世界上第1例MRI引导放射治疗在亨利福特医院进行
分类:养生保健

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据世界卫生组织的统计显示,手术、放疗、化疗三者对癌症治疗贡献率分别是27%、22%和6%。在西方发达国家中,约60~70%的肿瘤患者接受放疗,但在中国接受放疗的病人仅占30%。

由于精准度提高到了亚毫米级,对正常组织的保护更好,放疗逐渐成为治疗肿瘤的主要手段之一。

中日联谊医院院长赵国庆致辞

2017年7月19日,亨利福特医疗集团在官网上宣布旗下医院使用FDA批准的核磁共振成像技术(MRI)引导的直线加速器成功治疗1名前列腺癌患者。这是世界上第一次使用该类技术治疗肿瘤患者的案例。

这种情况在我国也是原因的,在影视剧里,放疗后疲劳、食欲不振、呕吐、大量脱发、皮肤溃烂、骨瘦如柴的画面让人心有余悸。人们恐惧癌症,不愿意了解癌症的基础治疗手段,总是将放化疗各种妖魔化,更有甚者提出“癌症不是病死的,而是治死的”。总之,各种原因就造成了人们对放疗的抵触。

2017年11月10日,中华医学会第十四次全国放射肿瘤治疗学年会公布数据显示,中国医疗机构拥有的用于癌症放疗的医用加速器,从每百万人口0.87台,提升到每百万人口1.42 台。

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亨利福特医院使用的是由ViewRay公司生产的MRIdian Linac设备。MRIdian Linac是世界上第一款,也是唯一一款FDA批准商用的MRI引导的直线加速器。

在抗癌的战场上,放疗并不是“绣花拳”,而是有“真功夫”的。

可即便如此,这一配置水平仍达不到世界卫生组织要求的平均水平。WHO建议的标准是,每百万人口需要配备3到4台加速器,方能实现理想的癌症治疗整体效果。在多年以前,美国的这一数据就达到每百万人口12.4台。

美国瓦里安公司生产速锋刀

MRIdian Linac是第二代产品,它有以下特点。1.准确度(accuracy)和精密度(precision)高:通过高质量同步MRI成像和持续软组织成像技术,治疗期间自动追踪肿瘤和周围器官,保证放射线束对准治疗区域。2.个性化治疗:持续观察和评估肿瘤和器官形状,医生可以同步调整每位患者放射线束形状。3.同步成像:当医生能追踪和清楚的看到放射线束传递部位时,能更好掌握患者自然运动带来的解剖位置变化。

放疗,全称放射性疗法,就是对肿瘤区域发射高能的射线来杀死癌细胞,并尽量避免伤害正常细胞的疗法。这种高能量射线,被人体组织吸收后,电子从原子或分子中释放出来,形成自由基(化学活性很强的物质,能破坏肿瘤组织)。

放射治疗是癌症治疗的主流方式之一,该技术依托于现代化的计算机技术和影像定位技术,能更准确定位肿瘤位置。由于精准度提高到了亚毫米级,对正常组织的保护更好,放疗逐渐成为治疗肿瘤的主要手段之一。

8月4日8时,“现代立体定向放射治疗高峰论坛暨速锋刀EDGE开机剪彩仪式”在吉林大学中日联谊医院举行。来自全国各地400余名放疗专家及从业人员参加会议。通过此次会议提高了立体定向放射治疗的影响力。推动国内立体定向放射治疗的规范性发展。

世界上第一台MRIdian Linac系统安装在亨利福特Cottage医学中心。放射肿瘤科医生可以使用该技术实时看到治疗过程中肿瘤位置和周围正常器官结构。

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然而,由于中国民众缺乏对放疗的认识等因素,患者的放疗使用率偏低。医学期刊《柳叶刀》发布的一份研究显示,中国本应接受放疗的癌症患者中,约60%的患者未接受过放射治疗。

