[輻射物理學] Non-coplanar VMAT 是否能取代 Gamma Knife SRS？

GammaKnife：立體定位放射手術的先驅

腦部腫瘤的放射治療，與身體其餘各處的放射治療有相當大的差異。腦部的放射治療很早就有立體定位放射手術 (Stereotactic Radiosurgery, SRS) 的概念，其中又以 Gamma Knife 為劃時代的先驅。

在 Gamma Knife 之後，慢慢有 Cyberknife 等競爭對手；近年來傳統直線加速器 (Linear Accelerator, LINAC) 的精準度進步神速，也逐漸號稱可以執行 SRS。然而一般仍認為，傳統直線加速器的治療計劃順形度 (conformity) 仍然稍居劣勢。

其中一個提高直線加速器順形度的方式，就是採用非共面 (Non-coplanar) 的治療計劃。一般大多數的治療計劃都是共面 (Coplanar) 的；而非共面的治療計劃必須加上旋轉治療床 (couch) 的角度，計劃較複雜、治療所需時間也較久。

直線加速器、Gamma Knife 大 PK！

在這篇研究中，比較了使用直線加速器與 Gamma Knife 的治療計劃，其重點為順形度與周圍正常組織之低劑量。在直線加速器方面，採用了 Single isocenter 非共面性的弧形調控放射治療 (Volumetric modulated arc therapy, VMAT)；Gamma Knife 則是使用 Perfexion 治療計劃系統。病人共有六位，皆有三至四顆的腦部轉移腫瘤。

研究者發現，直線加速器之順形度反而勝過 Gamma Knife (Conformity index 1.19 ± 0.14 vs. 1.50 ± 0.16; P < .001)。在低劑量方面，兩組間的V12、V6、V4.5沒有顯著差異；直線加速器在 D300cc 表現較差 (2 vs. 2.6 Gy, p<0.05)，但應無臨床上的影響。

兩組的治療時間也有相當顯著的差異。平均而言，Gamma Knife 需要 72 分鐘的治療時間；而直線加速器只需要 6.4 分鐘。加上前後的擺位及影像導引，兩者的差距約在 4-5 倍之間。

是否能用直線加速器取代 Gamma Knife？

Gamma Knife 是相當特殊的設備，並且用途限定在治療顱內腫瘤，其分佈沒有直線加速器普及。從這篇研究看來，Gamma Knife 在降低周圍正常組織劑量的表現，仍然有其優勢。然而，後起之秀表現不俗，直線加速器的順形度甚至有過之而無不及。

由於這兩個治療技術，其治療計劃品質幾可比擬，未來若是沒有 Gamma Knife 的醫療院所，或許可以考慮使用適合的直線加速器來執行 SRS。

延伸閱讀

[轉移性腫瘤][安寧照護] 對於腦部轉移的腫瘤進行立體定位放射手術後，還要不要加全腦照射？

參考資料

Liu et al. Plan Quality and Treatment Efficiency for Radiosurgery to Multiple Brain Metastases: Non-Coplanar RapidArc vs. Gamma Knife. Front Oncol. 2016 Feb 11;6:26.

R Nelson. Brain Metastases: Two Radiosurgery Techniques Compared. Medscape Medical News.  March 04, 2016.

[輻射物理學] 放射治療會導致心律調節器故障，要小心！

你知道為什麼人造衛星跟太空梭的造價那麼貴嗎？太空中的環境除了冷的時候非常冷、熱的時候非常熱外，還有宇宙射線不停地轟炸，對於電子迴路是很不友善的環境。

那放射治療對電子產品會不會有什麼影響？雖說目前還沒什麼生化人 (Cyborg) 出現，不過我們殷切期盼電子眼睛可以接上神經讓失明的人重見光明的一天。而眼下也有放在人體內的電子產品，甚至已經問世好幾十年了！

心臟科的心律調節器(Pacemaker)與體內去顫器(Implantable cardioverter defibrillator, ICD)發展了數十年，隨著科技的進步、電路體積越來越小，這些儀器的功能也越來越精密。

放射治療對這些儀器會不會造成影響呢？MD Anderson 的研究者回顧了215位病人，他們接受放射治療時身上都已有儀器植入。他們發現，有高達7%的儀器受到干擾。影響儀器最主要的因素是中子(neutron)的產生，與儀器本身受到的劑量較為無關。接受腹部或骨盆腔放射治療的病人，較容易有儀器的干擾。

所以，如果病人已有植入儀器，該怎麼處理呢？AAPM建議把儀器接受的劑量控制在2 Gy以下。根據這篇研究，如果可能的話，應避免使用會產生中子的能量(>10 MV)較為安全。

參考資料：

J Grant et al. Radiotherapy-Induced Malfunction in Contemporary Cardiovascular Implantable Electronic Devices: Clinical Incidence and Predictors. JAMA Oncol. 2015 Jun 25.

Thomas CR Jr. Safe Delivery of Radiotherapy to Patients With Pacemakers or Cardioverter-Defibrillator Devices. JAMA Oncol. 2015 Jun 25.