体部伽马刀治疗肺癌目的是通过精确的定位和周密的放疗计划，最大程度的照射肿瘤，最好的保护肿瘤周围正常组织，从而更好的控制肿瘤，减少放射损伤。目前临床肺癌治疗综合放疗技术，特别是伽马刀是较常用的治疗方法。本文主要就体部伽马刀的治疗原理、剂量分布特征以及在非小细胞肺癌综合治疗中的治疗进展。
体部伽马刀是立体定向伽马射线全身治疗系统的简称，是一台可对全身各部位肿瘤实施立体定向放射治疗、具有适形功能的国产化的大型医疗设备。1998年10月开始试用于临床，目前在全国各地伽马刀临床使用已经较普及，治疗各种肿瘤病例无数，其中肺癌及肺转移癌占51%。
体部伽马刀其独特的剂量分布特征有助于采用高分次剂量和短疗程的时间剂量分割模式。大量临床治疗结果显示体部伽马刀治疗早期非小细胞肺癌（NSCLC）、肝癌和胰腺癌等实质器官肿瘤可获得较高的局控率，对这些部位的局部进展期肿瘤同时配合化疗进行综合治疗可提高疗效。
一、伽马刀治疗肺癌的原理
体部伽马刀通过旋转锥面聚焦方式将60个钴源、8500Ci的能量聚焦于一点。治疗时60束射线源随源体绕过焦点的公共轴线旋转，使每束射线变成一个动态的园锥扫描面，焦点为园锥的顶点，因此，焦点处的病灶受到的是持续性的高剂量照射，而周围正常组织受到的是瞬时的低剂量照射。
二、伽马刀治疗肺癌的剂量分布特征
伽马-线和X-线一样都属光子线，剂量分布特点是高剂量区在皮下0.5-1.5cm处，随着深度增加，剂量逐渐衰减，在8-10cm深处的吸收剂量仅为60%-70%左右。
全身伽马刀通过多源的多束射线聚焦（锥形旋转聚焦或扇形旋转聚焦）后，形成一个围绕焦点的高峰剂量区，其剂量强度从焦点中心向边缘逐步衰减，剂量分布的高剂量集中在靶区，靶外剂量递减十分陡峭，具有刀的特征，有利于靶外正常组织的保护。但剂量均匀度和适形度相对较差，特别是在靶体积较大而采用多靶点填充治疗时，应充分注意这一点。
伽马刀通过60束射线的锥面旋转聚焦后，形成一个围绕焦点的高峰剂量区，其剂量强度从焦点中心向边缘逐步衰减，其剂量分布的最大特征是高剂量集中在靶区，靶外剂量递减十分陡峭，有利于靶外正常组织的保护，但剂量均匀度相对较差，特别是在靶体积较大而采用多靶点照射时，剂量高低相差50%左右。
三、伽马刀和三维适形放疗剂量分布的区别
伽马刀是利用60束射线聚焦形成的高剂量点在靶区内填充，剂量分布曲线是高剂量点叠加后的拟合，笔者称此为“填充式三维适形放疗”，类似于粒子植入的剂量分布特点，剂量分布高度集中，剂量线分布以同心园状紧密排列，30%-50%的剂量线范围较小，具有刀的特征。
缺点是剂量分布多为园型或椭园型，当肿瘤形状不规则时，很难获得满意的适形度。
在加速器上实施的三维适形放疗通过多个野的每束射线70%左右的剂量叠加在肿瘤内形成高剂量区，每束射线必须包绕靶区，笔者称此为“包容式三维适形放疗”。包容式三维适形放疗虽可提高靶区剂量，降低靶区外剂量，但由于体部正常体积和肿瘤容积的比例关系，允许给肿瘤的照射野的数量有限。
因此，三维适形放疗剂量分布不如伽马刀集中，靶外剂量衰减梯度变化较为缓慢，30-50%等剂量线范围较大，不具备刀的特征。
下一页：伽马刀治疗肺癌的临床应用
四、伽马刀治疗肺癌的临床应用
1、伽马刀治疗在肺癌综合治疗中的应用
肺癌是根据不同病理类型选择不同的综合治疗方案。目前大体将肺癌按小细胞肺癌（SCLC）和NSCLC两大类分别选择治疗手段和综合治疗方案。
（1）小细胞肺癌小细胞肺癌以化疗+放疗+化疗的综合方案最为多见。
在化疗+放疗后仍有肿瘤残存或放疗后局部复发时，采用体部伽马刀追加剂量是可选择的有效手段。体部γ-刀局部治疗可和化疗同时进行，也可在化疗后或化疗前进行，实际治疗时机应根据病人的全身状态、对化疗的反应以及局部肿瘤大小、所在部位等来综合判断。对于化疗+放疗后仍有残存者多数伴有腺癌或鳞癌的混合成分，此时采用体部伽马刀追加剂量可有效提高局部控制剂量，降低周围正常组织照射剂量，从而可提高局控率以及远期生存率，减少放射损伤。
