突破肿瘤放射治疗发展瓶颈的重粒子束治疗

1、综 述 突破肿瘤放射治疗发展瓶颈的重粒子束治疗李方明 1, 聂 青 1, 夏廷毅 2(11海军总医院放射肿瘤科 , 北京 100037;21空军总医院放射肿瘤科 , 北京 100036 摘要 :重粒子束的高线性能量传递射线突破了常规放射肿瘤的发展瓶颈 , 是肿瘤放射治疗最尖端技术 。 重粒子束作为难治性肿瘤治疗的重要手段 , 取得了令人鼓舞的疗效 , 尤以碳离子是这一研究领域的亮点 。 碳离子是迄今最佳的治疗肿瘤用重粒子射线 ; 碳离子突出的特点是拥有高相对生物效应值 , 同时兼有比质 子更好的肿瘤剂量适形性的双重优越性 ; 碳离子放疗对常规放疗抗拒的一些难治性肿瘤疗效好 、 疗程短 , 无

2、明显并发症 ; 碳离子放疗对外科手术困难的肿瘤 、 邻近重要组织器官的肿瘤仍能够治疗 , 对老年患者组织器 官功能减退及生长发育期的青少年儿童患者具有特殊的临床意义 ; 对常规放疗无效或复发患者的再程放 疗仍有效 。关键词 :重粒子线 ; 高线性能量传递射线 ; 碳离子放疗 ; 肿瘤 ;中图分类号 :R815 文献标识码 :A ( 近年来 , 重粒子束肿瘤治疗发展迅猛 ,应的双重优势 ,21世纪的肿瘤 治疗 , (linear energy transfer ,L ET 射线肿瘤放射治疗 , 是肿瘤 放疗最尖端的技术 。 重粒子中的碳离子是迄今最理 想的临床肿瘤放疗用射线 1, 对常规放疗 (

3、低 L ET 射线 不敏感或抗拒的难治性肿瘤有可靠疗效 , 是世 界肿瘤治疗领域中研究的前沿和热点 。 现将有关研 究进展作一综述 。1 重粒子束突破肿瘤放射治疗的发展瓶颈目前 , 约 3/4的肿瘤都需要接受放射治疗 。据 W HO 统计 , 全部肿瘤的 45%是可以治愈的 , 其中 18%被放疗治愈 。 放射治疗已是肿瘤最主要的治疗 方法之一 。111 高能 X ( 、 线放疗的局限 在肿瘤治疗方 面 , 高能 X ( 、 线放疗已取得明显的成绩 , 但局部 失败和正常组织损伤 , 仍是存在的难题。 尤以对常规 放疗 (低 L ET 射线 不敏感 /抗拒的肿瘤更是如此。 现代放射肿瘤的发展

4、, 三维立体定向适形治疗 (3D 2CR T 、 三维立体定向调强适形治疗 (3D 2IM 2 R T 提高了肿瘤剂量的适形度 , 而使肿瘤 “物理剂量 提升” , 可提高放疗的治疗增益比 。但是 , 这仍存在 一定的局限性 : 可造成大量肿瘤周围正常组织受 到低剂量照射 。 而且因其更多的照射野 , 会使患者 全身放射受量增加 , 存在潜在的诱发第二肿瘤的风。 所用的高能 X ( 、 线同 属于低 L ET 射线放疗 , 电离密度小 , 电离效应弱 , 只 是击伤肿瘤 DNA 单链 , 存在亚致死损伤修复 , 则不 能有效地杀灭肿瘤细胞 。 高能 X ( 线 、 线对肿 瘤细胞是有氧效应 ,

5、 对乏氧的肿瘤细胞则抗拒 ; 有细 胞周期依赖性 , 不能杀灭各期肿瘤细胞 , 杀灭肿瘤细 胞的能力不强 2,3。因此 , 这将难以突破和进一步 提高放疗疗效的放射生物学效应这个发展瓶颈 , 也 难以避免对正常组织的潜在致癌风险 。112 高能质子线放疗的局限 高能质子束具有优 越的物理剂量分布 , 在临床肿瘤治疗中已取得较好 的疗效 。 但质子对肿瘤细胞的杀伤效果则不及重离 子线 。 Stelzer 等研究指出 , 虽然质子的剂量分布具 有 Bragg 峰的明显放射物理学特性 , 但由于质子只 带一个正电荷 , 在峰区也属于低 L ET 射线 、 低相对 生物效应 (RB E 。 质子 RB

