放射線療法

(重定向自放疗

放射治療(英語:Radiation therapy;或者叫電療,与物理治疗中的电疗英语Electrotherapy相異)是使用電離輻射作為治療疾病的方式。與放射治療有關的醫學專業稱為放射腫瘤學或放射治療學。執行這個專業的醫療從業人員稱為放射治療師(radiation therapist),普遍被叫作放射治療科醫生(radiation oncologist)。其原理是大量的輻射所產生的能量可破壞細胞染色體,使細胞停止生長,從而消滅可快速分裂和生長的癌細胞。放射治療最常作為直接或輔助治療癌症的方式。此外在骨髓移植前,也必須用輻射照射全身,以消除所有惡性癌或HIV細胞。其他疾病如三叉神經痛也可利用輻射來治療。治療輕微疾病較少使用電療,主要擔心輻射影響人體健康。所以除非是大病例如癌症,否則一般不會使用。在治療惡性腫瘤通常會結合手術化療和電療一起進行。但確切的配合模式需要臨床腫瘤科醫生(Clinical oncologist,簡稱CO)輔助進行評估判斷,臨床腫瘤科醫生也可以管理放射治療以外的治療方法,例如化學療法,激素療法,免疫療法。而放射治療主要由放射治療師進行,放射治療的規劃和劑量主要由有經驗的放射治療師/劑量師(Certificated medical dosimetrist,簡稱CMD)處理。每一個治療都會有物理師(Medical physicist,簡稱MP)進行質量保證和質量控制,確保治療的準確性。

放射治療
ICD-10-PCS D
ICD-9-CM 92.2-92.3
MeSH D011878
OPS-301 8–52

放射治療是讓電離輻射通過破壞導致細胞死亡的癌組織的DNA而起作用。為了使正常組織(例如必須經過輻射才能治療腫瘤的皮膚或器官)不要受到傷害,放射治療師會從多個照射角度對準成形的輻射束以在腫瘤處相交,從而在那裡提供比周圍健康的更大的吸收劑量組織。如果腫瘤在臨床上或放射學上涉及惡性擴散的危險,放射治療師會讓電離輻射通過淋巴結,正常組織的邊緣,以允許日常治療設置和內部腫瘤移動的不確定性。這些不確定性可能是由內部運動(例如呼吸和膀胱充盈)以及外部皮膚標記相對於腫瘤位置的移動引起的。

放射腫瘤學是與放射處方有關的醫學專業,與利用放射線來得到醫學成像和診斷的放射學不同。放射腫瘤科醫生會將放射療法與手術,化學療法,激素療法,免疫療法或這四種方法的某種組合相結合治療大多數常見的癌症。確切的治療意圖(治愈性,輔助性,新輔助性治療或姑息性)將取決於腫瘤的類型,位置和分期以及患者的總體健康狀況。

臨床放射治療專科编辑

呼吸系統科放射治療编辑

- 鼻腔癌

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骨科及血液科放射治療编辑

- 骨瘤

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消化系統科放射治療编辑

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婦科放射治療编辑

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- 子宮癌

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神經科放射治療编辑

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泌尿科放射治療编辑

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內分泌科放射治療编辑

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眼科放射治療编辑

- 眼癌

耳鼻喉科放射治療编辑

- 耳癌

近距離放射治療编辑

- 子宮頸癌

- 皮膚癌

兒科放射治療编辑

- 急性髓細胞白血病

- 骨髓增生異常綜合征

- 神經母細胞瘤

醫療用途编辑

不同的癌症對放射療法的反應不同。[1] [2] [3]

癌症對放射線的反應通過其放射敏感性來描述。高度輻射敏感性的癌細胞會被適度的輻射迅速殺死。這些包括白血病,大多數淋巴瘤和生殖細胞腫瘤。大多數上皮癌僅對放射線具有中度敏感性,並且需要明顯更高的放射劑量(60-70 Gy)才能實現徹底治愈。某些類型的癌症尤其具有放射線抗性,也就是說,與臨床實踐中可能安全的方法相比,產生根本性治愈所需的劑量要高得多。腎細胞癌和黑色素瘤通常被認為具有放射抵抗力,但對於許多轉移性黑色素瘤患者,放射治療仍然是姑息治療方法。放射療法與免疫療法的結合是一個活躍的研究領域,並且已顯示出對黑色素瘤和其他癌症的某些希望。[4]

在實際的臨床實踐中,將特定腫瘤的放射敏感性(某種程度上是一種實驗室手段)與癌症的放射“可治愈性”區分開是很重要的。例如,白血病一般不能通過放射療法治愈,因為它們是通過身體傳播的。如果淋巴瘤局限於身體的某一部位,則可以徹底治愈。同樣,許多常見的中度放射反應性腫瘤如果處於早期階段,則應常規採用治療劑量的放射治療。例如:非黑色素瘤皮膚癌,頭頸癌,乳腺癌,非小細胞肺癌,宮頸癌,肛門癌和前列腺癌。由於不可能治療全身,因此放射治療通常不能治愈轉移性癌症。

