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腫瘤診療中心中華醫(yī)學(xué)會(huì)繼續(xù)教育部規(guī)范教材

全國醫(yī)用設(shè)備（頭部伽瑪?shù)吨委煂W(xué)）

使用人員上崗考試參考資料

（內(nèi)部資料，不得復(fù)?。?/p>

劉阿力主編

中華醫(yī)學(xué)會(huì)繼續(xù)教育部

唯有惜時(shí)才能成功，唯有努力方可成就!

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ii

第1章總論...................................................................3

第2章放射生物物理基礎(chǔ)及伽瑪?shù)吨委?.........................................8

第3章動(dòng)靜脈血管畸形.........................................................18

第4章聽神經(jīng)瘤...............................................................31

第5章腦膜瘤.................................................................40

第6章垂體瘤.................................................................49

第7章松果體區(qū)腫瘤..........................................................60

第8章顱底腫瘤..............................................................63

第9章顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤.............................................................71

第10章膠質(zhì)瘤...............................................................80

第11章功能神經(jīng)外科.........................................................92

第12章顱咽管瘤.............................................................111

第13章生殖細(xì)胞瘤...........................................................118

第14章鼻咽癌...............................................................121

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第1章總論

1.1立體定向放射神經(jīng)外科概念

立體定向(stereotactic)這個(gè)名詞來源于希臘字母"stereo(立體的)”和"taxic(排

列)二在醫(yī)療實(shí)踐中，它意味著可以通過固定于患者的外在框架系統(tǒng)獲得內(nèi)在手

術(shù)靶點(diǎn)的幾何向量。雖然立體定向技術(shù)已經(jīng)被用于多種不同外科領(lǐng)域，但因頭顱

獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而使立體定向技術(shù)最常用于神經(jīng)外科?；仡櫄v史，立體定向技術(shù)的創(chuàng)

始應(yīng)歸功于Clarke和Horsley(1908),他們根據(jù)兒何原理設(shè)計(jì)出笛卡爾(Cartesian)

三維坐標(biāo)定向系統(tǒng)，并在Swift的協(xié)助下，完成了由黃銅金屬制作的定位框架和

兒根調(diào)節(jié)桿共同組成的定向儀，當(dāng)把它固定于解剖標(biāo)記時(shí)，可以將電極精確定位

于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦內(nèi)。此后的各類立體定向儀在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了不斷的改進(jìn)，目前世

界上應(yīng)用最廣泛的是Leksell系統(tǒng)定向裝置。

1951年，瑞典Leksell教授首先提出放射外科學(xué)(Radiosurgery)的概念，設(shè)想

利用立體定向技術(shù)，使用大劑量的高能質(zhì)子束一次性摧毀靶點(diǎn)組織，并將此項(xiàng)治

療方法命名為立體定向放射外科"StereotacficRadiosurgery"。相應(yīng)的，對于神經(jīng)

系統(tǒng)的放射外科治療也被稱之為立體定向放射神經(jīng)外科(Stereotactic

Radioneurosurgery),即根據(jù)立體定向原理，對顱內(nèi)的正常或病變組織選擇性地確

定靶點(diǎn)，使用一次大劑量窄束電離射線精確地聚焦于靶點(diǎn)，使之產(chǎn)生局灶性破壞

而達(dá)到治療疾病目的的學(xué)科。

由于放射線具有在靶區(qū)匯聚劑量高，而周圍劑量迅速遞減的分布特性，使靶

區(qū)周圍組織幾乎不受放射線的損害，其毀損靶區(qū)類似于手術(shù)刀樣切除，故形象地

被稱為：“伽瑪(X)刀”。根據(jù)使用的放射源不同，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)照射方式的差別，

又將頭部常用的立體定向放射外科系統(tǒng)簡稱為“伽瑪?shù)丁焙汀癤一刀”。

立體定向放射神經(jīng)外科療法和傳統(tǒng)的放射療法(Radiotherapy)有著根本的區(qū)

別，后者是利用腫瘤組織和正常組織對放射線的敏感性(Radiosensitivity)不同治

療疾病，正常組織同時(shí)受到較大劑量照射，因此傳統(tǒng)的放射治療設(shè)備精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不

能適應(yīng)立體定向放射神經(jīng)外科的需要。

立體定向放射神經(jīng)外科與普通神經(jīng)外科有顯著的不同。立體定向放射神經(jīng)外

科療法可以避免傳統(tǒng)神經(jīng)外科開放式顱腦手術(shù)所帶來的術(shù)中、術(shù)后出血、感染及

損傷顱內(nèi)重要功能結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)，尤其對腦深部病變和多發(fā)病變能進(jìn)行有效的治

療，成為普通神經(jīng)外科手術(shù)的有利補(bǔ)充，并大大擴(kuò)展了神經(jīng)外科的治療范圍，在

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?定程度上提高了經(jīng)治病人的生存質(zhì)量。

1.2伽瑪?shù)兜陌l(fā)展史

立體定向放射神經(jīng)外科發(fā)展簡史

1951年，Leksell首次將X線球管安裝在1949年發(fā)明的第一代立體定向?qū)?/p>

向裝置上，并沿弧形軌道繞病人頭部旋轉(zhuǎn)，最終將射線中心聚焦于三叉神經(jīng)半月

節(jié)上，以治療三叉神經(jīng)痛患者，開創(chuàng)了立體定向放射外科治療的先河。1955年,

Leksell同Hemer等用治療量的X射線治療腦功能性疾??；1956年，Tobias和

Roberr等首次報(bào)道了用340MeV的質(zhì)子束和190MeV的笊行功能性垂體切除術(shù)。

1960年,Larsson、Rexed和Leksell用185MeV的質(zhì)子束分別對鼠、兔和山羊的

中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行局限性損害，發(fā)現(xiàn)其正常腦組織的放射性損害的損傷性質(zhì)與人

腦相似。1962年，F(xiàn)abncius等用精確平行的185MeV的質(zhì)子束作為實(shí)驗(yàn)工具，

探明了鴿子的尾狀核的解剖結(jié)構(gòu)和功能間的關(guān)系。1963年，Gde等以同樣的方

法通過對垂體切除和丘腦下部毀損確定了山羊的泌乳調(diào)節(jié)中樞的部位。同年，

Larsson>LekseH和Rexed相繼為20名患者施行了立體定向質(zhì)子束手術(shù)，以

185MeV質(zhì)子束照射一次，在病人死后進(jìn)行組織病理學(xué)研究，經(jīng)測定，其中心點(diǎn)

劑量為200Gy,毀損灶為5mm的球形體。1967年LekseH與不同專業(yè)學(xué)者的合

作下，在瑞典研制成功世界第一臺(tái)以“鉆(179個(gè))作為放射源的頭部放射外科專

用裝置：Y刀(GammaUnit)。1970年，Steiner和Leksell首次用Y刀治療人腦動(dòng)