另外，小细胞肺癌伴有脑转移时，通常采用全脑放疗可获得快速的症状改善和生活质量的提高，但当脑转移瘤引起的症状重，病人无法坚持多次放疗时，可首选头部伽马刀一次大剂量治疗以尽快改善症状后，再做全脑放疗。因此，无论头部还是体部伽马刀在小细胞肺癌综合治疗中只能作为特殊情况下的选择手段，不能作为常规治疗手段。
（2）非小细胞肺癌非小细胞肺癌治疗手段和综合治疗方案的选择较为复杂，主要包括局部治疗手段和化疗的结合。
局部治疗手段主要有手术和放射治疗（常规放疗、三维适形放疗和γ-刀治疗等）。手术是目前公认的最有效的治疗手段，但是，在就诊时70%左右的患者因病灶进展不能切除或因年迈及医学原因不能接受手术治疗。因此，放射治疗成为这些患者选择的主要手段。但是，文献报道常规放射治疗I期NSCLC的5年生存率在10%-30%，局部复发率高达30%-70%。这些结果表明常规放射治疗技术在提高肿瘤局控率上的局限性。
近年，已有较多采用三维适形放疗技术，高分次剂量治疗早期NSCLC的临床报道，Uematsu采用单次剂量10Gy，连续5次，共50Gy的总剂量；Nagata采用单次剂量12Gy，4次48Gy的总剂量，所获得的2年局控率都在94%以上，而且，放射反应较轻。这些结果预示采用高分次剂量、短疗程模式治疗早期NSCLC有广阔的前景。但对于不能手术的局部中、晚期NSCLS的治疗，目前更多采用的是放疗结合化疗的综合治疗。
放疗技术的进步唯一想做的就是对肿瘤区域照射剂量的提升。对于早期NSCLC来讲，通过提升照射剂量、缩短治疗时间来提高局控率是可行的。但是，对于局部中、晚期NSCLC，对过大靶区范围的高剂量照射，将会产生严重的放射损伤。因此，要想提高NSCLC局控率而不增加放射损伤，必须建立放射治疗的小靶区高剂量的概念。体部伽马刀填充式三维适形放疗的治疗原理有助于小靶区高剂量的实施，因此，在NSCLC的综合治疗中发挥着重要作用。
对早期NSCLC（T1-2N0-1M0），原发灶为周围型或原发灶距食管和脊髓大于2cm的中央型，因年迈或医学原因不能接受手术或本人拒绝手术者，可采用体部伽马刀治疗。治疗的原则是只照射原发灶或肺门肿大的淋巴结，不对纵隔淋巴引流区进行预防照射。根据病人全身状态和肿瘤细胞的分化程度考虑同时或先后配合化疗或辅助治疗。体部伽马刀治疗时用真空成形袋进行体位固定，CT扫描层厚5mm，间距5mm，图像通过网络传送到工作站。
靶区在肺窗上勾画，与纵隔窗比较，PTV 在GTV基础上根据各肿瘤所在部位的脏器移动情况适当扩野，因脏器移动最大是受呼吸的影响，因此，扩野原则是上下范围比左右前后大，下肺比上肺大，肺周边比肺门和纵隔大，小病灶比大肿瘤大。体部γ-刀工作站上的图像清晰度不够，勾画靶区时，必须仔细与定位CT片比较进行。治疗计划以完全覆盖靶区的剂量线为处方剂量线。当肿瘤形状不规则时，至少应以覆盖靶区95%范围的剂量线为处方剂线。
体部伽马刀以50%剂量线覆盖靶区为布靶点要求。根据靶区大小决定分次量和总剂量。病灶<3cm，50%剂量线处8-10Gy/次，40-48Gy/4-6次。病灶3-5cm，50%剂量线处5Gy，50Gy/10次。病灶>5cm，40-50%剂量线处3-4Gy，40Gy后缩野追加剂量20-30Gy。
近期疗效：完全缓解（CR）率为70%左右，1年局控率92.9%，1、2年总生存率分别为85.7%和78.6%。肺的早期放射反应多数为0级，II级为10%左右，放射性食道反应在周围型肺癌几乎没有，在中央型肺癌有时会引II-III级的食管反应。肺的晚期放射损伤主要表现为局限性纤维化，不影响肺功能。晚期食管损伤主要表现为局限性狭窄。
对早期NSCLC的治疗专家认为：年轻、没有手术禁忌症者应首选手术治疗。年迈或有手术禁忌症者体部伽马刀或三维适形放疗是首选手段。
