伽玛刀临床应用

伽玛刀治疗的

原理及临床应用山东省立医院樊跃飞医学核放射光子：x-射线、γ-射线、β-射线电子线:e-1重粒子带电：H+、C+、л介子等不带电：中子带电粒子TheIdealDoseDistributionDepthDosePhotonsidealProtons4Singlebeamdosedistributioncomparison

of6Mevphotonsandprotonbeam光子质子5光子常规放疗（对穿野）提高光子放射剂量的方法：

会聚适形调强X刀准直器诺力刀多叶光栅设备的构成和原理伽玛刀治疗的方法和程序伽玛刀治疗的适应症伽玛刀前景和展望伽玛刀治疗的原理及临床应用8伽玛刀治疗的原理及临床应用1951年提出1967年发明第一台伽玛刀1974年第二代伽玛刀1984年第三代伽玛刀1992年第一台用于商业化安装(4B型)1998年第四代伽玛刀(C型)2000年第四代伽玛刀(C型-APS)2006年第五代伽玛刀(Perfexion)9LeksellGammaKnife®C10LeksellGammaKnife®CHelmetsupportsAutomaticPositioningSystemTreatmentcouchwithmattressProtectionpanelsShieldingdoorsShieldingCobalt-60sourcesPlasticcoverBeamchannelHelmetwithcollimatorsHelmetintreatmentposition11LeksellGammaKnife®C12LeksellGammaKnife®C13APS可拆卸（自动/手动）14

单次较高的放射剂量可以使DNA双链断裂，失去增殖能力，或丧失持有的功能，肿瘤细胞裂解而被吞噬细胞吞噬、吸收。丧失功能的组织纤维化,而靶外的放射剂量很小,所以对周围组织几乎无明显损伤。治疗后用显微镜观察,靶点内外的界限非常清楚,象刀割一样,形象的称之为“伽玛刀”。伽玛刀治疗的生物效应15立体定向放射外科（SRS）的定义

立体定向放射外科是一门独特的学科，指在特定场合利用外部产生的离子辐射，抑制或消除颅内或脊椎内的已确定的病灶靶区，却无需切开手术。应借助高分辨的影像确定靶区。须由神经外科医师、放射肿瘤专家和医学物理师组成的多学科团队参与治疗过程以保证患者治疗的质量。

典型的立体定向放射外科，凭借固定安装的立体定向定位头架、其他的固定技术和/或立体定向影像辅助装置，一次完成。也可分作多次完成，但最多不超过五次。伽玛刀治疗程序1718Procedure1

Framefixation2

Imaging3

Treatmentplanning4

Treatment5

Follow-up19建立三维立体坐标系X:50-150mmY:30-170mmZ:40-160mm20靶区形成21SelectivityinradiosurgeryConformitydescribeshowwelltheprescriptiondoseisfittedtothetargetvolumeSelectivityalsotakesirradiationtonormaltissueintoaccountConformalConformalandselectiveHighConformity-LowSelectivityHighConformity-HighSelectivity完整覆盖肿瘤，保护正常结构，控制热点区域，缩小辐照体积。TPS2829伽玛刀治疗的适应症VascularArteriovenousmalformations(AVM)Tumors- Meningioma- Pituitary- Acousticneuroma- Metastases- GliomasFunctional- TrigeminalneuralgiaResearchareas- Movementdisorders- Intractablepain- Clusterheadache- Epilepsy- Glaucoma- Uvealmelanoma- OCD30甲基双吡啶丙酮人奥曲肽Octreotide可能是直接通过受体后抑制，阻滞胰岛素样生长因子(IGF-I)对外周组织的作用〔4〕，或间接地通过减少血浆生长激素的浓度，抑制IGF-I的活性，从而抑制成纤维细胞合成糖胺聚糖。手术前（1997年7月2日）：33手术后（98年2月7日）34伽玛刀术后（99年2月26日）35Picozzi报告一组术后残留无功能垂体瘤的伽玛刀治疗，将肿瘤分为术后随访观察组(55例)和伽玛刀治疗组(48例)，在5年以上的随访中，73%-100%(平均98%)的伽玛刀治疗组肿瘤未增大。36垂体瘤伽玛刀治疗的疗效垂体瘤伽玛刀治疗的疗效Jagannathan报告了治疗74例ACTH型垂体瘤，随访5-90个月(平均37个月),46例(64%)在伽玛刀治疗后10个月左右尿中的游离皮质醇降至正常，76%的肿瘤缩小，13例肿瘤复发(其中6例再次行伽玛刀治疗),18例(24.3%)出现垂体功能低下。Kobayashi报告了67例GH型垂体瘤，随访1-12年(平均5年以上)，MRI示1例肿瘤消失，31例肿瘤缩小，17例肿瘤未增大;(73.1%)。40%的病例GH降至5ng/ml,21%的病例GH下降50%以上，9例GH无降低，7例GH升高。37晚反应正常组织包绕晚反应靶组织脑膜瘤伽玛刀治疗后2年38治疗前后对比2001－07－052005－10－2639伽玛刀治疗脑膜瘤的疗效和并发症第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

