一、概 述:立體定向放射外科是立體定向技術與放射治療學相結合而形成的一門新興學科,屬于立體定向外科學范疇。立體定向放射外科的概念最早由瑞典神經外科學家Leksell提出,是指利用立體定向技術對顱內靶點精確定位,單次大劑量放射線集中照射于靶組織,使之產生局灶性壞死,從而達到類似手術治療的效果。放射劑量集中分布在靶組織內,在靶組織邊緣劑量銳減,因此,靶組織以外的腦組織只接受較小的照射劑量。立體定向放射外科是以其精確的立體定位和靶結構與周圍組織之間受照射劑量陡峭的梯度變化,在幾乎不損傷周圍組織的情況下催毀靶組織。靶組織可以是腦內正常組織如神經纖維傳導束或腦深部灰質核團,也可是顱內病理組織如腦動靜脈畸形、新生物等。
二、常用的SR設備:
1、伽馬刀:旋轉式伽瑪刀含有30個鉆—60源,呈螺旋形均勻分布在半球狀源體上,向中心聚焦照射形成焦點,具有較高的精確性。由于施行旋轉照射,焦點以外組織接受的照射劑量更低。經過臨床前放射生物學實驗和數年臨床應用,旋轉式伽瑪刀具有良好的放射生物學效應和顯著的治療效果。
2、X刀:直線加速器產生的高能X—射線與鉆—60產生的伽瑪射線均為光子,具有相似的放射生物學效應。受到伽瑪刀治療原理的啟示,在對直線加速器進行改裝,配上立體定位裝置和二次準直器,采用多個非共面弧進行等中心旋轉照射,X射線聚焦于等中心,其劑量分布與伽瑪刀相似,經臨床試用,取得了與伽瑪刀相似的治療效果。除了固定頭架、定位框架和計算機治療規(guī)劃系統外,X—刀還配有限光筒、二次準直器和多功能治療床。調整x、Y、Z坐標,即可使顱內靶點與x線束的焦點重合。
3、重粒子束放射外科:用于立體定向放射外科治療的重粒子束有質子、中子、氦原子核等,這些粒子經回旋加速器或同步回旋加速器加速到接近光子的速度,積蓄了大量動能,成為高LET射線,具有較高的相對生物學效應(RBE),可以穿過12—15cm的組織厚度。粒子束穿過組織時逐漸釋放其能量,但當達到某一深度時,能量釋放明顯增加,這個深度范圍稱為該粒子束的“Bragg峰”。重粒子束的另一特點是射線束窄,準直性能好,在照射過程中幾乎不發(fā)生散射!癇ragg峰”的寬度和深度以及粒子束的形狀可通過限束、濾過裝置調節(jié),使其更符合病灶的形狀。這些特點使之很適合作為立體定向放射外科的放射源,在治療時使粒子束的“Bragg峰”與病灶重疊,經過4個方向照射即可達到理想的劑量分布,病灶周圍組織幾乎不受到損害。
4、電腦刀:電腦刀(射波刀),是一種立體定位射波手術平臺,是全球最新型的全身立體定位放射外科治療設備。它可治療全身各部位的腫瘤,一般只需要1-5次治療,即可徹底殺滅腫瘤細胞。同時,電腦刀(射波刀)還首次實現了“無傷口、無痛苦、無流血、無麻醉、恢復期短”的全身放射手術形式,治療副作用很小,通常患者術后就可以回家。
三、放射生物學變化:
以立體定向放射外科治療的臨床病理改變?yōu)榛A,探討有關放射生物學效應,認為治療后早期改變是血腦屏障紊亂和靶細胞超微結構改變,逐步轉入水腫期、壞死期、吸收期及瘢痕期。在壞死期,自靶中心向外依次為壞死區(qū)、變性與反應區(qū)、水腫區(qū),與CT或MRI影像上表現的中央無強化區(qū)、強化環(huán)、周圍低密度或長T1長T2水腫樣信號區(qū)可能相對應。壞死是腫瘤細胞輻射損傷和血管效應相結合的結果。
(一)SR的適應證:1、顱內血管性病變:動靜脈畸形、動靜脈瘺。2、良性腦腫瘤:垂體瘤、聽神經瘤、腦膜瘤、顱咽管瘤、脈絡膜乳頭狀瘤、血管母細胞瘤、血管外皮瘤、神經節(jié)瘤。3、惡性腦腫瘤:膠質細胞瘤、轉移瘤、淋巴瘤、髓母細胞瘤、松果體瘤、脊索瘤。4、功能性疾病:三叉神經痛、癲癇、帕金森病、惡性腫瘤疼痛、精神病。
(二)并發(fā)癥及其防治:1、并發(fā)癥:SR治療早期常無不適應僅有短暫頭痛、頭暈,并發(fā)癥出現在治療后1-18月,以3-9個月高發(fā),少數出現放射性壞死,可持續(xù)數年。2、發(fā)生原因:①射線散射;②腫瘤體積過大;③治療劑量選擇不當。3、防治:①嚴格掌握SR的適應證,過大的病灶應手術切除;②精心設計劑量計劃,最大限度避免正常結構受損;③應用類固醇激素、高滲利尿脫水劑、神經營養(yǎng)劑和對癥治療。