无论采用伽马刀还是三维适形放疗，由于受呼吸运动的影响，在定位、靶区勾画和摆位的多个环节上都存在误差。但是，通过质量控制和经验积累，可有效的减少误差。另外，同时配合化疗多数患者可耐受，而且，可提高远期生存率。随着长寿老人的增多，不能承受手术治疗的早期NSCLC日益增多，局部高剂量照射+低毒化疗方案综合治疗早期NSCLC是今后的发展方向。
对局部中、晚期NSCLC，可先行3-4周期的化疗后或同时进行体部γ-刀治疗，治疗的范围主要集中在原发病灶和肿大的淋巴结，原发病灶和肿大淋巴结之间，肿大淋巴结之间的区域不做照射，不做纵隔区域的预防照射，使治疗区域内形成大小不等的相对独立的靶区。照射区域的缩小，为提高靶区的绝对控制剂量和放射耐受性，减轻放射反应创造了条件。要达到这种照射效果，体部伽马刀的填充式三维适形放疗相对简便可行，而加速器的包容式三维适形放疗复杂而困难。
因此，体部伽马刀是综合治疗局部中、晚期NSCLC的重要手段之一。如何解决传统常规放疗想解决的预防照射淋巴引流区域的问题，笔者认为通过化疗更为可行和有利，如果不照射那些所谓预防区域，将会使放疗的靶区范围大大缩小，有助于放疗剂量的提高和放射损伤的减少。在采用这一思路治疗局部中、晚期NSCLC的化疗方案主要是目前常用的诺维苯+顺铂、健择+顺铂、紫杉醇+顺铂和泰素帝+顺铂等，多数患者在伽马刀治疗中局部反应较常规放疗反应轻，对化疗的耐受性较好，近期疗效和毒副反应正在观察中。
关于NSCLC脑转移的治疗：多年来一直采用全脑放疗30-40Gy后+局部加量放疗。
对于孤立的转移灶有的采用外科手术切除或采用局部放疗。在伽马刀技术出现以后，对颅内孤立转移灶的治疗应首选伽马刀治疗。除小细胞肺癌等放射敏感肿瘤以外的脑转移，伽马刀治疗后是否需要加全脑放疗，一直是大家争论的焦点。
综合分析了10家单位采用单纯伽马刀治疗和伽马刀+全脑放疗对脑转移瘤生存期的影响。一共569例患者，其中268例单纯伽马刀治疗，301例伽马刀+全脑放疗，两组的各项条件基本相同，结果两组的生存期没有明显差异。文章最后的结论指出对脑转移瘤采用不加全脑放疗的单纯伽马刀治疗并不会影响病人的生存期。这一结果给我们在今后治疗脑转移瘤的手段选择上提供了重要的参考，对加全脑放疗和不加全脑放疗的临床价值值得重新认识。
研究者山本等对伽马刀治疗颅内多发性转移灶的安全性进行了研究，并精确的计算了不同数目转移灶的局部剂量和全脑所受的剂量。他们治疗的脑转移灶数目的中位数是17个、最多43个，而且通过计算全脑所受的剂量是可以耐受的，其结论是采用伽马刀治疗颅内多发性转移灶是安全的。笔者在临床治疗中最多治疗过20个转移灶，并没有引起严重的放射反应，相反，肿瘤所致的症状很快得到改善。
当然，在治疗多发性转移灶时，不仅要考虑数目，还必须考虑肿瘤的大小和所有肿瘤的容积占全脑容积的比例。因此，对于NSCLC颅内转移治疗手段的选择和多发灶的伽马刀治疗等问题还需结合临床实际和病人情况加以考虑。
头部伽马刀治疗脑转移是采用一次大剂量照射，治疗后可迅速缓解症状，改善生活质量，而且，积极配合治疗原发病灶，可明显延长患者生存期。
（3）肺转移瘤肺是各种肿瘤转移的最常见部位之一。
转移灶多位于肺野中外带，可见多发或单发。治疗应首先根据原发肿瘤对化疗的敏感性选择相应的化疗方案，治疗3-4周期后采用局部治疗手段。对一些化疗不敏感肿瘤的肺转移可先行局部治疗。体部γ-刀是治疗肺转移瘤最安全有效的手段。少数转移灶的治疗对肺功能的影响很小。但是，过多转移灶的治疗会对肺功能产生严重影响。
因此，对治疗数目的确定没有统一的标准，应根据病灶大小、彼此的位置、病人的肺功能状态以及肿瘤生物学形为等综合考虑。必须注意的是有的肺转移瘤生长缓慢，不治疗可能也有相当长的生存期，如果数目过多，采用伽马刀治疗后虽可控制肿瘤。
伽马刀治疗肺癌临床应用非常广泛，是不少不做手术病人的首选治疗。伽马刀治疗的过程中技术是非常关键因素，所以选择伽马刀治疗专家非常重要。