Quinones-Hinojosa报告91例8年随访结果:肿瘤主要位于海绵窦、大脑镰旁和凸面，伽玛刀治疗后26%的肿瘤缩小，61%的肿瘤保持不变，13%的肿瘤控制不佳;23%的病例出现不良反应，可能与肿瘤位于凸面和大脑镰旁有关。伽玛刀治疗脑膜瘤的疗效和并发症第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

Kim报告22例大脑凸面、矢旁脑膜瘤的伽玛刀治疗:7例出现脑水肿，4例原有瘤周脑水肿加重;经过2-8个月的类固醇治疗,脑水肿消退;96%的肿瘤控制良好。Kim发现伽玛刀治疗后出现脑水肿者，肿瘤容易缩小。Kuita报告了海绵窦脑膜瘤的伽玛刀治疗，小的脑膜瘤仅行伽玛刀治疗，大肿瘤先行手术切除部分肿瘤，保留神经功能，然后再行伽玛刀治疗;肿瘤平均周边剂量16Gy,肿瘤的5年控制率为94%，脑神经功能明显改善。第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

伽玛刀治疗脑膜瘤的疗效和并发症伽玛刀治疗脑膜瘤的疗效和并发症Yamamoto报告了伽玛刀姑息性治疗10例体积较大的脑膜瘤，由于肿瘤大且病人无法耐受开颅手术，因此仅对肿瘤的附着点进行高剂量照射，平均随访49个月，2例增大，再次行伽玛刀治疗，8例肿瘤无明显增大。第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

听神经瘤伽玛刀治疗指南452004,10,82004,10,262007,12,10听神经瘤手术后伽玛刀治疗后伽玛刀治疗听神经瘤的疗效和并发症作者例数治疗剂量(GY)肿瘤控制率无再手术比率面N受损率三叉N受损率听力保存LitvackandNoren134周边12±0.6；最大剂量25.496.7%97.7%2.2%暂时性61%Lunsford829周边10-20(13)；1987-1991:平均1698%21%(18-20Gy)27%(18-20Gy)1992年:12.5-1398.6%<1%3.1%70%Chung195周边13(11-18.2)；中心21.9(17.1-34)95%97%1.4%暂时性1.1%60%Hasegawa73周边14.6；最大剂量28.487%MdarhriMarseille100097%<1.3%0.6%77%shanghai146周边12-14(13)中心23-31(27)92%97%暂时性11%永久性1.3%7%59%伽玛刀治疗听神经瘤的疗效和并发症日本学者报道了1991~1993年治疗随访结果:10年控制率为86%，肿瘤的复发增大均发生在伽玛刀治疗后5年内;伽玛刀治疗5年后，如果肿瘤处于缩小或保持不变或未增大者，以后肿瘤将不会复发增大。第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

