领先技术
领先技术名称及优势
技术名称-1 容积调强技术(VMAT)
容积调强技术在直线加速器机架连续旋转过程中,通过动态调整多叶光栅形状和照射剂量率,可在较短时间内完成优于传统3D-CRT和IMRT的剂量传输。作为目前国际最先进的放射治疗技术之一,VMAT具有“快、准、优”的特点。在时间方面,传统放射治疗过程需15-30分钟,而该技术将整个治疗过程缩短至2-6分钟,有效提高肿瘤控制率;在准确程度上,该技术可在360度多弧设定的任何角度范围内旋转照射,比传统治疗方式照射范围更大。
同时,该技术还能调整控制放射线在肿瘤上的强度,每次治疗时可立即取得三维断层扫瞄影像并做精准治疗定位;VMAT治疗技术不仅让放射线随着肿瘤厚度调弱、增强,还能考虑肿瘤体积各部位的厚薄不同,来给予最适合的放射线强度,同时避开在肿瘤中间或凹陷处的如眼球、脊髓等重要人体器官,增加肿瘤控制率,降低正常组织并发症的机率,减少治疗后的副作用。
我科应用VARIAN 公司RapidArc设备,自引入VMAT技术以来,放疗科工作人员应用VMAT进行了鼻咽癌、食管癌、肺癌、多发脑转移瘤、乳腺癌、原发性肝癌、全盆腔淋巴结转移瘤等肿瘤的精确放疗。在技术层面(VMAT计划的设计、优化、评估)证实了VMAT进行各类肿瘤治疗的可行性,总结了技术要点;从剂量学证实了,对绝大部分肿瘤应用VMAT可以完成适形度更高、均匀性更好的剂量传输,在照射时间、机器跳数方面具有绝对优势。临床应用、研究结果已整理为学术论文予以发表,并被多家医院借鉴和应用,取得了良好的社会和经济效益。
技术名称-2 体部立体定向消融放疗(SABR)
近年来,SABR的临床应用迅速发展,治疗范围不断扩大,包括肺癌、肝癌、前列腺癌、胰腺癌、肾癌等。SABR最适合应用于早期肺癌及肺转移瘤,其对肺功能损伤小,可减少肺功能下降的风险。美国NCCN指南、《中国肺癌诊疗规范》均推荐SABR和SBRT用于不能手术或拒绝手术的T1-2N0M0早期肺癌,其总生存率与手术相当。常规放疗对肝癌的治疗效果较差,肝脏作为一个再生能力极强的实质脏器,局部高剂量聚焦照射能够在有效摧毁肝癌病灶的同时,不影响正常的肝脏功能;因此,SABR也适合应用于一般情况较差或不能手术切除的肝癌及转移性肝癌患者。近年来,随着肿瘤免疫治疗兴起,SABR配合免疫疗法在实体瘤的治疗上可起到良好的协同作用,显示出远大前景。
SABR的优势:
(1)精准治疗,高度适形
SABR借助完善的治疗计划系统和计算机驱动的多叶准直器,可实现放疗剂量与肿瘤形状的高度吻合(即三维方向的适形),SABR最终将射线剂量达到像雕刻或绘画样的效果,即剂量雕刻治疗。
(2)图像引导(IGRT):精准定位,精准照射
患者体内肿瘤特别是肺部肿瘤的位置会随着呼吸、心跳等活动而处于动态活动中,有患者肺部肿瘤的动度可达3厘米。既往三维适形放疗、调强放疗为保证移动的肿瘤得到根治剂量,要扩大照射范围,增加了正常肺组织照射,同时也增加了放射性肺炎的风险。SABR可借助CT、MR和PET-CT精准识别肿瘤,照射过程中借助加速器自带的锥体束CT监测肿瘤的位置,精准照射。
(3)呼吸门控:呼吸管理,精准施照
SABR利用呼吸门控系统进行呼吸活动管理,减少正常肺组织照射,从而实现精准施照。呼吸门控系统可以在放射治疗过程中,精确追踪患者的呼吸频幅,根据患者呼吸运动的周期,使靶区始终处于阈值内,Beam hold功能可以自动触发治疗机射线的出束和关束(如下图所示)。这种方式安全可靠,适用于肺、肝、乳腺、腹腔肿瘤等呼吸影响较大的肿瘤;使得治疗更加精准,同时有效降低对正常组织的伤害,减轻患者的放疗副反应,达到最佳治疗效果。让广大肿瘤患者在精准治疗中获益,提升生活质量。