在治療之前,通常會進行CT掃描以識別腫瘤和周圍正常結構。患者會收到小的皮膚痕跡,以指導治療區域的放置。[5]在此階段,患者的定位至關重要,因為在治療期間必須將患者設置在相同的位置。為此已經開發了許多患者定位設備,包括可模製到患者身上的面罩和墊子。

腫瘤對放射治療的反應也與其大小有關。由於放射生物學的複雜性,非常大的腫瘤對輻射的反應要比較小的腫瘤或微觀疾病低。使用各種策略來克服此影響。最常見的技術是放射治療之前的手術切除。這在廣泛的局部切除術或乳房切除術後再進行輔助放射治療的乳腺癌治療中最為常見。另一種方法是在根治性放射治療之前通過新輔助化療縮小腫瘤。第三種技術是通過在放射治療過程中給予某些藥物來增強癌症的放射敏感性。放射增敏藥物的例子包括:順鉑,尼莫拉唑和西妥昔單抗。

放射療法的影響在不同類型的癌症和不同人群之間有所不同。[6]例如,對於保乳手術後的乳腺癌,已經發現放療使疾病復發的速度減半。[7]

用於非癌性疾病编辑

放射療法用於治療早期Dupuytren病和Ledderhose病。 當Dupuytren病處於結節和臍帶階段或手指處於小於10度的最小變形階段時,則可以使用放射療法來預防疾病的進一步發展。 在某些情況下,術後還使用放射療法以防止疾病繼續發展。 通常使用低劑量的輻射,進行三天的灰色輻射,持續五天,休息三個月,然後再進行三步的灰色輻射,持續五天。[37]

副作用编辑

放射療法本身是無痛的。許多低劑量的姑息治療(例如,對骨轉移瘤的放射療法)幾乎沒有副作用,儘管由於治療區域的水腫壓迫神經,在治療後的幾天內可能會出現短期疼痛發作。較高劑量可能會在治療期間(急性副作用),治療後的幾個月或幾年(長期副作用)或再治療後引起不同的副作用(累積副作用)。副作用的性質,嚴重程度和壽命取決於接受放射的器官,治療本身(放射類型,劑量,分級,同時進行的化療)和患者。

大多數副作用是可以預期和預期的。輻射的副作用通常僅限於接受治療的患者身體區域。副作用是劑量依賴性的。例如,較高劑量的頭頸放射可能與心血管並發症,甲狀腺功能障礙和垂體軸功能障礙有關。[8]現代放射療法的目的是將副作用降至最低,並幫助患者理解和處理不可避免的副作用。

報告的主要副作用是疲勞和皮膚刺激,例如輕度至中度的太陽灼傷。疲勞通常在治療過程中出現,並可能在治療結束後持續數週。受到刺激的皮膚會he愈,但可能沒有以前那麼有彈性。[9]

急性副作用编辑

噁心和嘔吐编辑

這不是放射治療的一般副作用,並且僅與治療胃或腹部(通常在治療後數小時產生反應)有關,或者與放射治療對頭部某些噁心結構的放射治療有關。某些頭頸部腫瘤,最常見的是內耳的前庭。[10]與任何令人痛苦的治療一樣,有些患者在放療期間甚至是在預期的情況下會立即嘔吐,但這被認為是一種心理反應。任何原因的噁心均可使用止吐藥治療。[11]

損害上皮表面编辑

上皮表面可能會受到放射治療的損害。[12]根據要治療的區域,可能包括皮膚,口腔粘膜,咽,腸粘膜和輸尿管。損傷發作的速率和從損傷中恢復的速率取決於上皮細胞的周轉速率。通常情況下,皮膚開始變粉紅色並在治療數週後出現疼痛。在治療期間以及放療結束後長達約一周的時間內,反應可能會變得更加嚴重,並且皮膚可能會分解。儘管這種潮濕的脫皮不舒服,但是恢復通常很快。在皮膚具有自然褶皺的區域,例如女性乳房下方,耳後和腹股溝,皮膚反應往往會更糟。

口腔,喉嚨和胃潰瘍编辑

如果治療頭部和頸部,通常會在口腔和喉嚨中出現暫時的酸痛和潰瘍。[13]如果嚴重,會影響吞嚥,患者可能需要止痛藥和營養支持/食品補充劑。如果食道被直接治療,或者通常在治療肺癌期間接受一定劑量的副放射,食道也會變得疼痛。在治療肝惡性腫瘤和轉移瘤時,附帶放射可能引起胃,胃或十二指腸潰瘍[14] [15]。該附帶放射通常是由於輸注的放射性藥物的非靶向遞送(回流)引起的。[16 ]可採用各種方法,技術和設備來減少此類不良副作用的發生。[17]