今年2月,吉林大学中日联谊医院引进世界上先进的、现代化的立体定向放射治疗设备,美国瓦里安公司生产速锋刀,并于2017年6月完成装机调试工作,投入临床使用。截至目前,共有20余名患者完成速锋刀治疗,90%的患者表示满意。中日联谊医院是国内第四家,东北首家引进速锋刀的单位。

放射肿瘤科主任 Benjamin Movsas讲到:“该技术是在这个领域取得的巨大进步。能持续看到肿瘤和周围器官,意味着医生可以实时准确调控放射线束、避免损伤重要器官。”

放疗改名,刀刀有学问

从辅助到主流

立体定向放射治疗就是众所熟知的伽马刀、X刀、赛博刀等。与传统的伽马刀等相比,速锋刀作为无创肿瘤治疗技术,其剂量率大,拥有亚毫米级精度,配备四维影像引导及电磁追踪系统,可实时跟踪肿瘤,不仅适合位置相对固定的头颈部肿瘤的治疗,而且对胸腹盆腔受呼吸、胃肠蠕动等影响较大的运动肿瘤优势更加显著。此外,速锋刀配备了百余对超精细多叶光栅MLC和多个型号锥形限光筒,不仅可实现类圆形肿瘤的立体定向放射手术,而且对于非规则形状的肿瘤同样能实现立体定向放射治疗技术。因此,速锋刀对肿瘤的治疗有着更大的杀伤力、更高的精准性、更广的适应症。而对人体重要脏器无损伤,更不会破坏人体正常抗癌免疫系统。

新系统可以治疗身体任何部位、任何类型肿瘤。特别适用于治疗过程中有移动的肿瘤,例如肝脏、胰腺、肾上腺、肺部肿瘤。也适用于乳腺、前列腺、肾脏、妇科等其他肿瘤。

“某某刀”,是商业运作一种叫法,现在一些规范性的大医院也这样叫,给人一种高技术手术刀的感觉,实际上,它就是一种不折不扣的放射线治疗。

放射治疗是用各种不同能量的射线照射肿瘤,以抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。

速锋刀整个治疗疗程短,通常1周内即可完成,每次治疗仅需5-10分钟,全部治疗费用约1-3万。

放射肿瘤科物理学小组主管Indrin Chetty讲到,MRIdian Linac通过治疗过程中高质量软组织成像系统调整放射线束精密排列、适应肿瘤变化提高了放疗效果。例如治疗胰腺癌时,医生可以看到肿瘤的准确位置和形状,可以避免胃、肝脏、小肠等重要器官的损伤。

伽玛刀是“刀”的始作俑者――号称“小刀会”的第一把“刀”,也是应用最早、病例数最多、较为成熟的一把“刀”。随后,质子刀、重离子刀、X光刀、伽马刀……一时间,群刀乱舞,堪称“小刀会”。

“对于无法过麻醉关的老年癌症患者,癌细胞多处扩散的患者,与一些无法手术的癌症患者,比如鼻咽癌患者,放疗是最佳选择。”瓦里安公司全球副总裁及大中华区总裁张晓说。

责任编辑: 郭聪

多年来,技术的进步提高了放射治疗的准确度,同时保护了周围健康组织。然而,需要更多的方案解决治疗过程中肿瘤和内脏器官的自然运动带来的位置改变。

这里提醒病友,千万不要被这些形形色色的假“刀”迷惑,要明白这些“刀”的本质是放疗。不过也多亏了改名,近些年,大众对放疗的接受程度略有上升。

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肿瘤中心医学主任Steven Kalkanis讲到:“我们医院的放射肿瘤科有专用最先进放疗技术的悠久传统。相信ViewRay公司系统会给患者提供另一种治疗选择。”

上文提到过,放疗是利用高能射线来杀死癌细胞,依据高能射线的性质不同,这些刀可分为两大类:光子束和粒子束,其中光子束包含γ射线、X射线,粒子束包含质子束、重离子束。

