伽瑪刀、諾力刀、電腦刀、螺旋刀放射線治療之比較

2008年06月05日
洪宗民醫師 

 

傳統治療

(LINAC)

伽瑪刀

(GammaKnife)

諾力刀

(Novalis)

電腦刀

(Cyberknife)

螺旋刀

(Tomotherapy)

適應症

(治療範圍)

全身

(20~40 cm)

僅頭部

(3 cm)

全身

(10 cm)

全身

全身

(較無限制)

固定效果

普通

最佳

最佳~普通

普通

普通

機器
精確度

普通

最佳

劑量分布

較不均勻

稍不均勻

最佳

分次治療

較為困難

低劑量
區域

普通

普通

普通

普通

稍多

治療
所需時間

< 20

20 ~ 1小時

< 30

20 ~ 2小時

< 30

非同平面治療

一定

一定

影像導引
 (IGRT)

有或無

有或無

優點

最新機器可以電腦斷層定位

固定及治療精準度高

治療前使用x光定位

治療中使用紅外線定位

治療前及治療中使用x光定位

可立刻修正誤差

治療前使用電腦斷層定位

可直接看見腫瘤

缺點

大多數缺乏精準治療能力

僅能做頭部的治療

放射核種隨時間衰變會增加治療時間

紅外線定位精細度差

常因體表移動而有誤差

許多定位照增加治療時間及低能量之輻射曝露

仍無法立刻完全修正因位移所造成之治療誤差

位移誤差

修正能力

普通

 

價格

健保

健保或
自費14

健保或
自費2~8

自費20萬或
以上(依治療次數而訂)

自費
15
~35

 

放射治療(俗稱電療)的進步,在這幾年由報章雜誌的報導頻率,便可見一般。治療的機器,過去刻板印象中的鈷60,早已被直線加速器所取代。直線加速器可提供較高能量的放射線,其有較小的半影區,可穿透較深的組織,且對體表的傷害較低,故現在臺灣各大醫學中心的放射治療部門,幾乎都採用高能直線加速器的機器來治療病患。然而隨著科技的進展,機器的精細及治療計畫的複雜程度,皆非10年前所能比擬。廠商們也根據不同原理,設計出各有特色的治療機器,希望能提供患者最好的治療效果。

傳統治療

經過加裝相關設備,傳統的直線加速器也可施行大多數的特殊的放射治療。例如在射束出口加上多葉準直儀,及有合適的治療計畫系統,便能進行強度調控(IMRT)的治療。而最新一代的直線加速器治療機,可配備有電腦斷層取像功能,來做影像導引的放射治療(IGRT)。所謂強度調控,意指在同一照野下,有不同的放射線強度。這種治療方式,對於深度不一或是形狀不規則的腫瘤,有較好的包覆性,且對正常組織傷害較小,腫瘤內的劑量分布也較為均勻。均勻的劑量分布可降低腫瘤內正常組織的傷害,例如聽神經瘤中常仍有正常的神經通過,若不均勻的高劑量區剛好落在此處,便可能引起剩餘聽力的損傷。而影像導引放射治療,可藉由再次的影像確定治療位置及範圍,減少治療的誤差。利用調整病患與治療機台之間的角度,一般的放射治療機也可做非同平面的治療。非同平面治療好處,在於有較多的入射角度的選擇,可減少重要器官的傷害。例如眼睛後方的腫瘤,同平面治療常無法避開相當劑量眼睛的照射,若治療角度可從頭頂過來,便能減少眼睛的傷害。而傳統機台可做大範圍的照射,提供一個較均勻的放射治療劑量分布。而對侵犯性較強的惡性腫瘤,因其治療時須加上大範圍的安全距離,此區域常混雜腫瘤及正常組織,故多採用多次治療以減少組織傷害,此時高精密、高劑量的治療方式便無法顯現其優點,故多採用傳統放射治療的方法。

