放射手术定位“微侵袭”
王伟民 吴鸿勋 梁军潮
过去，当病人被医生告知患了脑瘤时候，不论肿瘤的部位如何，不论肿瘤大小，不论其性质怎样，患者都将面临一个严酷的选择，那就是开颅手术。为此，医患双方都将在巨大的精神压力下完成治疗。开颅手术患者不仅要承受的治疗伤痛，而且还要面对手术死亡、术后伤残、手术感染等医疗风险。能否以不开颅手术或微小开颅手术的方法达到常规手术的治疗效果，甚至更好些呢？即以“最小的医疗创伤，达到最佳的治疗效果”，这是医学之父希波克拉底2400多年前提出的治疗理念。答案是肯定的，并且已成为今天一些脑病治疗的现实和日
常工作。随着立体定向放射神经外科技术的开展，自1993年我国引进第一台伽马刀以来，医患双方在对待一些脑病时都已逐渐从巨大的精神压力、巨大的伤痛和手术风险中解脱出来。然而，事物都是一分为二的，任何一种好的治疗方法都不可能医治所有的疾病。一种好的治疗方法如果适应症选择不当，治疗方法使用不好，都有可能发生严重后果，给病人造成难以挽回的损失。对新疗法的认识、理解和掌握，应是每个医生和患者选择治疗方法时所需要面对的问题。
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放射手术定位准
立体定向放射神经外科技术是指通过立体定位方法将高能射线聚焦在颅内某一局限性靶区并进行照射，使之发生放射生物学效应，而靶区周围的组织因照射剂量的锐减而损伤轻微，从而在靶区边缘形成一个如刀割样的治疗边界，达到类似外科手术的效果。早在20世纪50年代初，瑞典的Leksell教授首先提出立体定向放射外科的概念，即采用窄条幅射光束交叉集中，通过单次照射颅内靶点，以求精确破坏脑内的病变组织而达到治疗目的。该方法最初只用于治疗功能性疾病
及精神病人，医生用接在立体定向仪上的x射线代替破坏电极，从不同方向照射内囊造成破坏灶，结果使一例强迫性神经官能症病人的手术达到满意效果。
经过16年的努力，在1967年Leksell教授与多个学科的专家一起研制成功世界上第一台伽马刀。此“刀”当时只有170个钴源，临床上最先应用它治疗疼痛和精神障碍病人。1972年研制出拥有179个钴源的第二代伽马刀，由于放射源增加和精确性大大提高了，故成功地用于治疗一些脑动静脉畸形及患颅内肿瘤的病人。
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20世纪80年代后，随着放射影像技术即CT、MR及DSA等的迅速发展，伽马刀技术也不断完善，由201个钴源组成的第三代伽马刀产生了，并由A型改进到B型。第三代伽马刀设备的机械误差只有0.1mm。最近医学科研工作者又推出了全新概念的高智能型伽马刀———C型伽马刀，C型伽马刀改进了B型伽马刀的不足之处，进入了全自动化、智能化、程序化、数字化的时代。尤其是自动定位糸统的发明，使整个治疗时间大大缩短，避免了原来靠人工调整座标可能导致的误差。
放射剂量计划系统是伽马刀治疗的关键部分，以往使用的计划系统，其计算过程为半计算机化、半手工的联合操作，费力、耗时。而且，由于计算结果及等剂量曲线分布与定位图像分离，可靠性受限制，易出现人为误差。随着计算机与图像处理技术的发展，新一代的剂量计划系统由计算机工作站、光盘驱动器、磁带机、图像扫描仪、高分辨彩色显示器以及激光图文打印机等设备组成，成为集剂量计算、自动设计、多种测量与统计功能、三维图像显示以及治疗计划为一体的智能系统，有助于进一步避免可能出现的人为误差及信息耗损导致的错误。
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迄今，成熟的伽马刀技术临床应用已在全球普及，截至2001年6月，已有147台伽马刀分布全球各地。自1995年至今，我们已用Leksell-伽马刀治疗各类脑病3300余例。至去年底，全球累计治疗不同颅内疾病病人达11万余例，病种达20余种，其中近10年治疗的病例数量是前20年治疗总数的20倍。
