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脑膜瘤如何使用质子和碳离子治疗?

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脑膜瘤占成人原发性脑肿瘤的15-20%,是最常见的良性原发性脑肿瘤。肿瘤分类是非常有意义的,因为早期放疗可能对低度恶性疾病无效,而高度恶性脑膜瘤(非典型和恶性疾病)可能受益于即时放疗

  脑膜瘤占成人原发性脑肿瘤的15-20%,是非常常见的良性原发性脑肿瘤。肿瘤分类是非常有意义的,因为早期放疗可能对低度恶性疾病无效,而高度恶性脑膜瘤(非典型和恶性疾病)可能受益于即时放疗。与脑膜瘤相关的高存活率导致越来越重视保留相邻的血管内皮细胞,努力维持神经元功能和生活质量(QOL),如果不能达到这一点,可能会对人群造成严重损害。

质子治疗脑膜瘤

  PBT和CIRT的使用在世界范围内迅速增加,并且这种技术的实施已经超过了支持其实用性的预期试验的完成。本文的目的是强调脑膜瘤中质子治疗(PBT)和碳离子放射疗法(CIRT)的现有数据,以及假设未来的应用和对未来前瞻性研究的影响。

  与基于光子的放射疗法相比,脑膜瘤的经皮放射疗法显示出更好的剂量学特征。一项对10名采用常规分割放射疗法的患者进行的计划研究显示,双侧海马、耳蜗和全脑以及许多其他结构的剂量降低。尽管光子组的大多数病例是强度调制放射治疗(IMRT),但仍有几名患者接受三维适形放射治疗(三维适形放射治疗)。然而,该研究还估计,使用PBT可以将二次辐射诱发恶性肿瘤的风险减半。

  临床上,自20世纪80年代早期以来,PBT已被用于治疗脑膜瘤,尽管使用了非现代技术、成像和计划工具。尽管如此,这些报告已经累积了长期随访,显示出预期的高5年无复发和总生存率(OS)数字分别为100%和93%。光子数据显示良性脑膜瘤的局部控制率在10年时为91%,在5年时为81%,在10年时为53%。更现代的脑膜瘤PBT报告主要与关键解剖区域如颅底有关。这些方法利用了单部分PBT放射外科(n=18)或低分馏(3-馏分,n=5)PBT,并在接受PBT放射外科治疗的患者的中位31个月随访中显示100%的液相色谱。在接受低分级治疗的五名患者中,液相色谱分析为88%,这可能是分级治疗的大部分疾病的结果。

  奥尔赛快速质子中心提供的长期数据支持这些结果。研究人员利用光子(总剂量的2/3)和质子(总剂量的1/3)联合治疗,同时显示出PBT介导的剂量递增能力,中位剂量为61 Gy相对生物有效性(RBE),并观察到4年的液相色谱率为88%。考虑到非典型和间变性组织学的包含,这是令人鼓舞的。重要的是,该小组发表了一份二级分析,显示PBT提供了较低的不良事件和PBT后功能结果的维持,这对QOL具有较高的影响。该组的工作已更新(n=24),使用了更新颖的技术以及更平衡的光子与质子比率(平均剂量分别为30.96和34.05戈瑞(RBE)),显示了几项发现。最重要的是总剂量与生存率的关系,这进一步增加了剂量递增的概念的重要性。这一发现与印第安纳大学最近的一份出版物一致。尽管包括辅助治疗和非手术治疗的患者,作者确定剂量超过60戈瑞(RBE)与88%的5年液相色谱相关,相比之下,剂量≤60戈瑞(RBE)仅50%p=0.038)。然而,这种联系没有在多变量分析中进行评估;因此,较大的肿瘤(更有可能复发)可能由于其大小而接受了较低的剂量。然而,必须进一步探索安全剂量递增的概念;如果得到证实,它将使粒子疗法在允许更安全的剂量——增加。

