现代放射治疗新进展-请斑竹见教
放射治疗是治疗恶性肿瘤的重要治疗手段。首先,放射治疗是某些局限性早期癌症如局限性早期前列腺癌、早期鼻咽癌等的根治性手段之一;其次,放射治疗和手术、化学疗法、内分泌治疗、生物基因治疗以及热疗的综合治疗提高了肿瘤局控率和病人五年生存率;另外,放射治疗也是晚期和转移性癌的姑息性治疗手段之一。
最近十余年来,随着三维适形和调强适形治疗的开展,提高了肿瘤局控率降低了放射治疗的毒副反应发生率和正常组织并发症概率;随着科技的进步和人们生活水平的提高,大家愈来愈关注患者治疗后生存期内的生活质量,放射治疗和外科手术、化学疗法、内分泌治疗、生物基因治疗、热疗的综合治疗也越来越多为人们关注和采用。
一:肿瘤区即靶区的确定
近几年计算机水平和影像质量的提高,使得图像融合、自动靶区勾画等技术都有了相当发展发展;图像融合也由最开始的CT/MR图像融合到现在的CT/TRUS(经直肠超声),CT/FDG-PET,MR/SPECT等;而利用模糊技术自动勾画靶区也使得靶区的勾画越来越精确。
N.PAPCNIKOLOAN等⑴报道了在局限性早期前列腺癌LDR粒子永久性植入的病人,其在CT上显示并勾画的肿瘤区要比TRUS显示的大20-30%以上,这将导致粒子植入后显著的剂量分布差异。 他认为CT有高估的倾向。在判断淋巴结是否受侵方面,C.B.CALDWELL等⑵报道了FDG-PET功能显像与CT现象的对比结果,认为能更准确诊断出淋巴结受侵,使放射肿瘤医师更精确的确定CTV。J.M.Caudrelier等⑶报道利用模糊技术在MRI图像上进行靶区自动勾画,能消除人为误差和医师之间勾画靶区的差异。
二:体位固定和摆位
摆位的精确性和重复性是前列腺癌放射治疗效果的重要保证。最近有很多对摆位误差的研究和提高摆位精确度、重复性的方法。J.NENERVEEN等⑼报道的在线动态观察放射治疗出束期间和分次期间前列腺癌的移动范围,其方法如下:在超声指导下经会阴埋入前列腺内金点标记,利用平面映像器RID256-L(安装在机架上距离焦点1.575m),其结果显示:出束期间在头尾方向的最大误差为8mm,但均值只有1.1mm(如下所示)
表1:统计的数据
平均值(mm) 中位值(mm) 最大值(mm) 观察时间(s) 偏移>3mm%
CC(BEAM) 1.1 1 8 39.7 1
CC(FRACTION) 2.5 2 9.5 207.5 21
AP(BEAM) 0.8 0.5 5.5 46.4 1
AP(FRACTION) 1.6 1 7 144.1 8
LATITUDE 0.4 0.5 1.5 26.3 0
CC:头尾方向 BEAM:出束期间 FRACTION:分次期间 AP:前后方向LATITUTE:侧向
CUY SOETE等⑷报道:利用在病人皮肤上黏着的红外物质所发射的红外线进行自动摆位(调整床的位置),能够减少摆位误差,但有时纵轴方向表现不佳,需进一步研究。
三:照射技术的选择
(一)外照射 包括常规外照射、三维适形照射和调强适形照射
1:放射生物学早已证明,放射对肿瘤和正常组织的生物效应与剂量相关;越高的肿瘤受量和尽量低的正常组织受量,不仅提高了肿瘤局控率,也降低了正常组织并发症概率,提高了病人治疗后生活质量。
从常规外照射(盒式)、到三维适形再到调强适形照射,前列腺肿瘤照射剂量从64.8增加到81GY以上,照射后活检的阴性率亦从48%增加到94%。随着剂量的增加局控率相应增加。
Zagar等报道94例局限性前列腺癌接受74-78Gy三维适形照射和844例接受60-77Gy常规照射,并将其分成三组:低剂量组,67Gy以下;中等剂量组,67-77Gy;高剂量组,77Gy以上。三年无PSA复发生存率分别为61%、74%、96%(P<0.01),与剂量大小显著相关.而在毒副反应方面,常规照射中晚期反应在剂量>70Gy之后随剂量增加。Sender等报道:前列腺靶区剂量大于68Gy,3年时3-4级直肠毒性反应为9%,低于68Gy时仅为2%。而Zelfsky等用3DCRT或IMRT治疗189例患者前列腺靶区剂量达81Gy,3年2级直肠毒性反应为2%,IMRT技术并没明显降低泌尿道的毒性反应。
(二)组织间插植照射 包括LDR(低剂量率永久性粒子植入)、HDR(高剂量率短时性粒子植入)。此外,此处也包括粒子插植和外照射的混合应用
早期局限性的前列腺癌,在放射治疗根治术中主要采用LDR,有时亦采用外照射与LDR、HDR混用。而现在无论LDR、HDR都利用CT辅助的治疗计划并采用逆向算法来达到满意的剂量分布。组织间插植照射与根治性前列腺切除相比具有植入简单、方便,操作时间短,创伤小,无手术切口和缝合,硬膜外麻醉相对安全,出血少恢复快;能够达到很好的剂量适形,有着不次于根治性前列腺切除术的无瘤生存率,有着更低的正常组织并发症概率;近年来有了很大的发展。