6、 E 值与 X ( 、 线相同 。 Webb 等研究认为质子束放疗只是损伤肿瘤细胞 DNA 分子的单链 , 对放射抗拒的肿瘤细胞 、 乏氧肿 瘤细胞的疗效并不理想 。113 迄今最适合肿瘤放疗的重粒子束 碳离子 束治疗 中子射线具有高 RB E , 可以克服肿瘤乏氧 因素 , 在腮腺癌 、 前列腺癌等治疗中都具有独特的效 果 。 但是 , 物理剂量分布差 , 其损伤较重 , 抵消了治 疗增益 4。质子束 、 氦离子的剂量分布具有 Bragg 峰的明 显放射物理学特性 。重粒子射线是指比光子 、 电子质量大的粒子线 。 351海军总医院学报 2008年 9月第 21卷第 3期重粒子线包括不带电粒

7、子和带电粒子 。 带电粒子以 氖离子为界分为轻离子 (质子 、 氦离子 、 碳离子 、 氖离 子 和重离子 (硅离子 、 氩离子等 。重离子束的高 L ET 射线放疗不同于 X ( 、 线 和质子 线的 低 L ET 射线放疗 。重离子束的高 L ET 射线具有高 RB E , 对低 L ET 射线抗拒的难治性肿瘤有强杀伤 力 , 能够使肿瘤放疗的 “ 生物剂量提升” , 可突破常规 放射肿瘤低 L ET 射线治疗的发展瓶颈 。重粒子束既同时有 Bragg 峰的明显放射物理学 特性 , 又具有高 RB E 值的双重优势 , 这预示着临床 意义重大 。 目前 , 尤以碳离子束同时拥有高 RB E

8、 值 和比质子更好的物理剂量分布 , 使肿瘤有更好的适 形性 , 可更好地保护肿瘤周围正常组织 , 减少或避免 诱发第二肿瘤的风险 。 碳离子束是高 L ET 射线 , 可 使肿瘤 DNA 分子的损伤更密集 、 更严重 , 使 DNA 分子双链断裂而无法修复或再生 , 对肿瘤细胞形成 致命性损伤 。 对放射抗拒的肿瘤细胞 、胞同样具有很好的治疗效果 46离子放射治疗 (carbon T 已取得了优异疗 效 , 60%100%1,5。重粒 子束治疗能够给予肿瘤致死剂量 , 同时避免肿瘤周围 正常组织损伤 , 这正是肿瘤放疗所追求的目标。2 重粒子束优异的物理学和生物学特性211 重粒子束优异的肿

9、瘤剂量分布 同步回旋加 速器可将 He 、 C 、 O 、 Ne 、 Si 、 Ar 等重粒子加速到高达 800MeV 的能量 , 即飞行速度达光速的 84%左右 , 使其在高速运转的同时 , 在组织中的能量损失造成 生物损伤 。 重粒子束在人体内的射程为 30cm 左 右 , 对癌变组织进行照射 , 仅需 560s 即可完成一 次照射 。 在粒子飞行轨道中心线上的电离 、 激发都 是密度最高的范围 , 同时也是损伤频率最高的地方 。 所以 , 粒子通过细胞核时几乎使细胞全部死亡 , 其杀 伤力更强 , 达到杀灭癌细胞的目的 。重粒子射线在人体组织的一定深度会产生一个 急剧上升的高剂量区 Br

10、agg 峰 , 即射线的绝大 部分能量都释放在峰区 , 可使高剂量区集中覆盖在 要治疗的肿瘤靶区 (target volume 部位 。 而在峰区 之前是一个低剂量的平坦段 , 在峰区之后其能量则 骤降为零 , 因此可得到非常理想的剂量学分布 。 212 重粒子束优异的放射生物效应21211重粒子束的高 L ET 射线 、 高 RB E 特性 与低 L ET , 高 L ET 射线 。 X ( 、 线 , , 属于低 L ET 射线的 介子是密集电离 , 属于 。 放射线的生物学效应主要取决于在 。 碳粒子束的生 物学特征属于高 L ET 射线 , 在肿瘤靶区的 RB E 值 一般在 2105