腸不適编辑

下腸可以直接用放射線治療(直腸或肛門癌的治療)或通過放射線療法暴露於其他骨盆結構(前列腺,膀胱,女性生殖道)。典型症狀是酸痛,腹瀉和噁心。

腫脹编辑

作為發生的一般炎症的一部分,軟組織的腫脹可能在放射治療期間引起問題。在腦腫瘤和腦轉移瘤的治療期間,這是一個令人關注的問題,特別是在已經存在顱內壓升高或腫瘤引起管腔幾乎完全阻塞的情況下(例如,氣管或主支氣管)。在進行放射治療之前,可以考慮手術干預。如果認為手術是不必要的或不合適的,則患者可以在放射治療期間接受類固醇激素以減少腫脹。

不孕症编辑

卵巢和睾丸對輻射非常敏感。直接暴露於大多數正常治療劑量的輻射下,它們可能無法產生配子。所有身體部位的治療計劃均應盡量減少(如果不是完全排除)性腺的劑量(如果不是主要治療範圍)。

後期副作用编辑

晚期副作用發生在治療後數月至數年,並且通常僅限於已治療的區域。它們通常是由於血管和結締組織細胞的損傷引起的。通過將治療分成較小的部分,可以減少許多後期影響。

纖維化编辑

隨著時間的流逝,由於彌散性瘢痕形成過程,已被輻照的組織的彈性往往會降低。

脫毛编辑

劑量超過1 Gy的任何承載頭髮的皮膚都可能發生脫毛(掉毛)。它僅在輻射場內發生。一次10 Gy劑量的脫髮可能是永久性的,但是如果分次服用,則劑量超過45 Gy之前可能不會永久性的脫髮。

乾燥编辑

唾液腺和淚腺在2 Gy的分數中具有約30 Gy的輻射耐受性,大多數放射治療都超過了該劑量。口乾(口乾燥)和眼乾(眼乾燥)可能會引起長期困擾,並嚴重降低患者的生活質量。同樣,經過處理的皮膚(例如腋窩)中的汗腺往往會停止工作,並且在盆腔照射後,天然潮濕的陰道粘膜通常會乾燥。

淋巴水腫编辑

淋巴水腫是局部液體retention留和組織腫脹的一種狀況,可能是由於放射治療期間對淋巴系統的損害所致。這是在乳腺放射治療患者中最常報導的並發症,這些患者在術後進行輔助腋窩放射治療以清除腋窩淋巴結。[18]

癌症编辑

放射線是癌症的潛在原因,在某些患者中發現繼發性惡性腫瘤。由於許多因素,包括生活方式的選擇,遺傳學和先前的放射治療,癌症倖存者已經比一般人群更有可能患上惡性腫瘤。很難從任何單一原因直接量化這些繼發性癌症的發生率。研究發現,放射治療僅是少數患者繼發惡性腫瘤的原因。[19] [20]旨在減少對健康組織的劑量的質子束治療和碳離子放射治療等新技術將降低這些風險。[21] [22]儘管在3年內可能會發生一些血液系統惡性腫瘤,但在治療後4-6年開始發生。在絕大多數情況下,通過治療原發性癌症所帶來的風險降低,甚至在患繼發性惡性腫瘤負擔更高的兒科惡性腫瘤中,風險大大超過了[23]。

心血管疾病编辑

如先前的乳腺癌放療方案所觀察到的,放射線會增加患心髒病和死亡的風險。[24]治療性放射使隨後發生心血管事件(即心髒病或中風)的風險增加一個人正常速度的1.5到4倍,其中包括加劇的因素。[25]該增加是劑量依賴性的,與RT的劑量強度,體積和位置有關。

心血管晚期副作用被稱為放射誘發的心髒病(RIHD)和放射誘發的血管疾病(RIVD)。[26]症狀是劑量依賴性的,包括心肌病,心肌纖維化,瓣膜性心髒病,冠狀動脈疾病,心律不齊和外周動脈疾病。輻射引起的纖維化,血管細胞損傷和氧化應激可導致這些和其他晚期副作用症狀。[26]大多數輻射誘發的心血管疾病發生在治療後10年或更長時間,因此更難確定因果關係。[25]

認知能力下降编辑

在對頭部進行放射治療的情況下,放射治療可能會導致認知能力下降。在5至11歲的幼兒中,認知能力下降尤為明顯。例如,研究發現,治療後每年5歲兒童的智商下降了幾個智商點。[27]

放射性腸病编辑

腹部和骨盆放療後胃腸道可能受損。[28]萎縮,纖維化和血管變化會導致吸收不良,腹瀉,脂肪瀉和出血,通常由於迴腸受累而導致膽汁酸腹瀉和維生素B12吸收不良。盆腔放射疾病包括放射直腸炎,產生出血,腹瀉和緊迫感,[29]並且在膀胱受到感染時也可能引起放射性膀胱炎。