  其他机构的出版物也增加了脑膜瘤PBT令人鼓舞的安全性和有效性。1996年至2007年的哈佛经历(n=50)评估了13戈瑞(RBE)的单个分数,接近三分之二的病例为原发性/非手术性。3年生存率估计为94%,放疗相关发病率较低;不到10%的患者出现症状恶化。接下来,保罗·舍勒研究所(Paul Scherrer Institute)对32名患者的最新报告描述了平均随访62个月的长期结果,这些患者大多在术后接受治疗,中位剂量为56戈瑞(RBE)。该治疗耐受性良好,5年生存率为85%,部分归因于术后病例比例较高和一级疾病以及其他显著因素。最后,大(n=72)罗马琳达大学海绵窦脑膜瘤的经验表明,良性组织学的5年生存率为96%,非典型组织学的5年生存率为50%。尽管大多数患者都是一级,但有一个象征性的观察结果是,大部分疾病仍得到令人满意的控制。其中,疾病≤20 cm患者的5年生存率为100%3肿瘤超过20厘米的占95%3。重要的是,放疗引起的视觉毒性仅限于三名患者,所有患者都直接涉及视神经,因此接受了全剂量治疗。

  对脑膜瘤碳离子照射的研究仅限于单一机构的回顾性报告,将这些病例与其他组织学和/或基于光子的放射治疗的联合给药相结合。然而,在长期随访(中位77个月)的混合光子-碳离子治疗(中位分别为50.4 Gy和18 Gy(RBE))后,非典型/间变性脑膜瘤的现有数据显示,主要局部控制率较高(5年时为86%),几乎没有严重不良事件。用光子照射,然后在循环环境中增加碳离子,在1年时也显示出67%的局部控制率,没有高等级毒性。这个问题目前在海德堡离子束治疗中心(HIT)进行的MARCIE试验中得到解决,在该试验中,亚全切除的高级脑膜瘤接受了碳离子增强治疗,碳离子增强剂量为16Gy(RBE)3 Gy(RBE)级,IMRT基础计划为48-52Gy。

  根据现有的关于脑膜瘤的数据,有几种分析和思考。尽管PBT显示出令人鼓舞的肿瘤控制率和较低的不良事件风险,但将这些数据联系起来是很重要的。本文讨论的研究之间存在多种差异,包括放疗前接受手术的患者比例、非典型或恶性疾病患者数量以及大范围的受照射肿瘤体积。然而,因为脑膜瘤的放疗通常局限于不适合手术或手术切除不完全的患者,所以有必要将异质性患者归为一组。然而,至关重要的是要严格认识粒子疗法是否真的能改善高风险脑膜瘤的光子放射治疗结果。就此而言,这些回顾性研究的一个额外限制显然与患者资格和选择有关,这限制了对其他队列和总体概括的适用性。此外,尽管人们一致认为粒子疗法在维持低剂量的同时提供了更安全的肿瘤剂量升级的能力,但剂量升级的作用必须在未来得到更好的界定。考虑到调强质子疗法(IMPT)的效用和最近的增加,这一点尤其正确,它甚至比预先计划的光子晶体疗法更符合实际或单束优化质子计划。最后,我们仍未解决从PBT的生物物理优势中节省的OAR是否能转化为临床结果的改善。还必须提供这种肿瘤的长期功能和QOL数据,这可能直接影响患者和支付者对粒子治疗的看法。

  粒子疗法在世界范围内的显著兴起需要证据来证明其不断增加的应用。在此,我们总结了这些技术在脑膜瘤治疗中的现状。总的来说,值得注意的是,数据的总体质量和数量都很低,粒子疗法提供了显著的安全性和有效性,可以在标准或不太常见的剂量递增环境中治疗这两种肿瘤。进一步的工作必须验证和建立从这些数据中吸取的教训,并严格评估粒子疗法是否在各种临床环境中确实是必要的。这些数据对粒子疗法的成本效益也有影响。尽管完整的讨论超出了本文的范围,但在本文讨论的许多肿瘤幸存者(如脑膜瘤)中,将剂量降低至几个剂量可能会节省大量成本。然而,剂量测定和临床毒性降低之间的联系仍有待证实。例如,全脑放疗期间海马剂量减少对记忆和生活质量的保护(放射治疗肿瘤组0933试验的重点)都与经济成本降低相关。类似地,可以推断用于各种临床环境、肿瘤部位和基线功能的粒子辐射可能具有不同的具有成本效益的放射治疗递送的可能性。然而,需要进一步的数据来证实这一观点。

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