靜脈畸形(AVM)獲得成功。1975年，Dahlin在Larsson和Leksen的指導(dǎo)下，研

究V刀所致放射性腦損傷靶區(qū)的劑量分布圖形及靶區(qū)的吸收劑量，并得出產(chǎn)刀所

致放射性毀損灶與質(zhì)子束所致毀損灶相似的結(jié)論，從而估計(jì)出對于人腦產(chǎn)生臨床

效應(yīng)的放射性毀損的準(zhǔn)閩劑量是130Gy。隨著靶點(diǎn)吸收劑量的增加，產(chǎn)生毀損的

時(shí)間逐漸縮短，在200Gy時(shí)，在照射不到一個(gè)月時(shí)間靶點(diǎn)即發(fā)生毀損。從此之

后，Y刀先后被用于神經(jīng)外科多種疾病的治療，經(jīng)過逐步的完善和改進(jìn)，目前Y

刀已經(jīng)成為一種可靠的立體定向放射神經(jīng)外科治療裝置。

立體定向直線加速器是近二十年來新發(fā)展起來的一種立體定向放射外科治

療設(shè)備，最早由BeRi和Colombo于1982年分別在法國和意大利改良成功并進(jìn)

入臨床使用。商用化專用機(jī)型于1992年開始批量生產(chǎn)并在臨床推廣，即國人稱

為“X-刀”。

1992年，Steiner仍沿用"Radiosurgery”一詞，將這一學(xué)術(shù)概念定義為：在

實(shí)驗(yàn)生物學(xué)或臨床治療方法中，應(yīng)用各種類型的電離輻射，對準(zhǔn)確選定的顱內(nèi)靶

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點(diǎn)施行一次性大劑量照射，毀損靶點(diǎn)，同時(shí)對靶點(diǎn)以外的腦組織不產(chǎn)生放射損害

和明顯并發(fā)癥?，F(xiàn)代放射外科學(xué)范圍更廣，已不僅局限于治療功能性疾病，而且

幾乎囊括了神經(jīng)外科所有的形態(tài)學(xué)疾病的治療。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新

的醫(yī)療檢測及定位技術(shù)如：CT、MRLDSA、PET、腦磁圖等被引入神經(jīng)外科領(lǐng)

域，同時(shí)也促進(jìn)了立體定向放射神經(jīng)外科的不斷前進(jìn)與發(fā)展。因此，現(xiàn)代立體定

向放射神經(jīng)外科學(xué)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為了-?門獨(dú)立的、日趨成熟的、無痛、無出血

的手術(shù)學(xué)科，成為了一個(gè)夸世紀(jì)的新學(xué)科。

盡管立體定向放射神經(jīng)外科有其優(yōu)勢，但是由于單次大劑量照射并不能及時(shí)

解除顱壓增高，因此，它只能治療較小的病變，并不能替代傳統(tǒng)的神經(jīng)外科手術(shù),

特別是對于那些構(gòu)成壓迫并具有臨床癥狀的病變?？傊鳛橐环N嶄新的治療手

段，立體定向放射神經(jīng)外科確有其獨(dú)特之處，但必須嚴(yán)格掌握該技術(shù)的適應(yīng)征，

才能使其發(fā)揮最大功效。

1.3伽瑪?shù)对陲B內(nèi)病變治療中的地位

伽瑪?shù)妒且环N先進(jìn)的微創(chuàng)外科治療手段，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)神經(jīng)外科手術(shù)的不足，

并拓展了神經(jīng)外科的治療范圍。伽瑪?shù)稇?yīng)用近四十年來，其良好的治療效果以及

對正常神經(jīng)功能的妥善保護(hù)，已經(jīng)為全世界神經(jīng)外科學(xué)者所認(rèn)同。隨著現(xiàn)代電子

計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，新的定位方式與伽瑪?shù)兜穆?lián)合應(yīng)用更進(jìn)一步提升

了伽瑪?shù)兜闹委熜?，并使伽瑪?shù)吨委煵l(fā)癥的發(fā)生率更進(jìn)一步降低，伽瑪?shù)对?/p>

神經(jīng)外科的地位更是日益凸顯。現(xiàn)在，伽瑪?shù)兜闹委煼秶鷰缀鹾w了神經(jīng)外科所

有領(lǐng)域以及部分神經(jīng)內(nèi)科、精神科疾病領(lǐng)域。值得一提的是，伽瑪?shù)都捌湎嚓P(guān)各

項(xiàng)技術(shù)更是處于不斷進(jìn)步、提升的過程中，伽瑪?shù)吨委煹幕A(chǔ)理論研究也在全世

界范圍內(nèi)廣泛開展，顱內(nèi)大型血管畸形的分次伽瑪?shù)吨委?，無創(chuàng)性伽瑪?shù)兜刃碌?/p>

治療技術(shù)也正日益成熟，可以預(yù)見，伽瑪?shù)秾⑾蛭覀冋故靖鼮檫|闊的應(yīng)用空間。

雖然伽瑪?shù)毒哂邪踩?、可靠、并發(fā)癥輕以及近乎無創(chuàng)的特點(diǎn)，但是，伽瑪?shù)?/p>

并不能完全替代傳統(tǒng)的微侵襲神經(jīng)外科手術(shù)。尤其是合并明顯顱內(nèi)壓增高的病

例，手術(shù)仍然是首選治療方式；另外，仍然有部分顱內(nèi)疾病并不適合伽瑪?shù)吨委?

如囊腫、脂肪瘤等。因此，嚴(yán)格把握伽瑪?shù)兜募{入指征，是影響伽瑪?shù)吨委熜Ч?/p>

的重要因素，否則不僅影響治療效果，更將導(dǎo)致嚴(yán)重的術(shù)后并發(fā)癥。

目前已知的伽瑪?shù)吨委熜Ч己玫募膊“ǎ貉芑?、轉(zhuǎn)移瘤、神經(jīng)鞘瘤、

神經(jīng)纖維瘤、腦膜瘤、生殖細(xì)胞瘤、顱咽管瘤、垂體瘤、聽神經(jīng)瘤、松果體區(qū)腫

瘤、膠質(zhì)瘤、脊索瘤、髓母細(xì)胞瘤、室管膜瘤、頸靜脈孔區(qū)腫瘤、鼻咽癌、原發(fā)

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性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤、下丘腦錯(cuò)構(gòu)瘤、三叉神經(jīng)痛等。

不適合伽瑪?shù)吨委煹募膊“ǎ汉喜?yán)重顱內(nèi)高壓的疾病、顱內(nèi)感染、寄生

蟲、動(dòng)脈瘤、頭皮腫瘤、脂肪瘤等。

綜上，伽瑪?shù)吨委煹目赡苓m應(yīng)征包括，：①無嚴(yán)重顱內(nèi)高壓，平均直徑小于

3.5cm的實(shí)體病灶；②不能、不適合手術(shù)或拒絕手術(shù)；③病灶術(shù)后殘留或復(fù)發(fā)，

無明顯顱內(nèi)高壓；④可以作為與手術(shù)、放療、化療相結(jié)合的治療。

伽瑪?shù)吨委煹母狈磻?yīng)：

1.安裝立體定向基環(huán)引起的不適反應(yīng)如：頭痛、惡心、嘔吐以及局麻引起

的不適反應(yīng)。

2.靶周水腫：可在手術(shù)后24小時(shí)或數(shù)日、數(shù)月發(fā)生，多數(shù)患者經(jīng)對癥處理

后可獲得緩解而并不導(dǎo)致明顯神經(jīng)功能廢損；部分嚴(yán)重水腫導(dǎo)致顱內(nèi)壓增高者，

可能需要外科手術(shù)減壓。

3.靶周放射性損害：主要表現(xiàn)為相關(guān)神經(jīng)受損的癥狀和體征，其原因可能

是神經(jīng)顯微的脫髓鞘改變引起。伽瑪?shù)吨委熕鸬姆派湫該p害往往較輕，可在

數(shù)月內(nèi)恢復(fù)，嚴(yán)重者發(fā)生不可逆性腦壞死。

4.病變組織的囊變、出血及反應(yīng)性體積增大，如引起顱內(nèi)高壓或重要神經(jīng)