11、10之间 。Of uchi 等 6将碳离子线和 X 线对肿癌细胞的 染色体断裂和细胞的致死性的放射生物效应做了比 较 , 选用 290MeV/m 碳粒子和 200kVp X 线 , 对 两种肝癌细胞系 (HL E 和 HL F 进行照射 。就肝癌 细胞的致死性而言 , 碳粒子线的 RB E 值为 2157 2159, 而 X 线则为 11101124。 HL E 和 HL F 两种 肝癌细胞系的平均致死剂量相类似 , 即 60148GyE 和 6012GyE 。而碳粒子线与 X 线对染色体断裂的 RB E 值则分别为 21642179和 11301131(表 1 。 该研究表明用碳粒子治疗对常

12、规放疗抗拒的肿 瘤射敏感性更高 。表 1 各种射线的物理特性与生物学效应的关系比较 (参考值 射线种类 L ET 值 RBE 值 O ER 值 细胞周期依赖性 X ( 线、 线 、 质子束 低 ( 10keV/m 110112215310G 2期 /M 期敏感 快中子 、 介子 、 重粒子 高 (>100keV/m 210510110118S 期 /G 0期亦敏感21212重 粒 子 束 使 肿 瘤 DNA 分 子 双 链 断 裂 (DSB 高 L ET 射线的密集电离的离子型失活 , 使 肿瘤细胞产生大量不能被修复的 DNA 双链断裂 , 肿瘤细胞死亡率高 , 这也是其致死性放射损伤的

13、主 要直接原因 。 这种损伤无法或很难修复而提高肿瘤 放射生物效应 , 提高肿瘤放疗疗效 , 从放射生物学上 获益 。21213 重粒子束杀灭肿瘤无细胞周期依赖性 高 L ET 射线对细胞周期各时相敏感性差别很小 , 几乎 不受细胞周期时相的影响 。而低 L ET 射线则对细 胞的放射最敏感时期是 G 2期 /M 期 , S 期 /G 0期是 其最抗拒的细胞周期时相 。21214 重粒子束杀灭肿瘤不受氧浓度的影响 常 规放疗的低 L ET 射线对肿瘤细胞的放射敏感性依 赖于被照射细胞的氧含量 , 而对肿瘤乏氧细胞抗拒 。 通常乏氧细胞占肿瘤细胞的 5%20%, 与低 L ET451海军总医院学

14、报 2008年 9月第 21卷第 3期射线氧反应产生自由基间接杀伤肿瘤细胞的作用不 同 , 重离子直接使 DNA 双链断裂损伤与细胞的氧 含量并无直接的关系 。 因此 , 重离子束是高 L ET 射 线低氧增长比 (O ER 值 , 对氧的依赖性可以几乎消 失 。 这意味着高 L ET 射线对肿瘤细胞的杀伤不受 氧浓度的影响 , 对乏氧的肿瘤组织细胞有更强大的 杀伤力 。 低 L ET 射线是典型的有肩区的细胞存活 曲线 。 重粒子束在细胞存活曲线上可表现为无肩区 或近似于直线剂量效应的细胞存活曲线 。3 重粒子束肿瘤放疗的优势311 高 L ET 射线 重粒子束的高 L ET 射线治疗 肿瘤

15、最大 、 最重要的优势特点是高 RBE 值 , 提高了生 物效应剂量 , 能有效地杀死肿瘤细胞。 这特别对常规 放疗抗拒的肿瘤显著增加了治愈机会 , 在提高肿瘤局 部控制率的同时将进一步提高患者的生存率。312高 剂 量 分 布 区 重 粒 子 束 的 高 剂区 Bragg形度更好 , 、 特别是在治疗邻 , 可有效地避 免 /降低 3D 2CR T 、 3D 2IMR T 治疗时肿瘤周围正常 组织较大容积受量而诱发第二肿瘤的风险 , 这对生 长发育期的儿童和青少年患者尤显重要 。4 重粒子束肿瘤放疗的发展概况重粒子束放疗生物效应和物理剂量分布具佳 , 被国外肿瘤放疗界称作 21世纪癌症放疗最

16、前沿和 真正的高 L ET 射线放疗 。 迄今认为 , 尤以碳离子束 是放射生物效应中最佳、 最理想的肿瘤治疗的粒子射 线。 目前 , 世界上凡具有重粒子加速器的国家 (美国、 日本、 德国、 法国、 意大利、 中国等 , 几乎无一例外地 都在研究、 开发、 利用重粒子射线治疗肿瘤 , 在国际放 疗领域中 , 已形成或正在形成 “ 重粒子治疗肿瘤” 热。 美国从 1946年开始了低 、 中能重粒子生物医学 实验 。 美国伯克利实验室 (LBL 于 1975年在世界 上首先利用重粒子加速器开始进行了 He 、 C 、 Ne 等 重粒子的临床治疗试验研究 , 显示了重粒子束对一 些常规放疗难治性肿