伽瑪刀

然而傳統機器較不適用於單次高劑量的治療,例如放射手術。因為一般治療機輸出功率較低,需要相當長的治療時間。長時間的治療,若無很好的固定方法,會引起相當大的誤差,所以伽瑪刀便利用腦部手術定位的頭架固定方式,來達到最佳的固定效果。這種直接將螺絲鎖到頭骨的固定方式,因為無法重複固定在同一位置,故通常僅能運用在單次的治療。伽瑪刀使用二百多顆固定角度的鈷60射源,其射束集中至一點,治療時將病灶移到劑量集中點,便可在短時間給予相當高的劑量。而好的病患固定系統加上固定角度的射源,給予伽瑪刀在各種腦部放射治療機器中,最小的治療誤差。但是其高劑量區成一圓球形,若腫瘤形狀為不規則形,便需要利用多個中心點的圓球劑量分布來組成治療所需形狀,這種治療方式導致伽瑪刀常是劑量分布最不均勻的治療方式。另一方面,伽瑪刀因其設計為頭盔式的射源,故僅能運用於腦部或頭部治療,而射束大小也限制其適合病灶約在3公分左右。運用跟伽瑪刀相似的原則,傳統的直線加速器若加上相關配備也可施行放射手術治療。只不過將固定的鈷60射源改為圓弧形的加速器運行,可達到類似伽瑪刀的治療效果,其劑量分布甚至優於伽瑪刀,但是因機器上的限制,其準確度稍差,但多還在2mm之內。

諾力刀

為進一步改善傳統直線加速器治療機用於放射手術的缺點,諾力刀使用較精細的機器使誤差降低到1mm左右,高劑量輸出來減少治療時間,而微細多葉準直儀使利用單一中心點治療不規則形狀的腫瘤成為可能,進而有很好的劑量分布,而非頭架的固定方式可運用於多次治療,以減少高劑量單一次照射所可能引發的副作用。若運用於顱外的治療,諾力刀可運用互成直角的兩個X光射源做影像導引的放射治療(IGRT),來校正治療的位置。然而其影像導引僅用於治療前的定位,治療當中雖可利用紅外線做粗略的病患位移監控,若有太大誤差會停止治療,但並無法即時修正位置,故在諾力刀的治療中,選擇好的固定系統仍然相當重要。

電腦刀

目前僅有電腦刀可在治療中監測病患位置。電腦刀同樣利用兩個X光射源做影像導引的根據,在治療中會再擷取影像作為定位的修正參考,每次治療可能會照數十到上百張X光,稍增加低劑量的輻射曝露,也會因多次再對位而使治療時間延長。電腦刀的治療方式也有別於傳統放射治療,其利用機器手臂控制小型直線加速器的位置,在空間中運用類似伽瑪刀的圓錐狀射束,可從上百個不同角度來做治療。因其可選擇角度眾多,對正常組織有不錯的閃避能力,但是其射束形狀及強度固定,所以劑量均勻性稍差。

螺旋刀

而螺旋刀是運用電腦斷層的概念,將高能的放射線束用來治療及造影。螺旋刀的治療是將射束如同螺旋般繞病患治療,利用快速多葉準直儀控制劑量的給予,這種繞轉的治療方式,可在同平面上產生相當好的高劑量分布曲線,但是同時也有較廣泛的低劑量區域,而且並沒辦法進行非同平面的治療,但是在大多數情形,螺旋刀的劑量分布已達治療需求。在影像導引方面,不同於諾力刀及電腦刀利用骨骼來定位,螺旋刀可在每次取像中直接看見腫瘤所在位置,以減少治療誤差。但因其治療計畫需時甚久,現仍無法根據斷層所顯示腫瘤變化更改治療參數,且因其機械結構關係,並不能像諾力刀或電腦刀輕易修正病患位置。

整體而言,現今的放射治療技術已較過去有長足的進步,一般的治療機器誤差多在5mm以內,而上述介紹的機器誤差皆在2mm以內,能夠符合高精確程度治療的需求。但是腫瘤治療並不是僅有好的機器便可,一個好的治療團隊,包括內外科、診斷科、放射治療科,及物理師平時對這些機器的保養及品質管控,才能確保治療的品質,否則號稱最準確的伽瑪刀治療後發現位置有明顯誤差,也偶有所聞。選擇治療機器前,尤其是高劑量少次數精密治療,多聽多看才能確保自身的權益。

資料來源:http://www.cgmh.org.tw/intr/intr2/c33e0/interest.htm

 

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