結(jié)構(gòu)壓迫可能需要開路手術(shù)。

1.4循證醫(yī)學(xué)的思維方式

循證醫(yī)學(xué)(Evidence-basedMedicine)是通過正確識(shí)別、評價(jià)和使用最多的相關(guān)

信息進(jìn)行臨床決策的科學(xué)。循證醫(yī)學(xué)的目的是進(jìn)行臨床決策，決策的依據(jù)是最多

的相關(guān)信.息，其過程是尋找、評價(jià)和利用目前的信息(證據(jù))。因此尋找、評價(jià)和

正確使用證據(jù)構(gòu)成了循證醫(yī)學(xué)的三個(gè)基本要素。循證醫(yī)學(xué)的核心是對現(xiàn)有的證據(jù)

(文獻(xiàn))進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)，根據(jù)Cochrane系統(tǒng)評價(jià)中心的分級(jí)水平，治療研究按

質(zhì)量和可靠程度大體可分為以下五級(jí)：

I級(jí)：所有隨機(jī)對照試驗(yàn)(randomizedcontrolledtrials,RCT)的系統(tǒng)評價(jià)

(systematicreview)或Meta分析。

II級(jí)：單個(gè)的樣本量足夠的隨機(jī)對照試驗(yàn)結(jié)果。

IH級(jí)：設(shè)有對照組但未用隨機(jī)方法分組，如單組治療前后對比的研究、隊(duì)列

研究或配對病例對照研究。

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IV級(jí)：無對照的病例觀察。

V級(jí)：權(quán)威觀點(diǎn)和專家意見。

從以上分級(jí)可以看出，最大強(qiáng)度的證據(jù)是系統(tǒng)評價(jià)或meta分析的結(jié)論，而最差

的證據(jù)是權(quán)威觀點(diǎn)和臨床經(jīng)驗(yàn)。這是循證醫(yī)學(xué)與經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)(Experienced-based

Medicine)的最大區(qū)別。

1.5所涉及的專業(yè)知識(shí)

伽瑪(X)刀的應(yīng)用主要所涉及的專業(yè)學(xué)科是：神經(jīng)外科學(xué)、神經(jīng)解剖學(xué)、神

經(jīng)病理學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)、腫瘤放療學(xué)、放射物理學(xué)。

(華西，王偉)

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第2章放射生物物理基礎(chǔ)及伽瑪?shù)吨委?/p>

2.1放射生物學(xué)和放射物理學(xué)基礎(chǔ)

1906年發(fā)表的著名的BergomieTribondeau法則指出：X射線對分裂能力強(qiáng)

的細(xì)胞，進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞以及未分化的細(xì)胞顯示較強(qiáng)的作用。目前，這一法

則仍有一定程度的正確性。電離輻射早已運(yùn)用于臨床，主要是治療癌癥。關(guān)于電

離輻射的細(xì)胞學(xué)效應(yīng)的研究，實(shí)在20世紀(jì)50年代體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展起來以

后才得以深入的。

電離輻射的種類：

根據(jù)作用方式的不同，通常將輻射分為電離輻射和非電離輻射兩類。產(chǎn)生次

級(jí)帶電粒子引起物質(zhì)電離的輻射稱電離輻射，包括高速的帶電粒子如：a粒子、

B粒子、質(zhì)子等，以及不帶電的粒子，如中子、X射線、V射線等產(chǎn)生的輻射。

非電離輻射一般不能引起物質(zhì)分子的電離，而只能引起分子的震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或電子

能級(jí)狀態(tài)的改變，包括紫外線和能量低于紫外線的所有電磁輻射。

X射線和Y射線，這兩種射線是目前臨床最常用的電離輻射，也是立體定向

放射神經(jīng)外科應(yīng)用于治療的主要射線。這兩種射線對生物體的作用基本相同，它

們與組成肌體的各種物質(zhì)相互作用，依三種方式轉(zhuǎn)移能量，即光電效應(yīng)、康普頓

效應(yīng)和電子對效應(yīng)。

傳能線密度：

傳能線密度是帶電粒子在組織中經(jīng)過一定距離時(shí)由于碰撞而損失的能量，通

常距離的單位用微米表示，能量的單位用千電子伏表示。電離密度較大的射線穿

過生物體時(shí)，一次或多次擊中生物靶點(diǎn)的兒率較大；而電離密度小的射線擊中生

物靶點(diǎn)的幾率較小。對一個(gè)生物靶的損傷，可能有兩種情況，一種是一個(gè)敏感點(diǎn)

被擊中兩次或更多；另一種是多個(gè)敏感點(diǎn)被擊中一次，多數(shù)細(xì)胞的存活曲線都支

持后一種情況。若僅一個(gè)敏感點(diǎn)被擊中，則細(xì)胞可能修復(fù)這種物理損傷，最終不

出現(xiàn)生物學(xué)效應(yīng)；若多個(gè)敏感點(diǎn)被擊中，則損傷不可修復(fù)，出現(xiàn)生物學(xué)效應(yīng)。電

離密度大的射線更容易產(chǎn)生這種效應(yīng)。

一次大劑量窄束電離輻射對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響：

立體定向神經(jīng)外科最突出的特征為一次性地用窄束高能射線毀損顱內(nèi)靶點(diǎn)，

無論靶點(diǎn)是正常腦組織還是病理組織，均在照射后發(fā)生放射性壞死，而靶點(diǎn)周圍

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地組織不受損害。放射性壞死是一種凝固性壞死，壞死區(qū)最終由增生地膠質(zhì)瘢痕

所替代，在壞死區(qū)和瘢痕區(qū)均可有水腫。立體定向毀損手術(shù)后一般分為以下三個(gè)