“智能刀”损伤少
放射神经外科的手术不同于传统手术概念，它是一次性大剂量照射使受照组织中细胞的DNA双螺旋链被高能射线打断。这些细胞因不能正常代谢而迅速破裂和死亡，同时，受照射组织中毛细血管壁也因射线作用而产生肿胀、变性、坏死。血管管腔变窄和血液流动减慢可促使血栓形成，最终造成血管闭塞，从而达到控制肿瘤生长的目的。而且，由于手术在靶区边缘急剧下降的剂量梯度和治疗所需等剂量曲线与靶区的三维体积一致，所以，用伽马刀进行放射手术，靶区外脑组织通常不会受到有临床意义的照射损伤。
智能型伽马刀采用呈半球形排列的201个微小的钴放射源，每个钴源发出的伽马射线都经过准直器准确地聚于球形的放射装置中心，形成共同焦点。手术医生通过变换准直器和堵塞伽马射线，可产生任意大小和形态的放射区域，一次性摧毁颅内病变组织从而达到类似于外科手术的效果。为了保证机器的正常运转和治疗的精确性，现代伽马刀治疗系统还建立了完善的质量控制及保证体系，医学工程人员会定期在机械及放射物理方面对其进行测试。
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放射神外手术最大的特点是不经开颅便可“切除”颅内病变，治疗中病人无痛苦，可保持清醒，无麻醉风险，而且手术精确，误差小(±0.1mm)，效果可达到显微外科水平。手术简便、省时，治疗照射1次即可完成，病人可在门诊或1～2个住院日内完成，减少了开颅手术并发症多、残死率高的风险。但其也存在一些不足之处，如由于放射生物效应在组织中是逐渐产生的，病灶不似手术切除那样即刻移除，因此一些症状是逐渐消失的，即疗效需要一段时间才能显现出来。另一个问题是如果适应症选择不当或治疗方案不妥，则可能产生放射
性脑病。
一般来说，对于严重的高颅压病或病变较大(超过4.0cm)及有明显占位效应的肿瘤，及位于大脑凸面易于开颅手术切除的病灶，仍应首选外科手术治疗。
临床应用范围广
对于各种颅内小的良性肿瘤，伽马刀手术可以起到很好的控制效果，如垂体瘤、实性颅咽管瘤、听神经瘤等经治疗可明显缩小甚至消失，其余亦有不同程度的皱缩，从而达到“人瘤共存”的效果。但对于凸面脑膜瘤及三角区脑膜瘤的治疗应慎重，以防止严重脑水肿的出现。国内外资料证明，伽马刀治疗以垂体瘤、听神经瘤效果最为确切，随访时间也最长，最长随访的病例已达到26年。综合文献报道，对听神经瘤的局部控制率可达90%，大约有30%患者术后仍保存原有的听力水平，且没有与治疗有关的手术死亡或其他并发症。而听神经瘤常规显微手术的面神经损伤率常达20%以上，脑脊液漏、感染、三叉神经损伤、后组颅神经损伤等并发症达14%，平均手术死亡率2.1%，术后仅有20%患者保存术前听力水平。垂体瘤的伽马刀治疗近年来病例数有明显的增加，近期的资料表明，伽马刀治疗的成功率与手术基本一致，但没有死亡率及手术出现的并发症，肿瘤复发率也只有0.83%，低于常规开颅手术后的平均复发率(2%)。
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全身恶性肿瘤常常发生脑转移瘤，尸解发现其约占癌症死亡病例的40%～50%。未经治疗的脑转移瘤患者，平均生存期仅1月左右，目前对脑转移瘤的治疗主要目的是延长患者生存期，提高生存质量。由于大多脑转移瘤组织来源于外胚层，对放射线非常敏感，且转移瘤生长的放射生物学特性是晚反应组织包绕早反应组织，有清楚的边界，故是伽马刀治疗的良好适应症。有人统计，一般转移瘤经伽马刀治疗后1～3个月可完全消失。如进行显微外科手术或手术加全脑放疗综合治疗的900余例脑转移瘤的病人中，肿瘤的局部控制率平均76.2%，术后复发率14.6%，术后一月死亡率12.3%，平均生存期8个月。与之相比，近年国内外资料脑转移瘤伽马刀治疗结果，肿瘤平均控制率可达94%，复发率仅为.5%，平均生存期达13个月。由于伽马刀治疗不能预防原发病灶的进一步转移，且无法对已转移的亚临床灶进行治疗，因此，伽马刀的治疗最好还是结合全脑常规放疗，这被视为当前治疗脑转移瘤的“金标准”。
