摘要:目的 总结射波刀分次治疗听神经瘤的初步结果和设计治疗计划技巧。方法 应用射波刀分次治疗29例听神经瘤。肿瘤平均最大直径为31mm。肿瘤平均体积为13.2cm3(0.3-36cm3)。设计治疗计划时,将射线束控制在150-200条之间,使治疗计划有良好的适形性,同时提高肿瘤内高剂量区范围。2例巨大肿瘤照射4次,3例小肿瘤照射2次,其余24例照射3次。平均随访时间21个月。结果 1例巨大肿瘤病人在治疗后10个月死亡,其余28例肿瘤中,6例缩小50%以上,15例缩小20%,7例肿瘤保持原来大小。13例保持原有有效听力,1例听力明显下降,1例听力从无效改善为有效,其余病人为无效听力。无面瘫,3例病人出现脑积水,1例出现脑干水肿,治疗后水肿消失。结论 射波刀分次治疗听神经瘤的初步疗效满意,副反应较轻,为高龄、不适合手术、部分肿瘤较大的听神经瘤病人提供又一治疗手段,但是长期疗效和副反应有待进一步随访。
伽玛刀放射外科治疗听神经瘤已经积累了40多年的经验,技术成熟,长期疗效肯定[1-7],射波刀放射外科治疗听神经瘤已有10余年的经验,但文献报道较少而且多数肿瘤均较小[8-12]。本文总结华山医院应用射波刀分次治疗不适合手术或手术后残留听神经瘤(多数肿瘤较大)的初步结果以及设计治疗计划的技巧,现报道如下。
资料和方法
从2007年12月到2010年2月,应用射波刀分次治疗听神经瘤29例,其中3例为术后残留(残留肿瘤较大),其余26例有手术禁忌症或拒绝外科手术,首选射波刀治疗; 其中3例为双侧听神经瘤(神经纤维瘤病II型)。男15例,女14例;年龄20-77岁,平均53岁。26例根据其临床症状、神经影像学检查被诊断为听神经瘤, 3例有病理证实。
临床症状和体征:单纯耳鸣4例,单纯听力下降4例,耳鸣伴有听力下降10例,耳鸣或听力下降同时伴有面部麻木4例,头痛或头晕为首发症状2例,偶然发现听神经瘤者2例,3例术后残留者均有听力下降,无面瘫。14例患侧拥有有效听力,其余15例为无效听力。患者病程1月-10年,平均25个月。
肿瘤情况:左侧听神经瘤13例;右侧听神经瘤16例。肿瘤最大直径11.0-47.0mm,平均31.0mm,其中 18例肿瘤的最大径大于30.0mm。肿瘤体积为0.3-36.0cm3,平均(13.2±4.7)cm3。放射外科将体积大于10cm3的肿瘤称为大型肿瘤。本组17例肿瘤的体积大于10cm3。
射波刀简介: 射波刀是一种新的大型立体定向放射治疗设备,无须使用金属头架或体架,它采用计算机立体定位导航和自动跟踪靶区技术,治疗中实时追踪靶区(肿瘤),然后从100多个节点对肿瘤实施聚焦照射。治疗头部肿瘤时利用颅骨作为参考框架,计算机通过6维颅骨追踪软件获得颅内肿瘤的精确位置。
治疗方法:(1)制作一个热缩面罩。(2)CT和MRI定位扫描:用面罩将头部固定在CT床板上,然后作增强头颅CT扫描,层厚 1mm;之后作头颅MRI T1、T2和增强扫描,层厚2 mm。通过网络将定位图像传输到射波刀计算机工作站。(3)设计治疗计划:在multiplan计算机工作站上,首先将CT和MRI图像融合,在MRI图像上勾画出肿瘤、脑干、耳蜗等结构,然后设置6维颅骨追踪的中心点(aline Center)、矩阵大小、选择合适大小的准直器,设置射线能量、设置肿瘤的周边剂量和肿瘤内最大剂量、以及重要结构的限制剂量。我们选用适形(conformal)迭代(Iterative)计算方式,在计算机的运算过程中,医生(或物理师)不断调整计算的参数,最终设计出一个适形性良好,肿瘤内剂量分布合理,脑干、面神经和耳蜗接受剂量在耐受范围之内的治疗计划。
为了获取得良好的治疗计划,作者利用伽玛刀设计治疗计划的经验,将照射肿瘤的射线束控制在150-200条之间,在肿瘤外面使用两个限制壳(shell),限制射线的发散,使脑干处的放射剂量陡然下降,并保持肿瘤内有较大范围高剂量区,达到类似伽玛刀的治疗计划。伽玛刀治疗计划用适形性和选择性来衡量治疗计划的完美程度,适形性是指覆盖肿瘤的等剂量曲线与肿瘤边缘完全拟合的程度;选择性是指肿瘤之外的等剂量曲线收缩的紧凑程度。如图1的治疗计划,覆盖肿瘤的等剂量曲线与肿瘤的边缘拟合在一起,肿瘤外围的等剂量曲线收缩的非常紧凑,即周围正常脑组织接受的照射范围非常小。