期：I壞死期：靶點(diǎn)中心吸收劑量為200Gy時(shí)，照射后第3—4周出現(xiàn)靶點(diǎn)壞

死，急性和炎癥反應(yīng)。II吸收期：壞死期后至照射后一年，壞死灶大量的細(xì)胞碎

片被吸收，膠質(zhì)瘢痕開始形成；壞死區(qū)周圍星形膠質(zhì)細(xì)胞增生，呈現(xiàn)慢性炎癥反

應(yīng)，血管充血，新生毛細(xì)血管形成，血管內(nèi)皮細(xì)胞增厚，吸收期可持續(xù)到照射后

一年或更長時(shí)間。HI后期：自照射后一年開始，膠質(zhì)瘢痕形成，損害已趨于穩(wěn)定,

早期的一些變化消失，血管減少，巨核細(xì)胞消失，炎癥反應(yīng)消失，細(xì)胞碎片完全

消失。

經(jīng)試驗(yàn)和臨床治療總結(jié)，在靶區(qū)以外臨近的周圍腦組織,射線劑量分布銳減,

所造成的腦組織損害可以忽略。事實(shí)上，使用一次大劑量射線并在短時(shí)間內(nèi)聚集

在靶點(diǎn)上，可使靶點(diǎn)組織內(nèi)的兒乎所有細(xì)胞壞死，即使有少數(shù)細(xì)胞存活，也很難

再進(jìn)行有絲分裂。也就是說，在精確選定的靶點(diǎn)組織中，受照射細(xì)胞多呈現(xiàn)出不

可逆的放射性損害，而在靶點(diǎn)以外的腦組織雖可能出現(xiàn)一些放射性反應(yīng)，但均可

逆。射線通過正常腦組織的徑跡中，正常腦組織完全能夠耐受這些射線而不受損

害

電離輻射生物學(xué)作用的基本原理：

1.電離和激發(fā)：

輻射線被靶點(diǎn)吸收后，首先發(fā)生分子水平的變化，通過分子的電離和激發(fā)，

引起生物大分子的損傷。生物大分子的損傷的發(fā)生源于兩個(gè)方面的作用：一是射

線直接作用于生物大分子；二是射線引起水分子電離，電離的產(chǎn)物又間接損傷生

物大分子。在立體定向放射神經(jīng)外科手術(shù)中，高能射線主要作用于靶點(diǎn)中極為活

躍的增值細(xì)胞，健康的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組織在受到高能射線照射的短時(shí)間內(nèi)，內(nèi)

皮細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞最先出現(xiàn)放射損害反應(yīng)。在腦腫瘤和腦血管畸形的病理組

織中，病理細(xì)胞均有較強(qiáng)的增殖能力，因此常常對低劑量的高能射線作出反應(yīng)。

細(xì)胞內(nèi)生物大分子包括蛋白質(zhì)和核酸，高能射線作用于靶點(diǎn)組織時(shí)，可直接

造成生物大分子的損傷。細(xì)胞內(nèi)生物大分子又存在于大量的水分子中，高能射線

引起水分子的變化，形成活性產(chǎn)物，這些活性產(chǎn)物又引起生物大分子損傷。

水的電離過程：高能射線擊出水分子的電子，引起電離作用，使水分子變成

帶正電的離子（氏0+）,被擊出的電子稱為熱電子。比0-很不穩(wěn)定，在水中迅速

離解成為氫離子和氫氧自由基。熱電子還可繼續(xù)碰撞其他水分子，擊出其電子，

引起次級(jí)電離作用。電子在不斷碰撞和運(yùn)動(dòng)中，不斷損失能量，最后不能再擊出

水分子的電子時(shí)即被水分子捕獲，產(chǎn)生帶負(fù)電的水離子32。-）。氏0-也很不穩(wěn)定,

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離解成氫氧離子和氫自由基。未被捕獲的電子可吸引若干水分子包繞于其周圍，

形成水化電子。

當(dāng)水分子獲得的射線不足以將電子從軌道上擊出，但是足以使電子躍遷至外

層軌道時(shí)，即發(fā)生水分子的激發(fā)作用；它具有較高的能量，極不穩(wěn)定，可迅速釋

放能量，形成氫和氫氧自由基。對于高能射線生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)生激發(fā)作用與電離

作用相比，意義較小，可以忽略不計(jì)。

自由基的反應(yīng)性很強(qiáng)，可使分子結(jié)構(gòu)破裂，造成生物大分子的損傷。

2.直接作用和間接作用：

受射線照射的細(xì)胞死亡方式有兩種，一是細(xì)胞一次受到數(shù)萬cGy的大劑量

射線照射時(shí)發(fā)生的細(xì)胞分裂間期死亡，即細(xì)胞在下一次分裂前死亡；二是細(xì)胞受

到通常的放射治療的射線劑量，即受到200—300cGy或2000~3000cGy大小的

劑量照射時(shí)發(fā)生的增殖性死亡，即受照射后細(xì)胞還能經(jīng)過兒次分裂，最后才失去

分裂能力而死亡。后一種情況中細(xì)胞還能分裂次數(shù)取決與受照射射線的劑量。立

體定向發(fā)生神經(jīng)外科手術(shù)時(shí)，在靶點(diǎn)組織內(nèi)高能射線的直接作用，主要是指高能

射線作用于具有生物活性的分子直接引起分子的損傷。間接作用是指的溶質(zhì)分子

和高能射線所致的溶劑分子的反應(yīng)產(chǎn)物之間的相互作用。在靶點(diǎn)組織內(nèi)主要通過

水的電離產(chǎn)物對生物大分子的損傷作用。由于腦組織含水較高，細(xì)胞內(nèi)的生物大

分子處于大量的水環(huán)境中，故間接作用對生物大分子的損傷具有重要的臨床意

義。

影響放射生物學(xué)效應(yīng)的主要因素

1.劑量效應(yīng)曲線：放射線的照射劑量與生物效應(yīng)之間有一定的相依關(guān)系，

在一定范圍內(nèi)照射劑量約大，效應(yīng)越顯著，但不一定都呈線性關(guān)系。觀測生物效

應(yīng)的指標(biāo)不同，照射劑量與效應(yīng)的關(guān)系也不同。TCD是腫瘤控制劑量的縮寫，

受照射的腫瘤組織的50%被治愈所需要的劑量稱為TCD50。一般而言腫瘤體積

增大時(shí)，TCD50也隨之增大。

2.細(xì)胞增殖周期與放射敏感性：腦腫瘤和腦血管畸形的病理組織中存在著

分化能力很強(qiáng)的胚胎干細(xì)胞（Stemcell）。這些細(xì)胞都按照S期（DNA合成期）一G2

期一M期（細(xì)胞分裂期）一G1期…S期的循環(huán)周期增殖，處于不同細(xì)胞周期的細(xì)

胞對放射線的敏感性不同，一般處于靜止期的細(xì)胞對放射線的敏感性較差。

3.劑量效應(yīng)與照射神經(jīng)組織的關(guān)系：臨床應(yīng)用立體定向放射神經(jīng)外科手術(shù)

進(jìn)行一次大劑量照射，正常腦組織和病理組織對此劑量的反應(yīng)主要表現(xiàn)在靶組織

中的增殖細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞。少突膠質(zhì)細(xì)胞的放射性壞

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死將引起神經(jīng)束的脫髓鞘變性和白質(zhì)壞死，同時(shí)可有內(nèi)皮細(xì)胞的損害和微循環(huán)障

礙的發(fā)生。?次大劑量照射也可直接導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損害和血腦屏障受損，從而導(dǎo)

致明顯的神經(jīng)元變性壞死。從施行照射到出現(xiàn)靶組織的凝固性壞死需要一個(gè)月甚

至更長的時(shí)間，有時(shí)可達(dá)6個(gè)月。

4.劑量率和個(gè)體對照射的敏感性：劑量率為單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量，即靶

