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圣裘德儿童研究医院:质子全脑全脊髓照射经验分享

2019/8/2 作者:美中嘉和肿瘤防治科普团队

所属类型

其他癌症

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7月31日下午2点,《质子技术在儿童肿瘤治疗中的应用进展》讲座于首都医科大学附属北京儿童医院(以下简称“儿童医院”)门诊楼举行。美国圣裘德儿童研究医院(St. Jude Children's Research Hospital,以下简称“St. Jude”)放射肿瘤科首席临床物理师、美国放射物理学院专家赵莉博士做了精彩演讲,介绍了St. Jude开展质子治疗的概况,并分享了质子对儿童全脑全脊髓(CSI)的治疗经验。儿童医院肿瘤科主任王焕民教授主持会议并致欢迎词。

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赵莉博士

 

St. Jude开展质子治疗概况

St. Jude放射肿瘤科目前共有9名教授和58名工作人员;临床团队包括6名物理师、3名剂量师、2名助理物理师以及1名直线加速器工程师。科室设备包括3间质子治疗室、2间直线加速器治疗室、1间后装治疗室(HDR Suite)、1台多能谱CT、1台PET-CT、1台1.5T核磁扫描仪以及1台3T核磁扫描仪。在最新出炉的2019-2020“美国新闻与世界报道”排名中,St. Jude名列全美最佳儿童肿瘤医院第二名,详情请见质子中国往期报道《2019全美最佳肿瘤医院排名出炉,前三甲均配置质子治疗系统》。


St. Jude于2011年8月24日开始筹备建设质子治疗中心;St. Jude儿童研究医院儿童质子治疗中心(以下简称“中心”)于2011年10月7日开工建设;2012年2月21日,医院选定日立为设备供应商;2013年1月17日,红青蛙活动基金(Red Frog Events)向中心捐款;2013年10月25日,中心首次治疗患者;2015年12月14日,中心正式开业;2016年10月5日,中心首次实施质子全脑全脊髓照射;2018年5月1日,中心的微束治疗(microbeam)具备临床应用条件。详情请见质子中国往期报道《St. Jude儿童科研医院儿童质子治疗中心开始治疗患者》。


中心能够实施笔形束扫描质子治疗,拥有2间190度旋转机架治疗室以及1间水平固定束治疗室,并配备了6D机器人治疗床以及2D & 3D成像系统。中心目前共治疗了超过500例儿童肿瘤患者。在所有治疗病例中,中枢神经系统(CNS)肿瘤占比70.6%,头颈部肿瘤占比10.3%,盆腔肿瘤占比5.5%,肌肉骨骼系统肿瘤占比4.5%,腹部肿瘤占比5.1%,胸部肿瘤占比4.0%。

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讲座现场


St. Jude实施儿童全脑全脊髓照射经验分享

全脑全脊髓照射常用于治疗髓母细胞瘤以及其他可通过脑脊液(CSF)转移的脑部肿瘤,是最复杂的放射治疗技术之一。由于靶区长度及体积较大,全脑全脊髓照射常需要多个照射野的重叠照射。重叠照射技术可能存在靶区交界处重复照射(overlap)或照射间隙(gap),临床中常在5个分次照射后改变靶区交界处的位置,以避免交界处产生过多的照射冷点或热点。


St. Jude目前正在开展针对髓母细胞瘤的多中心临床试验(SJMB12),并制定了全脑全脊髓照射的临床规范,要求在患者术后36天内为其实施全脑全脊髓照射。为了节省制定治疗计划时的靶区勾画时间,医院在名为“ATLAS”的系统中输入了既往患者的靶区勾画数据建立初始模板,系统可针对新患者自动生成不同组织的勾画数据,剂量师只需后续进行验证和微调,可在10分钟左右的时间内完成靶区勾画,大幅缩短所需时间。


赵博士表示,质子全脑全脊髓照射相较于传统光子放疗能够更好地保护正常组织,并且医院根据疾病的分子分型为患者实施不同剂量的质子全脑全脊髓照射。低危患者的处方剂量(PD)为15.0 CGE,中危患者为23.4 CGE,高危患者为36.0 CGE;每个分次的剂量为1.8 CGE;每日实施1个分次的照射。危及器官包括耳蜗、视神经及视交叉、脊髓及脑干等。医院为患者制定质子治疗计划时实施鲁棒性优化,减少患者摆位因素的影响,靶区的整体照射剂量更加均匀。医院的质子治疗QA流程包括患者特异性QA以及设备QA,并分别进行每日、月度及年度等定期QA检测。


赵博士最后总结说,质子治疗能够在更精确照射肿瘤的同时保护周围健康组织;剂量学比较结果显示质子治疗在多种肿瘤治疗中的效果优于光子放疗;笔形束扫描和质子调强治疗具有更好的剂量适形性;应用质子调强治疗和鲁棒性优化减少了摆位不确定性对全脑全脊髓照射的影响,照射野交接处的剂量与其他部位的差异更小,相较于传统的交接移位技术(junction shift)更具鲁棒性;儿童肿瘤能够获益于质子治疗,质子治疗的整体剂量学优势可降低第二恶性肿瘤及迟发毒性反应的发生风险,提高患者的生活质量。