治疗计划设计完成后,将治疗计划储存在控制射波刀的主控计算机上。(4)实施治疗:病人平卧在治疗床上,用面罩将头部固定在治疗床上,然后技术员开始实施治疗。射波刀利用其6维颅骨追踪软件,首先获得颅骨的精确位置,然后获得肿瘤的精确位置。当计算机获得肿瘤的精确位置后,射波刀按照计算机程序,从各个方向聚焦照射肿瘤。 2例巨大肿瘤实施照射4次的治疗方案(即:每天1次,剂量相同,连续照射4天),3例较小肿瘤照射2次,其余24例实施了照射3次的治疗方案。治疗期间每天给于甘露醇和激素治疗。治疗结束,病人无不适,当天出院。建议治疗后每半年复查1次MRI,1年后改为每年复查1次MRI。
射波刀照射剂量: 2例巨大肿瘤周边剂量分别为:22Gy/4F(意思是:肿瘤周边剂量22Gy,等分成4次,每天照射一次)和22.8Gy/4F(肿瘤最大剂量:33.0Gy和34.3Gy);3例小肿瘤照射2次,肿瘤周边剂量分别为:16.8Gy/2F、17.4Gy/2F和17.4Gy/2F(肿瘤最大剂量分别为:23.0Gy、24.8Gy和26.6Gy)。其余24例照射3次,肿瘤周边剂量为15Gy-21Gy/3F,平均19.2Gy/3F,肿瘤最大剂量为20Gy-31.8Gy,平均为27.6Gy。使用65%-70%的等剂量曲线包绕肿瘤周边。按照线性二次模式(linear quadratic model)和正常神经组织的α/β 比值为3(Gy),射波刀照射肿瘤周边剂量21Gy/3F相当于伽玛刀单次照射13Gy,周边剂量17.4Gy/2F相当于伽玛刀单次照射12.9Gy;周边剂量22.8Gy/4F相当于伽玛刀单次12.5Gy。
随访:包括门诊随访、邮寄复查的MRI片子、电话或信件随访。
肿瘤控制的评判标准:肿瘤的最大直径缩小2mm以上评为肿瘤缩小;最大直径增大2mm 以上为肿瘤增大;肿瘤最大直径变化在2mm以内为肿瘤未增大,将射波刀治疗后再需手术治疗者定义为治疗失败。
结果
29例病人均获得随访,随访时间14-38月,平均21个月。29例病人均复查1次以上头颅MRI。最后一次随访时,1例巨大肿瘤病人(年龄77岁,肿瘤体积25cm3)在治疗后10个月由于肿瘤肿胀和内科疾病导致死亡。其余28例病人均健在。复查MRI显示6例肿瘤体积缩小50%以上(图2),15例肿瘤缩小20%以上(图4),4例肿瘤略有缩小(图3),3例肿瘤保持原来大小,肿瘤的初步控制率为96%(28/29)。
听力变化:14例拥有有效听力的病人中,治疗后1例听力明显下降(第1例病人),4例仍保持正常听力,3例双侧听神经瘤病人从正常听力下降了约10分贝,肿瘤缩小如图3和4所示;6例听力略有下降,但仍能维持有效听力,有效听力的保存率为92%(13/14)。1例无效听力病人治疗后1年听力改善为有效听力,2年时听力进一步改善,复查MRI证实肿瘤缩小90%(如图2);其余14例病人治疗前已经是无效听力,治疗后听力无变化。
面神经受损:治疗后1年时,1例术后残留者出现轻微的暂时性面瘫,经过甘露醇、激素、维生素等治疗,5个月后面瘫消失。其余27例病人均未出现面神经受损的表现。
三叉神经症状:治疗后3-6个月,6例较大肿瘤病人出现暂时性面部麻木,经过5天脱水治疗症状改善或消失,但是2例在治疗后1年才消失。4例原有麻木症状者,治疗后1年,症状改善,复查MRI证实肿瘤缩小。
脑积水:治疗后10个月-1年,3例(10%)病人出现脑积水,2例行脑室腹腔分流手术,另1例无症状。
1例病人9个月时出现脑干水肿,射波刀同时治疗听神经瘤和同侧三叉神经鞘瘤,脑干接受的剂量略高,经过脱水治疗和激素治疗,3个月后脑干水肿消失,其余病人均未出现脑干水肿。
生活质量:20例无不适症状,正常工作。8例病人(包括1例死亡病例),在治疗后半年左右,出现不适症状,包括头晕、走路不稳、面部麻木。但是,1年后7例症状逐渐改善或消失。
听神经瘤射波刀治疗后的影像学变化过程:治疗后半年,MRI扫描显示10例肿瘤略增大,中心出现失去强化效应(如图4),1年后逐渐缩小。17例肿瘤无肿胀过程(如图2和图5),肿瘤缩小或保持原状。
讨论
伽玛刀放射外科已经成为治疗中小型听神经瘤的主要手段之一,其10年以上的控制率约95%左右[1,5-7]。射波刀可以实施分次放射外科治疗,对提高面、听和三叉神经等颅神经耐受剂量有明显优势[8-10,13-15]。