瓦里安公司全球副总裁及大中华区总裁张晓博士。

July 30, 2014/PRNewswire:10月发表在《Neurosurgery》的研究结果显示,带有RapidArc技术EDGE放射治疗系统能够更有效更低损伤地切除多发性脑转移瘤 [1]。该治疗技术明显优于Gamma Knife(伽马刀)和Cyberknife(射波刀)。

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临床实践证明,超过70%的肿瘤患者在治疗过程中的不同阶段需要使用放射治疗,约有40%的肿瘤可以通过放疗治愈。肺癌、肝癌、肾癌、乳腺癌、宫颈癌等常见肿瘤,都可以采用放射治疗。

EDGE radiosurgery(速锋刀)治疗强度是伽马刀和射波刀的6倍以上,并且EDGE一次可以切除多个肿瘤灶,而伽马刀和射波刀一次只能切除一个肿瘤灶。

光子束类

上世纪90年代以前,放射治疗尚处于普通放疗阶段:癌症患者在接受完切除手术之后,通过放疗来进行辅助治疗。彼时,放射治疗的精准度有限,临床医生在治疗中无法对肿瘤位置精准定位,无法根据肿瘤的形状调节射线的强度。

EDGE对多发性脑转移瘤的切除,只需要22分钟或者更少时间即可完成,而伽马刀和射波刀等其他放射治疗需要1到5个小时。

1)伽玛刀

直到CT与核磁共振技术的应用,人们对身体内部构造的立体形象有了相对清晰的认识。直线加速器能够通过三维技术重建出来的肿瘤部位和大小,有选择性地对从不同角度入射的束流进行调整,实行调强放疗。

[1] ThomasEM et al. Comparison of Plan Quality and Delivery Time between Volumetric Arc Therapy (RapidArc) and Gamma Knife Radiosurgery for Multiple Cranial Metastases. Neurosurgery 2014 May 27. [Epub ahead of print]. 2014 Neurosurgery–Comparison of Plan Quality and Delivery Time between VMAT and Gamma Knife Radiosu

伽马刀,其实是的音译,是由放射性元素钴-60作为放射源的立体定向放疗,其γ射线是由钴-60自发衰败中产生。治疗过程中γ射线几何聚焦于靶区,杀伤靶区内的肿瘤组织及细胞。在此过程中,γ射线几乎不对非靶区组织产生伤害,其治疗照射靶区与正常组织界限十分明显,边缘像刀割一般,故称之为“刀”。

“锥形束CT技术出现后,可以在治疗现场看到肿瘤的实时影像,并和以前的影像进行对比,进一步提升了放疗的精准度。”张晓说,如今的技术可以实现在患者体内用电磁GPS技术追踪运动器官。对于瘤体移动的肝癌与肺癌,这一技术,可以实现更高精准度。

http://www.bioportfolio.com/news/article/2011721/Study-Shows-that-RapidArc-Radiosurgery-Substantially-More-Efficient-and-Comparable-in-Quality.html

不过伽马刀一般局限于颅内放疗,对于颅底及颅脑深部肿瘤的治疗有局限性,虽然后来研发出了体部伽玛刀,可用于治疗全身各种肿瘤,但临床应用较少、临床疗效也有很大的差别。

精准度的提升,带来照射次数的减少。过去的普通放疗,患者一个疗程一般要接受25到30次的射线照射;随着精度和准度的提高,加速器可以实现高剂量大分割,一次照射的剂量是过去的几倍、甚至二十几倍,有些癌症通过3到5次照射就可以去除。2012年,瓦里安推出的Edge系统,实现亚毫米级的精准度,可在肿瘤周边实现剂量的快速跌落。

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2)陀螺刀

发端于欧美的放射治疗,在发达国家是主流的肿瘤治疗手段,在经济合作与发展组织成员国中,有超过50%的肿瘤患者在治疗过程中接受过放疗。而中国的使用率远远低于欧美发达国家。