點(diǎn)的吸收速率或給予劑量的速率。一般來說，劑量率越大，效應(yīng)越明顯。不同個(gè)

體對放射線的耐受能力不同。同一個(gè)體內(nèi)不同細(xì)胞對射線的耐受能力存在明顯差

別。迅速分裂的細(xì)胞或具有迅速分裂潛力的細(xì)胞高于不分裂的細(xì)胞，原始的未分

化細(xì)胞高于高度分化的細(xì)胞；在同一細(xì)胞群中，未成熟的細(xì)胞高于成熟的細(xì)胞。

同樣，各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)對放射線的敏感性也不同，其敏感順序由高到低一次為：

DNA>mRNA>rRNA和tRNA>蛋白質(zhì)。RNA和蛋白質(zhì)在整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)都持續(xù)

合成，而DNA則只在細(xì)胞周期的一部分時(shí)■間內(nèi)合成，加之與其他分子相比，DNA

分子數(shù)量有限，因此，DNA損傷在整個(gè)細(xì)胞放射生物學(xué)效應(yīng)中占有重要地位。

(華西，王偉)

2.24“R”的概念

早反應(yīng)組織和晚反應(yīng)組織

放射生物學(xué)家根據(jù)正常組織和器官對放射線的不同敏感性和耐受性，將組織

分為兩種：早反應(yīng)組織和晚反應(yīng)組織。早反應(yīng)組織為高度放射敏感器官和組織，

例如骨髓系統(tǒng)、睪丸、淋巴組織，粘膜、上皮組織。晚反應(yīng)組織對射線有抗拒性,

例如成人的神經(jīng)組織、成熟的骨骼、肌肉等。但是，胎兒和嬰幼兒的神經(jīng)組織、

骨組織、軟骨、肌肉和內(nèi)分泌腺體對射線非常敏感。

存活細(xì)胞及細(xì)胞存活曲線

細(xì)胞受照射后，保存完整的增值能力，能無限制分裂產(chǎn)生大量的子細(xì)胞形成

一個(gè)集落或克隆。細(xì)胞死亡：在放射生物學(xué)中，凡是照射后細(xì)胞喪失無限增值能

力，不能產(chǎn)生大量的子代細(xì)胞，即細(xì)胞死亡。對于不再增殖的已分化的細(xì)胞如神

經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、內(nèi)分泌細(xì)胞，當(dāng)喪失了其特有的功能即被認(rèn)為是細(xì)胞死亡。

細(xì)胞死亡分為增殖性死亡和周期間死亡兩種。描述放射劑量與存活細(xì)胞之間關(guān)系

的曲線稱為細(xì)胞存活曲線。

目前臨床上常用的放射劑量與細(xì)胞存活率關(guān)系的模型是線性二次方程模型

2

(Linear-quadricmodel)0即：S=e-(aD-3D)

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S表示細(xì)胞生存率；系數(shù)a代表初始斜率，決定低劑量照射下的損傷程度；

系數(shù)8代表急劇下降的直線斜率，決定大劑量照射下的損傷程度；D為照射劑量。

該模型假定輻射引起細(xì)胞的死亡有兩部分組成，一部分與照射劑量成比例(aD),

另一部分與照射劑量的平方成比例(BD?),a/B值是指兩個(gè)部分相等時(shí)的劑量。

根據(jù)線性-二次方程模型得出每種組織的a/B比值，更新快的組織a/B比值高，

為早反應(yīng)組織；更新慢的組織a/B比值相對較低，為晚反應(yīng)組織。

4“R”的簡介：

標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)放射治療是每周照射5次，每次2Gy。這種分割放療對腫瘤有殺

傷效果而對正常組織損傷較小。為了探討常規(guī)放療對腫瘤和正常組織的放射生物

學(xué)機(jī)制，放射生物學(xué)專家提出了4“R”機(jī)制。在分次照射間期，組織細(xì)胞發(fā)生:

細(xì)胞亞致死損傷的修復(fù)(Repairofsublethaldamage)、細(xì)胞周期時(shí)相再分布

(Redistribution)＞乏氧腫瘤細(xì)胞的再氧合

(Reoxygenation)＞細(xì)胞的再增殖(repopulation)。由于英文都以"R”為字首,

因此常稱為四個(gè)“R”。

細(xì)胞放射損傷的修復(fù)：DNA是放射線對細(xì)胞作用最主要部位，射線可導(dǎo)致

DNA鏈的斷裂。細(xì)胞的放射性損傷分為三種類型：①亞致死性損傷

(sublethaldamage),細(xì)胞受照射后，在一定時(shí)間內(nèi)能完全修復(fù)的損傷；②潛在致

死性損傷(potentiallethaldamage),細(xì)胞受到照射后，如果有適宜的環(huán)境或條件，

細(xì)胞損傷可以修復(fù)；③致死性損傷(lethaldamage),也稱為不可修復(fù)的損傷，是

指這種損傷在任何條件下都不能修復(fù)，細(xì)胞完全喪失分裂增殖能力。細(xì)胞放射損

傷的修復(fù)包括亞致死性損傷修復(fù)和潛在致死性損傷修復(fù)。

細(xì)胞周期時(shí)相再分布：處于不同周期時(shí)相的細(xì)胞放射敏感性是不同的，即細(xì)

胞的放射敏感性隨它們在細(xì)胞周期內(nèi)所處的時(shí)相不同而不同。實(shí)驗(yàn)研究，分次放

療中存在著處于相對放射抗拒時(shí)相的細(xì)胞向放射敏感時(shí)相移動(dòng)的再分布現(xiàn)象，這

有助于提高放射線對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用；但是未能進(jìn)行細(xì)胞周期再分布的細(xì)

胞，則成為放射抗拒機(jī)制之一。

乏氧腫瘤細(xì)胞的再氧合：研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞對電離輻射的效應(yīng)強(qiáng)烈地依賴于氧

的存在，在照射期間或照射后數(shù)毫秒內(nèi)發(fā)生氧效應(yīng)。隨著氧水平的增高放射敏感

性有一個(gè)剃度性增高。實(shí)體腫瘤組織內(nèi)有乏氧細(xì)胞存在，多數(shù)細(xì)胞是氧合好的細(xì)

胞，如果用大劑量單次照射腫瘤，腫瘤內(nèi)大多數(shù)放射敏感的氧合好的細(xì)胞將被殺

死，剩下的那些活細(xì)胞是乏氧的，照射后幾小時(shí)或幾天內(nèi)，乏氧細(xì)胞出現(xiàn)再氧合

現(xiàn)象。

細(xì)胞的再增殖或再群體化(repopulation)：組織損傷后，組織的干細(xì)胞及子代

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細(xì)胞在機(jī)體的調(diào)節(jié)機(jī)制作用下，增殖分化、恢復(fù)組織原來形態(tài)的過程稱為再增殖。