17、瘤的希望 , 重粒子束较常规的 X ( 、 线的治疗疗效提高了 23倍 。日本国立放射医学综合研究所 (N IRS 于 1994年起用高能量重粒子加速器 (HIMAC 提供的碳粒 子射线开始临床治疗研究 。 2001年在日本兵库又 建成另一台重粒子加速器 , 研究发展碳离子束癌症 治疗 。日本政府 2003年认为碳离子束肿瘤治疗是 一高度先进的医疗系统 。至 2007年 1月 ,N IRS 碳 离子已治疗 3178例肿瘤患者 。由于受到重粒子束 治疗肿瘤疗效优异的鼓舞 , 日本 GHMC (gunma 2u 2 niversity heavy ion medical center 将于 200

18、8年 2月再新建成日本第 3台重粒子加速器 , 将拥有水平 束 、 垂直束及水平与垂直混合束 3个不同的碳粒子 束肿瘤治疗室 , 计划每年大约可再为 1200人提供 特殊治疗 7,8。1996年德国重粒子研究中心 (GSI 发展碳离子 束治疗肿瘤 。 由于疗效非常显著 , GSI 联合德国癌 症研究中心 (D KFZ 于 2007年在海德堡再建成另 一台重粒子加速器 , 。 目前 , GSI。Wirra 国家粒子线癌症治疗中 , 应用质子和重粒子的 Bragg 峰能够实现对肿瘤 靶区的剂量画 /雕刻 (dose paint 。 更好的剂量适形 可使靶区周围正常组织所受剂量更少 , 会更好地保护

19、 正常组织免受不必要的照射。 该中心应用 200MeV 同步回旋加速器的重粒子束 , 对常规放疗抗拒的肿瘤 治疗取得了更好的疗效 , 将为英国数千肿瘤患者提供 治疗 , 以提高疗效和改善患者的生存质量 9。 法国的 L PC 2ENSICA EN 正在对 135MeV 质 子束和 290MeV 碳离子束进行临床研究 。我国中科院 (CAS 现代物理所兰州重粒子研究 装置 (H IRFL , 于 1995年开始对重粒子束治疗癌 症进行研究 。碳离子束能量达到 100MeV/m , 已 开展对 28例浅层 (215313cm 肿瘤患者治疗 , 临 床疗效令人鼓舞 。 HIRFL 将进一步发展更高能

20、量 的粒子射线对深部肿瘤进行治疗研究 10。1986年成立 第一 个国 际性粒 子治 疗协作 组 (P TCO G , 每年召开 2次会议 , 从 2007年开始改为 每年 1次进行国际性协作研究会议 。5 重粒子束在难治性肿瘤治疗中的临床应用 近年来 , 重粒子束临床治疗有了很大的进展 , 尤 以碳离子束对一些常规放疗 (低 L ET 射线 难治性 肿瘤已取得了良好的远期疗效 , 而且尚未见明显的 毒副作用 , 其结果令人鼓舞 。为证实碳离子治疗肿 瘤的安全性和先进性 , 所选患者均为常规治疗难以 治疗的肿瘤 。Tsujii 及 Ishikawa 等 11,12报道碳粒子束放射 551海军总

21、医院学报 2008年 9月第 21卷第 3期治疗恶性肿瘤 13年临床经验 。自 19942007年 , 日本 N IRS 以 HIMAC 进行 CIR T 恶性肿瘤患者 3178例的研究认为 :CIR T 具有独特而优越的生物 物理特性 。 CIR T 具有来自高 L ET 射线的高 RB E 值 ; 碳粒子束扩展后的 Bragg 峰通过特殊的射线束 调整对肿瘤靶体积有更好的剂量适形分布 。 CIR T 少分次 、 短疗程治疗比常规放疗减少 /缩短总治疗时 间 ;CIR T 可以治疗几乎所有类型的局部晚期肿瘤 , 特别是一些对 X 线抗拒的非鳞状细胞癌的肿瘤如 腺癌 、 恶性黑色素瘤 、 腺样