陀螺刀,从原理来说陀螺刀也是利用的γ射线的一种放疗模式,不同的是它利用了航天陀螺仪的旋转原理,将钴-60放射源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上,是伽马刀在工艺上的升级版。升级后陀螺刀的临床应用范围涵盖全身各个部位的良、恶性肿瘤,尤其适用于胸、腹部器官的恶性肿瘤,如肺癌、肝癌、前列腺癌等。

中华医学会放射肿瘤治疗学分会的调查报告显示,2015年需接受放疗的肿瘤新发病例为429万人,全年接受放疗患者数约为91.9万人,占新发患者需要接受放疗的21.4%。

3)X光刀

2017年2月,国家癌症中心发布的癌症数据报告,中国每天约一万人被确诊患癌,肿瘤的发病率和死亡率均高于世界平均水平。

X光刀是利用电子直线加速器产生高能X线,对肿瘤靶区进行照射,使肿瘤坏死,并能最大限度地保护周围正常组织免受损伤,由于其损毁病灶边缘锐利如刀割,所以也以“刀”自封。X光刀可治疗头部、颈部、胸部、腹部、盆腔的肿瘤。X光刀有较高穿透性、较低的皮肤剂量、较高的射线均匀度等特点,是目前国内主流的放疗设备之一。

“美国的癌症筛查率高,确诊的癌症中早期率高于中国,再加上百万人口放疗加速器数量达到12.4台,大多数早期癌症都可以通过放疗得以治愈。”张晓说,相比之下,“国内民众对于放疗认识普遍不足,加速器的配备也远远不够。”

4)TOMO刀

中华医学会放射肿瘤治疗学分会的研究显示,我国医院普遍放疗设备不足,优势放疗资源与技术集中在中心城市、大医院,很多基层医院的技术与设备水平滞后、标准化和流程化欠缺等,是制约肿瘤放疗水平的突出问题。

TOMO刀是将一台小型化直线加速器安装在螺旋CT上,反向利用CT成像原理,运用高能X射线进行放射治疗。因为结合了螺旋CT,所以TOMO刀是CT图像引导的一种三维适形调强放疗。TOMO刀原则上可以在人体内实现任何要求的剂量分布,从而给予肿瘤区域足够高的致死剂量,而同时最大程度降低对周边关键器官和正常组织的照射伤害。TOMO刀放疗是2003年正式进入临床的一种全新概念的放疗技术,能够应用于身体任何部位甚至最复杂的肿瘤。

智能放疗加快治疗速度

5)速锋刀

中国癌症的放疗普及率不高,除了放疗设备配备有限、民众认识不足外,专业人才的缺乏,也是限制条件之一。

速峰刀,其射线是X射线。速锋刀是在加速器平台上发展的,和90年代兴起的直线加速器X刀技术一样。加速器结构经历了60多年的发展并没有什么大的改变,只是通过增加新的功能和附件来满足日益增加的临床需求,以跟上放疗技术发展的步伐。速锋刀就是在原有加速器平台上加载了一些功能来实现立体定向放疗功能,如六维治疗台、高精度多叶光栅、高级成像定位技术。临床应用于颅内肿瘤、头颈部肿瘤、胸部肿瘤、腹腔肿瘤、盆腔肿瘤等。

在放射治疗流程中,放射肿瘤学医生根据患者的肿瘤情况,来确定照射射线的位置与能量。不同于一般疾病的诊疗,制定放疗方案时,往往需要专业的剂量师,根据肿瘤的形块、位置,计算出从哪个角度照射,让射线最大程度照在肿瘤上,同时对正常组织造成最小的伤害。照射后,需要物理师从质量控制的角度,评估治疗的有效性。