伽玛刀治疗听神经瘤的疗效和并发症Prasad回顾分析伽玛刀治疗1000多例听神经瘤与显微外科治疗3000多例听神经瘤的疗效和神经功能保留情况:伽玛刀对听神经瘤的长期控制率为94%,面神经功能的保留率为95%;显微外科治疗听神经瘤的控制率为93%,面神经功能保留率为81%。第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

伽玛刀治疗听神经瘤的疗效和并发症Lunsford总结17年伽玛刀治疗听神经瘤的长期疗效及神经功能保留情况:

肿瘤的10年控制率为97%；50%-70%的病人听力保持治疗前水平；面神经和三叉神经受损率分别低于1%和2%。第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

伽玛刀治疗听神经瘤的疗效和并发症

Chung发现:当听神经瘤内有多个微小的囊变或在伽玛刀治疗后肿瘤中心出现不强化区时，听神经瘤将会缩小，肿瘤的长期控制效果好。

第12届国际Leksell伽玛刀年会(2004年维也纳)

伽玛刀可作为中小听神经瘤的首选治疗手段，并具有安全、疗效高，对面神经和三叉神经损伤轻的优点，完全可以作为显微手术之外的又一种治疗方式。肿瘤控制率可达到97%,面神经受损率1-3%。伽玛刀治疗听神经瘤的疗效晚反应正常组织包绕早反应靶组织52单个脑转移瘤（ＭＲ）有占位效应无占位效应脑叶病灶可切除非脑叶病灶不可切除手术切除完全切除手术残留瘤床SRS或WBRT肿瘤复发原位复发新发病灶手术或再次SRSSRS或WBRTSRS±WBRT2-4

个脑转移瘤（MR）用高清晰MR薄层(2mm)扫描，强化对比确认数量的脑转移瘤评估原发肿瘤控制情况和病人身体状态。条件较好的条件比较差的肿瘤对放射线敏感肿瘤对放射线不敏感只做SRS肿瘤复发原位复发新发病灶再次SRSSRS或WBRTSRS±WBRTWBRT±SRS推量多发>4

个脑转移瘤（MR）传统的方法积极的方法肿瘤复发肿瘤复发SRS再次SRSSRS±WBRTWBRT±SRS推量WBRTWBRT±SRS推量脑转移病人伽玛刀治疗Pan等分析了281例肺癌脑转移病人:

伽玛刀加全脑放疗的平均生存期为14个月，

仅用伽玛刀治疗的平均生存期为15个月，

两者无统计学差异。Grabel报道了伽玛刀治疗46例乳腺癌脑转移瘤病人：

伽玛刀治疗后0.5年、1年、1.5年和2年的生存率分别

为80%,54%,41%和34%;

伽玛刀治疗前或后接受全脑放疗者，0.5年和1年生存率分别为82%和76%。

他认为多发转移瘤接受全脑放疗对延长生存期有益。

56伽玛刀治疗AVM

病变直径小于2.5cm或病灶体积小于10cm3的AVM，伽玛刀治疗后2-3年闭塞率可达到85%-90%。57AVM伽玛刀治疗前伽玛刀治疗后2年治疗前后血管造影改变AVM伽玛刀治疗前治疗后1年半治疗前后血管造影改变伽玛刀治疗AVM属首选适应证AVM582004年4月2005年8月59AVM伽玛刀治疗的闭塞率为75%-85%，AVM的中心剂量30-50Gy，周边剂量18-25Gy。放射外科治疗前部分栓塞AVM带来的好处1.栓塞治疗缩小AVM的体积，从而减小放射外科靶区的体积；2.栓塞治疗缩小放射外科靶区体积，从而减少临近正常脑组织受辐照范围；3.栓塞治疗后的局部脑水肿，理论上也分担了放射外科并发症的风险；