B.LACHANCE等报道:先进行常规盆腔预防性外照射,然后在24小时之内分三次给予18-19.5Gy加量。粒子植入采用通常的TRUS引导,粒子的安排采用IPSA算法的计划系统。IPSA算法的优点是能够控制输尿管的受量,在达到剂量适形的情况下减少尿道的毒副反应。亦有人报道尝试先常规外照射在永久性LDR加量,和先永久性LDR再进行外照射。
因为粒子植入的蓬勃发展,美国AAPM协会NO.64工作组在1997年NO.68报告“PERMANENT PROSTATE SEED IMPLANT BRANCHYTHERAPY”给出了业界的一个规范。
(三)放射治疗与热疗
热疗配合放射治疗用于肿瘤的治疗已有几十年的历史,合理的综合运用放疗和热疗,可以提高肿瘤局控率。近年来,随着生物学和加温治疗设备的研制和开发,热疗有了充足的发展。
由于下面几个原因,放疗与热疗具有协同作用:1.对放疗不敏感的S期细胞和乏氧细胞主要集中在肿瘤中央,而肿瘤中央是能够达到较好的温度分布;2.由于肿瘤周边组织血供较好,热疗温度分布难以满意,但它们对放疗比较敏感;3.热疗可以抑制肿瘤细胞放疗损伤的修复作用。
M.V.VULPEN等⑹报道利用MECS-IHT(多电极电流源介质加热系统)对12例3期T3Nx-M0的病人进行三维可控的插植热疗配合三维适形外放射治疗的可行性。三维适形外放射治疗分33次给予66Gy,然后准备进行热疗,在热疗结束后30分钟再给予最后一次剂量为4Gy的外照射。加温采用MECS-IHT系统在硬脊膜麻醉下进行;并在前列腺内外放置温度传感器进行实际测量,与MECS-IHT系统计算出的结果相比较。治疗结果:没有发现2级以上尿道直肠毒性反应,没有发现体质上和性生活方面的抱怨;但由于前列腺的高灌注,原定的前列腺内均匀达到42-43度的目标没有完全达到,靶区的热剂量分布满足要求,此技术可行。
此外,F.GRCHAM、SOMMER等⑺报道过利用波导--通过液体介质传输能量对体内器官进行加热(如:通过尿道对前列腺加热)。热疗的效果和实际应用及其方式方法的采用还需要进一步研究。
(四)放射治疗和内分泌治疗
局部晚期前列腺癌患者因靶区较大,使得周围正常组织受量较高;而如果放疗前应用抗雄激素治疗,一可以缩小前列腺体积,从而减少正常组织受量,降低正常组织的毒性反应;二可以局部复发率和远处转移率。
然而因为激素的副作用,诸如性功能障碍、肌力下降和贫血等严重影响生活质量,除晚期患者外,一般不与考虑。
四:预后因素分析
前列腺癌患者放射治疗后部分会发生正常组织并发症,诸如:尿潴留、直肠毒性反应(出血)、性功能障碍等;另外还会有部分肿瘤复发。治疗前对病人治疗后的预期效果及其正常组织并发症准确估计会在很大程度上帮助医师确定更完善的治疗计划,及治疗后随访的内容,能进一步提高病人的生活质量和生存期。即使病人肿瘤复发,也能得到尽早治疗。
J.Bucci等⑻报道在早期前列腺癌患者中,适合并行永久性LDR粒子植入的患者治疗后造成尿潴留的原因。他们研究的结果是基于IPSS(International Prostate Symptom Score)是对需要插入导尿管的最重要的预期因子。IPSS得分0-5,约10%的患者需要插入导尿管进行治疗;IPSS得分6-15,约17%;IPSS得分大于15的,约33%。此外,由CT:PUTV(Planing Ultrasound Tumor Volume)的比值所反应的粒子植入后前列腺的水肿,患者是否兼有糖尿病,都是粒子植入后是否需要需要插入导尿管进行治疗的重要和独立的预期因子。H.I.Hall等报道过对1054名病人的个人情况、所接受治疗方法和治疗结果及正常组织并发症之间的关系。
五:对未来的展望
近十余年来的计算机水平的发展和影像设备及质量的提高,已经并且将来会使放疗水平继续提高,另外各种附属设备(自动摆位等)的研制开发,放射治疗已经开始全面高精度发展。展望未来,自动化将是一个重要的方向,包括自动摆位、自动靶区勾画及射野方向与权重的选择。自动化将会很大程度上减少人为误差,进一步提高放射治疗的精确度。
参考书目
1.N.PAPANIKLOAN,D.GEARHEART,et al:A VOLUMETIC AND DOSIMETRIC STUDY OF LDR BRACHYTHERAPY PROSTATE IMPLANT BASED ON IMAGE FUSION OF ULTASOUND AND COMPUTED TOMOGRAPHY.WORLD CONGRESS ON MEDICAL PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING;JULY 23-28,CHICAGO,2000