伽马刀对于脑胶质瘤、分化良好的星形细胞瘤及毛细胞性星形细胞瘤治疗效果较显著，可使瘤体显著缩小，对于室管膜瘤、少枝突胶质瘤、髓母细胞瘤等亦有明确的控制效果，但对于高度恶性的间变型星形细胞瘤及多形性胶质母细胞瘤治疗效果不佳，这主要由恶性脑胶质瘤生长的多样性和浸润性所决定。因此，治疗这类脑瘤，需配合手术及放化疗，才能尽力延长患者的生存时间和提高生存质量。
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伽马刀治疗生殖细胞瘤、鼻咽癌、淋巴瘤以直径在4cm以内者效果最好，瘤体常常在治疗后3～6个月即明显缩小甚至消失，但需要配合常规放化疗方可有效地控制肿瘤的转移播散和复发。这也说明伽马刀已成为目前各种恶性脑瘤综合治疗的手段之一。
伽马刀治疗脑动静脉畸形(AVM)是目前公认的理想方法之一，但以畸形血管团直径在4cm以内者疗效良好并对于手术或栓塞后有残留者也是最佳选择。一般AVM在伽马刀治疗后2年闭塞率可达80%～90%，3～5年后仍可继续闭塞，且较少并发症。治疗海绵状血管瘤一般瘤灶应小于3cm，手术达闭塞率约在70%左右。治疗后出血及水肿是手术的主要并发症，但完全闭塞后的AVM不再发生脑出血，癫痫症状的缓解率也可达50%以上。提高AVM疗效的关键在于制定最佳的剂量规划，而DSA和MRA联合定位对降低并发症、提高疗效有很大帮肋。巨大的AVM单纯用伽马刀治疗效果较差，出血的发生率也高，目前较好的方法是先行介入治疗使瘤体积缩小后再行伽马刀治疗。
脑功能性疾病的治疗是伽马刀最早涉及的领域，如疼痛、运动性疾病及癫痫和有抗药性的精神病等。目前，伽马刀在癫痫方面的治疗已取得较大进展，使用伽马刀进行非开颅的胼胝体切开阻断术，海马回或杏仁核毁损术等治疗在国内都已经开展。最近临床资料表明，癫痫治疗的有效率可达70%～80%，与开颅手术大体相当。三叉神经痛的伽马刀治疗效果目前较为肯定，有效率达80%～90%，经伽马射线照射的三叉神经感觉根传导痛觉大大减低甚至消失，而其功能尚存。
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虽然伽马刀手术在治疗神经外科疾病方面有很多优点，如微侵袭、免开颅、安全可靠、无麻醉意外、无出血、感染等，但若适应症掌握不好，治疗不当，同样会产生不良后果，甚至出现严重的并发症。轻者可出现头痛、恶心、呕吐、癫痫、肢体麻木、乏力或神经功能障碍，严重的则可产生放射性脑坏死及广泛的脑水肿，甚则危及生命。临床资料亦有不少伽马刀术后再开颅手术的报告：Leksell报道，伽马刀治疗的550例病人中，远期放射性脑坏死的发生率为3%，脑水肿的发生时间通常在治疗后1～18个月，以3～9个月为高峰，约有0%～11%
的患者遗留有永久性的功能障碍，对难以控制的高颅压，必要时可考虑开颅手术以达到减压之目的。
放射外科临床应用越来越广，并日益成为主流神经外科中的重要部分。随着影像诊断技术的进步，图像融合技术及定位技术的发展，伽马刀的临床应用领域将进一步拓展。如放疗增敏剂的研究开发应用，可增加靶细胞对射线的敏感性，降低治疗剂量，提高疗效，同时可保护周围的正常脑组织，防止严重并发症的发生。基础的研究将继续在不同组织的放射生物学效应方面展开，进一步的多靶点的试验将在与其它治疗方法的疗效相比较方面对放射外科的作用做出评估。同时，放射外科在治疗脊髓和全身疾病(如肿瘤、血管畸形)方面也将迅速