腫瘤細(xì)胞被分次照射后也有類似現(xiàn)象。

（上海，王恩敏）

2.3立體定向放射神經(jīng)外科的設(shè)備

頭部伽瑪?shù)?/p>

以瑞典醫(yī)科達(dá)公司生產(chǎn)的頭部伽瑪?shù)稙榈湫痛?。?967年第一臺(tái)伽瑪?shù)?/p>

問世以來，該系列伽瑪?shù)兑呀?jīng)發(fā)展到第四代。該設(shè)備由五個(gè)主要部分組成。①放

射系統(tǒng)：將179根（第一代）或201根（第二、三、四代）長2mm,直徑1mm的“丁”

字形“鉆放置于一半球形的金屬孔穴內(nèi)，并通過初級(jí)準(zhǔn)直器準(zhǔn)確的將射線匯聚于

球心位置；其外為厚的金屬防護(hù)殼，在非工作狀態(tài)時(shí)，金屬屏蔽門處于關(guān)閉狀態(tài)，

防止射線外泄。②校準(zhǔn)系統(tǒng)：由孔徑不同的二級(jí)準(zhǔn)直器和擺位系統(tǒng)兩部分組成。

Leksell伽瑪?shù)兜亩?jí)準(zhǔn)直器包括64mm、4>8mm、巾14mm、@18mm四種，

根據(jù)需要選用。通過二級(jí)準(zhǔn)直器的射線能夠準(zhǔn)確聚焦于準(zhǔn)直器球心位置，其誤差

小于0.1mm。擺位系統(tǒng)則是可以通過調(diào)整X、Y、Z軸坐標(biāo)，將目標(biāo)靶點(diǎn)準(zhǔn)確放

置于放射線聚焦點(diǎn)，完成治療。先前的B型伽瑪?shù)禭、Y、Z坐標(biāo)的調(diào)整由操作

者手動(dòng)完成,其后的C型伽瑪?shù)秳t采用數(shù)控機(jī)械臂自動(dòng)擺位系統(tǒng)（APS）調(diào)整完成，

縮短了治療時(shí)間、精確性也獲得提升，更保證了病員的安全。⑧治療床：可根據(jù)

治療需要調(diào)整病員位置，幫助完成治療。④控制臺(tái)：連接并接受規(guī)劃的治療方案，

控制完成放射投照過程。⑤計(jì)劃系統(tǒng)：將影像資料進(jìn)行傳輸和接受，對治療靶區(qū)

及重要周邊結(jié)構(gòu)加以確定和勾畫，規(guī)劃治療方案，確定處方劑量。

頭部X刀

使用醫(yī)用直線加速器在頭部立體定向系統(tǒng)引導(dǎo)下，對顱內(nèi)病變靶點(diǎn)行多個(gè)非

共面旋轉(zhuǎn)弧聚焦投照，實(shí)現(xiàn)立體定向放射外科治療。它主要包括：①醫(yī)用直線加

速器；②二級(jí)加速器準(zhǔn)直器；③立體定向系統(tǒng)；④圖像傳入和傳出系統(tǒng)；⑤治療

規(guī)劃系統(tǒng)。

（華西，王偉）

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2.4伽瑪?shù)斗派渖飳W(xué)的研究

2.4.1立體定向放射外科的概念

立體定向放射外科是指利用外部電離輻射束（Y射線、X射線或荷電粒子束）

和腦立體

定向系統(tǒng)的精確定位，將高能量放射線單次分割，并在短時(shí)間內(nèi)聚焦于某…

局部靶點(diǎn)內(nèi)，摧毀該區(qū)域內(nèi)的所有組織，或引起所需要的生物學(xué)效應(yīng)，達(dá)到類似

外科手術(shù)的效果，而靶點(diǎn)外圍的放射劑量呈梯度銳減，周圍腦組織損傷輕微或呈

可逆性損傷。目前立體定向放射外科技術(shù)主要由伽瑪?shù)斗派渫饪疲ê喎QY刀）、直

線加速器放射外科（包括X刀和賽博刀）和荷電粒子束放射外科（簡稱質(zhì)子刀）組

成。

伽瑪?shù)斗派渫饪茖π》秶陌薪M織進(jìn)行單次大劑量照射，用50%的等劑量

曲線形成與靶組織三維空間形狀相吻合，靶組織以外的放射劑量驟降，因此靶區(qū)

外正常組織接受的放射劑量極低，避免靶區(qū)以外正常組織的損傷。伽瑪?shù)斗派渫?/p>

科產(chǎn)生的放射生物學(xué)效應(yīng)與常規(guī)放療不同。常規(guī)放療利用正常組織與腫瘤組織對

放射線的不同敏感性治療惡性腫瘤，而伽瑪?shù)妒抢冒袇^(qū)組織內(nèi)與靶區(qū)外正常組

織之間的劑量差異來治療腫瘤。在放射副反應(yīng)方面，伽瑪?shù)吨委煯a(chǎn)生的副反應(yīng)與

靶區(qū)的體積有重要關(guān)系，與放射劑量有重要關(guān)系。

伽瑪?shù)斗派渫饪埔彩且婚T經(jīng)驗(yàn)學(xué)科，伽瑪?shù)兜姆派渖飳W(xué)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其

臨床應(yīng)用。早期的經(jīng)典放射外科實(shí)驗(yàn)是給山羊腦部聚焦照射200Gy,照射后的病

理學(xué)改變分為三期。

1.壞死期：靶點(diǎn)中心照射200Gy劑量時(shí)，照射后3—4周靶點(diǎn)區(qū)域內(nèi)形成

神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞壞死，伴有周圍小血管出血及炎癥反應(yīng)。

2.吸收期：從放射性壞死完全形成，之后進(jìn)入吸收期。吞噬細(xì)胞自病變中

心開始清除壞死碎片，同時(shí)壞死區(qū)周圍的膠質(zhì)細(xì)胞開始增生。在壞死灶的邊緣還

可見到慢性炎癥反應(yīng)、新生毛細(xì)血管增生。吸收期大約持續(xù)1年。

3.晚期：自從照射后一年開始，膠質(zhì)瘢痕形成，病灶處于穩(wěn)定狀態(tài)，炎癥

反應(yīng)消退。

2.4.2放射外科的4種不同的靶區(qū)類型

伽瑪?shù)吨委煂＜腋鶕?jù)靶組織的特點(diǎn)將放射外科的靶區(qū)組織分為四類。

I類靶區(qū)：晚反應(yīng)正常組織與晚反應(yīng)靶組織相互混雜，AVM為此類組織的

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代表。AVM由畸形血管團(tuán)組成，與正常的腦組織交織在一起。靶組織與正常的

腦組織均為晚反應(yīng)組織，對于常規(guī)放療方案只能產(chǎn)生較小的放射生物學(xué)效應(yīng)。而

伽瑪?shù)斗派渫饪埔淮谓o予18?25Gy的周邊劑量，導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，內(nèi)皮下的

纖維組織增生，最終導(dǎo)致畸形血管閉塞。

H類靶區(qū)：晚反應(yīng)正常組織包繞晚反應(yīng)靶組織，良性腦膜瘤為此類組織的代

表。良性腦膜瘤邊界清楚，通常不累及腦實(shí)質(zhì)。由于放射外科的照射劑量在治療

靶區(qū)體積外驟降，靶區(qū)外的正常腦組織接受的劑量明顯低于腫瘤組織。伽瑪?shù)独?/p>

用腫瘤靶區(qū)內(nèi)與靶區(qū)外正常組織之間的巨大劑量差異達(dá)到控制腫瘤生長。聽神經(jīng)

