精确放疗中的头部伽玛刀

穆晓峰，申文江

1. 武警总医院 放疗科，北京 100039 ；2.北京大学第一医院 放疗科，北京100034

精确放疗中的头部伽玛刀

穆晓峰1，申文江2

1. 武警总医院 放疗科，北京 100039 ；2.北京大学第一医院 放疗科，北京100034

本文阐述了Perfexion™伽玛刀系统的创新特点并统计了伽马刀治疗的适应证，分析了伽玛刀治疗的临床流行病学和社会效益，指出伽马刀对于肿瘤治疗具有重要意义。

伽玛刀；精确放射治疗；肿瘤治疗

专栏——肿瘤放疗技术新进展

编者按：放射物理与放射生物学的飞速进展，为放射肿瘤治疗学的进步奠定了坚实的基础。随着精确放疗的开展，常规放疗逐步发展到3D-CRT、IMRT和IGRT；常规分割放疗演进为超分割、低分割，单次大剂量，SRS及SBRT。精确放疗可使放射治疗的靶区得到满足肿瘤根治的充足剂量，提高了局部控制率和远期生存率，同时保护了周围的正常组织，减少了正常组织损伤。

精确放疗实施过程中，最重要的是放射物理学的应用。肿瘤靶区给予高剂量，必须保证精准，除靶区勾划的准确性之外，最重要的是每次治疗过程中，靶区与治疗区域完全符合，影像指引和靶区验证是绝对必要的手段，以保证治疗时靶区固定，使其不移动或不受移动的影响，真正达到射线跟踪靶区治疗，消灭分次间及分次内误差，达到真正的4D放疗。

设备的进步为临床放疗开辟了一条康庄大道。最近十年，直线加速器进步飞速，更新换代频繁，每2～3年均有重大革新，在临床上不断增加适应证，扩大治疗领域，提高临床治疗效果。设备的更新，关键是采用了先进的数字化物理技术，而关于新技术的学习对医师、物理师和剂量师都是极大的挑战。每种新颖的设备在面世之初都令人眼花缭乱，只有认真学习，才有可能掌握新的设备技术中的关键，使新的设备充分发挥特长。

本刊特别邀请申文江教授担任栏目主编，就肿瘤放疗技术与设备的新进展进行专题探讨。

栏目主编：申文江

申文江，北京大学第一医院放疗科主任医师、教授，硕士生导师。曾任中华医学会放射肿瘤学会常委、北京医学会放射肿瘤专业委员会主任委员；现任CSCO指导委员，中国老年肿瘤协会常委，国家标准委员会放疗分标委员会主任委员，北京医师协会放疗专家委员会主任委员。

主编著作10余部，参编10余部，发表论文40余篇，科技著作800余篇。获国家科技成果奖、中科院及北京市成果奖多项，获北京医学会88周年工作贡献奖及专业领军人物称号，荣获解放军三等功两次，获北京大学医学部放射肿瘤学系名誉终身教授。

擅长各种恶性肿瘤的放射治疗及综合治疗，掌握各种先进治疗设备的应用技术。

精确放射治疗是放射治疗的发展趋势，外照射的立体定向精确放疗在近十年来有极大进展。瑞典医科达公司最新一代Leksell Gamma Knife® Perfexion™，是专业用于颅脑疾病放射外科的集成系统[1]。Perfexion™伽玛刀在继承以往Leksell®伽玛刀系统全部优良品质的基础上，从结构到性能进行了革命性的改进和拓展，是迄今为止，被专业人士公认的最先进的伽玛刀系统，已经在全球范围内，成为了顶尖医院和诊所临床治疗的优选方案[2]。

1 Perfexion™系统特点[3]

Perfexion™伽玛刀治疗的原理是利用精确的三维立体定位系统，系统内192个钴源发出极其精细的伽玛射线通过几何聚焦，对颅内的病灶进行多角度、单次大剂量照射，病灶受到不可逆的损毁，而周围正常组织不受损伤。Leksell®伽玛刀系统具有极好的剂量陡峭度，其靶区剂量充分保证治疗所需，边缘剂量陡然下降，界限分明，其效果犹如“刀割”，这也是称之为“刀”的原因。