展开并广泛应用于临床。, 百拇医药
过去，当病人被医生告知患了脑瘤时候，不论肿瘤的部位如何，不论肿瘤大小，不论其性质怎样，患者都将面临一个严酷的选择，那就是开颅手术。为此，医患双方都将在巨大的精神压力下完成治疗。开颅手术患者不仅要承受的治疗伤痛，而且还要面对手术死亡、术后伤残、手术感染等医疗风险。能否以不开颅手术或微小开颅手术的方法达到常规手术的治疗效果，甚至更好些呢？即以“最小的医疗创伤，达到最佳的治疗效果”，这是医学之父希波克拉底2400多年前提出的治疗理念。答案是肯定的，并且已成为今天一些脑病治疗的现实和日
常工作。随着立体定向放射神经外科技术的开展，自1993年我国引进第一台伽马刀以来，医患双方在对待一些脑病时都已逐渐从巨大的精神压力、巨大的伤痛和手术风险中解脱出来。然而，事物都是一分为二的，任何一种好的治疗方法都不可能医治所有的疾病。一种好的治疗方法如果适应症选择不当，治疗方法使用不好，都有可能发生严重后果，给病人造成难以挽回的损失。对新疗法的认识、理解和掌握，应是每个医生和患者选择治疗方法时所需要面对的问题。
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放射手术定位准
立体定向放射神经外科技术是指通过立体定位方法将高能射线聚焦在颅内某一局限性靶区并进行照射，使之发生放射生物学效应，而靶区周围的组织因照射剂量的锐减而损伤轻微，从而在靶区边缘形成一个如刀割样的治疗边界，达到类似外科手术的效果。早在20世纪50年代初，瑞典的Leksell教授首先提出立体定向放射外科的概念，即采用窄条幅射光束交叉集中，通过单次照射颅内靶点，以求精确破坏脑内的病变组织而达到治疗目的。该方法最初只用于治疗功能性疾病
及精神病人，医生用接在立体定向仪上的x射线代替破坏电极，从不同方向照射内囊造成破坏灶，结果使一例强迫性神经官能症病人的手术达到满意效果。
经过16年的努力，在1967年Leksell教授与多个学科的专家一起研制成功世界上第一台伽马刀。此“刀”当时只有170个钴源，临床上最先应用它治疗疼痛和精神障碍病人。1972年研制出拥有179个钴源的第二代伽马刀，由于放射源增加和精确性大大提高了，故成功地用于治疗一些脑动静脉畸形及患颅内肿瘤的病人。
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20世纪80年代后，随着放射影像技术即CT、MR及DSA等的迅速发展，伽马刀技术也不断完善，由201个钴源组成的第三代伽马刀产生了，并由A型改进到B型。第三代伽马刀设备的机械误差只有0.1mm。最近医学科研工作者又推出了全新概念的高智能型伽马刀———C型伽马刀，C型伽马刀改进了B型伽马刀的不足之处，进入了全自动化、智能化、程序化、数字化的时代。尤其是自动定位糸统的发明，使整个治疗时间大大缩短，避免了原来靠人工调整座标可能导致的误差。
放射剂量计划系统是伽马刀治疗的关键部分，以往使用的计划系统，其计算过程为半计算机化、半手工的联合操作，费力、耗时。而且，由于计算结果及等剂量曲线分布与定位图像分离，可靠性受限制，易出现人为误差。随着计算机与图像处理技术的发展，新一代的剂量计划系统由计算机工作站、光盘驱动器、磁带机、图像扫描仪、高分辨彩色显示器以及激光图文打印机等设备组成，成为集剂量计算、自动设计、多种测量与统计功能、三维图像显示以及治疗计划为一体的智能系统，有助于进一步避免可能出现的人为误差及信息耗损导致的错误。
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迄今，成熟的伽马刀技术临床应用已在全球普及，截至2001年6月，已有147台伽马刀分布全球各地。自1995年至今，我们已用Leksell-伽马刀治疗各类脑病3300余例。至去年底，全球累计治疗不同颅内疾病病人达11万余例，病种达20余种，其中近10年治疗的病例数量是前20年治疗总数的20倍。