6)射波刀

在发达国家的医疗机构,物理师与剂量师是放疗相关科室的必备岗位,而国内医院中没有剂量师这一岗位,物理师同时要完成两个岗位的工作。

射波刀采用的也是X射线,不同的是,射波刀完全基于工业4.0的设计产物,设备更为灵活,机器臂可以多角度自由调整,治疗床可以平移及升降,还可以适当的旋转。还同时采用了影像跟踪系统,可以在治疗的同时实时监控患者体位或肿瘤位置的变化,随时调整床位、照射角度等参数,可任意角度将多达1200条不同方位的光束精准投放到全身各处的病灶上,既大大减少了肿瘤周围正常组织及重要器官的损伤,又有效减少了放射并发症的发生。

国内也缺乏专业的物理师。在美国,放射肿瘤学医生与物理师的比例为1∶1。而中国约有1.5万名放射肿瘤学医生,却只有3300多名物理师。“即使这仅有的3300多名物理师,也大量集中在大城市、大医院。”张晓说。

目前,射波刀已获FDA批准适用于身体任何部位肿瘤的治疗。

卫生计生委规划与信息司司长侯岩在中华医学会第十四次全国放射肿瘤治疗学学术会议上,将“如何提升县级医院放疗能力”作为四个问题之一,请放射肿瘤治疗学会与放疗界共同思考。

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更智能化的放疗仪器,在精度、速度上不断提升,可将人为干预因素降到最低。帮基层医院解决缺少物理师的问题,提升放疗能力。如瓦里安新推出的智能放疗RapidPlan,基于大数据技术,将以往的大量癌症放疗方案制作成数学模型,在模型的基础上、根据患者的具体肿瘤状况,可快速制定出针对性的治疗方案。

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癌症患者通过RapidPlan方案进行诊断,可找到针对自己癌症类型的最佳治疗方案。预置模型使治疗方案的制定,从几个小时甚至十几个小时缩短到十几分钟,“有多种癌症模型的技术支撑,RapidPlan可以帮物理师快速创建治疗计划,并且缩小因物理师经验不足导致的不同计划之间的水平差异。”张晓说。

粒子束类

据介绍,瓦里安在今年的北美放射肿瘤学会年会上推出的Halcyon系统,简化了放射治疗中的流程,目前正在等待中国相关部门的审批。

质子刀、重离子刀

全产业链布局不求“大而全”

质子刀基本原理是利用加速器使粒子加速,当速度接近光速的70%时,射入靶区。射线在到达肿瘤病灶前,能量释放不多;而到达病灶的瞬间,释放大量能量。这种想象被称为“布拉格峰”的能量释放,实现了对肿瘤的“立体定向爆破”。与X射线和γ射线相比,粒子束对正常组织的副作用更小,对肿瘤的杀伤作用更大。

作为全球放疗设备的主要供应商之一,瓦里安医疗系统公司在不断提升放疗设备的精度、速度、性能的同时,与全球医疗机构、研发机构合作,不断更新癌症治疗整体方案。

这里的粒子可分为氢离子和重离子(碳离子刀、氧离子刀和氦离子刀),利用氢离子的就是质子刀,利用重离子的就是重离子刀。理论上离子越大,其产生的生物学影响越大(碳离子>氧离子>氦离子),对正常组织的影响也越大,也会影响到肿瘤治疗的效果。

11月,瓦里安医疗先后与雅居乐地产公司和高达资本签署战略合作框架协议。瓦里安将与这两家公司分别在第三方独立放疗中心、康养中心、质子医院等医疗及地产项目,和国际先进肿瘤药物、器械以及治疗设备等方面进行合作。

粒子治疗适用于多种部位的肿瘤,凡是可以接受传统放疗的肿瘤,都适用质子重离子治疗。

从上游医疗设备供应商,到肿瘤医疗领域的全产业链布局,瓦里安的转型,始自今年9月份北美放射肿瘤学会年会上的宣言。基于70多年的癌症诊疗经验、医疗大数据,该公司将进行从放疗设备供应商,转型为以服务于患者癌症诊疗全周期为主的癌症全生态公司。