放射誘發的多發性神經病编辑

放射治療至關重要,但由於神經組織也對放射線敏感,因此可能會損傷目標區域附近或輸送路徑內的神經。[30]電離輻射造成的神經損害分階段發生,初始階段則來自微血管損傷,毛細血管損害和神經脫髓鞘。[31]隨後的損傷是由於輻射引起的不受控制的纖維組織生長而引起的血管收縮和神經壓迫。[31]放射誘發的多發性神經病,ICD-10-CM編碼G62.82,約有1-5%接受放射治療的人發生[31] [30]。根據照射區域的不同,可能會發生後期效果神經病。

累積副作用编辑

不應將這一過程的累積效應與長期效應相混淆-當短期效應消失並且長期效應屬於亞臨床時,再次照射仍然是有問題的。[32]這些劑量由放射腫瘤學家計算,並且在進行後續放射之前已考慮了許多因素。

對繁殖的影響编辑

在受精後的前兩週,放療是致命的,但不會致畸。[33]懷孕期間的高劑量輻射會引起異常,生長障礙和智力殘疾,並且後代患兒童白血病和其他腫瘤的風險可能會增加。[33] 在先前接受過放射治療的男性中,接受治療後的孩子的遺傳缺陷或先天畸形似乎沒有增加。[33]但是,使用輔助生殖技術和顯微操作技術可能會增加這種風險。[33]

對垂體系統的影響编辑

垂體功能低下通常是在放射治療後治療蝶鞍和鞍旁腫瘤,鞍外腦腫瘤,頭頸部腫瘤以及全身照射後全身性惡性腫瘤。[34]輻射誘發的垂體機能減退主要影響生長激素和性腺激素。[34]相比之下,腎上腺皮質營養激素(ACTH)和甲狀腺刺激激素(TSH)的缺乏在放射誘發的垂體功能低下的人中最不常見。[34]催乳素分泌的變化通常是輕微的,由於放射的結果,加壓素缺乏症的情況似乎非常罕見。[34]

放射治療事故编辑

有嚴格的程序可將對患者放射治療意外過度暴露的風險降至最低。但是,偶爾會發生錯誤。例如,放射治療機Therac-25在1985年至1987年之間至少發生了六起事故,其中給患者的劑量高達預期劑量的一百倍;輻射劑量過大直接殺死了兩個人。從2005年到2010年,密蘇里州的一家醫院在五年時間內過度暴露了76名患者(大多數患有腦癌),因為新的放射設備安裝不正確。[35]

儘管醫療錯誤極為罕見,但放射腫瘤學家,醫學物理學家和放射治療小組的其他成員正在努力消除這些錯誤。 ASTRO發起了一項名為Target Safely的安全計劃,該計劃旨在在全國范圍內記錄錯誤,以便醫生可以從每一個錯誤中吸取教訓並防止錯誤發生。 ASTRO還發布了一系列問題,讓患者向醫生詢問輻射安全性,以確保每種治療都盡可能安全。[36]

技術编辑

機理编辑

放射療法通過破壞癌細胞的DNA而起作用。這種DNA損傷是由兩種能量之一(光子或帶電粒子)引起的。這種損壞是構成DNA鏈的原子的直接或間接電離。間接電離是水電離的結果,形成自由基,尤其是羥基自由基,然後破壞DNA。

在光子療法中,大多數輻射作用是通過自由基進行的。細胞具有修復單鏈DNA損傷和雙鏈DNA損傷的機制。但是,雙鏈DNA斷裂更難修復,並可能導致嚴重的染色體異常和基因缺失。靶向雙鏈斷裂增加了細胞將經歷細胞死亡的可能性。癌細胞通常分化程度較低,而更像幹細胞。它們比大多數健康的分化細胞繁殖更多,並且修復亞致死性損傷的能力減弱。然後,單鏈DNA損傷通過細胞分裂繼續進行。癌細胞DNA的損傷會累積,導致它們死亡或繁殖較慢。

光子放射療法的主要局限之一是實體瘤的細胞缺氧。實體瘤可能會超出其血液供應,導致低氧狀態,即缺氧。氧氣是一種有效的放射增敏劑,通過形成破壞DNA的自由基來提高給定劑量的輻射的有效性。低氧環境中的腫瘤細胞對輻射損傷的抵抗力可能是正常氧氣環境中的2至3倍。[38]已經進行了許多研究來克服缺氧,包括使用高壓氧氣罐,熱療(將血管擴張到腫瘤部位的熱療法),攜帶增加的氧氣的血液替代品,缺氧性細胞放射增敏藥(如米諾達唑和甲硝唑)以及缺氧性細胞毒素(組織毒物),例如替拉帕明。目前正在研究較新的研究方法,包括臨床前和臨床研究,以研究使用氧擴散增強化合物,例如反式crocrotinate鈉(TSC)作為放射增敏劑。[39]