22、囊性癌 、 肝细胞癌 、 骨及软 组织肉瘤等疗效好 、 损伤小 。511 重粒子束肿瘤治疗适应证 目前认为 : 局部 晚期 、 分化高 、 增殖慢的肿瘤 , 或是对低 L ET 射线放 疗抗拒的难治性肿瘤 ; 外科手术困难的肿瘤 ; 不 能手术的老年患者或脏器功能衰退的患者 ; 生长发 育期的青少年患者 ; 邻近重要组织器官肿瘤 ; 常 规放疗复发 /无效或需要再程放疗者。鳞状细胞癌、 唾液腺癌、或软骨肉瘤、癌、 肝细胞癌、 恶性神经元性肿 瘤、 子宫颈癌、512 重粒子束对难治性肿瘤的临床经验51211 眼脉络膜黑色素瘤 此病传统治疗方法为 眼球切除术和放射性核素治疗 。 常规放疗对本病无

23、效而且损伤大 。 Cast ro 等 13报道采用重粒子束中 的氦粒子治疗眼色素膜黑色素瘤 15年的经验 :对 347例患者进行了临床研究 , 照射剂量由开始的 84 GyE 5次 , 减为 48GyE 315d (平均 7d 4次 , 总 的局部控制率为 96%。其中 80、 70、 60、 50GyE 5次剂量范围的局部控制率无差别 , 在最低剂量 48 GyE 4次的局部控制率为 87%。平均随访 815年 (117年 , 总 5、 10年和 15年生存率分别为 80%、 76%和 72%。其中 , 无睫状体侵犯者 15年生存率 为 80%; 而受到侵犯者则预后差 , 仅为 43%。局部

24、 复发率仅 4%(15/347 , 复发时间在治疗后 4个月 至 5年 , 其中 85%的患者是在 3年内复发 。氦粒 子治疗眼色素膜黑色素瘤取得了非常好的疗效 , 不仅保留了眼底视觉功能 , 也避免了手术摘除眼 球 , 并发症为 16%(青光眼 35% 。远处转移率为 24%, 主要是病灶 7mm 以上的患者和侵犯睫状体 者 。对于睫状体未受到侵犯者和病灶 <10mm 者 由于黑色素瘤本病病死率仅 8%, 对那些肿瘤较 大 、 侵犯睫状体易复发的高危患者进行辅助治疗 是必要的 。日本 Tsuji 等 14报道 N IRS 于 20012006年 应用 CIR T 脉络膜黑色素瘤 57例

25、 ,3年总生存率 、 无病 生 存 率 和 局 控 率 分 别 为 8812%、 8418%和 9714%。 重离子治疗副作用的发生率与病灶的部位 和大小密切相关 。质子治疗一般选择较小病灶 ; 而 重离子可治疗较大的肿瘤 , 但邻近视神经的大病灶 , 将会影响视力 。51212 颅底脊索瘤和软骨肉瘤 本病临床治疗较 困难 , 手术很难彻底切除而不造成正常组织损伤 。 常规放疗 (低 L ET 射线 对这些肿瘤均抗拒 /不敏 感 , 即使冒损伤正常组织的风险 , 给予肿瘤很高的照 射剂 量 , 也 难 以 控 制 肿 瘤 。德 国 Schulz Ert ner 等 15报道 GSI 采用 CI

26、R 152例患者的前瞻性研 究结果 :87例 , 不敏感 17例 , 软骨 ; 给予每次 3GyE 照射 , 共治 60GyE 。结合光子或碳离子单独 再程放疗复发性肿瘤 12例 。 中位随访 15个月 (3 46个月 。 其结果显示 , 腺样囊性癌 、 脊索瘤和软骨 肉瘤 3年局部控制率分别为 62%、 81%和 100%; 脊 索瘤 和 软 骨 肉 瘤 3年 总 生 存 率 分 别 为 89%和 100%; 未观察到 级以上的毒副作用 。研究者认 为 , 照射剂量 60GyE 的疗效比起初估计的更好 。 CIR T 是安全的 、 有更高的局部控制率 。N IRS 以碳离子束治疗常规放疗抗拒

27、的头颈部 难治性颅底肿瘤 , 照射剂量 48105716GyE 4周 16次 ; 其中 , 脊索瘤和脑膜瘤的 5年局控率分别为 86%和 75%,5年总生存率分别为 67%和 80%。 德国 Schulz 等 16报道 GSI 自 19982005年 , CIR T 颅底脊索瘤 96例 , 照射剂量 6070GyE 3周 20次 ; 平均随访 31个月 (391个月 ,3年和 5年总生存率分别为 9118%和 8815%, 晚期 级毒副 作用 411%。 研究结果进一步证明 CIR T 疗效非常 显著 , 而毒副作用小 。51213 头颈部肿瘤 头颈部肿瘤手术彻底切除困 难 ; 常规放疗对一些