(4)每次分割高剂量,治疗疗程短
SABR实现疗程短,治疗次数少,短短几次放疗即可完成,大大节省患者在院时间,最大程度地方便患者。
技术名称-3 生物靶区引导的自适应放疗(BigArt)
生物靶区引导的自适应放疗(Biology guided adaptive radiotherapy):通过多模态的功能影像学成像勾画放疗中肿瘤增值活跃或者肿瘤乏氧的区域,从而在常规放疗靶区的基础上进一步做出精准的定位,从而给与更高的剂量和适形放疗,肿瘤个体化放疗的重要技术。
目前生物靶区引导的放疗主要是以PET-CT影像基础为主要手段,目前已经在一些国内外大的专科肿瘤医院或者科研机构开展,并取得了一定的成绩,但是PET-CT费用昂贵,且对人体存在较强的辐射损伤,二次定位复查难度比较大,使得技术的开展受到限制。在综合性医院中国内尚没有广泛开展。
生物靶区引导的自适应放疗具有以下特点:MR灌注成像应用于该项技术目前较少,其具有独特的优势;无创/无辐射/重复性高,费用较低;可以根据血流灌注情况区分肿瘤乏氧区和富氧区及高活性区,从而给予不同的剂量分割;复查方便,可行性高,有利于开展个体化放疗。
技术名称-4 SMART脑放疗
基于调强技术实施同步脑转移瘤加量照射和重点功能区域(如记忆功能区海马、听力区内耳等)保护的脑部放疗方法(simultaneous modulated accelerated radiation therapy for elective Brain, 英文缩写SMART-Brain,中文缩写智慧脑放疗)。
SMART-Brain的具体方法为:患者接受每天1次功能保护性脑照射,即在保护与记忆、听力、视力相关的海马、内耳、晶体等重要功能区域的基础上实施脑照射,每次3.0Gy,直至照射剂量达30Gy;同时给予可见脑转移瘤灶每次4.0-5.0Gy的高剂量照射,直至总剂量达40-50Gy,放疗在2周内全部完成。
SMART-Brain智慧脑放疗的优势:1.肿瘤控制率高:智慧脑放疗(SMART Brain)在保护重要功能区域的基础上将全脑放疗及可见脑转移灶加量照射相结合,提高了颅内肿瘤的控制率。2.脑功能保护好:常规的全脑放疗后常出现神经认知功能的下降,主要表现为即刻记忆和延迟记忆的下降,有报道全脑放疗后智力状态检查量表(MMSE)评分与放疗前相比下降达30%。而SMART-Brain智慧脑放疗前后的智力状态检查量表(MMSE)评分无显著差异,记忆、命名、计算、定向力、听力、视力等功能基本保持稳定。3.疗程短、费用低:智慧脑放疗( SMART-Brain) 实现了预防性脑照射、肿瘤局部加量与功能保护的同步进行,放疗在2周内全部完成,显著减少了放疗次数,缩短了放疗时间,也减轻了患者家庭的经济负担和时间成本。此外,智慧脑放疗还可以尽量保护头皮生发层,最大限度的减少永久性脱发及毛囊损伤,提高放疗后毛发再生率及再生头发的质量,提高生活质量。
技术名称-5 人工智能自动勾画系统
人工智能自动勾画系统(AI)是基于人工智能训练的正常器官自动勾画系统,采用前沿的深度学习算法和相关数据处理技术,经过不断优化和创新,能够在极短时间内完成CT图像的人体器官勾画功能,医生只需要对智能勾画的结果进行微调和审核即可完成全身器官的勾画,时间由原来的1-2个小时,缩短至15分钟左右,极大提高工作效率。同时,人工自动勾画技术对所有的器官命名采用国家标准,能解决不通医生对于器官命名不一致的差异性问题,进一步降低医疗事故的可能性,极大的避免了人工操作的失误,保障患者治疗的安全性。该软件可作为放疗科微型PACS系统,用于所有病人的数据传输和调阅。人工智能平台能够大幅提高诊疗效率,逐步将医生解放出来,把“医生还给病人”,让他们有更多时间探索更佳的治疗方案。此外,人工智能平台与科研实验平台对接,能够充分发挥临床病案数据和人才技术优势,帮助临床科研人员利用人工智能技术开展临床学术科研,推动肿瘤临床科学研究向更高质量和更高技术水平方向发展,最终实现人工智能技术与肿瘤临床诊疗协同创新。