“智能刀”损伤少
放射神经外科的手术不同于传统手术概念，它是一次性大剂量照射使受照组织中细胞的DNA双螺旋链被高能射线打断。这些细胞因不能正常代谢而迅速破裂和死亡，同时，受照射组织中毛细血管壁也因射线作用而产生肿胀、变性、坏死。血管管腔变窄和血液流动减慢可促使血栓形成，最终造成血管闭塞，从而达到控制肿瘤生长的目的。而且，由于手术在靶区边缘急剧下降的剂量梯度和治疗所需等剂量曲线与靶区的三维体积一致，所以，用伽马刀进行放射手术，靶区外脑组织通常不会受到有临床意义的照射损伤。
智能型伽马刀采用呈半球形排列的201个微小的钴放射源，每个钴源发出的伽马射线都经过准直器准确地聚于球形的放射装置中心，形成共同焦点。手术医生通过变换准直器和堵塞伽马射线，可产生任意大小和形态的放射区域，一次性摧毁颅内病变组织从而达到类似于外科手术的效果。为了保证机器的正常运转和治疗的精确性，现代伽马刀治疗系统还建立了完善的质量控制及保证体系，医学工程人员会定期在机械及放射物理方面对其进行测试。
, http://www.100md.com
放射神外手术最大的特点是不经开颅便可“切除”颅内病变，治疗中病人无痛苦，可保持清醒，无麻醉风险，而且手术精确，误差小(±0.1mm)，效果可达到显微外科水平。手术简便、省时，治疗照射1次即可完成，病人可在门诊或1～2个住院日内完成，减少了开颅手术并发症多、残死率高的风险。但其也存在一些不足之处，如由于放射生物效应在组织中是逐渐产生的，病灶不似手术切除那样即刻移除，因此一些症状是逐渐消失的，即疗效需要一段时间才能显现出来。另一个问题是如果适应症选择不当或治疗方案不妥，则可能产生放射
性脑病。
一般来说，对于严重的高颅压病或病变较大(超过4.0cm)及有明显占位效应的肿瘤，及位于大脑凸面易于开颅手术切除的病灶，仍应首选外科手术治疗。
临床应用范围广
对于各种颅内小的良性肿瘤，伽马刀手术可以起到很好的控制效果，如垂体瘤、实性颅咽管瘤、听神经瘤等经治疗可明显缩小甚至消失，其余亦有不同程度的皱缩，从而达到“人瘤共存”的效果。但对于凸面脑膜瘤及三角区脑膜瘤的治疗应慎重，以防止严重脑水肿的出现。国内外资料证明，伽马刀治疗以垂体瘤、听神经瘤效果最为确切，随访时间也最长，最长随访的病例已达到26年。综合文献报道，对听神经瘤的局部控制率可达90%，大约有30%患者术后仍保存原有的听力水平，且没有与治疗有关的手术死亡或其他并发症。而听神经瘤常规显微手术的面神经损伤率常达20%以上，脑脊液漏、感染、三叉神经损伤、后组颅神经损伤等并发症达14%，平均手术死亡率2.1%，术后仅有20%患者保存术前听力水平。垂体瘤的伽马刀治疗近年来病例数有明显的增加，近期的资料表明，伽马刀治疗的成功率与手术基本一致，但没有死亡率及手术出现的并发症，肿瘤复发率也只有0.83%，低于常规开颅手术后的平均复发率(2%)。
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全身恶性肿瘤常常发生脑转移瘤，尸解发现其约占癌症死亡病例的40%～50%。未经治疗的脑转移瘤患者，平均生存期仅1月左右，目前对脑转移瘤的治疗主要目的是延长患者生存期，提高生存质量。由于大多脑转移瘤组织来源于外胚层，对放射线非常敏感，且转移瘤生长的放射生物学特性是晚反应组织包绕早反应组织，有清楚的边界，故是伽马刀治疗的良好适应症。有人统计，一般转移瘤经伽马刀治疗后1～3个月可完全消失。如进行显微外科手术或手术加全脑放疗综合治疗的900余例脑转移瘤的病人中，肿瘤的局部控制率平均76.2%，术后复发率14.6%，术后一月死亡率12.3%，平均生存期8个月。与之相比，近年国内外资料脑转移瘤伽马刀治疗结果，肿瘤平均控制率可达94%，复发率仅为.5%，平均生存期达13个月。由于伽马刀治疗不能预防原发病灶的进一步转移，且无法对已转移的亚临床灶进行治疗，因此，伽马刀的治疗最好还是结合全脑常规放疗，这被视为当前治疗脑转移瘤的“金标准”。