栓塞治疗后放射外科治疗并发症比例不增加；4.虽然不能杜绝再出血，但不增加再出血比例；栓塞治疗后放射外科治疗闭塞比例低的原因分析：1.栓塞治疗改变AVM形状和影像表现，可能使放

射外科计划设计难度增加，靶区辨别困难；2.栓塞治疗后AVM可能局部再通；3.栓塞治疗后可能刺激AVM新生；

而伽玛刀治疗可能抑制AVM血管新生。放射外科治疗前栓塞治疗的利弊AOVM治疗前治疗后2年半

治疗前后MRA改变伽玛刀治疗AOVM确有疗效62海绵状血管瘤伽玛刀治疗海绵状血管瘤虽然仍有争议，只要照射剂量适中，伽玛刀治疗利大于弊。Leber12例

随访8.3年，50%取得了良好疗效。Kim等65例

随访的42例中,29例病灶缩小,12例

病灶无变化,81%的病人症状改善。

Liscak111例

长期疗效:出血率没有显著性差异，

但使43%的病人病灶缩小，36%的病人临床

症状改善，44%的病人癫痫发作减轻;

Liu125例

随访1-10年

出血发生率从29%下降

到5%,54%癫痫获得了良好控制，仅3例出

现放射性脑水肿。63胶质瘤的发病率

数据来自CBTRUS1998-2002(2005)早反靶应组织与晚反应正常组织混杂

低度恶性胶质瘤65＊CT检查可见钙化，边界欠清，周边水肿甚微。

＊MR示瘤体边界清楚,脑水肿不明显。66治疗后一年MR67年龄对GBM患者存活的影响PaszatL,etal.IntJRadiatOncolBiolPhys.51:100-107,2001胶质母细胞瘤：3,298例Ontario,1982-19943rd4th5th6th7th8th9th月051015202530354045505560生存分布函数00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0胶质瘤常规分割X线外照射术后2-4周尽快开始放疗常规分割（1.8-2.0Gy/次，5次/周）6-10MVX线的外照射标准剂量为60Gy/30-33次SRS(X-刀，Y-刀)作为恶性胶质瘤术后首选治疗方式推荐推荐手术至放疗的间隔（周）中位生存期（周）生存时间损失（周）25804544649984711104414IrwinC,wtal.JNeurooncol.2007Dec;85(3):339-43.术后放疗的延迟时间越长，患者生存期越短

术后尽早放疗有效提高疗效Bleehen等分析了443例患者，结果显示：总剂量60Gy与45Gy相比，生存期有明显的优势

（12个月vs9个月，P=0.007）1.BleehenNM,etal.BrJCancer1991;64(4):769–774.标准放疗剂量：60Gy，分割30-33次分割方式的改变对生存率无影响（I级证据）CarstenN,etal.StrahlentherOncol2004;180:401-407.治疗方法2年生存率（95%CI）P值常规分割放疗15%（11.5-18.5%）0.055改变分割方式的放疗13%（10-16%）不同分割方式的放疗对恶性胶质瘤的治疗结果比较近距离放疗补量并无获益BTCG8701：常规放疗外照射后行定向植入125I以增加放疗剂量，并不能延长患者生存（I级证据）总生存曲线总生存期（周）SelkerRG,etal.Neurosurgery2002;51:343–355.p=0.101I-125+BCNU(n=133)BCNU(n=137)中位生存期=68.1周中位生存期=58.9周总生存率3D-CRT或IMRT推高放疗剂量无显著获益（II级证据）ChanJL,etal.JClinOncol2002;20:1635-1642.IMRT推量（患者数）中位生存期（月）1年生存率（%）70Gy（n=20）13.960.580Gy（n=55）12.950.190Gy（n=34）11.747.1不同推量的IMRT对恶性胶质瘤的治疗结果比较Nordic试验的设计