瘤、血管母細(xì)胞瘤（血管網(wǎng)狀細(xì)胞瘤）、三叉神經(jīng)鞘瘤等也屬于H類靶區(qū)組織

IH類靶區(qū)：早反應(yīng)靶組織與晚反應(yīng)正常組織相互混雜，以低度惡性膠質(zhì)瘤為

此類組織的代表。正常的膠質(zhì)細(xì)胞與異常的膠質(zhì)細(xì)胞相互交織在一起。放射外科

治療時(shí)，交織在一起的正常組織和腫瘤組織均接受靶區(qū)體積內(nèi)的高劑量照射，伽

瑪?shù)吨委熀髽O易產(chǎn)生腦水腫。而靶區(qū)外數(shù)毫米，放射劑量驟降，靶區(qū)外潛在的腫

瘤細(xì)胞沒有得到足夠的放射劑量，腫瘤易復(fù)發(fā)。因此，伽瑪?shù)兑话悴蛔鳛閻盒阅z

質(zhì)瘤的首選治療方式。

IV類靶區(qū)：晚反應(yīng)正常組織包繞早反應(yīng)靶組織，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和轉(zhuǎn)移瘤是此

類組織的代表。轉(zhuǎn)移瘤呈膨脹性生長，將正常腦組織推向腫瘤的周圍，腫瘤與正

常腦組織之間界限清楚，伽瑪?shù)陡邉┝康木劢拐丈?，使靶區(qū)組織接受單次大劑量

照射，足以殺死富氧細(xì)胞和乏氧細(xì)胞，閉塞腫瘤內(nèi)的滋養(yǎng)血管，達(dá)到控制腫瘤生

長，使腫瘤縮小或消失。雖然Lasson教授將膠質(zhì)母細(xì)胞瘤歸為第IV類靶組織，

但是，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與轉(zhuǎn)移瘤不同，它對周圍正常腦組織有明顯的侵襲性，腫瘤

的邊緣不規(guī)則、邊界不明確。將伽瑪?shù)蹲鳛檫@類腫瘤的首選治療方式是不合適的。

（上海，王恩敏）

2.5伽瑪?shù)短幏絼┝康难芯?/p>

伽瑪?shù)吨委焺┝康倪x擇是在有效治療病灶而又不引起明顯的并發(fā)癥之間作

權(quán)衡。也就是說，給于病灶有效的放射劑量同時(shí)又不破壞周圍正常組織的功能。

在探討及規(guī)范放射外科劑量的研究中，人們應(yīng)用劑量一效應(yīng)曲線來評價(jià)不同劑量

時(shí)療效與并發(fā)癥的關(guān)系。目前伽瑪?shù)斗派渫饪茖?shí)施的處方劑量多數(shù)來自長期的臨

床經(jīng)驗(yàn)積累，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是在給予治療劑量時(shí)應(yīng)注意考慮下列因素。

1.病灶體積：病灶體積對伽瑪?shù)吨委熀蟮母狈磻?yīng)直接相關(guān)，■-般來講，病

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灶體積小，病灶接觸正常腦組織的體積亦小，在實(shí)施處方劑量范圍內(nèi)，可選擇高

劑量。病灶體積大，實(shí)施的治療劑量相應(yīng)降低。

2.病灶的性質(zhì)：病灶的病理性質(zhì)不同對伽瑪?shù)兜姆磻?yīng)也不同，良性腫瘤實(shí)

施周邊劑量偏低，惡性腫瘤需要較高的放射劑量才能控制腫瘤生長。AVM的閉

合率對放射劑量有直接依賴性，病灶周邊劑量高，AVM的閉合快，閉合率高。

3.病灶所處的部位：病灶位于非功能區(qū)腦組織，伽瑪?shù)吨委熀蠹词巩a(chǎn)生一

些腦損傷，患者可能不出現(xiàn)臨床癥狀,這些部位可選擇處方劑量范圍內(nèi)的高劑量。

但是，如果病灶比鄰重要功能區(qū)或敏感的顱神經(jīng)，要注意控制放射劑量。

4.劑量計(jì)劃因素：在相同的治療劑量情況下，治療靶區(qū)包含正常腦組織較

多，治療后容易引起副反應(yīng)。在制訂治療計(jì)劃時(shí)，盡量做到所設(shè)計(jì)的等劑量曲線

與所治療病灶的邊緣基本吻合一致。

5.顱神經(jīng)和腦干的耐受劑量：伽瑪?shù)吨委煏r(shí)，要特別注意顱神經(jīng)和腦干所

受到的輻射。視神經(jīng)、視交叉視束的安全耐受劑量為＜9Gy,面神經(jīng)的安全耐受

劑量為＜13Gy,海綿竇顱神經(jīng)的耐受劑量為＜15Gy,腦干的安全耐受劑量為12Gy,

但當(dāng)腦干受到照射的體積非常小，腦干可接受15Gy的放射劑量。

下面介紹伽瑪?shù)吨委熯m應(yīng)證的臨床治療劑量，這些劑量范圍可根據(jù)病灶大小

靈活掌握。

AVM：伽瑪?shù)吨委熤行⌒虯VM（直徑W2.5cm）已經(jīng)取得了良好的臨床效果,

AVM的完全閉塞率可達(dá)到85%左右。治療中小型AVM的周邊處方劑量為18~

25Gy0病灶體積小，照射劑量高，AVM閉塞快。當(dāng)AVM體積較大時(shí)（例

如：＞10cm3）,照射的劑量將進(jìn)一步降低。

聽神經(jīng)瘤：伽瑪?shù)吨委熤行⌒吐犐窠?jīng)瘤的療效已經(jīng)得到神經(jīng)外科界的公認(rèn)。

治療中小型腫瘤周邊劑量為12~14Gyo平均周邊劑量13Gy,聽神經(jīng)瘤的控制率

可達(dá)到92%?98%。

三叉神經(jīng)鞘瘤：三叉神經(jīng)鞘瘤是顱內(nèi)少見良性腫瘤，近十多年來，伽瑪?shù)对?/p>

治療三叉神經(jīng)鞘瘤方面顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢。伽瑪?shù)吨委熑嫔窠?jīng)鞘瘤的周邊劑

量為12-14Gy0

腦膜瘤：腦膜瘤屬于良性腫瘤，當(dāng)腫瘤位于大腦鐮、矢狀竇、大腦凸面等部

位，手術(shù)易切除，主要采取手術(shù)治療。伽瑪?shù)吨委熤饕m用于小型腦膜瘤、手術(shù)

后殘留或復(fù)發(fā)腦膜瘤以及海綿竇、顱底等部位的中小型腦膜瘤。伽瑪?shù)吨委熌X膜

瘤的周邊劑量13?16Gy,平均為14Gy左右。

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垂體瘤：小型垂體瘤離開視神經(jīng)、視交叉、視束的距離大于3mm均可伽瑪