射波刀治疗听神经瘤的剂量和疗效:Ishihara等人最先报道了射波刀分次治疗38例听神经瘤,将病人分成有效听力组和无效听力组,有效听力组肿瘤平均周边剂量为17Gy/3F(相当于伽玛刀单次照射11.3Gy),而无效听力组肿瘤平均周边剂量为16.9Gy/3F(相当于伽玛刀单次照射11.1Gy)。在平均随访31个月中,94%的肿瘤得到控制,有效听力的保存率为93%,无面瘫和新的三叉神经受损[8]。Chang等人报道Stanford大学用射波刀分次治疗61例听神经瘤,随访时间大于3年(平均48个月)的结果。早期实施每次照射7Gy,照射3次的治疗方案,之后改用为每次照射6Gy,照射三次的治疗方案。最后一次随访时,90%的病人保留了治疗前的有效听力,无面神经、三叉神经受损(肿瘤较小,肿瘤的平均最大直径为18.5mm)。48%的肿瘤缩小,50%的肿瘤保持稳定(未增大),肿瘤的控制率为98%[9,12]。Mahadevan等人报道每次照射5Gy,照射5次的治疗方案治疗10例听神经瘤,治疗后2例肿瘤缩小,无面瘫,听力改善[10]。Ju等人报道射波刀分次治疗21例听神经瘤(包括7例神经纤维瘤病II型),照射肿瘤的周边剂量为18Gy-20Gy/3F,平均随访15个月, 9例肿瘤缩小,12例肿瘤未增大,肿瘤的控制率为100%,有效听力保存率为83%,无面神经和三叉神经受损[11]。我们按照线性二次模式(linear quadratic model)和正常神经组织的α/β 比值为3(Gy),射波刀照射肿瘤周边剂量21Gy/3F,相当于伽玛刀单次照射13Gy。从伽玛刀治疗听神经瘤的长期随访结果和我们自己的经验,大宗伽玛刀治疗听神经瘤病例,肿瘤平均周边剂量为13Gy[1,2,4-7]。我们对小肿瘤照射21Gy/3F,体积较大肿瘤照射18Gy/3F。18Gy/3F相当于伽玛刀单次照射11.5Gy。巨大肿瘤采取分4次照射的方案,射波刀治疗后,肿瘤肿胀较轻,肿瘤缩小明显,肿瘤的控制率为96%,有效听力保存为92%,1例听力从无效恢复到有效听力,无明显其他颅神经受损,短期治疗效果满意。特别是本组病例中17例为大型肿瘤,1例病人死亡,1肿瘤未明显缩小,其余15例均不同程度缩小。表明分次放射外科治疗对某些肿瘤较大,病人不能耐受手术者提供新的治疗手段。
治疗计划设计技巧:作者拥有15年以上的伽玛刀治疗经验,伽玛刀治疗听神经瘤的平均周边剂量为13Gy[1,6,7,16,17],通常用50%的等剂量曲线覆盖肿瘤周边,其治疗计划的适形性和选择性是放射外科治疗的典范。在2005年射波刀Multiplan诞生之前,射波刀治疗计划的适形性和选择性不尽完美(特别是选择性,参见文献12内的图,)[12],治疗的病例数较少,经验积累较少。Multiplan治疗计划系统的诞生,使射波刀治疗计划的适形性和选择性产生质的飞跃。如图1所示:69%的等剂量线覆盖肿瘤周边,肿瘤之外的等剂量曲线收缩的很紧凑,周围脑组织受照射的范围缩小。病人患双侧听神经瘤,右侧肿瘤2年前在我院伽玛刀治疗,治疗后听力下降,左侧肿瘤射波刀分次治疗,治疗后2年,听力从正常下降9分贝,肿瘤缩小(图3)。第1例小听神经瘤的治疗计划不尽完美,治疗后听力从正常下降到无效。在设计射波刀治疗计划的过程中,多数作者使用70%-80%,甚至更高(Ju使用平均87%)的等剂量曲线覆盖肿瘤周边,以提高肿瘤内放射剂量的均匀程度。作者采用65%-70%(平均68%)等剂量曲线覆盖肿瘤周边,肿瘤内接受的较高剂量的体积范围增大,提高对肿瘤细胞的杀灭作用,复查MRI结果也证实了此作用,如图5所示。本组病人肿瘤缩小的比例为68%,高于Sakamoto等人报道47%(29/61)和Ju等人报道的50%[11,12],而肿瘤周围正常脑组织和三叉神经、面神经和听神经受损的比例与文献报道一致。
脑积水:由于肿瘤可引起脑脊液碱性髓鞘蛋白升高,长期的升高可导致轻度的交通性脑积水。Noren报道[18]肿瘤直接引起的脑积水为9%左右,本组脑积水需要分流手术的发生率为10%(3/29)。
总之,射波刀分次治疗听神经瘤初步疗效满意,它具有安全、对面神经和三叉神经损伤轻的优点,特别是对某些不能手术肿瘤体积偏大的听神经瘤病人提供又一治疗方式,但是长期疗效和副反应有待进一步随访。