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质子治疗的临床应用(一)——成人肿瘤

时间:2019-09-26     作者:淄博万杰肿瘤医院   阅读

       理论上说,提高肿瘤剂量可能提高局部肿瘤控制率,进而提高肿瘤患者生存期。剂量升级的基础是降低计划靶体积(PTV)之外的受照范围,即降低正常组织与危及器官(organ at risk, OAR)受照剂量,进而提高肿瘤剂量;这使肿瘤控制率(TCP)获得相应提升,同时可降低治疗并发症的程度和几率。肿瘤剂量效应曲线是一个“S”形曲线,曲线最陡处的斜率可以用γ50来表示。对于人类肿瘤来说,γ50约为2~3。这就是说,对于常规治疗手段TCP为40%的肿瘤,当肿瘤剂量提高5%~10%时,则TCP提高了10%~30%;即TCP约为50%~70%。同时,正常组织并发症概率(NTCP)也可能会有不同程度降低。在过去的几十年中,单独或合并使用放疗、手术和化疗,很大程度提高了肿瘤的局部控制率;但是仍然存在的重要的问题是原发灶未控或复发和晚期正常组织副反应,而这些副反应还降低了进一步化疗和手术的耐受性。质子射束有比传统外放疗射线更优越的物理剂量分布,所以质子治疗是解决上述问题的一种选择。质子博拉格峰后正常组织的吸收剂量大大降低了,在提高肿瘤剂量的同时,降低正常组织的照射剂量,因此可以更好的配合使用化疗。质子治疗可降低骨髓、耳蜗、心脏、肾脏等OARs的吸收剂量,故可联合使用强效化疗方案,可降低联合使用顺铂造成的听力受损或肾功衰竭的危险,可降低联合或续贯使用阿霉素化疗方案造成的严重心肌病变的危险。质子治疗与手术配合,同样可以降低正常组织因手术造成的并发症。

质子治疗成人肿瘤的初步临床结果如下:

       (1)颅底脊索瘤和软骨肉瘤:其临床治疗比较困难,因为手术很难彻底切除肿瘤而不造成正常组织的损伤;放疗需要很高的放射剂量,特别是脊索瘤,而周围的OARs,如脑干和脊髓,限制了放疗剂量的提高。与其他外放疗手段相比,质子治疗将总剂量从60Gy提高到了70~76CGE。软骨肉瘤和脊索瘤的10年局部控制率分别达到了95% 和45%。

       (2)脉络膜黑色素瘤:传统的治疗方式为眼球切除术和放射性同位素治疗。质子治疗的剂量60CGE分4次[瑞士(PSI)],70CGE分5次[美国哈佛回旋加速器实验室(HCL)和麻省总医院(MGH)]。总5年局部控制率达90%。MGH、HLC和麻省眼和耳医院已治疗2069例脉络膜黑色素瘤患者,15年局部控制率为95%,眼保存率为84%;由于病灶位置和大小的不同,视力保存率为80%~90%。

       (3)肝细胞癌:日本Tsukuba癌症中心已治疗236例肝细胞癌,治疗采用大分割剂量,5CGE/次,16次治疗到80CGE;治疗中使用了呼吸门控技术,初次治疗和二次治疗的10年肿瘤局部控制率分别为85%和70%;但基本上所有的患者在正常肝脏中出现了新的肿瘤。

       (4)食管癌:日本已治疗30例食管癌患者(13例表浅肿瘤,17例晚期肿瘤);单独使用质子(3.1~3.6CGE/次)或者合并使用光子(1.8~2.0Gy/次)和质子(2.5~3.7CGE/次),表浅肿瘤剂量为77.7CGE,晚期肿瘤剂量为80.7CGE;5、10年疾病生存率表浅肿瘤的分别为100%、87.5%,晚期肿瘤的分别为49.0%、38.1%;放疗导致的食管溃疡发生率为66.7%。

       (5)早期非小细胞肺癌:对小的周围型非小细胞肺癌,使用小的照射野,大分割剂量治疗可得到很高的局部控制率。Loma Linda大学已治疗66例患者,5.1~6.0CGE/次,10次治疗到总剂量51~60CGE;3年肿瘤局部控制率T1期为87%,T2期为49%。

       (6)前列腺癌:Loma Linda大学已治疗1255例T1~T2前列腺癌患者,治疗剂量在74~75CGE,1.8~2.0CGE/次;8年生化指标无疾病生存率为73%,1%患者有3~4级膀胱和直肠毒性反应,3.5%和5.4%患者有2级直肠和膀胱毒性反应。MGH随机分组实验已治疗202例前列腺癌患者,其中光子治疗50.4Gy后,一组使用光子增加剂量到67.2Gy,另一组使用质子增加剂量到77.2Gy;在完成治疗的189例患者中,8年局部控制率分别为60%和80%,但无统计学意义;分析高级别的患者群组,8年局部肿瘤控制率分别为19%和84%,质子治疗组明显占优势;但质子治疗组的副反应发生率较光子组高。

       (7)浸润性膀胱癌:Tsukuba癌症中心已治疗23例膀胱移行细胞癌患者(cT2~T3N0M0期),患者接受经尿道肿瘤切除、动脉化疗和盆腔X线照射(41.4Gy5周)后无肿瘤复发征象者再用质子进行局部照射(3CGE/次,4~5次/周,总剂量33Gy);5年总生存率、无瘤生存率和原因别生存率(cause-specific survival rates)分别为60%、50%和80%,9例患者出现3~4级治疗毒性反应。

       (8)头颈部肿瘤:Loma Linda大学已治疗16例复发鼻咽癌的患者,总剂量为60~70CGE;无严重副反应发生,2年生存率为50%。MGH使用光子和质子混合线已治疗19例嗅神经母细胞瘤和神经内分泌肿瘤,治疗剂量为69.2CGE,中位随访时间为45个月,5年总生存率为74%。质子治疗提高了口咽癌的局部控制率,Loma Linda 大学合用光子和质子线已治疗23例II~IV期口咽癌患者,剂量为75.9CGE 5.5周,随访时间为2~96个月,5年局部控制率为84%。

       (9)颅内肿瘤和血管性病变:瑞典Uppsala已治疗140例WHO 1级颅底脑膜瘤,5、6CGE/次,治疗4次,1周内完成;8年肿瘤控制率为85%~90%。PSI已治疗16例脑膜瘤患者,1.8~2.0CGE/次,中位治疗剂量为56CGE(52.2~64.0CGE),3年肿瘤控制率为90%。MGH用90CGE已治疗23例胶质母细胞瘤患者,中位生存期为20个月。MGH使用质子和光子混合线已治疗15例颅咽管瘤患者(其中包括5例儿童患者),质子治疗部分的中位剂量为26.9CGE,总中位治疗剂量为56.9CGE;中位随访时间为13.1年,10年生存率为72%,5、10年局部控制率分别为93%、85%。Loma Linda大学已治疗47例垂体瘤,中位治疗剂量为54CGE,末次随访到41例患者,中位随访时间为47个月(6~139个月),10例病灶消失,12例病灶部分缩小,19例病灶稳定。Loma Linda大学使用质子已治疗47例垂体瘤患者,中位剂量54CGE。另外,质子治疗体积超过10cm3的动静脉畸形比γ刀或X刀效果好,如瑞典Uppsala到目前为止已治疗80例患者,疗后获得全部或近全部闭锁;南非的Tygerberg医院也已治疗64例患者,结果也令人满意。