法,有无麻醉、无创伤、无出血、无感染、无框架、重复性好、精准度高等优点;实现了智能化,简便,适应性强。颅内、颅底及椎管内疾病或术后复发肿瘤,不适合或不能手术的病例可以采用此项治疗。
  在遇到复杂的病灶时,射波刀也可较为轻易地达到定位,适形的效果。因为无需框架,可以减少患者的疼痛,无伤口,无感染和麻醉的风险。治疗可一次结束,也可分2至5次治疗,分次治疗能治疗较大的肿瘤。
由于射波刀的优越性能和临床实用性,在美国,欧洲,亚洲已有多家医院广泛应用于临床。应用于治疗颅内,脊椎,躯干等良恶性肿瘤,并在颅内和脊髓动静脉畸形,三叉神经痛等疾病取得了较好的效果。目前我国共引进4台,天津,济南,上海,南宁各一台。
总之,射波刀是无框架立体定向手术的一项重大科技进步,可实现实时影像追踪定位,可行全身病灶的放疗,为治疗颅脑,脊髓,脊柱疾病提供了一个新的安全,有效的治疗方法。
 
[参考文献]
1.Pham CJ, Chang SD, Gibbs IC, et al. Preliminary visual field preservation after staged Cyberknife radiosesurgery for perioptic lesions [J]. Neurosurgery, 2004,54(4):799~812
2.Yu C, Jozsef G, Apuzzo M L, et al. Measurements the relative output factors for Cyberknife collimators [J]. Neurosurgery, 2004,54(1):157-162
3.3. Cheng Yu, Main W, et al. An anthropomorphic phantom study of the accuracy of Cyberknife spinal radiosesurgery[J]. Neurosurgery, 2004,55:1138-1149
4.4. Yamamoto T, Teshima T, Miyajima S, et al. Monte Carlo calculation of depth doses for small field of Cyberknife. Radiat Med, 2002,20(6):305-310
5.朴京虎,吴承远,赵耀威,等。射波刀无框架立体定向放射治疗的临床经验及技巧(附33例分析)[J]. 中国微侵袭神经外科杂志,2008,13(6):254-256
6.Giller GA, Berger BD, Delp JL, Bowers D: Paediatric stereotactic radiosesurgery for malignant CNS tumours using Cyberknife stereotactic radiosesurgery Nowotwory Journal of oncology 2006,56(1):1-8,
7.Chang SD, Adler JR. Robotics and radiosesurgery the Cyberknife. Stereotactic Funct Neurosurgery, 2001,76(3-4):204-208

 
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