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“不排除有一天,你会听说瓦里安做跟手术有关,或者介入外科、分子影像等相关的业务。”张晓说。此前,瓦里安已经跟投了癌症早期筛查公司Grail。

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围绕放疗设备,建立一个癌症诊治的生态环境。在这个生态环境中会有一条完整的医疗链,“我们将促成实现美国的癌症诊疗愿景:早筛、早诊,然后通过广布的放射外科实现早治,最终提高癌症五年生存率。”张晓说。

其他类

在这个链条中,专业放疗科室的建设至关重要。目前国内很多医院将本应投在放疗科室的资金,大量放在影像科。张晓表示,瓦里安未来将整合资金,推动以社会办医的形式创办放疗中心。美国放射治疗的推广与广泛使用,便得益于大量专业的独立放疗中心。

1)海扶刀

从2016年至今,为实现区域医疗资源共享、推进分级诊疗,我国相继推动一系列政策,鼓励社会资本创建独立的医学影像诊断中心、医学检验实验室、血液透析机构、病理诊断中心四类辅助科室。“对于独立的诊疗机构,社会资本是准备好的,需求是刚性的,我们在等待一些政策的细则下来。”张晓表示。

海扶刀虽然也是小刀会的一员,但是不属于放疗的范畴。所谓的海扶刀,是将低能量超声波聚焦在靶区,瞬间形成65℃~100℃高温杀死癌细胞,治疗完成后的无活性残余,最终将被人体自行吸收。主要适用于肝脏肿瘤、胰腺癌和子宫肌瘤等。

大数据资源,也是医疗产业重点开发的领域。“在瓦里安的系统里,每天有大量数据在积累,这些数据对于患者治疗、医学发展都是宝贵的资源。”张晓举例说,仅在江苏省某医院,3台仪器在14年间就治疗了60多万人次,同时也积累了60万份数据资源。

2)纳米刀

“我们要建立一个健康的生态环境,而不是一个医疗场所;不做大而全,而是进行一些能够落地的、与合作伙伴共享资源的项目,切实地为患者提供全面、高质量的医疗服务。”张晓说。

纳米刀也不属于放疗的范畴,它是一种肿瘤消融治疗技术,通过释放高压电脉冲在肿瘤细胞膜上形成纳米级不可逆性穿孔,破坏细胞内平衡,使细胞快速凋亡,进而,体内吞噬细胞将细胞碎片吞噬掉,治疗区域逐步被正常组织所取代。

纳米刀应用范围在胰腺、肝、肾、前列腺以及其他实体器官肿瘤,尤其对靠近肝门区、胆囊胆管、胰腺的肿瘤具有独特优势。

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温馨提醒

再次提醒广大患者,这些“刀”并非真正意义上的手术刀,而是放疗的商业命名。各种“刀”各有原理,各有千秋,费用也相差甚远,但效果方面并没有本质上的差别,并不是越贵越好,需要慎重选择!

写在最后,细心的群众可能发现了,当检索各种“刀”时,大部分都是某某武警医院,或者一些民营医院,有种山寨骗局的既视感,这里面是有历史与经济原因的。

以伽马刀为例,因为涉及到放射性元素钴-60,属于国家重点管控对象,数量不能过多,一般的医院申请不到牌照。另外,伽马刀设备费用高,需要卫生部、财政部、劳动部、中国人民银行批准,这时独立于卫生部的军队系统医院在政治与财务上的自由原因,引进了大多数的伽马刀。

再以X射线为基础的各种刀为例,同样是设备昂贵,但属于加速器类型的放疗设备,不涉及放射性管控问题,资金问题成为主要限制因素,所以不缺钱的民营医院引进了很多的此类放疗设备。

基于此,广大患者大可放心,不过还是要留意配备人员的资质,毕竟再高端的仪器,也是人来操作。

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