【文献快递】利用Icon型伽玛刀扩大放射外科治疗能力（下）

《Cureus》 杂志 2021 年3月19日在线发表美国Jameson T Mendel, Samuel Schroeder, Aaron Plitt,等撰写的《利用Icon型伽玛刀扩大放射外科治疗能力。Expanded Radiosurgery Capabilities Utilizing Gamma Knife Icon™ 》（doi: 10.7759/cureus.13998. ）。

分割

随着系统选择的改进，在维持颅内控制的同时减轻神经认知毒性现在是颅内转移瘤患者的主要目标。虽然手术切除仍然是大脑转移瘤患者的一个很好的选择，但并不是所有患者都是理想的手术候选人。SRS和SRT为全脑治疗提供了一种替代策略，具有超强的持久性和认知效果。对于最大尺寸为3-4 cm的脑转移瘤，15 Gy代表可提供的SRS治疗的最大安全处方剂量。为了减轻毒性和增加总剂量，已经探索了分割GK治疗。Higuchi等人报道，43例患者接受每两周10 Gy的3次分割治疗，一年后的局部控制率为76%，并发症发生率<5%。从那时起，几个组在相似的治疗方案上显示了类似的结果。在引入Perfxion型GK后不久，Elekta提供了一种扩展咬合块腭部真空固定系统（extended bite-block palatal vacuum immobilization system）(即eXtend)。然而，由于技术的复杂性，它并没有得到广泛的应用。幸运的是，Icon GK上的无框架治疗消除了许多技术问题，允许对大的脑转移瘤进行SRT治疗。

UTSW对29例患者的43个不同颅内病变进行了早期的分析，他们接受了基于面罩的SRT, 20- 30Gy,5次分割；27 Gy，3次分割，无边缘扩张(margin)，一年的局部控制率为90%。所有接受三次分割27Gy治疗的患者都发生了放射性坏死，其中一个需要治疗性切除(图3）。出于对毒性增加的考虑，我们放弃了这种三次分割的方案，并建议谨慎地将基于LINAC的给量方案转换到ICON型 GK伽玛刀。在一年内，所有治疗过的病灶的局部失败发生率为9%，与之前的研究相类似。目前在我们医院，大多数>2.5 cm的脑转移瘤在两周内接受SRT至30Gy(范围20- 30Gy)的五次分割治疗(图4)。

图3 三次分割27Gy后的放射性坏死。(A)治疗前定位T1对比增强MRI。(B)治疗三个月后T2 FLAIR MRI表现良好，周围水肿最小。(C)治疗6个月后T2 FLAIR MRI出现临床症状性水肿。

图4:72岁男性，原发性前列腺腺癌脑转移。(A)轴位(左上)，矢状位(左下)和冠状位(右上)接受伽玛刀放射外科治疗，30Gy,5次分割的大型小脑蚓部病变。(B)治疗前(左)和三个月随访(右)T1对比增强冠状位扫描显示强化完全消退。

图5 右侧颞叶前部区域硬脑膜转移瘤，用Icon GK上，5次分割25 Gy进行治疗。

分散式

在单次基于框架的治疗期对许多个脑转移瘤进行SRS治疗面临着几个难题，包括治疗时间和近处病变剂量重叠。由于这些问题，大多数放射外科医生认为在单次基于头架的治疗期中，20-30个病灶超出了可治疗的脑转移瘤的上限。无框架治疗通过在几天到几周内分散式治疗来克服这一难题。在UTSW,从 2017年1月至2018年11月，56例患者的1139个脑转移瘤(每个疗程3 - 81个病灶)接受了分散式无框架SRS治疗，每个疗程分2 - 5次治疗期共66个疗程。一般来说，每个无框架治疗期的治疗时间被限制在<60分钟(范围14-138分钟)。在某些病例中，近处病变出现低剂量重叠。如果再同一治疗期内治疗，病灶近处可发生严重水肿坏死，如图6所示。出于对毒性增加的考虑，最初对近处病变加以识别，并计划在单独的治疗期中进行治疗(图7)。目前的软件并没有为分散式治疗的组合提供一个简单的系统。我们勾画描绘和列出潜在的会有麻烦的病变，然后在单独的治疗日期内分散式分群处理。一旦划分好，从6个不同的解剖部位(左/右，前/后半球，和左/右小脑)选择额外的病变，以进一步减少每个治疗期中每个部位的低剂量重叠(表2)。

图6:关注多发性脑转移瘤。治疗后T2 FLAIR MR上(右)，MRI显示两个左侧额叶脑转移瘤距离近(左)，并伴有明显的水肿。

图7:分散式治疗。靶点之间的剂量相互作用可导致与治疗相关的毒性。在不同的日子里进行分散式治疗可能有助于促进干预正常脑实质内的修复。蓝色的勾画代表先前在不同的治疗期中治疗过的病变。