28、肿瘤不敏感 , 易复发 , 而且损伤 大 , 治疗困难 。 采用重粒子的碳离子束治疗则对其 敏感 , 疗效高 , 而且损伤小 。 Mizoe 等 17以 CIR T 36例头颈部局部晚期 (T 3、 T 4 肿瘤患者 :随机分为 A 组 17例 , 照射剂量为 7012GyE 6周 18次 ;B 组 19例 , 照射剂量为 52186410GyE 4周 16次 。随访 77108个月 (中位 90个月 。两种分次剂量照射 方法疗效相同 。 总的 5年局部控制率 75%, 其中恶 性黑色素瘤为 100%, 腺癌为 90%, 唾液腺癌 (56个651海军总医院学报 2008年 9月第 21卷第 3

29、期月时 为 100%, 耳癌为 100%。 A 组有 1例患者出 现 级急性皮肤反应 ;B 组中 2例照射 6410GyE 者 出现 级急性皮肤反应 ; 两组 级早期和晚期 级 的黏膜反应各 1例 。日本 N IRS 和德国 GSI 的 CIR T 头颈部难治性 肿瘤的良好效果也证明了重离子束的特殊疗效 。 N IRS 选取常规放疗抗拒的头颈部难治性肿瘤进行 研究 , 采用重离子 束治 疗 152例患 者 , 照 射剂 量 57166410Gy E 4周 16次 。 在 5年肿瘤局部控制 率中 ,57例恶性黑色素瘤为 82%,36例腺样囊性癌 为 57%,15例腺癌为 92%, 鳞癌为 61%

30、15。德国 GSI 则采用常规放疗 54GyE , 联合 CIR T 对 16例 头颈部腺样囊性癌再追加照射 18GyE , 取得 1、 3年 局部控制率分别为 8018%、 6416%。质子治疗口咽 癌 5年局部控制率 84%。对头颈部肿瘤的研究结 果显示 ,CIR T 低分割 、 短疗程的治疗方法对非鳞状 细胞癌 , 如腺癌 、伤的特殊疗效 。51214不 能 手 术 非 胞 肺 癌 (NSCL C 。但一些老年 患者肺功能差 , , 常规放 疗疗效差且易产生放射性肺炎 。 重离子束治疗则对 其有独特的好疗效 , 尤其是 CIR T 的低分割 、 短疗程 治疗显示了重粒子束无创治疗的优越性

31、 。 Miyamo 2 to 等 18采用 CIR T 对 146例不能手术的老年 期 NSCL C 患者分别采用不同的分次剂量模式 :第一方 案 96例 , 照射剂量 59149514GyE 6周 18次 , 结 果肿瘤完全控制的剂量是 8616GyE , 局部控制率 82%, 总生存率 59%, 放射性肺炎 (轻度 211%; 第 二方案 CIR T 低分割 、 短疗程治疗 50例 , 照射剂量 68147912Gy E 3周 9次 , 肿瘤完全控制的剂量是 大于 6819GyE , 局部控制率 50%, 总生存率 74%, 无放射性肺炎发生 。 5年总生存率和疾病特异性生 存率 分 别

32、为 42%和 60%; 其 中 , a 期 患 者 为 6414%、 82%, b 期为 22%、 40%, 有显著性差异 。 K oto 等 19研究亦表明 , CIR T 低分割 、 短疗程 疗效好 。 作者对 81例 期 NSCL C 分别采用不同 的分次剂量模式 :其中 47例照射剂量 6814GyE 6周 18次 , 局部控制率 9115%, 复发率仅 815%; 另 34例照射剂量 7912GyE 3周 9次 。 中位随访 4016个月 (58619个月 。 两组总的局控率分别为 64%和 84%。 提示 :对 NSCL C 局部控制率有剂量依赖 性 、 剂量较高者疗效好 , 复发

33、率低 。 Miyamoto 等 20对肺癌 3周内照射 9次的短疗程治疗研究结果更是 令人鼓舞 。 该研究采用 CIR T 不能手术的老年 期 NSCL C 患者 50例 , 照射剂量 72GyE , 中位随访 5912个 月 (683个 月 , 取 得 了 5年 局 控 率 9417%,5年总生存率 50%( a 期 5512%、 b 期 4219% 的好疗效 , 尚未发现 级毒副作用 。 其疗效 可与手术相媲美 。进一步研究证实 ,CIR T 低分割 、 短疗程疗效好 , 尤其对老年不能手术的患者有特殊 的治疗意义 。 质子治疗早期 NSCL C ,3年局部控制 率 T 1期 87%, T

