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軀體立體定位放射治療(SBRT) — 精準而高能的治療 (上集)

18-07-2022

軀體立體定位放射治療(SBRT) — 精準而高能的治療 (上集)

軀體立體定位放射治療(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)是一種高精準度的治療技術,以高能量輻射,對準腫瘤位置,務求有效殺滅癌細胞。

軀體立體定位放射治療的模擬掃描

SBRT有專用的固定模具,行內叫作「BodyFix」(如下圖展示)。這是一種全身,或接近全身長度的固定模具,類似真空袋的設計,卻比一般真空袋更為堅硬。另外,BodyFix通常會與全身性膠衣一併使用。全身性膠衣是指一塊膠模,像穿衣服一樣,穿在病人身上,覆蓋至病人全身(除了頭部)。然後,這膠衣會被緊緊貼在BodyFix的模型上。整個模型會被連接去一部抽真空機。一抽走病人與膠衣之間的空氣後,膠衣會牢牢緊貼在病人身上,提供全身性的固定效果。上有膠衣,下有全身性真空袋固定,這會有效地固定病人,大幅限制身體的移動。

Source: Elekta website

在模擬掃描中,在理想情況下,放射治療師會採取呼吸調控的方式進行。簡單來說,呼吸調控是指預先教導病人吸氣或是呼氣忍住。這會使病人的肺容量去到最大(在吸氣情況下)或是最小(在呼氣情況下)。相比起其他肺容量,最大或最小肺容量都是相對容易達成的。放射治療師會在病人身上放一個儀器,能夠連接去電腦。這可以展示病人呼吸時的波幅。在最高點或最低點時,放射治療師會指示病人忍住氣,確保在接下來的時間,病人的呼吸能盡量平穩,因而減少體內器官受呼吸的影響而有所移動。

模擬掃描會在病人的呼吸準備好後,才會進行。而這一刻的呼吸幅度會被記錄下來。在日後治療時,病人需要同樣吸氣或呼氣忍住,只有當肺容量達到與模擬掃描相同的情況下,機器才會釋放出輻射線。因此,病友需要記得在模擬掃描所做的事,在正式治療時都要一模一樣地還原出來。

呼吸調控是其中一種方式,而其餘的方式包括4DCT和腹部按壓板等。選擇那一種方法要視乎病人情況、配合程度、癌症位置、影像質素等。而每間醫院或會有不同做法,所以就算同一病情的病人,聽到不同醫院所安排的方式有出入,都不必過於驚訝。

SBRT治療特點

得到掃描影像後,放射治療師會進行治療設計。SBRT的治療特點在於小範圍,高劑量及短日數。

小範圍: SBRT的輻射線會針對細小腫瘤,而且劑量集中,不會加上過多的邊際(margin)。事實上,這是所有放射治療技術追求的目標,但因應固定模具及治療儀器的限制,往往不能好像SBRT般有效。

高劑量: 每一次SBRT的劑量通常多於2Gy,有的會7Gy一次,亦有的會10Gy一次不等。

短日數: 因為SBRT的治療次數不如三維或強度調節般,要數十天,每天都需要進行。一般而言,SBRT需要3至5天即可完成整個療程。

SBRT輻射特點

SBRT有一點與其他治療技術很不同,就是其輻射線分佈。以下內容或會比較深奧,請大家見諒。

直線加速器產生的輻射線,其能量呈現一個山坡形狀。即是說,最中心的強度是最高,需離中心愈遠,能量會隨之下降,就像山頂向山腰下降一樣。

在三維或強度調節,因為治療目標通常較大,例如是整個乳房、前列腺及其淋巴以及鼻咽癌腫瘤等,輻射線再包括所有位置。在這情況下,我們追求的是均衡的高劑量分佈,務求能「電」到所有位置。如果用山坡形式的輻射分佈,就會有些地方接收到「山頂」的輻射量,即是較高,而有些地方接受到「山腳」的輻射量,即是較高劑量。可見,這不是均勻的分佈。

所以,在放射治療發展初期,為了針對輻射線特性,一般直線加速器會加上一個濾板(flattening filter)。原理為以高原子序的物質,如鉛,製成,其形狀與輻射線的分佈一樣,即是中間最厚,而四周較薄。其作用是為了令輻射線的強度減少,不過是「強者減多,弱者減少」。中間最強的輻射線,會被減弱得最多,而四周的輻射線只會被稍稍減弱。如此拉上補下,最終的結果是輻射線強度會變得平均。那用在中範圍的治療位置上會得到較均勻的劑量分佈。

然而,在SBRT的技術中,採取的是FFF,即是Flattening Filter Free,意思是在直線加速器中,移除了那過濾器,令輻射線產生的時候,呈現山頂形。正如上述所提到,這會出現輻射線不平均的問題。不過,在SBRT中,這倒不是一個值得擔憂的事情。因為SBRT處理的腫瘤很細小,基本上不會包括太多的正常組織。因此,高能量輻射可以只覆蓋腫瘤。在當中,劑量只需要高,不需要在意是否平均。反正,只要消滅所有癌細胞就可以了。而其較大範圍的電療技術,如三維及IMRT,因為包括了較多正常組織及重要器官,就要仔細計算劑量分佈,因而不能採用FFF。

另外,FFF的應用還有一個好處,就是能夠提升治療的速度。因為SBRT只用到山峰的高能量輻射,相比起其他位置的輻射量,山峰位置的能量可在每一分鐘達至2400MU(MU是指直線加速器在每一秒釋放出的劑量),是普通電療技術的4至6倍。這有效減少治療時間,令病人不用在治療床及固定器上忍耐過長時間。治療時間愈短,病人身體移動的機會愈少,這亦從另一角度來說,可以避免治療出現誤差。

在治療設計上,FFF更可以保護正常組織。因為醫生及治療師可以選取在特定的等劑量線(Isodose line)給予輻射。在FFF的情況下,只要選取合適的一條,可以有效令輻射線由高至低下跌(fall off)得更快,也就是說,在腫瘤以外的正常組織接受的劑量會大大被減少。在SBRT中,低劑量輻射所影響的正常組織都會比其他技術為少。

Source: Kalel Alsaeed, author of Determination of the Shape of a Flattening Filter Free (FFF) Radiation Beam When Modified by a Physical Wedge

左圖的是一般的直線加速器所釋放的輻射線能量分佈,較為平均,而右面是SBRT的輻射線能量分佈,則有高低之分。兩者的分別只在於Flattening Filter(圖中的三角形事物)的存在與否。

小結

這篇文章提及了軀體立體定位放射治療(SBRT)的特點,相比起其他治療技術,SBRT更可以帶來高能量殺滅癌細胞的效果。這些特點,使SBRT可以應用在不同的癌症上。另一方面,因應SBRT的大殺傷力,正式治療時亦會比起其他技術更重視準確的治療位置。這些內容會在SBRT(下集)更詳細地談及。

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