專業腫瘤治療-季懋欣

用哪種”刀”做放療,差別大嗎? 常聽到的放療機器原理!!!

季懋欣醫師

螺旋刀,真光刀,瑞速刀,弧形刀,質子刀,電腦刀,是用什麼刀在治療??

放射治療不用刀,"XX刀"只是廠牌名稱!!!
現在所聽到的放射治療泛指使用"游離輻射"從體外進行照射的方法(EBRT)。
上述幾種刀,除了質子治療以外,都用光子,也就是X光治療。

為了讓病人易懂,"電療","燒掉腫瘤"都有人拿來形容放射治療。

先來看看放射治療的進展歷史,這是幫學生上課常秀的一張圖

從1960年代放放射治療成為一個專科後,通常是病人及學生最常聽過的鈷六十(Cobalt 60),在世界上已經幾乎被直線加速器(Linac)取代。治療的技術從2D到3D(三度空間順形放射治療)到2000年左右的IMRT(強度調控放射治療);配合影像導引 (image guided radiotherapy, IGRT) 與旋轉照射(Arc therapy) ,再再使治療速度更快,副作用更低。常在報章露臉的螺旋刀 (Tomotherapy),真光刀(True beam)都屬於此類新型治療機器。

常用的X光治療技術介紹

放療用的高能X光,可治療較深的腫瘤,如體內八公分深。現在講的放療常用的IMRT技術,是在直線加速器加上多葉式準直儀(MLC,會動的機器葉片),配合新式電腦治療計畫系統,在照野內不同點給予不同劑量,使腫瘤有最佳化的劑量分佈。

強度調控弧形治療(VMAT),依照臨床需求,放射治療射束以弧形(最大360 度)動態連續給予,可在不同角度進行射束的強度調節大幅減少治療時間。台灣所使用的放療機器多具備 VMAT 技術與影像導引(image guidance)功能,在每次治療前進行對位校正,減少治療中可能發生之位移誤差。目前世界流行以CT進行治療前對位為主;新一代MRI對位機型也正發展,在軟組織(腹腔內腫瘤,胰臟癌等)較CT顯影清楚精準,台灣目前尚未引入。

螺旋刀,真光刀,瑞速刀,弧形刀,電腦刀真的差很多嗎??

各個不同的"刀名",主要是廠牌差異。光子治療機器,基本原理大同小異。
機器有更細的MLC,治療速度更快,開啟的照野範圍一定越精緻
治療計劃系統越新,電腦跑計畫速度一定是越快

通常這把刀,名字也越Fancy!!
放療就是使用游離輻射來消滅腫瘤
越新的刀,基本上照射越精準,MLC動得越快,無非增加強病人及醫師的自信!!

新光腫瘤科的螺旋刀和弧形刀

螺旋刀(Tomotherapy):
Tomotherapy是一種特殊形式的強度調控放射治療(IMRT),運作方式和電腦斷層掃描相似。治療機頭中的直線加速器360度環繞運行,可以從51個照射角給予高能量X光治療。在病人擺位時,TOMO本身的環狀影像訊號偵測器,可以做MVCT(百萬伏特X光電腦斷層掃描影像)進行精確對位,這是影像導引放射治療 (IGRT)的應用。在治療時(Beam on),治療床會同步移動,結合氣動式的多葉式準直儀(MLC),高速交錯開合完成IMRT治療。


新光腫瘤科螺旋刀寫真

螺旋刀特色:
1. 非常多的入射方向和角度,能有效降低正常組織的劑量,減低副作用。
2. Tomotherapy的治療路徑最長有160公分,在一次照射過程可以進行多靶點照射。
3. 能夠執行一些極不規則劑量照野,如:全骨髓照射,全肋膜照射和全腹腔照射。
4. 可以進行高劑量的立體定位放射手術(SRS)
5. 治療前對位MVCT相較傳統CT(KVCT),較不受金屬異物干擾,有植入物的病人,可以清楚顯影。

弧形刀(VMAT)

弧形刀或弧形強度調控放射治療機,屬於弧形強度調控放射治療 (arc IMRT)的應用。它的特色是在直線加速器動態旋轉的過程中,同時執行放療。一個弧形轉動最多358度,同時配合MLC的葉片動態開闔來進行強度調控。

弧形刀的優勢:

  1. 治療時間縮短,能夠減少照射時間和轉動機頭的停頓時間。在最常使用的單次治療劑量1.8-2Gy可縮短到5分鐘以內。
  2. 動態弧形照射相當於細切照射角度,所以能讓劑量分布更順行,照射正常組織時劑量更少。使用精細MLC的機器,被證實順行度有可能做的和Tomotherapy一樣好。
  3. 能夠進行放射手術(SBRT)。
  4. 同樣能夠執行影像導引放射治療(IGRT),通常使用KVCT(千伏特級電腦斷層),但是要注意能量較低易受金屬影響影像品質。

弧形刀治療要注意的:

  1. 治療床能水平移動,進行「非同平面治療」。要注意病人和治療機頭碰撞的風險。
  2. 弧形刀的照野大小約40×40公分,若是治療範圍太大需要分階段來進行照射。


新光腫瘤科弧形刀寫真

放療設備一直推陳出新,各有特色優點,並非越新的機器就一定可以把病給治好。無論使用"哪把刀",仰賴放射腫瘤科醫師專業的評估,絕對不是病人說要哪台機器就用哪台機器的;物理師(physicist)反覆進行的品質保證(QA)也是確保機器沒有問題最不可或缺的重要步驟。
最近比較夯的質子治療,放射手術,硼中子治療就流到下次吧!!!

[常見放療技術比較 (新光腫瘤治療科網站)

Property螺旋刀Tomotherapy弧形刀,瑞速刀電腦刀Cyberknife伽瑪刀GammaKnife
適應症全身全身全身僅頭部
同一療程的治療範圍160 cm(較無限制)40 cm3-5 cm以內3 cm以內
多靶點照射可同時照射多個腫瘤病灶,縮短療程時間須分段治療可以做,但一個靶點一療程,對位與治療時間很長可以做,但一個靶點一療程,對位與治療時間很長
強度調控系統51個角度、360度螺旋式旋轉強度調控照射弧形強度調控照射非強度調控原理非強度調控原理
治療床邊治療邊移動,增加照射角度多元性治療時固定治療時固定治療時固定
照射區域的劑量分布最佳且穩定(順形度和均勻度皆很好)稍不均勻較不均勻
針對複雜外形照射區域不適用不適用
分次治療較難
單次治療時間約10-15分鐘約5分鐘20分鐘 ~ 2小時20分鐘 ~ 1小時(放射核種隨時間衰變會增加治療時間)
影像導引放射治療 (IGRT)MVCTKVCTX光影像進行對位
非同平面治療必定必定
安全性絕對不可能發生碰撞有可能(尤其是使用「非同平面治療」的時候,雖有防撞機制,仍有發生紀錄)有可能不可能