34、 2期 49%, 平均 68%。51215 伴肝硬化的肝细胞癌 肝癌对常规放疗抗 拒 , 伴肝硬化 、 肝功能异常时更会造成肝脏损伤 。 重 离子束的 CIR T 对肝癌取得了非常好的疗效 , 而且 一般不会影响肝功能 Kato 21等应用 CIR T 对 24。其 , 例 , a 期 8例 。照射 , 313513G yE , 总剂量 4915 5周 15次 。 中位随访 71个月 (6383个 月 , 总有效率 71%。 1、 3、 5年的总局部控制率和总 生存率分别为 92%、 92%、 81%和 81%、 50%、 25%, 无严重的毒副作用和与治疗相关的死亡发生 。 CIR T 对肝

35、癌的短疗程治疗方法更具有临床意 义 。 Kato 等进一步对 35例肝癌患者采用 CIR T 短 程放疗 , 只 照 射 1周 , 进 行 4次 治 疗 , 每 次 1312 GyE , 总剂量 5218GyE 。 有效率 77%个月 (6383个月 ,1年局部控制率 、 总生存率分别为 100%、 96%。 特别是对 510cm 的肝癌患者也有较好的 疗效 , 局部控制率 1年 91%,2年及 3年以上 87%。 1、 2年和 3年生存率分别为 86%、 77%和 60%。 N IRS 采用 CIR T 短疗程治疗 44例肝癌患者 , 只照 射 1周 , 进行 4次治疗 , 肿瘤平均直径 4

36、19cm (211 815cm ,3年局部控制率 90%, 未发现明显的毒副 作用 21, 进一步证实大剂量短疗程治疗是安全的 。 51216 前列腺癌 此病对常规放疗的低 L ET 射线 抗拒 , 需要很高的照射剂量 , 而且难以避免地会造成 肿瘤周围正常组织损伤 。 前列腺癌采用 CIR T 则有 很好的疗效 。 Akakura 等 22以 CIR T 前列腺癌 96例 (T 1b T 3 ; 其中 T 1b/T 1c 、 T 2a 20例 , T 2b 、 T 368例 ; 照射剂量为 5472GyE 5周 20次 。 5年总生 存率 8717%, 临床无复发率 90%。除 1例外 ,

37、所有 患者在照射 66GyE 的剂量范围得到局部控制 。在 照射 6672GyE 的患者中 , 直肠和膀胱泌尿系晚 期放射性损伤分别有 1例和 5例 。 Tsuji 等 23以 CIR T 前列腺癌 201例 , 照射剂量为 66GyE 5周 20次 。 总的 5年无复发生存率达 8312%, 直肠和泌尿 751海军总医院学报 2008年 9月第 21卷第 3期158 海军总医院学报 2008 年 9 月第 21 卷第 3 期 次 21 23 Gy E , 全盆腔照射为 441 8 Gy E 16 次 , 局 部肿瘤再追加剂量为 2428 Gy E ,达到肿瘤总剂量 681 8721 8 Gy

38、 E 。5 年局部控制率 79 % ; 有 8 例患 者出现晚期胃肠并发症需要外科处理 。作者的经验 认为 期或肿瘤大于 6 cm 的患者照射剂量应大 a 于 621 4 Gy E ; 对于肿瘤小于 6 cm 的患者 ,照射剂量 应小于 60 Gy E ,以避免胃肠并发症 。 51 21 10 脑肿瘤 据第 46 届国际粒子 ( 质子 肿瘤 放射治疗大会报道 , Fan 等 29 采用质子束治疗脑恶 性肿瘤 ,5470 C GE ( 每次 11 831 0 C GE ,总有效 率 891 6 % ( 完 全 缓 解 CR 271 1 % , 部 分 缓 解 PR 601 4 % ; 脑良性肿瘤