伽马刀对于脑胶质瘤、分化良好的星形细胞瘤及毛细胞性星形细胞瘤治疗效果较显著，可使瘤体显著缩小，对于室管膜瘤、少枝突胶质瘤、髓母细胞瘤等亦有明确的控制效果，但对于高度恶性的间变型星形细胞瘤及多形性胶质母细胞瘤治疗效果不佳，这主要由恶性脑胶质瘤生长的多样性和浸润性所决定。因此，治疗这类脑瘤，需配合手术及放化疗，才能尽力延长患者的生存时间和提高生存质量。
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伽马刀治疗生殖细胞瘤、鼻咽癌、淋巴瘤以直径在4cm以内者效果最好，瘤体常常在治疗后3～6个月即明显缩小甚至消失，但需要配合常规放化疗方可有效地控制肿瘤的转移播散和复发。这也说明伽马刀已成为目前各种恶性脑瘤综合治疗的手段之一。
伽马刀治疗脑动静脉畸形(AVM)是目前公认的理想方法之一，但以畸形血管团直径在4cm以内者疗效良好并对于手术或栓塞后有残留者也是最佳选择。一般AVM在伽马刀治疗后2年闭塞率可达80%～90%，3～5年后仍可继续闭塞，且较少并发症。治疗海绵状血管瘤一般瘤灶应小于3cm，手术达闭塞率约在70%左右。治疗后出血及水肿是手术的主要并发症，但完全闭塞后的AVM不再发生脑出血，癫痫症状的缓解率也可达50%以上。提高AVM疗效的关键在于制定最佳的剂量规划，而DSA和MRA联合定位对降低并发症、提高疗效有很大帮肋。巨大的AVM单纯用伽马刀治疗效果较差，出血的发生率也高，目前较好的方法是先行介入治疗使瘤体积缩小后再行伽马刀治疗。
脑功能性疾病的治疗是伽马刀最早涉及的领域，如疼痛、运动性疾病及癫痫和有抗药性的精神病等。目前，伽马刀在癫痫方面的治疗已取得较大进展，使用伽马刀进行非开颅的胼胝体切开阻断术，海马回或杏仁核毁损术等治疗在国内都已经开展。最近临床资料表明，癫痫治疗的有效率可达70%～80%，与开颅手术大体相当。三叉神经痛的伽马刀治疗效果目前较为肯定，有效率达80%～90%，经伽马射线照射的三叉神经感觉根传导痛觉大大减低甚至消失，而其功能尚存。
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虽然伽马刀手术在治疗神经外科疾病方面有很多优点，如微侵袭、免开颅、安全可靠、无麻醉意外、无出血、感染等，但若适应症掌握不好，治疗不当，同样会产生不良后果，甚至出现严重的并发症。轻者可出现头痛、恶心、呕吐、癫痫、肢体麻木、乏力或神经功能障碍，严重的则可产生放射性脑坏死及广泛的脑水肿，甚则危及生命。临床资料亦有不少伽马刀术后再开颅手术的报告：Leksell报道，伽马刀治疗的550例病人中，远期放射性脑坏死的发生率为3%，脑水肿的发生时间通常在治疗后1～18个月，以3～9个月为高峰，约有0%～11%
的患者遗留有永久性的功能障碍，对难以控制的高颅压，必要时可考虑开颅手术以达到减压之目的。
放射外科临床应用越来越广，并日益成为主流神经外科中的重要部分。随着影像诊断技术的进步，图像融合技术及定位技术的发展，伽马刀的临床应用领域将进一步拓展。如放疗增敏剂的研究开发应用，可增加靶细胞对射线的敏感性，降低治疗剂量，提高疗效，同时可保护周围的正常脑组织，防止严重并发症的发生。基础的研究将继续在不同组织的放射生物学效应方面展开，进一步的多靶点的试验将在与其它治疗方法的疗效相比较方面对放射外科的作用做出评估。同时，放射外科在治疗脊髓和全身疾病(如肿瘤、血管畸形)方面也将迅速
展开并广泛应用于临床。, 百拇医药