質子,硼,碳和氖離子等帶電粒子可通過高LET(線性能量轉移)直接破壞癌細胞DNA,並具有與腫瘤氧供應無關的抗腫瘤作用,因為這些粒子通常主要通過直接能量轉移起作用導致雙鏈DNA斷裂。由於質子和其他帶電粒子的質量相對較大,因此它們在組織中的側向散射很小-射束不會變寬,而是集中在腫瘤的形狀上,並向周圍組織產生小劑量的副作用。它們還利用布拉格峰效應更精確地靶向腫瘤。有關強度調製放射療法(IMRT)與帶電粒子療法的不同效果的好例子,請參見質子療法。該程序減少了帶電粒子輻射源與腫瘤之間對健康組織的損害,並在達到腫瘤後為組織損害設定了有限範圍。相反,IMRT使用不帶電的粒子會導致其能量在離開人體時損害健康細胞。這種現存的損害不是治療性的,可以增加治療的​​副作用,並增加繼發癌症的可能性。[40]在其他器官非常靠近使得任何雜散電離極具破壞性的情況下(例如:頭頸癌),這種差異非常重要。由於兒童的身體成長,這種X射線照射對兒童尤其有害,在初次放療後5年後,他們有30%的機會再次發生惡性腫瘤。[41]

劑量编辑

光子放射療法中使用的放射量以灰色(Gy)表示,並且根據所治療癌症的類型和階段而變化。對於治愈性病例,實體上皮腫瘤的典型劑量範圍為60至80 Gy,而淋巴瘤的治療劑量為20至40 Gy。 預防性(輔助性)劑量通常為1.8至2 Gy分數(針對乳腺癌,頭頸癌和頸部癌)的45至60 Gy左右。放射腫瘤學家在選擇劑量時會考慮許多其他因素,包括患者是否接受化療,患者的合併症,是否在手術之前或之後進行放射治療以及手術的成功程度。

在治療計劃(劑量測定的一部分)中確定規定劑量的輸送參數。通常,使用專門的治療計劃軟件在專用計算機上執行治療計劃。根據輻射的傳輸方法,可以使用幾個角度或輻射源來求和總必需劑量。計劃者將嘗試設計一種計劃,以向腫瘤提供統一的處方劑量,並最大程度地減少對周圍健康組織的劑量。 在放射治療中,可以使用稱為凝膠劑量法的劑量學技術評估三維劑量分佈。[42]

分餾编辑

由於幾個重要的原因,總劑量被分成幾部分(隨時間分佈)。分級分離可使正常細胞恢復時間,而腫瘤細胞通常在級分之間的修復效率較低。分級分離還允許在一種治療期間處於細胞週期的相對放射抗性階段的腫瘤細胞在給出下一個分數之前循環進入該週期的敏感階段。同樣,慢性或急性低氧(因此具有更高的抗輻射性)的腫瘤細胞可能會在各部分之間重新充氧,從而改善了腫瘤細胞的殺傷力。[43]

在不同的放射治療中心之間,甚至在個別醫生之間,分割方案都是個性化的。在北美,澳大利亞和歐洲,成人的典型分級時間表是每天1.8到2 Gy,每週五天。在某些類型的癌症中,分數計劃的延長時間過長會導致腫瘤開始重新出現,對於這些類型的腫瘤,包括頭頸癌和宮頸鱗狀細胞癌,放射治療最好在一定的時間範圍內完成。時間。對於兒童,典型的分數大小可能是每天1.5至1.8 Gy,因為較小的分數大小會降低正常組織中晚發副作用的發生率和嚴重性。

在某些情況下,在療程即將結束時每天使用兩次。該時間表被稱為伴隨加強療法或超分割療法,用於腫瘤較小的情況下可更快再生的腫瘤。特別是,頭頸部腫瘤表現出這種行為。

接受姑息性放射治療以治療無並發症的疼痛性骨轉移的患者,不應接受多於一部分的放射。[44]單一療法可提供與多次分割療法相當的疼痛緩解和發病率結果,對於預期壽命有限的患者,單一療法最好改善患者的舒適度。[44]

分餾時間表编辑

越來越多地使用和繼續研究的一種分餾時間表是次分餾。這是一種放射治療,其中放射線的總劑量被分為大劑量。典型劑量因癌症類型而異,從2.2 Gy /分數至20 Gy /分數,後者是針對顱下病變的立體定向療法(立體定向消融身體放射療法或SABR-也稱為SBRT或立體定向人體放射療法)的典型劑量,或SRS(立體定向放射外科手術)用於顱內病變。超分割的基本原理是通過拒絕克隆細胞再生所需的時間來降低局部復發的可能性,並利用某些腫瘤的放射敏感性。[45]尤其是,立體定向療法旨在通過消融過程來破壞克隆細胞,即直接遞送旨在破壞克隆細胞的劑量,而不是像常規放射療法那樣反復中斷克隆細胞分裂的過程(細胞凋亡)。