表2:设计分散式治疗。关于病变(病变按2和7,10和13,17和19配对)被初步识别和分布。在整个治疗过程中，额外的病灶均匀分布。计划可以通过生成一个“主”计划或单独计划来完成每个连续的治疗。如果使用一个主计划，，除了第一次治疗的，每个靶点坐标必须手动输入。

在我们早期未发表的经验中，以分散式方式治疗的大多数病变都很小(<2cm)，接受13-18G,40-70%等剂量线的照射，并在最后一次随访时局部控制率约75。尽管远低于RTOG 90-05的剂量计划，13-15 Gy的处方剂量允许减少治疗时间，并可能有助于避免治疗相关的毒性。Moraes等人在分析了用4C型和Perfexion型伽玛刀治疗的1533个脑转移瘤后，报告了类似的结果。在本研究中，与接受21-25 Gy照射的病变相比，接受12-15 Gy的<1cm病变似乎没有明显的局部失败差异。对于低剂量SRS治疗后复发的患者，抢救性放射外科是安全的，而且通常是成功的。

分散式治疗的排错与分割

大的脑转移瘤患者常伴有同期的点状转移瘤。在这种情况下，我们倾向于对>2.5 cm的病灶,按5次分割，20- 30Gy和对其他较小的病变在在计划的分割计划疗程中分散照射13- 15Gy。图8显示了一例有17个脑转移瘤的患者，其中2个按5次分割接受了27.5Gy的治疗，其余病灶按分散式，每个病灶接受了15Gy的治疗。在我们早期的实践中，通过利用治疗计划系统(TPS)中的“重新计划（replan）”功能，为每个治疗日生成一个新的计划。该重新计划固有地向前复制分割病变，并允许删除以前治疗过的单次分割的病变并添加新的病变。然而，通过这种方式，TPS不能解释随后分割/分散的剂量贡献，一些最初治疗的病灶可能接收到比预期更多的总剂量。因此，我们已过渡到建立一个准确剂量评估的初步“主”计划。在这个情况下，仍然使用replan功能。然而，由于目前软件的限制，除了第一次治疗，所有的靶点坐标都必须手动输入，处方等剂量线必须手动调整，以匹配主计划中的治疗时间。这需要一丝不苟地注意细节，以避免人为的错误。

图8:分散式和分割病变的治疗安排。

在进行框架治疗时，通常通过高分辨率定位MR识别其他转移瘤。如果转移瘤的数目超过了患者/医生单次治疗的耐受时间，过渡到无框架治疗提供了一个简单的解决方案。患者简单地进行模拟无框架治疗的定位磁共振成像登记到模拟CBCT。这一工作流程可能对多发性转移瘤和少数在关键部位(如脑干)的脑转移瘤患者有用。对于位于脑干内的病变，虽然会考虑更大的剂量，我们倾向于使用基于框架的治疗，剂量为13Gy，按50%处方等剂量线可。

脑膜瘤

脑膜瘤是成人最常见的原发性脑瘤。对于可接近的病变，最大限度的安全手术切除被认为是医疗的标准。虽然患者通常根据RTOG 0539中定义的风险组进行治疗，但我们更倾向于将进展性世界卫生组织(WHO)I级脑膜瘤 15- 16Gy和较高级别的脑膜瘤按单次分割或多次分割进行治疗，处方为30 Gy和5次分割。尽管预测毒性和正常组织约束有继续发展，肿瘤位置和肿瘤表面积可能阻止安全进行SRS治疗。在这些情况下，我们倾向于用5次分割25Gy的SRT来试图减轻毒性。例如，图9显示颅底WHO I级脑膜瘤与脑干相邻并压迫脑干。由于SRS治疗超过了脑干约束，患者在Icon型GK上接受了5次分割25Gy。治疗反应的共同演变如图10所示。到目前为止，在我们的机构使用该技术没有发现毒性或肿瘤复发。

图9:颅底WHOI级脑膜瘤轴位(左)和冠状位(右)T1对比增强定位MRI，在Icon型伽玛刀GK上用5次分割25 Gy治疗。

图10:治疗前(A)， 4个月(B)， 1年(C)，和2年(D)治疗后颅底WHO I级脑膜瘤轴位T1对比增强MRI。4个月和1年随访时发现肿瘤边缘模糊，两年后肿瘤最终缩小。