39、 ,45 72 C GE ( 每次 11 8 51 0 C GE ,总有效率 941 9 % ( CR 271 8 % , PR 661 7 % 。 Habrand 等对儿童颅咽管瘤和室管膜瘤质子束治疗 的有效剂量分别为 60 C GE 和 65 C GE 。 N IRS 碳离子治疗 48 例恶性神经胶质瘤 ( 间变 型星形细胞瘤 AA 16 例 、 胶质母细胞瘤 BSM 32 例 ,先常规 X 线照射 50 Gy 5 周 25 次 ; 并 1 、 周和 4 2 5 周化疗 ,尼莫司汀 100 mg/ m ; 再追加碳离子治疗 161 8241 8 Gy 2 周 8 次 。AA 中位生存期 3

40、5 个 月 ,BSM 17 个月 ; 尚有 9/ 48 例皮肤反应 ,未发现 级以上的毒性作用 。初步结果显示 , 碳离子治疗恶 性胶质瘤可提高生存率 30 ,31 。 总之 , 重粒子束的高 L E T 射线治疗肿瘤 , 具有 高 RB E 和剂量分布更好的 Bragg 峰的双重优势 ,尤 以碳离子放疗是这一领域的亮点 。CIR T 对癌细胞 命中率高 、 杀伤力更强 ,对常规放疗不敏感或抗拒的 难治性肿瘤应用前景广阔 。但其设备昂贵 , 目前尚 难以在临床普及使用 。随着技术的提高和治疗设备 的发展 ,重离子束治疗必将在肿瘤治疗中发挥巨大 的作用 。重粒子束是肿瘤放疗的发展方向 。 参考文

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44、 加抗雄激素治疗 ( AD T 。照射剂量为 66 分 Gy E 5 周 20 次 ,4 年总生存率 91 % 。高 、 低危患者 生存率之间无统计学差异 , 只是在 AD T 的治疗时 间上有明显的差异 ,AD T 年和 AD T < 2 年的生 2 存率分别为 93 %和 73 % ( P < 01 01 ; 未观察到 级 毒副作用 , 级毒副作用 13 例 ( 7 % 。N IRS 治疗 前列腺癌 247 例 ,照射剂量 66 Gy E 5 周 20 次 ,取得 3 年局部 控制 率 100 % , 肿 瘤无 复发 , 6 年 生 存 率 811 9 %的好成绩 。 51 2

45、1 7 骨及软组织肉瘤 骨及软组织肉瘤对低 L E T 射线治疗抗拒 , 疗效差 , 可能未达到控制肿瘤 的照射剂量正常组织的放射损伤将就首当其冲 。 Kamada 25 等采用 CIR T 取得了好疗效 。作者对 47 例部分手术切除患者的 64 个病灶进行了碳离子治 疗 ,肿瘤靶体积平均为 559 cm3 ( 202 290 cm3 ,照 射分次剂量每次 31 3 41 6 Gy E , 总剂量为 521 8 731 6 Gy E 4 周 16 次 。总局部控制率 88 % , 中位生 存 31 个月 ( 260 个月 。1 年和 3 年生存率分别为 88 %和 73 % 。毒副作用轻微

46、, 其中 17 例照射 731 6 Gy E 中有 3 例急性皮肤反应 。 51 21 8 胰腺癌 Ito 等 26 报道日本 H IMAC 进行 了胰腺癌碳离子术前治疗 ,22 例胰腺癌患者 , 总剂 量为 441 8481 0 Gy E 4 周 16 次 。1 年和 2 年生存 率分别为 521 4 %和 351 7 % ,最长生存期为 30 个月 。 51 21 9 宫颈癌 重离子射线主要治疗 b 、 b 、 a 期宫颈癌患者 , 对 a 期常规放疗不敏感的宫 颈腺癌有较好的疗效 。Nakano 等 27 采用 CIR T 宫 颈癌 31 例 期、 a 期患者 ,照射总剂量为 521 8

47、 b 701 2 Gy E 6 周 24 次 。研究结果显示 , 当分次剂量 小于 21 8 Gy E ,急性正常组织反应低于常规放疗组 ; 总剂量超过 671 2 Gy E , 尚有 2 例出现严重并发症 。 该研究认为对晚期的宫颈癌 ,碳粒子束盆腔野放疗 , 采取适当的分次剂量 21 831 0 Gy E ,可能对晚期宫 颈癌更有利 。 日本 Kato 等 28 以碳离子治疗不能手术切除的 晚期宫颈癌 44 例 , 其中 b 期 30 例 、 a 期 14 例 , 肿瘤平均大小 61 5 cm ( 41 211 cm ; 照射剂量为每 海军总医院学报 2008 年 9 月第 21 卷第 3

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