X(γ)刀治療顱內(nèi)腫瘤的放射生物學(xué)基礎(chǔ)

X（γ）刀治療顱內(nèi)腫瘤的

放射生物學(xué)基礎(chǔ)1、X－刀：以醫(yī)用直線加速器產(chǎn)生的X射線為放射源，利用三維立體定位的原理實(shí)施的SRS或SRT，可以達(dá)到像外科手術(shù)刀切除一樣的效果，稱(chēng)為X－刀。2、γ－刀：凡以鈷-60產(chǎn)生的γ射線為能源來(lái)實(shí)施SRS或SRT，稱(chēng)為γ－刀。3、立體定向放射手術(shù)(Stereotactic

Radiosurgery,SRS）：

利用立體定向技術(shù)進(jìn)行病變部位的，用小野、集束、單次、大劑量進(jìn)行照射顱內(nèi)靶點(diǎn)的一種治療。4、立體定向放射治療（Stereotactic

Radiotherapy,SRT）：

利用立體定向技術(shù)進(jìn)行病變部位的，用小野、集束、分次、小劑量進(jìn)行病變組織的照射（4-8次）。*定義：X（γ）刀是根據(jù)三維立體定向的原理，對(duì)顱內(nèi)正常組織或病變組織一次或幾次使用大劑量宰束射線照射，產(chǎn)生局灶性破壞，而達(dá)到治療疾病目的的學(xué)科，又稱(chēng)立體定向神經(jīng)外科。由于靶區(qū)為高劑量分布區(qū)，因此靶區(qū)內(nèi)無(wú)論腫瘤組織或正常組織都會(huì)產(chǎn)生凝固性壞死，而靶區(qū)周?chē)＝M織劑量銳減，因此是與常規(guī)放療全然不同的一種治療手段。TPS(treatmentplansystem)設(shè)計(jì)治療方案

每個(gè)旋轉(zhuǎn)代表治療床一個(gè)位置,即治療床固定于不同位置，加速器繞其旋轉(zhuǎn)一定角度，病變（靶區(qū)）中心一般位于旋轉(zhuǎn)中心（等中心）位置。劑量學(xué)特點(diǎn)一、神經(jīng)系統(tǒng)的輻射效應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)各成分由于在正常情況下很少分裂增殖，屬于高度耐輻射的組織。但各種成分對(duì)射線的反應(yīng)不一樣，實(shí)驗(yàn)證明血管內(nèi)皮細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞最先出現(xiàn)放射損傷1、神經(jīng)元—核周體、樹(shù)突、軸突（1）神經(jīng)元：核周體<樹(shù)突<軸突突觸較敏感膠質(zhì)細(xì)胞：相對(duì)耐輻射，少突膠質(zhì)細(xì)胞易受損傷，引起脫髓鞘及核周體的壞死。雪旺氏細(xì)胞較少突膠質(zhì)細(xì)胞耐輻射。血管及血腦屏障—血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜、星形細(xì)胞基底膜—遲發(fā)性腦壞死。白質(zhì)和灰質(zhì)—白質(zhì)<灰質(zhì)（脫髓鞘），低劑量可逆，高劑量不可逆。下丘腦的視上核和室旁核選擇性壞死。脊髓：放射性脊髓炎（血管閉塞、玻璃樣變、白質(zhì)溶解）周?chē)窠?jīng)高度耐輻射（顱神經(jīng)及臂叢神經(jīng)損傷）。1、神經(jīng)元—核周體、樹(shù)突、軸突（2）*2、影響神經(jīng)組織輻射反應(yīng)的因素1、物理因素（1）腦時(shí)間—?jiǎng)┝筷P(guān)系（20~40Gy）（45Gy/30天，90Gy/80天）（2）脊髓時(shí)間—?jiǎng)┝筷P(guān)系（45~50Gy，單次劑量、次數(shù)、療程長(zhǎng)短）（3）劑量率—高劑量率，療效好，損傷大。（4）體積—<50cm2/45Gy，>100cm2/35Gy2、臨床因素（1）基礎(chǔ)疾病—耐受力下降，損傷后修復(fù)能力差。（2）年齡—兒童、老人較成人敏感。（3）藥物—化療藥物增加療效的同時(shí)加重?fù)p傷。二、術(shù)后病理變化（1）照射區(qū)域內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞及膠質(zhì)細(xì)胞凝固性壞死，血管出血，周邊炎性細(xì)胞反應(yīng)—膠質(zhì)疤痕AVM—血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、變性、增生、血栓形成。Ⅰ期：壞死期。靶點(diǎn)中心劑量200Gy，3~4周壞死和急性炎癥反應(yīng)。Ⅱ期：吸收期。放療后1年，壞死灶吸收，膠質(zhì)疤痕形成，周邊星形膠質(zhì)細(xì)胞增生，慢性炎癥反應(yīng)，血管充血，新生毛細(xì)血管形成。Ⅲ期：后期。一年后，損傷穩(wěn)定，早期變化消失，血管減少，巨核細(xì)胞及炎癥反應(yīng)消失。靶區(qū)外損傷是可逆的。二、術(shù)后病理變化（2）三、

X（γ）刀與等效常規(guī)劑量的換算1、受照組織中有早晚反應(yīng)組織—膠質(zhì)瘤、AVM；2、同等劑量下早、晚反應(yīng)組織的生物學(xué)效應(yīng)不同，LQ；3、單次大劑量照射的生物學(xué)效應(yīng)大于分次。RSD*（α/β+RSD）/α/β=TFD*（α/β+FD）*0.693四、顱內(nèi)靶組織的放射生物學(xué)分類(lèi)1、乏氧細(xì)胞的存在；2、早、晚反應(yīng)組織的劑量效應(yīng)差異較大。第一類(lèi)：晚反應(yīng)病變組織+晚反應(yīng)正常組織。AVM。第二類(lèi)：晚反應(yīng)病變組織被晚反應(yīng)正常組織包繞。腦膜瘤。第三類(lèi)：早反應(yīng)病變組織+晚反應(yīng)正常組織。低分級(jí)膠質(zhì)瘤。

治療比不佳，單次大劑量早效應(yīng)<晚效應(yīng)。第四類(lèi)：早反應(yīng)病變組織被晚反應(yīng)正常組織包繞。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤及轉(zhuǎn)移瘤。治療比好。五、神經(jīng)系統(tǒng)放射損傷的臨床表現(xiàn)及機(jī)制單次大劑量—增殖快的細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、癌細(xì)胞。1、急性期反應(yīng)：3~4周。惡性、嘔吐、癲癇。2、亞急性期反應(yīng)：4周~6個(gè)月。頭痛、嘔心、