此外,该软件可以作为研究生、住院规培生和本科实习生的放疗勾画技能训练系统。该软件无需其他配套设备,无需耗材,不会增加耗占比。
我科2020年10月在科室开展AI技术,该系统使用良好,极大提高了医生的工作效率。
技术名称-6 放射性粒子植入术
放射性粒子植入治疗技术是一种将放射源植入肿瘤内部,让其持续释放出射线以摧毁肿瘤的治疗手段。粒子植入治疗技术涉及放射源,其核心是放射粒子。现在临床运用的是一种被称为碘125的物质。放射性粒子植入治疗技术主要依靠立体定向系统将放射性粒子准确植入瘤体内,通过微型放射源发出持续、短距离的放射线,使肿瘤组织遭受最大限度杀伤,而正常组织不损伤或只有微小损伤。
由于影像学及放射物理学的进步、新的微型低剂量率粒子源的研制和治疗计划软件系统的开发,粒子治疗已经成为一种安全可靠的抗肿瘤综合治疗的一部分。粒子治疗已广泛用于前列腺癌、脑瘤、肝癌、肺癌、胰腺癌及盆腔等部位肿瘤的治疗。
自2013年开展碘125放射性粒子植入术以来,我科已积累了一定的工作经验,相应工作人员赴外院进修学习粒子植入术。目前无一例严重不良反应。在外照射的基础上行粒子补量,形成了相对完整的放疗体系。
技术名称-7 PET/CT模拟定位技术
作为分子影像的代表PET/CT在恶性肿瘤诊断及鉴别诊断中的临床应用价值已得到了同行共识,尤其在恶性肿瘤规范化放射治疗过程中对肿瘤的准确分期,精确勾画靶区,优化放射治疗计划,评估放疗疗效等方面具有十分重要的价值。
1. 确定肿瘤分期 准确的肿瘤临床分期是选择最佳治疗方案的前提。传统的CT、MRI进行TNM分期有一定误差和局限性,PET/CT以功能显像和解剖影像同机融合的突出优势,一次扫描即可完成全身检查,避免了病灶的遗漏,通过分析PET/CT显示的病灶浓聚程度及延迟扫描变化,排除或修正可疑诊断;对转移淋巴结进行精确定位,同时提供病灶侵犯周围正常组织的信息等,大大提高了肿瘤分期的准确性。
2. 精确勾画生物靶区,有效提高局部病灶的控制率,PET/CT在精确肿瘤显像和预测肿瘤放疗敏感性方面更具明显优势,对肿瘤放疗方式的决策起着十分重要的作用。研究表明,通过18F-FDG PET可提供有代谢活性肿瘤的大小范围,确定肿瘤边界,对于精确规划肿瘤生物靶区(BTV),降低不当治疗比具有重要意义。
3. 测定肿瘤内标准化摄取值(SUV),有效控制肿瘤的放射治疗剂量,放射生物学研究表明,肿瘤内癌细胞分布是不均匀的,由于血供和细胞异质性的差别,不同的癌细胞核团对放射治疗的敏感性也有较大差异。
4. 评价肿瘤放疗后效果,判断肿瘤放疗后是残留、复发或瘢痕坏死组织,肿瘤组织经放疗后往往形成纤维化、坏死及瘢痕组织,依靠CT、MRI等很难从形态及密度上与肿瘤残留或复发鉴别。PET/CT利用肿瘤18F-FDG代谢显影,能较好地进行鉴别和评价疗效。而其阴性预测值相对偏低,在治疗3~4月后则与阳性预测值接近。
综上所述,PET/CT在肿瘤放射治疗中提供了具有生物活性肿瘤组织的分布情况,提高了肿瘤诊断的准确性及定位的精确性,同时优化了放疗照射剂量,提高了治疗效果,减少了病灶复发。我院拥有全国首台PET/CT,并且以刘奇主任医师为主编出版《PET/CT肿瘤学》,开展的PET/CT与CT模拟图像融合已用于上百名肿瘤患者精确放疗的定位,大大提高了放射治疗的精度。