2.C.B.CALDWELL,K.MAH,et al:FDG-PET/CT INTERGRATION:IMPACT ON TUMOR LOCALIZATION AND DOSE VOLUME HISTOGRAMS IN RADIATION THERAPY.WORLD CONGRESS ON MEDICAL PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING;JULY 23-28,CHICAGO,2000
3.J.M.CAUDRELIER,S.VIALet al:MRI DEFINITION OF TARGET VOLUMES USING FUZZY LOGIC METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL CONFORMAL RADIATION THERAPY.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 55,NO.1 225-233 2003
4.G.SOETE,J.VAN,et al:INITIAL EXPERIENCE WITH INFRARED-REFLECTING SKIN MARKER IN THE POSITION OF PATIENTS TREATED BY CONFORMAL RADIOTHERAPY FOR PROSTATE CANCER.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 52,NO.3 694-698 2002
5.BASTASCH,B.S.TEH,et al:POST-NERVE-SPARING PROSTATECTOMY DOSE-ESCALATED IMRT EFFECT ON ERCTILE FUNCTION.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 54,NO.1 101-106 2002
6.M.V.VULPEN,B.W.RAAYMAKERS.THREE-DIMENSIONAL CONTROLLED INSTERSTITIAL HYPERTHERAMAI COMBINED WITH RADIOTHERAPY FOR LOCALLY ADVANCED PROSTATE CANCER---A FEASIBILITY STUDY.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 53,NO.1 116--124 2002
7.F.GRAHAM,SOMMER,et al:TISSUE ABLATION USING AN ACOUSTIC WAVERGUIDE FOR HIGH-INTERSITY FOCUSED ULTRASOUND.MEDICAL PHYSICS JAN 10 1997 AMERICAN ASSOCIATION 0F PHYSICISTS IN MEDICIAN
8.J.BUCCI,W.J.MORRIS,et al:PREDICTIVE FACTORS OF URINARY RETENTION FOLLOWING PROSTATE BRACHYTHERAPY .RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 53,NO.1 91--98 2002
9.J.NENERVEEN,U.A.VANVER,et al:MEASUREMENT AND CLINICAL CONSEQUENCES OF PROSTATE:MOTION DURING A RADIOTHERAPY FRACTION.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 53,NO.1 206--214 2002
10.B.LACHANCE,et al:EARLY CLINICAL EXPERIENCE WITH ANATOMY-BASED INVERSE PLANING DOSE OPTIMAIZATION FOR HIGH-DOSE RATE BOOST OF PROSTATE.RADIATION ONCOLOGY, BIOLOGY, PHYSICS VOL 54,NO.1 86--100 2002
11.H.I.HALL,et al:INITIAL TREATMENT FOR PROSTATE CARCINOMA IN RELATION TO COMORBIDITY AND SYMPTOMS.CANCER VOL 95,2308--2324,2002
12.殷蔚伯,谷铣之主编。《肿瘤放射治疗学》第三版,2002年10月
13.K.S.CLIFFORD, A.PEREZ,W.BRADY等编著,王淑莲,刘跃平,孙倩等译。《放射肿瘤学--治疗策略与实施》第一版,2001年7月
14.胡逸民主编。《肿瘤放射物理学》第一版,1999年9月