椎骨及椎旁转移瘤立体定向放射治疗进展

杨 军 综述 马 林 审校

解放军总医院 放疗科，北京 100853

多年以来，对肿瘤椎骨及椎旁转移多采用姑息放疗，患者疼痛缓解时间短，疗效差。近年来，随着放疗设备的不断发展，更多的新型加速器投入临床使用，如CyberKnife、TomoTherapy、容积旋转加速器、Synergy等，为椎骨及椎旁转移瘤的根治性放疗提供了技术支持；加上脊柱受呼吸、心跳等生理运动影响小，故近年来椎骨及椎旁转移的立体定向放疗(stereotactic body radiation therapy，SBRT)发展迅猛。下面就其进展做一综述。

1 放疗适应证及相关技术

1.1 椎体及椎旁转移瘤立体定向放疗(SBRT)适应证及禁忌证 适应证及禁忌证目前尚无统一标准，适应证常遵循以下原则： 有病理确诊的原发肿瘤； 可以长时间平卧(最好1 h)；一般状况好(KPS≥60分)；脊柱转移灶≤2个； 原发肿瘤得到有效控制；预期寿命≥6个月；无脊髓压迫或脊柱不稳定[1-3]。禁忌证： 脊髓压迫、神经损伤，脊柱不稳定者；拟照射部位有放射性粒子植入治疗史；既往同一部位脊柱放疗达到脊髓耐受剂量者；预期寿命不足3个月者； 有结缔组织病患者[1,4]。

1.2 靶区定义 大体肿瘤(gross tumor volume，GTV)是指通过各种影像检查(CT、MRI等)反映出来的脊柱转移瘤。临床靶区(clinical target volume，CTV)的定义各有不同，既可包括整个受累的椎体[3,5]，也可为GTV外扩2 ~ 5 mm[6]，甚至包括了相邻上下椎体[7]。不过Cox等[8]认为CTV不需要包括相邻的上下椎体，因为转移瘤靶区外的边缘复发是其主要失败模式。脊柱固定术后患者的CTV则要包括术前的病变范围，并视具体情况相应包绕整个或部分椎体，而术区皮肤或皮下瘢痕一般不列入照射靶区[9]。计划靶区(planning target volume，PTV)则是CTV外扩1 ~ 3 mm[1,3,5-6,9]。脊髓是主要的剂量限制器官，通常外扩1.5 ~ 3 mm[1,3,10]作为危及器官计划靶区(planning organ at risk volume，PRV)；在头脚方向上勾画相邻各一个椎体的范围[10]，也有学者仅在PTV上下缘各放6 mm[11]。

2 常用放疗设备

2.1 Novalis直线加速器(BrainLAB公司) 该设备体积小，有利于保证机架等中心精度[12]。Novalis系统配有KV级图像引导系统，可以保证患者位置的准确性。有关等中心位置的信息被传输到ExacTrac系统，通过系统自动比较标记物及参考点信息，使治疗床移动至指定位置[13-14]。关于Novalis系统的准确性，在文献里被定义为等中心自CT模拟机到治疗时门控图像的变化程度，经测量为： (1.36±0.11) mm[13]。2.2 CyberKnife(Accuray公司) 其为无框架的机器人放射外科系统，可以给出独立的靶向非等中心及非共面的治疗射束。这些射束由X线影像持续引导，同时机械手也在相应调整位置以保证射束靶向的准确性。应用CyberKnife系统治疗，其典型的固定装置为真空垫。而在颈椎病变，多采用头肩热塑膜固定。

2.3 TomoTherapy螺旋断层放疗系统(TomoTherapy公司)相当于将一个6 MV直线加速器安装在螺旋CT的滑环上，在机架围绕患者旋转的同时匀速进床，以扇形束实施螺旋断层放疗，以螺旋的共面射野实现调强放疗技术。由于其射野自由度高，所以调强级别高，可以产生高剂量梯度以保护危及器官。该系统可实现MV级扇形束CT图像采集，治疗前简单而精确的图像引导验证保证了患者治疗的精确[15]。

除上述设备外，Varian公司的Trilogy、Elekta公司的Synergy以及容积旋转调强放疗加速器也可应用于脊柱的SBRT。

3 脊柱SBRT剂量学

脊柱SBRT的安全性取决于肿瘤邻近器官的耐受性。其中最重要的是脊髓的耐受性。比较经典的是，Emami等[16]认为在常规分割条件下，脊髓5 cm，10 cm，20 cm的TD5/5分别为50 Gy、50 Gy及47 Gy。值得注意的是，该结论由20世纪40年代的数据推导得出。在适形及调强放疗已成为主流技术的今天，许多学者认为45 ~ 50 Gy的脊髓耐受量过于保守。当前有更多的数据支持脊髓耐受更高剂量的可能性[17-21]。目前认为，脊髓剂量8 Gy×1 F ~ 4 Gy×5 F是安全的，无放射性脊髓炎的风险[22-23]。