问答环节

讲座后,与会者围绕质子治疗儿童肿瘤的相关话题展开了热烈讨论,质子中国将讨论内容整理后与大家分享。

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王焕民教授


Q

王焕民教授:质子治疗的布拉格峰很陡峭,容不得偏差,应该怎么避免健康组织受到“重击”?再比如,膀胱、前列腺肉瘤儿童患者的手术效果不佳,目前国内采取放化疗联合治疗,但某些患者治疗后长期生活质量存在问题,如尿道狭窄等。质子治疗能否按照尿道弧度和走向进行精准设计来避免副作用? 


赵莉博士:临床上在勾画质子治疗靶区时会加入3%的不确定性,物理师会利用算法减少质子治疗过程中的不确定性。技术层面可以做到精准设计,但是要综合考虑肿瘤和重要器官的位置来实施治疗方案。

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问答环节

 

Q

中心每天质子治疗的患者量大概有多少?儿童患者怎样进行治疗,需要进行全麻吗?


赵莉博士:放射肿瘤科每天大约治疗30例患者,其中质子治疗占70%,约20例。年龄较小的儿童不能保持长时间的体位,通常会用全麻来完成治疗。对于年龄稍大的患者(如7~8岁),中心聘请了儿童关爱专家(child life specialist),他们会用很长时间跟孩子和家长沟通,安抚患者。治疗师也很有耐心,会用各种办法,如做游戏或讲故事,让患者保持15~20分钟不动,避免接受麻醉。

 

Q

全脑全脊髓照射的治疗时间大概多久?治疗时间越长,患者靶区移动的可能性越大,治疗过程中是否需要重新成像?


赵莉博士:对于全脑全脊髓照射,从患者躺到治疗床至治疗结束的总时长约45分钟,患者定位用的锥形束CT (CBCT)扫描所占的时间最多,约20分钟。考虑到实操性,中心做完所有成像后再对患者进行治疗。此外,中心配置了实时动态监控系统来监测患者体表的运动。

 

Q

随着治疗技术的发展,目前美国儿童肿瘤的五年生存率可达到85%,在中国约为60%。但生存期长的儿童患者更易出现肿瘤复发或继发肿瘤,这时再程治疗(re-treat)对于这些患者就具有很重要的意义。目前很多中心尚未开展再程治疗,St. Jude是否开展了质子的再程治疗?


赵莉博士:St. Jude实施患者的终身追踪制,中心也开展了再程治疗,包括之前接受光子放疗的患者、复发患者、其他质子治疗中心治疗过的患者等,目前长期生存的数据还在收集中。临床物理师最大的顾虑是,对于既往接受过质子治疗的患者,这次靶区的线性能量传递(LET)是否较高,如脑干等敏感部位,因为LET会影响剂量分布。如果是在中心进行治疗的患者,我们会重新评估该部位的可接受剂量。

 

Q

质子治疗的患者占70%,这其中70%是中枢神经系统肿瘤患者,其他部位选择光子放疗的原因是什么呢?


赵莉博士:儿童中枢神经系统肿瘤的发病率较高,可接受手术的机会较小,质子治疗可较好保护脑部组织。此外,我们也考虑了性价比的因素,目前保险公司对前列腺是否应该实施质子治疗存在争议,但对质子治疗儿童中枢神经系统肿瘤基本没有争议。

 

Q

质子束衰减得快,如何避免因椎体前后缘照射不均匀导致的椎体后仰问题?有没有测量过椎体前缘的剂量占比?


赵莉博士:我们会根据患者的年龄、骨骼生长速度等进行剂量调节,并且会有意识地增加前缘的照射剂量,前缘的剂量占后缘剂量的80%,这样椎体前后缘的剂量差别不会很大,骨骼生长较均匀,可以避免椎体后仰的问题。

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王连元教授

 

解放军医学会放射肿瘤物理工程技术学组组长、粒子束放射治疗技术学组顾问王连元教授点评说,质子治疗可以给儿童肿瘤患者带来长期获益。北京儿童医院作为儿童肿瘤的治疗中心,除了应具备外科、内科、放疗科等常规科室外,还应完善质子治疗。希望中国的孩子在国内就可以享受到国外的先进治疗方式。(质子中国 现场报道)


质子专区介绍:
相比传统放疗,质子治疗作为“精准治疗”的新一代代表,利用质子射线所具有的独特物理特性,以极快的速度、很小的放射剂量进入人体,迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量,而肿瘤后方和侧方的正常组织及器官受到的照射剂量几乎为零,从而实现以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤,实现更加精确的“精准治疗”。
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关键词

质子技术

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