上海市质子重离子医院  
   
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质子治疗和光子放射治疗对视神经的放射耐受性

  辐射诱发的视神经病变(RION)是放射治疗的罕见并发症,在对光学系统进行放射治疗后的数月至数年内导致一只或两只眼睛的视力受损。在视神经和/或视交叉照射后2年内出现峰值发生率,并且被认为是由于自由基诱导的内皮细胞和神经胶质细胞祖细胞损伤导致血管闭塞,脱髓鞘和神经元变性。用全身性皮质类固醇,抗凝和高压氧治疗,已证实在脑部有一定疗效放射性坏死和辐射坏死已经在反转基本上是不成功的,甚至视力的丧失停止。抗血管内皮生长因子(VEGF)疗法具有潜在的益处,但尚未得到证实。如果没有治疗RION的有效治疗选择,必要时尽可能防止损伤。辐射诱发的视神经病变(RION)的风险被认为随着年龄增长,合并糖尿病,并发化疗,既往视神经受压和更高剂量的放射而增加。以前的研究已经提供了证据,视神经和视交叉能承受10-12戈瑞单分数治疗和高至60Gy与分馏外部放射治疗与分数大小为19格雷或更小。对于分次放射治疗,NRG肿瘤学方案目前建议剂量限制为55Gy。据报道,剂量为50-60Gy和61-78Gy,中位数为2Gy/分的患者,10年的RION精算风险分别为5%和30%。
   海外医疗网总结得知,患有颅底脊索瘤和软骨肉瘤的患者常规接受70Gy及以上的剂量治疗,偶然照射视交叉和神经。以前的研究表明,使用光子和带电离子疗法治疗的颅底肿瘤患者的RION率为0-58%,随访时间长达4年。质子疗法已被采用作为优选的治疗放射模式,因为与光子辐射相比其具有优异的剂量定位特性,因此更高的剂量可以将放射疗法递送到肿瘤,同时最小化剂量和随后对附近结构的潜在伤害。认为辐射耐受性在光子和放射生物学校正的质子放射疗法之间是相当的。2008年的一项小型试验表明,16例脊索瘤或软骨肉瘤患者接受质子治疗至50-70Gy,每次使用18Gy(RBE)治疗时无放射性视神经病变。迄今为止的大多数数据来自同样小的临床系列或提供多种剂量且伤害率可变,并未能提供长期安全的明确信心。使用一个大型临床数据库,患者颅底脊索瘤或软骨肉瘤术后结合质子和光子放射治疗,我们寻求更好地确定前视神经通路对分次照射的耐受性,并确定RION的危险因素。迄今为止,这是评估RION最长的随访期之一的最大研究之一。
   这项回顾性的单一机构研究包括1983年至2013年间在哈佛回旋加速器实验室(HCL)或马萨诸塞州综合医院(MGH)接受质子治疗的颅底脊索瘤或颅内软骨肉瘤患者>18岁,至少30岁Gy(RBE)到前视神经通路的任何部分,定义为交叉或视神经。该研究得到了机构审查委员会的批准。患者在MGH或外部机构接受初级手术,无论是开颅手术还是内窥镜手术。根据既定的组织病理学标准,MGH对所有患者的病理进行了综述。
   利用高分辨率,对比度增强的CT和MRI(如果可用)融合进行辐射计划,以及具有质子和光子束共形成形的3D治疗计划系统。前视神经通路由经验丰富的解剖学家和治疗医师合作精心设计。治疗计划由高级质子剂量师监督。该视束没有轮廓的或受剂量限制。在患者同意的情况下,允许剂量超过标准光学途径剂量限制,以优化肿瘤覆盖和控制,并且在一些情况下,在研究方案下。用质子辐射进行辐射处理48名患者单独使用质子治疗和光子治疗在466名患者中。在接受联合治疗的466名患者中,使用质子治疗递送的剂量比例为23%至98%(中位数为71%)。与单独的质子疗法相比,选择使用混合放射疗法用于后勤考虑和使用部分光子疗法的优异皮肤保留。质子辐射在HCL下用固定的164MeV质子束输送到2001年11月,然后在MGH用235MeV台架式质子束输送。在线性加速器上使用4,6或10MV光子给予3D-适形光子辐射治疗。使用热塑性头罩将患者固定在躺卧位置。患者在连续工作日进行治疗,每日剂量在146和20Gy之间(RBE),除了4名接受一些12Gy(RBE)治疗的患者每日两次。
   每位患者均可获得总和计划和剂量-体积直方图(DVH)。从DVH中提取视神经的剂量和神经。鉴于有目的地使用多个光束布置来稀释这种效应并且因此保持光学结构远离场端边缘,因此认为与光子辐射相关的末端范围不确定性与光学路径无关。的相对生物有效性(RBE)用于初步规划。确定了四名患有RION的代表性患者和四名没有RION的年龄,性别和视神经途径剂量匹配的患者。如前所述,使用蒙特卡罗模拟对这些患者进行了线性能量转移(LET)计算。然后使用McNamara等人的模型,使用物理剂量和LET分布来计算可变RBE加权剂量分布。我们使用10Gy的α/β比值用于目标,16Gy用于光学结构。使用线性二次模型和16Gy的α/β比率将剂量数据校正为每个分数18或2Gy的放射生物学有效剂量(BED)。
   RION在与神经眼科医生协商后临床诊断。RION被定义为损失的任何组合视力,视野,色觉,视交叉上或MRI神经增强,和/或苍白的视盘上眼底检查发生在放射治疗后≥6个月在没有肿瘤复发和其他可能的竞争性临床原因。根据现有证据,患者根据可能的RION评分为确定性。视力丧失或改善被定义为最佳矫正视力的2线或更多的变化。在可用时使用Goldmann或自动周长检查视野,或使用手指对抗测试估计视野。通过Ishihara测试评估色觉。

 
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  随着医疗技术的发展,质子重离子作为肿瘤放射治疗最尖端的治疗方式之一,近几年,在世界范围内得到充分的发展,上海市质子重离子医