基于三个姑息性放疗治疗非小细胞肺癌的随机临床试验结果，有学者评估了辐射性脊髓病的风险：在114例患者中应用10 Gy×1 F的剂量，未发生脊髓损伤； 然而，在以17 Gy/2 F分割模式治疗的524例患者中，2年内脊髓损伤的累积风险为2.2%[22]。此外，前瞻性研究数据表明，如将PTV上下缘各扩6 mm作为脊髓体积，该体积的10%可耐受至少10 Gy剂量[24]。

4 疗效及不良反应

Amdur等[25]所做的一项Ⅱ期临床研究中，21例患者接受15 Gy×1 F治疗，无既往放疗史的患者脊髓限制剂量为12 Gy，受照体积不超过0.1 cm3； 有既往放疗史的患者脊髓限制剂量为5 Gy，受照体积不超过0.5 cm3。该研究目的是评价治疗不良反应。作者发现在上述剂量限制下，患者仅有1 ~ 2级不良反应，主要为恶心及吞咽困难，无晚期损伤发生。该研究证明，严格限制脊髓剂量后，可实施15 Gy×1 F剂量的脊柱SBRT。Gerzten等[26-30]报告了匹兹堡大学多种肿瘤脊柱转移瘤SBRT的有效性及安全性。一组77例非小细胞肺癌脊柱转移患者，15 ~ 25 Gy(平均20 Gy)×1 F放疗后，89%患者疼痛好转，局控率达100%[26]。尽管治疗的肿瘤靶区平均体积达25.7(0.2 ~ 264) cm3，但在12个月的随访期内，无急性或晚期放疗反应发生。Gerzten等[29]完成了脊柱SBRT中最长的随访(37个月)，证实了与上述治疗相似的疗效，在48例肾癌脊柱转移患者中，观察到的放疗不良反应轻微。此后他们又做了一项迄今为止样本量最大(393例)的脊柱SBRT研究，肿瘤靶区平均体积达61.9(5.5 ~ 203) cm3，17.5 ~ 25 Gy(平均剂量为20 Gy)×1 F；中位随访时间21个月，88%患者的肿瘤得以控制，且疼痛姑息效果良好[30]。

基于以上研究，脊柱转移瘤的SBRT看起来是安全有效的。

在另一项研究中，Yamada等[5]报告： 中位24 Gy(18 ~24 Gy)的单次高剂量，脊髓Dmax限制在14 Gy以下； 93例患者中位随访时间15个月，1年局部控制率达90%，尽管分割剂量相对大，并未见瘫痪及其他晚期不良反应。该研究采用了一系列不同的剂量，揭示了脊柱转移瘤SBRT剂量-效应关系，即更高的剂量可获得更高的局控率。

有作者报告了177例脊柱转移瘤单次SBRT的结果，剂量从8 ~ 18 Gy不等，中位随访时间6.7个月，发现就急性反应而言，将10%体积脊髓剂量限制在9.8 Gy以下可很好耐受；值得注意的是，在生存超过1年的86例亚组患者中，1例在放疗后13个月出现脊髓损伤[24]。该研究得出的结论是：如将PTV靶区上下缘各扩6 mm作为脊髓体积，该体积的10%可至少耐受10 Gy。该研究当时没有报告疗效，但在随访后他们报告了疗效，在49例患者中41例疼痛明显缓解[31]。

Degen等[32]做了一项疼痛控制及生活质量评价的研究，共51例患者，72处病变。视觉模拟评分(VAS)及12条简短格式健康调查(SF-12)被用于治疗前后评价。VAS平均评分为51.5，到4个月时下降至21.3，1年后降至17.5，显示SBRT治疗脊柱转移瘤起效快，且持久；平均SF-12在生理及情感方面随时间推移无变化，说明生活质量在放疗后得以维持。Gagnon等[33]报告了与前者设计相似的一项研究，样本量扩大至200例，结果也与前者相似。

虽然脊柱SBRT已在临床广泛应用，但也有报道称其可导致压缩性骨折，风险率为11% ~ 39%[34-36]，远高于脊柱常规放疗所致压缩性骨折(＜5%)[37]。

失败模式主要是肿瘤靶区外边缘复发[38-39]。因此，提高靶区勾画的准确性有望降低复发率。此外，GTV边缘距离硬膜囊≤1 mm也是局部失败原因之一[40]。

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