根據靶標敏感性估算劑量编辑

不同類型的癌症具有不同的放射敏感性。然而,事實證明很難根據活檢樣本的基因組或蛋白質組學分析來預測敏感性。[46] [47]這項發現為基因組學和蛋白​​質組學提供了另一種方法,該發現是微生物和錳和小的有機代謝物的非酶複合物為微生物提供輻射防護。[48]錳的含量和變化(可通過電子順磁共振測量)被認為是放射敏感性的良好預測指標,而且這一發現也延伸到人體細胞。[49] 證實了細胞總錳含量及其變化與不同腫瘤細胞中臨床推斷的放射反應性之間存在關聯,這一發現可能對更精確的放射劑量和改善癌症患者的治療有用。[50]

種類编辑

體外放射治療编辑

常規體外放射治療编辑

歷史上,傳統的外部束放射療法(2DXRT)是通過使用千伏療法X射線機或產生高能X射線的醫用線性加速器通過二維束進行的。[51] [52] 2DXRT主要由從多個方向(通常是正面或背面以及兩側)傳遞給患者的單個輻射束組成。

常規是指在經過特殊校準的診斷X射線機(稱為模擬器)上計劃或模擬治療的方式,因為它會重新產生線性加速器作用(或有時通過肉眼觀察),並且通常涉及到公認的輻射束佈置實現理想的計劃。模擬的目的是準確地確定或定位要處理的體積。該技術已經建立並且通常是快速和可靠的。令人擔憂的是,某些大劑量治療可能會受到健康組織的放射毒性能力的限制,而健康組織的放射毒性能力接近目標腫瘤體積。

在前列腺的放射中可以看到這個問題的一個例子,其中鄰近直腸的敏感性將可以使用2DXRT計劃安全地開出的劑量限制在難以控制腫瘤的程度。在CT發明之前,醫生和物理學家對傳遞給癌組織和健康組織的真實輻射劑量的知識知之甚少。由於這個原因,三維保形放射治療已成為幾乎所有腫瘤部位的標準治療方法。最近,使用了其他形式的成像,包括MRI,PET,SPECT和超聲。[53]

放射外科编辑

立體定向放射是一種特殊類型的外部束放射療法。它使用聚焦的輻射束,通過非常詳細的成像掃描瞄準清晰可見的腫瘤。放射腫瘤學家通常在神經外科醫生的幫助下對腦部或脊柱腫瘤進行立體定向治療。

立體定向輻射有兩種類型。立體定向放射外科手術(SRS)是指醫生對大腦或脊椎進行一次或多次立體定向放射治療的時間。立體定向放射療法(SBRT)是指對身體(例如肺)的一種或幾種立體定向放射療法。[54]

一些醫生說,立體定向療法的一個優勢在於,與傳統療法相比,立體定向療法可以在更短的時間內向癌症提供適量的放射線,而傳統療法通常需要6到11週的時間。加上極高的治療精度,應該可以限制輻射對健康組織的影響。立體定向療法的一個問題是它們僅適用於某些小腫瘤。

立體定向療法可能會造成混淆,因為許多醫院都以製造商的名字來稱呼這種療法,而不是稱其為SRS或SBRT。這些治療的品牌名稱包括Axesse,Cyber​​knife,伽瑪刀,Novalis,Primatom,Synergy,X刀,TomoTherapy,Trilogy和Truebeam。[55]隨著設備製造商繼續開發新的專業技術來治療癌症,此列表也發生了變化。

虛擬仿真和三維適形放射治療编辑

使用專門的CT和/或MRI掃描儀和規劃軟件,可以在三個維度上描繪腫瘤和相鄰正常結構的能力,徹底改變了放射治療的規劃。[56]

虛擬模擬是最基本的規劃形式,與傳統X射線相比,虛擬射線可以更精確地放置輻射束,而傳統X射線通常難以評估軟組織結構,而難以保護正常組織。

虛擬模擬的增強功能是3D保形放射療法(3DCRT),其中,使用多葉准直儀(MLC)和光學顯微鏡對每個輻射束的輪廓進行調整,使其從光束的視線(BEV)適應目標的輪廓。 可變數量的光束。 當治療體積符合腫瘤的形狀時,放射線對周圍正常組織的相對毒性就會降低,從而可以比傳統技術允許更高劑量的放射線傳遞給腫瘤。[5]

調強放射治療(IMRT)编辑

調強放射治療(IMRT)是高精度放射的一種先進類型,是下一代3DCRT。[57] IMRT還提高了使治療體積與凹形腫瘤形狀相符的能力,[5]例如,當腫瘤包裹在諸如脊髓,主要器官或血管之類的脆弱結構周圍時[58]。計算機控制的X射線加速器將精確的輻射劑量分配給惡性腫瘤或腫瘤內的特定區域。使用高度定制的計算應用程序確定輻射的發射方式,以執行優化和治療模擬(治療計劃)。通過控製或調節輻射束的強度,輻射劑量與腫瘤的3-D形狀一致。在總腫瘤體積附近,輻射劑量強度增加,而相鄰正常組織之間的輻射減少或完全避免。與3DCRT相比,這可帶來更好的腫瘤靶向性,減少的副作用並改善治療效果。