创新设计的Perfexion™伽玛刀系统，依然采用经典的静态聚焦方式，因此安全性、稳定性和准确性极高，其治疗精度在同类产品中遥遥领先。其创新性设计在硬件和软件上均有所体现，以准直器系统为例，首先，不同于以往的头盔式设计，Perfexion™的准直器系统呈圆锥桶形，治疗空间比之前设备增大300%，不再受病灶位置的限制，治疗范围可轻松覆盖整个颅脑。使得临床适用范围更加宽泛，应用起来更加得心应手。其次，准直器的192个钴源分布在8个扇形区，由电机控制，每个扇区均可在4、8 、16 mm准直器口径及关闭4个状态之间独立变换。全自动变换时间不到3 s，极为迅速。8个扇区不同口径的准直器可根据治疗计划的要求自由组合搭配，形成更符合临床要求的“合成射束”，具有更好的选择性和适形性。

另一个创新性设计，体现在全自动的病人摆位系统，这也是Perfexion™系统的一大亮点。全自动病人定位系统性能稳定、精准可靠，重复性摆位误差在0.05 mm之内，可准确按照治疗计划系统指令，将患者移动至射线束等中心点位置，从而确保针对靶点的最优照射剂量。

同时，专为Perfexion™系统设计的无创立体定位头架EXTEND™系统，通过牙模咬合及负压真空抽吸方式将患者头部固定在上颚和头枕之间，无创定位方式使得患者更容易接受。这种新型定位方式在进一步拓展了临床治疗适应症的同时，特别适用于立体定向放射外科的分次（分割）治疗。精密的监控设置，确保在多次治疗情况下，仍可保持原有的治疗精度[4-5]。

2 伽玛刀治疗的适应证

据流行病学调查结果显示，每百万人口神经性疾患的年发病率为800～900人，适用伽玛刀治疗的病人为350～400人，即40%以上的神经疾患是伽玛刀治疗的适应证。随着对疾病认识水平的提高及治疗手段的进步，伽玛刀治疗的适应证还有进一步拓展的空间[6-7]。

2.1 脑血管疾病

（1）脑动静脉畸形（AVM）：采用立体定向放射外科（SRS）治疗，术后血管闭合率高，并发症少，术后病人生存质量明显提高，现已成为AVM患者首选治疗方案之一。

术后疗效须观察3年，SRS后的血管闭合率，第一年为30%～50%，第二年为70% ～ 85%，第三年为90%。

SRS影像的疗效因素包括放疗后血管内皮细胞的增生，管壁厚度、管腔变窄和血栓形成速度。且血管闭塞率与放疗靶区体积（血管畸形团的体积大小）及放疗给予剂量有关。血管完全闭塞前仍有可能发生血管破裂出血，约为5%，需密切观察。SRS后的血管破裂出血，与AVM自然发生的破裂出血率一致，因此SRS后的破裂出血不应认为是SRS的并发症。破裂出血多发生在术后早期，随术后时间延长，出血率逐年下降。

（2）颅内海绵状血管瘤：海绵状血管瘤血运丰富，与周围重要血管关系密切，手术风险大，且难以治愈，是伽玛刀治疗适应证。

2.2 颅内肿瘤

（1）听神经瘤（前庭神经鞘瘤）：1969年Leksell®伽玛刀治疗首例听神经瘤，至今已逾万例。治疗后2～3年肿瘤控制率80%～90%，治疗后肿瘤坏死或瘢痕化。SRS治疗安全、无创、疗效高、痛苦小，可作为听神经瘤首选常规治疗方案。

（2）脑膜瘤：脑膜瘤发病位于颅内表浅部位，首选手术；但发生在矢状缝、鞍区、岩斜部、蝶骨嵴内侧，及颅内静脉窦广泛粘连时，手术难以切除，术后残留复发率高，并发症多。可采用SRS或分次SRS；或手术后辅助治疗，避免大出血或中枢神经损伤。

（3）垂体瘤：SRS对垂体瘤的内分泌症状控制率达70%。放疗可避免手术后的垂体功能低下或视力损伤。SRS治疗垂体瘤时，严格限制视交叉及视神经受量＜8 Gy。

（4）颅咽管瘤：实性或实囊混合性颅咽管瘤中的实性部分，可采用SRS治疗（一般瘤体直径＜2.5 cm）。注意保护视交叉、视神经及眼球。

（5）松果体区肿瘤：松果体区肿瘤不适宜手术治疗，术后病残率及死亡率较高，SRS较安全，对脑干损伤小。放疗后并发症为脑积水。SRS前最好先行脑脊液分流，减少并发症。