随机化RT60Gy(2Gyx30)RT34Gy(3.4Gyx10)TMZx6

（200mg/m2，第1–5天，毎28天1次）CourtesyDr.A.Malmström3个组的生存：60–70岁的患者CourtesyDr.A.Malmström年龄介于60-70岁中位OS生存（月数）累积生存率3个组的生存：70岁以上患者CourtesyDr.A.Malmström60GyvsTMZ p<0.00160Gyvs34Gyp=0.0234GyvsTMZ p=0.1770岁以上中位OS生存（月数）累积生存率SRS可使复发GBM患者生存获益StephanieE.Combs,M.D.Stereotacticradiosurgery(SRS):treatmentoptionforrecurrentglioblastomamultiforme(GBM).Cancer2005;104:2168–73.SRS后的总生存率（6个月时为72%，12个月时为38%）FSRT/SRS适用于部分常规外照射后的推量或作为复发肿瘤治疗的选择方式之一，此治疗对体积较小的肿瘤有优势总结术后尽早放疗能有效提高恶性胶质瘤的疗效标准放疗总剂量为60Gy，30-33次分割分割方式的改变对生存率无影响(>60岁？)采用近距离放疗补量并无获益3D-CRT或IMRT推高放疗剂量无显著获益(<50岁要考虑放射对脑组织的副作用，注意生存质量)FSRT/SRS适用于部分常规外照射后的推量或作为复发肿瘤治疗的选择方式之一年龄对GBM患者存活的影响------治疗方法对病人生活质量的影响PaszatL,etal.IntJRadiatOncolBiolPhys.51:100-107,2001胶质母细胞瘤：3,298例Ontario,1982-19943rd4th5th6th7th8th9th月051015202530354045505560生存分布函数00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0个人体会816.>65岁34Gy/10F，减少治疗次数，缩短治疗时间。三叉神经痛癫痫帕金森氏综合症神经系统功能性疾病82TrigeminalNeuralgiaDoseplan6monthspost83三叉神经痛用4mm的准直器，中心70-90Gy，脑干20%的等剂量线擦边，安全有效。伽玛刀治疗三叉神经痛84Fukuoka等报告了1145例，随访(1-10年):5年或5年以上的疼痛完全缓解率为44%，药物辅助治疗下的疼痛完全缓解率为30%，疼痛控制不佳或疼痛复发者为18%;12%的病人面部感觉受影响，2%出现较严重的面部感觉异常;伽玛刀治疗使病人的生活质量明显提高，同时降低了药物治疗剂量;伽玛刀治疗后疼痛复发者仍可行微血管减压术。Murata报告了伽玛刀治疗110例三叉神经痛的长期疗效，同时分析了与疗效相关的因素:三叉神经痛的初期缓解率为93.4%，复发且需要其他治疗的比例为14.2%。FunctionaldisorderCourtesy:L.DadeLunsford,M.D.,andDouglasKondziolkaM.D.,UniversityofPittsburgh,USAFigureAHandwritingsamplefroma76yearoldwomanwithlongstandingessentialtremorbeforeGammaKnife®surgery.FigureBTheleftGammaKnifethalamotomycouldbeseen4monthslaterafteramax.doseof140Gydeliveredwithasingle4mmisocenter.FigureCHandwritingsample

fourmonthsafterGammaKnife®surgeryshowedthathertremorhadresolved.85放射治疗后影像改变癫痫------正常脑组织放射治疗后良性肿瘤------放射治疗后恶性肿瘤------放射治疗后86胼胝体毁损癫痫胼胝体伽玛刀毁损术前伽玛刀术后半年伽玛刀术后1.5年87常见的放射治疗后影像改变（癫痫）伽玛刀治疗9年后(中心剂量140Gy)常见的放射治疗后影像改变（癫痫）伽玛刀治疗9年后(中心剂量20Gy)常见的放射治疗后影像改变（癫痫）

伽玛刀的前景和展望

国际伽玛刀治疗协会1998香港第十届加州第十一届2006首尔第十三届91LeksellGammaKnifeSurgery

CumulativeIndicat