3DCRT仍廣泛用於許多身體部位,但IMRT在諸如CNS,頭頸,前列腺,乳房和肺等較複雜的身體部位中的使用正在增長。不幸的是,IMRT由於需要經驗豐富的醫務人員增加時間而受到限制。這是因為醫師必須在整個疾病部位一次手動描繪腫瘤一張CT圖像,這可能比3DCRT準備要花費更長的時間。然後,必須聘請醫學物理學家和劑量醫生製定可行的治療計劃。而且,自1990年代末以來,即使在最先進的癌症中心,也僅在商業上使用了IMRT技術,因此,未在住院醫師計劃中學習過IMRT技術的放射腫瘤學家,必須在實施IMRT之前尋找更多的教育資源。

對於許多腫瘤部位,這兩種技術中任何一種相對於常規放射療法(2DXRT)都能提高生存率的證據正在增長,但降低毒性的能力已被普遍接受。皇家馬斯登醫院的克里斯托弗·納丁教授進行了一系列關鍵性試驗,尤其是頭頸癌。兩種技術都可以使劑量遞增,從而可能增加有用性。對於正常組織增加的放射線暴露以及隨之而來的繼發性惡性疾病的關注,尤其是對於IMRT,[59]引起了一些關注。對成像準確性的過分自信可能會增加丟失遺漏的機會,這些遺漏在計劃掃描中不可見(因此不包括在治療計劃中)或在治療之間或治療期間移動(例如,由於呼吸或患者固定不足引起的) 。正在開發新技術以更好地控制這種不確定性,例如,實時成像與治療束的實時調整相結合。這項新技術稱為圖像引導放射療法(IGRT)或四維放射療法。

另一種技術是實時跟踪和定位植入腫瘤內部或附近的一個或多個小型可植入電子設備。有多種類型的醫療可植入設備用於此目的。它可以是一個磁性應答器,可以感應由多個發射線圈產生的磁場,然後將測量結果傳回定位系統以確定位置。[60]可植入設備也可以是小型無線發射器,它發出RF信號,然後將被傳感器陣列接收並用於定位和實時跟踪腫瘤位置。[61] [62]

關於IRMT的一個經過充分研究的問題是“舌溝效應”,這是由於重疊的MLC(多葉准直器)葉片的延伸的舌頭和凹槽所輻射而導致的不良劑量不足。[63]儘管已經開發出解決此問題的解決方案,這些解決方案將TG的影響降低到可以忽略的程度或完全消除了它,但它們取決於IMRT的使用方法,其中一些承擔了自己的成本。[63]根據孔的兩側或一側被遮擋,一些文本將“舌齒和凹槽誤差”與“舌齒或凹槽誤差”區分開。[64]

容積調製電弧療法(VMAT)编辑

容積調製弧光療法(VMAT)是一種放射技術,於2007年引入[65],可以在靶標體積覆蓋範圍和正常組織保留上實現高度共形的劑量分佈。該技術的特異性是在治療過程中修改三個參數。 VMAT通過旋轉機架(通常是具有一個或多個弧度的360°旋轉場),使用多葉准直儀(MLC)(移動的“滑動窗口”系統)改變光束的速度和形狀以及通量輸出速率(劑量率)來發射輻射。醫療線性加速器的。與傳統的靜態場強調製放射療法(IMRT)相比,VMAT在患者治療方面具有優勢,可以減少放射傳送時間。[66] [67] VMAT和常規IMRT在保留健康組織和高風險器官(OAR)方面的比較取決於癌症類型。 VMAT在鼻咽癌,口咽癌和下嚥癌的治療中提供了等效或更好的OAR保護。[65] [66] [67]在前列腺癌的治療中,OAR保護的結果與[V]的一些研究相輔相成[65],而另一些則傾向於IMRT [68]。

自動化計劃编辑

自動化治療計劃已成為放射治療計劃的有機組成部分。通常有兩種自動計劃方法。 1)基於知識的計劃,其中治療計劃系統具有高質量計劃庫,從中可以預測目標和OAR DVH。[69] 2)另一種方法通常稱為基於協議的計劃,其中治療計劃系統試圖模仿經驗豐富的治療計劃者,並通過迭代過程根據協議對計劃質量進行評估。[70] [71] [72] [73]

粒子療法编辑

在粒子療法中(質子療法就是一個例子),高能電離粒子(質子或碳離子)直接對準目標腫瘤。[74]當粒子穿透組織時,劑量會增加,直到在粒子範圍末端附近出現最大值(布拉格峰),然後降至(幾乎)零。這種能量沉積輪廓的優點是更少的能量沉積到目標組織周圍的健康組織中。

俄歇療法编辑

俄歇療法(AT)利用非常高劑量的原位電離輻射[75],可在原子尺度上提供分子修飾。 AT與常規放射治療在幾個方面有所不同。它既不依靠放射性核在細胞尺度上引起細胞輻射損傷,也不能從不同方向將多個外部筆形光束接合到零位,從而以減少的劑量在目標組織/器官位置之外向目標區域輸送劑量。取而代之的是,使用AT在分子水平上原位遞送非常高劑量的目的是涉及涉及分子斷裂和分子重排的原位分子修飾,例如堆疊結構的改變以及與所述分子結構有關的細胞代謝功能。