（6）脑胶质瘤：首选手术，术后放疗。但对复发的胶质瘤，难以再次给予常规外照射放疗，可用SRS，作为姑息治疗的手段。

（7）脑转移瘤：大多体积较小，边界清楚，形状规则，多发。可用SRS，且对单次大剂量放疗十分敏感，反应良好。肿瘤控制率可达90%，达到提高生存质量、延长生命的作用。

（8）颅内肿瘤还包括脊索瘤、黑色素瘤等。

2.3 功能性神经外科疾病

包括顽固性疼痛、三叉神经痛、癫痫、帕金森氏病等，目前仍在实验阶段；某些颅外及耳鼻喉科疾病包括鼻咽癌、眶内肿瘤、副鼻窦肿瘤等。

3 伽玛刀治疗的临床流行病学和社会效益

瑞典Lars Leksell教授发明伽玛刀的初衷是治疗颅内较深部位、手术风险较大的功能性神经疾病，当时手术治疗这些疾病的术后并发症十分严重，如听神经鞘瘤、三叉神经痛和脑血管畸形等。在伽玛刀使用初期，这些功能性疾病占治疗总数的50%～60%。

随着现代化工业的发展以及人们生活方式的变迁，颅内恶性肿瘤发病率显著增加；身体其他部位恶性肿瘤患者生存期延长之后，颅内转移瘤发病率明显升高。影像技术的进步，使颅内肿瘤，原发或转移病灶的诊断率提高，成为伽玛刀治疗的适应证，而且取得明显疗效。

来自Leksell伽玛刀学会2012年的统计数字显示，截至2011年底，Leksell®系统伽玛刀累计治疗颅内良恶性疾病患者逾70万例，仅2011年治疗患者人数超过6.5万人，其中颅内恶性肿瘤约占44%，颅内转移性肿瘤呈逐年上升趋势；良性肿瘤约占39%，脑血管畸形约11%，功能性疾病约6%。随着Perfexion™系统临床适应证的扩大，将会有更多的患者接受伽玛刀治疗。

随着社会发展，人类疾病谱发生改变，精神性疾病逐年发病率增加，利用伽玛刀治疗与控制精神类疾患也在研究和发展中，例如采用伽玛刀治疗精神分裂症、抑郁症、各种成瘾性疾患等，均有实验性报道，但都不成熟，难以仿效，只能是探索，且此类临床试验责任重大，需谨慎评估。

[1] Lindquist C,Paddick I.The Leksell Gamma Knife Perfexion and comparisons with its predecessors [J]. Neurosurgery,2008,62:721-732.

[2] Bhatnagar JP,Novotny J,Niranjan A,et al. First year experience with newly developed Leksell Gamma Knife Perfexion [J].J Med Phys,2009,34:141-148.

[3] Lindquist C,Paddick I.The Leksell Gamma Knife Perfexion and comparisons with its predecessors [J].Neurosurgery,2007, 61:130-140.

[4] Mamalui-Hunter M,Yaddanapudi S,Zhao T,et al.Patientspecific independent 3D GammaPlan quality assurance for Gamma Knife Perfexion radiosurgery[J].J Appl Clin Med Phys, 2013,14:3949-3953.

[5] Tonetti D,Bhatnagar J,Lunsford LD,et al.Quantitative analysis of movement of a cervical target during stereotactic radiosurgery using the Leksell Gamma Knife Perfexion[J].J Neurosurg,2012,117:211-216.

[6] Monaco EA,Grandhi R,Niranjan A,et al.The past,present and future of Gamma Knife radiosurgery for brain tumors:the Pittsburgh experience[J].Expert Rev Neurother,2012,12:437-445.

[7] 刘晓民,徐德生,刘阿力,等.第十五届Leksell伽玛刀年会纪要[J].国际神经病学神经外科学分册,2010,37:318-319.

Application of Leksell Gamma Knife® Perfexion™ in Precision Radiotherapy

MU Xiao-feng1，SHEN Wen-jiang2
1.Department of Radiotherapy, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces, Beijing 100039, China; 2.Department of Radiotherapy, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China

Through introducing the innovative features of the Gamma Knife Perfexion™, summarizing its indications, analyzing its application in clinical epidemiology and achieved social benefits, this paper points out the significant role Gamma Knife Perfexion™ plays in oncotherapy.

Gamma knife; precision radiotherapy; oncotherapy

R741.05

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.10.001

1674-1633(2014)10-0001-03

2014-03-05

2014-05-09

作者邮箱：swj0408@sina.com