技术名称-8 肿瘤微波/射频消融术
对于相对局限的肿瘤、全身治疗效果不好的肿瘤,局部治疗非常重要。目前常规的局部治疗方法包括手术、放疗等,但是或者创伤大、副作用大,或者疗效不好。肿瘤微波/射频消融术是近年来成熟起来的肿瘤微创治疗方法,是在CT或B超或MR引导下,将消融针置入肿瘤内部,通过微波/射频物理加热的方法杀灭局部肿瘤,具有微创高效的优势。我科至今已经开展了千余例次,取得了较好疗效,具有较高的社会效益和经济效益。
1. 肺癌:微波消融术治疗早期不能手术的非小细胞肺癌已经取得了和外科肺段切除术以及立体定向放射治疗相似的生存时间,且具有创伤小、心肺功能要求低、并发症少及可重复应用等优点,深受患者的广泛接受和认同。另外,微波消融术治疗多种生物学行为良好的恶性肿瘤肺内转移灶也具有微创及可重复应用的优势,能够明显延长患者的生存期。
2. 胰腺癌:对于突出于胰腺轮廓之外的胰腺肿瘤,微波消融术通过破坏肿瘤组织及腹膜后神经丛,不仅可以起到减瘤的作用,而且可以明显改善疼痛症状,因此对于提高胰腺癌患者生活质量及延长生存期疗效显著。我科近三年共实施胰腺癌微波消融术25例,疼痛缓解率达到了60%,且无胰瘘发生,是一种疗效确切的治疗方法。
3. 骨转移瘤:大约70%的晚期肿瘤病人有疼痛症状,微波消融术用于各种肿瘤晚期的止痛具有见效快、副作用轻、并发症少且可重复应用的优点。我科近3年共开展各种晚期肿瘤姑息止痛治疗150余例,有效率达到80%,使患者长期摆脱了阿片类药物的应用,且通过杀灭肿瘤,延长了患者的生存期,提高了患者的生活质量。尤其是针对骨转移病灶的消融术联合骨水泥成形术,兼有杀灭肿瘤和保留患病骨骼功能的显著疗效。
技术名称-9 超声引导下改良塞丁格技术PICC置管术
PICC是经外周静脉(贵要静脉、头静脉、颈静脉)穿刺,导管末端放置于上腔静脉,可长期留置的一种静脉导管,专门为需要进行中长期(4天以上)静脉治疗的患者所设计,其主要适应症为缺少外周静脉倾向的患者,特别适合于恶性肿瘤患者的中长期治疗、间歇化疗治疗、营养支持及危重患者的抢救。临床传统的用药途径为反复浅静脉穿刺,长期的治疗不可避免地造成患者痛苦及药物特殊不良反应对血管的破坏,影响了治疗周期的完成。它的特点是适用广泛、使用方便、维护简便、能提供安全有效的静脉治疗途径。避免反复静脉穿刺带来的痛苦,减少某些药物渗出所致的静脉炎及外渗。超声引导下使用改良塞丁格( Seldinger) 穿刺技术行PICC 置管是国际上广泛应用的PICC 穿刺技术。此方法可提高局部血管条件差(如肥胖、水肿、反复治疗等患者的置管成功率;且符合美国职业安全和健康管理局(OSHA) 提倡的置管部位在肘关节上至腋下区域。超声显像实时、动态的指引避免了导管异位发生,减少了送管困难过程中对血管内膜的损伤,使穿刺成功率由80%提高至98%。能够最大限度的保护血管,为患者完成治疗周期或抢救提供了静脉治疗的机会。提高了患者,尤其是重症患者的生活质量和依从性。选择肘上穿刺,不影响置管侧手臂的正常活动,减少了并发症的发生。目前用超声引导塞丁格技术进行肘上PICC置管,已成为医院PICC专科护士置管的高质量标准。此方法,既减轻患者痛苦,又提高护士工作效率,在临床工作中值得推广应用。
我科2003年6月在院内开展PICC技术,2011年开展超声引导下改良塞丁格穿刺技术行PICC 置管术,为全省培养进修护士68名,协助护理学会主办山东省护理学会PICC专业技术培训班6期,培训学员386名。