前庭神经鞘瘤

前庭神经鞘瘤或听神经瘤是最常见的良性肿瘤，位于前庭耳蜗神经的Obersteiner-Redlich区，胶质细胞在这里转变为雪旺细胞。在我们医院，我们倾向于对年轻患者或有较大病变的患者进行手术切除。多年来，SRS已经成为一种侵袭性较小、同样有效的治疗方案。不同的立体定向治疗的剂量和分割方案取决于肿瘤的大小和位置，但通常低于神经和脑干显著毒性的阈值。典型的立体定向剂量在12至13 Gy之间。在我们医院接受无框架SRS治疗照射13Gy治疗的患者中，我们没有发现复发或毒性增加。图11显示了一个使用Icon进行无框架治疗的例子。

图11:前庭神经鞘瘤患者。治疗方案(A)对右侧前庭神经鞘瘤进行无框架治疗，在Icon型GK上以5次分割25Gy进行治疗。治疗前(B)和治疗后(C)右侧听神经瘤冠状位T1对比增强MRI。注意治疗后急剧增加的中心坏死，这是有极好的治疗反应的特征。

动静脉畸形

动静脉畸形(AVMs)是一种偶发的先天性血管畸形，由与引流静脉直接连接的动脉组成。虽然大多数病变在临床上没有症状，但有症状的患者中有多达一半表现为急性颅内出血。既往有出血、深静脉引流、弥漫性形态、和深部位置的动静脉畸形发生出血的风险增加。根据AVM的位置和血管结构，治疗方案包括以下措施，单独或联合:药物管理、手术、放射外科、栓塞和/或观察。对于不适合手术或栓塞不完全的患者，SRS提供了一种非侵袭性和有效的治疗选择。为了改善这一点，大多数医院现在使用二维血管造影术和计算机断层血管造影术和/或磁共振血管造影术相结合。根据文献，AVM放射外科处方剂量为18- 24gy。在UTSW，我们倾向于使用18- 20Gy，考虑到在这个剂量水平的反应达到稳定。大的AVM通常在GK治疗中接受分期立体定向放射外科治疗。在Icon型伽玛刀（GK）上的无框架治疗允许在没有多次框架安装的情况下进行分期立体定向治疗。然而，考虑到GK TPS软件目前的局限性，计划仍然很复杂。最初，为整个靶区制订一个主计划，处方（Rx）剂量为20Gy。接下来，AVM通常被分为2 - 8个亚靶区或分片(每个5- 6cc)。确定了每个亚靶区内的靶点，并处方了12Gy剂量的新的较低剂量。除了第一次治疗，所有的靶点坐标都必须手动输入，处方（Rx）等剂量线必须手动调整，以匹配主计划中的治疗时间。这是一个艰苦的过程，需要一丝不苟的记录和多次检查。根据病变的大小和医生的偏好，在不同的日期每个亚靶区里接受一次治疗，疗程从几周到几个月。图12是一例接受分期治疗的大动静脉畸形患者。为了减少治疗毒性，每个疗程只治疗一片。病灶的闭塞需要3 - 5年时间，之后出血的风险降低了88%，虽然不能完全闭塞。

图12:对一个大的右侧额顶动静脉畸形进行分期SRS治疗的轴位(左)、冠状位(右上)和矢状位(右下)T1对比增强MRI。AVM被分为8片区，每片区分别在不同的日子接受12 Gy。

讨论

在Icon型伽玛刀（GK）上执行有框架和无框架治疗的能力极大地影响了我们的临床工作流程和实践。由于Leksell立体定向框架局限性、护理和MRI可用性等因素，基于框架的伽玛刀（GK）治疗的每日容量先天就受到限制。无框架治疗流程减轻了所有这些关键的限制，因此能让更多的患者每天接受治疗，类似于传统的直线加速器辐射治疗机。基于我们在以前使用其他立体定向治疗平台(即射波刀放射外科)的患者中利用无框架计划的能力，我们在安装后的第一个完整财政年度治疗的患者总数增加了47%(共403例患者)。为了进一步提高脑转移瘤患者的临床效率，可以在随访扫描中添加伽玛刀(GK)专门的T1对比增强MRI方案，并在发现新的转移瘤时用于立即计划/治疗。这种方法为GK治疗提供了一种方便的剂量测定方法。

结论

Icon型伽玛刀（GK）的实现允许进行分割和分散式治疗，这在以前的GK机型中是不可能的。我们最初使用无框架方法治疗多种颅内病变的经验是有利的，并利用了伽玛刀（GK）提供的优良适形性。虽然我们的初步经验将有助于指导那些希望在实践中实施这项新技术的人，但未来的前瞻性研究仍需要确定最佳剂量方案和治疗计划。