全身放射性同位素療法编辑

全身放射性同位素療法(RIT)是靶向療法的一種形式。靶向作用可能是由於同位素(例如放射性碘)的化學性質所致,它比其他身體器官更好地被甲狀腺特別吸收了一千倍。也可以通過將放射性同位素附著到另一種分子或抗體以將其引導到目標組織來實現目標。放射性同位素通過輸注(進入血流)或攝入來傳遞。例如輸注間碘芐基胍(MIBG)來治療神經母細胞瘤,輸注碘131來治療甲狀腺癌或甲狀腺毒症,與激素結合的177和釔90來治療神經內分泌腫瘤(肽受體放射性核素治療)。

另一個例子是將放射性釔90或166微球注射到肝動脈中以放射性栓塞肝腫瘤或肝轉移瘤。這些微球用於稱為選擇性內部放射療法的治療方法。微球的直徑約為30 µm(大約是人類頭髮的三分之一),並直接輸送到動脈中,為腫瘤供血。這些治療通過將導管向上引導穿過腿部的股動脈開始,導航到所需的目標部位並進行治療。供給腫瘤的血液將微球直接帶到腫瘤,從而比傳統的全身化學療法更具選擇性。當前存在三種不同類型的微球:SIR球,TheraSphere和QuiremSpheres。

全身放射性同位素療法的主要用途是治療癌症引起的骨轉移。放射性同位素選擇性地行進到受損的骨骼區域,並保留正常的未受損骨骼。通常用於治療骨轉移的同位素是鐳223,[86]鍶89和and(153Sm)lexidronam。[87]

2002年,美國食品藥品監督管理局(FDA)批准了ibritumomab tiuxetan(Zevalin),這是一種與yttrium-90偶聯的抗CD20單克隆抗體。[88] 2003年,FDA批准了tositumomab / iodine(131I)tositumomab方案(Bexxar),該方案由碘131標記的抗體和未標記的抗CD20單克隆抗體組成。[89]這些藥物是所謂的放射免疫療法的第一種藥物,並且被批准用於治療難治性非霍奇金淋巴瘤。

術中放療编辑

IORT的基本原理是將高劑量的輻射精確地傳遞到目標區域,同時使在IORT期間移位或屏蔽的周圍組織的暴露最小。 常規的放射技術,例如手術切除腫瘤後的外部束放射療法(EBRT)有幾個缺點:即使使用現代放射治療計劃,由於傷口腔的位置複雜,也經常錯過應應用最高劑量的腫瘤床 。 另外,在外科手術切除腫瘤和EBRT之間的通常延遲可能允許腫瘤細胞的重新聚集。 通過將輻射更精確地傳遞到目標組織,從而導致殘留腫瘤細胞的立即滅菌,可以避免這些潛在的有害影響。 另一方面是傷口液對腫瘤細胞具有刺激作用。 IORT被發現可以抑制創面液的刺激作用。[91]

近距離放射療法编辑

通過將放射源放置在需要治療的區域內或附近來進行近距離放射治療。近距離放射療法通常被用作治療宮頸癌,[79]前列腺癌,[80]乳腺癌,[81]和皮膚癌[82]的有效方法,也可以用於治療許多其他身體部位的腫瘤。[83] 在近距離放射治療中,放射源被精確地直接放置在癌性腫瘤的部位。這意味著輻射僅影響非常局部的區域–減少了遠離源的健康組織輻射的暴露。近距離放射療法的這些特徵提供了優於外部束放射療法的優勢–可以使用非常高劑量的局部放射療法來治療腫瘤,同時減少對周圍健康組織造成不必要損害的可能性。[83] [84]與其他放射治療技術相比,近距離放射治療的過程通常可以在更短的時間內完成。這可以幫助減少存活的癌細胞在每次放射治療劑量之間的間隔中分裂和生長的機會。[84] 作為乳房近距離放射治療局部性質的一個例子,SAVI設備通過多個導管傳送輻射劑量,每個導管都可以單獨控制。與外部束放射療法和較早的乳房近距離放射療法相比,這種方法減少了健康組織的暴露並減少了產生的副作用

接觸X射線近距離放射治療编辑

接觸X射線近距離放射療法(也稱為“ CXB”,“電子近距離放射療法”或“ Papillon技術”)是一種放射療法,其使用在腫瘤附近施加的千伏X射線來治療直腸癌。 該過程包括將X射線管穿過肛門插入直腸,並使其抵靠癌組織,然後每隔兩個星期將高劑量的X射線直接發射到腫瘤中。 它通常用於治療可能不適合手術的患者的早期直腸癌。[76] [77] [78] 2015年NICE的一項審查發現,主要副作用是出血的發生率約為38%,輻射誘發的潰瘍發生率約為27%。[76]