刀治療。手術(shù)后殘留垂體瘤，特別是腫瘤位于海綿竇也是伽瑪?shù)兜牧己眠m應(yīng)證。

垂體瘤可分為高功能腺瘤和無功能腫瘤，伽瑪?shù)吨委煾吖δ芟倭鏊璧姆派鋭┝?/p>

高，腫瘤周邊劑量25?30Gy,ACTH型垂體瘤的周邊劑量甚至大于30Gy；而

無功能腺瘤所需劑量低，腫瘤周邊劑量15?20Gyo

血管母細(xì)胞瘤（血管網(wǎng)織細(xì)胞瘤）：血管母細(xì)胞瘤是一種良性腫瘤，實(shí)質(zhì)性

腫瘤由高度豐富幼嫩的血管組織和間質(zhì)細(xì)胞組成，血供豐富，手術(shù)切除時(shí)出血多。

中小型實(shí)質(zhì)性腫瘤邊界清楚，是伽瑪?shù)吨委煹牧己眠m應(yīng)證，但是伴有囊性變或囊

性血管母細(xì)胞瘤應(yīng)首選手術(shù)治療。腫瘤的控制與照射劑量相關(guān)，通常實(shí)施的腫瘤

周邊劑量為15?20Gy。

轉(zhuǎn)移瘤：伽瑪?shù)吨委熮D(zhuǎn)移瘤的周邊劑量變化較大，小的單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤，腫瘤周

邊劑量可高達(dá)25Gy,但是多數(shù)情況下，腫瘤的周邊劑量為18—25Gy0

膠質(zhì)瘤：膠質(zhì)瘤呈浸潤性生長，腫瘤細(xì)胞與正常腦組織之間無明顯的邊界，

腫瘤邊界外兒毫米甚至2cm以內(nèi)都有腫瘤細(xì)胞浸潤。因此，通常情況下，并不

主張伽瑪?shù)蹲鳛閻盒阅z質(zhì)瘤的首選治療方法。但是伽瑪?shù)犊勺鳛槟z質(zhì)瘤手術(shù)后的

一種輔助治療措施，起到鞏固療效，延長患者生存期的作用。根據(jù)腫瘤的大小和

部位，伽瑪?shù)吨委煹闹苓厔┝繛?2?18Gy。

松果體區(qū)腫瘤：松果體區(qū)腫瘤多數(shù)屬惡性腫瘤，當(dāng)腫瘤對間腦的侵襲壓迫較

輕時(shí)，伽瑪?shù)吨委煹闹苓厔┝靠蛇x擇在13?16Gy。

三叉神經(jīng)痛：1993年RandRW首先報(bào)道伽瑪?shù)墩丈淙嫔窠?jīng)根部治療三叉

神經(jīng)痛，并取得了較高疼痛緩解率。之后三叉神經(jīng)痛成為伽瑪?shù)吨委煵±疃喁?/p>

效最好的功能性疾病。伽瑪?shù)吨委煹闹行膭┝繛?0~90Gyo

（上海，王恩敏）

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第3章動(dòng)靜脈血管畸形

瑞典LarsLeksell教授根據(jù)立體定向技術(shù)原理，于1951年提出了立體定向放

射外科治療概念。并且通過十多年的研究，終于在1967年研制出世界上第一臺(tái)

Leksell伽瑪?shù)丁?970年，Steiner和Backlund醫(yī)生，第一次成功地為一例動(dòng)靜脈

畸形患者施行了立體定向放射外科治療。截止到2002年12月底，全世界已有超

過31924例AVM患者接受了伽瑪?shù)吨委?，并獲得了良好的臨床效果。

立體定向放射外科治療腦血管疾病，是依靠影像定位方法實(shí)施精確的放射線

治療。腦血管畸形做為最早開展的立體定向放射外科治療的適應(yīng)癥之一，原因在

于可以借助血管造影確定靶區(qū)。放射外科治療后引起的血管內(nèi)皮增生、血管腔狹

窄閉合，導(dǎo)致動(dòng)靜脈血管畸形的閉塞。完全的病變閉塞一般出現(xiàn)在放射外科治療

后的一到三年。選擇腦血管病變治療手段時(shí)，主要考慮的是：以最低的并發(fā)癥率,

最大可能地避免病灶的再出血危險(xiǎn)。越來越多的文獻(xiàn)證明，放射外科治療，作為

治療腦血管病的重要治療方法，尤其在治療腦內(nèi)深部（基底節(jié)、內(nèi)囊、丘腦和腦

干），以及位于感覺運(yùn)動(dòng)功能區(qū)或視覺中樞功能區(qū)的腦血管病變中的治療優(yōu)勢日

益受到肯定。

3.1顱內(nèi)AVM的臨床表現(xiàn)和影像學(xué)特征

目前國內(nèi)外尚無適用于放射外科治療的AVM分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。如Spetzler分級(jí)中

的第6級(jí)病人，因AVM位于下丘腦或腦干，不適合外科手術(shù)切除。但該類病例

并不是放射外科治療的禁忌證。綜合文獻(xiàn)報(bào)道,在選擇適合放射外科治療病例前,

應(yīng)對以下主要影響因素進(jìn)行評估：

AVM的大小

傳統(tǒng)的分類方法兒乎均是以AVM的最大直徑或平均直徑來描述AVM的大

小。這種方法對于接受顯微外科手術(shù)的病例來說，無論是術(shù)前準(zhǔn)備以及術(shù)后療效

評價(jià)均可作為一個(gè)客觀的指標(biāo)。按照大多數(shù)學(xué)者的意見：平均直徑W2-2.5cm以

下者為小型AVM；平均直徑25-6cm以上者為大型或特大型AVM；兩者之間為

中型AVMo由于AVM的形態(tài)各異，用最大直徑或平均直徑往往不能表示畸形

血管巢的實(shí)際容積，且直徑的倍增與容積的變化是二種完全不同的結(jié)果。如平均

直徑為1cm的類球形AVM,容積約為4.19cm3；而平均直徑為3cm的類球形

AVM,容積約為113.04cm3?？梢钥闯?，盡管兩者平均直徑相差僅2倍，但容積

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的變化卻有25倍之多。而病灶受照容積的變化正是影響放射外科療效以及并發(fā)

癥發(fā)生率的重要因素。

不少學(xué)者根據(jù)各自的治療隨訪資料，采用以靶區(qū)容積來描述AVM的大小。

其中Karlsson將容積〈Zen?定義為小型AVM,22cm3（2-50cm3,平均5.8cn?）

為中型AVMoKondziolka等發(fā)現(xiàn)，不超過4cm3的AVM,伽瑪?shù)吨委?-3年后

完全閉塞率均大于80%；而容積大于4cm3的AVM,隨著容積的增加，完全閉塞

率有逐漸降低的趨勢。

AVM的部位

目前所采用的AVM的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，幾乎無一例外地都把AVM的部位作為一個(gè)重

要的指標(biāo)加以重視。其主要原因是，AVM的部位不同將直接影響到治療結(jié)果，并

發(fā)癥的發(fā)生率也因AVM的部位不同而存在明顯的差異。

Karlsson按病灶部位不同將AVM分為三大類：①中央型：指位于腦干、丘

腦、下丘腦、基底節(jié)、腦室內(nèi)或腦室旁、以及肌月氐體等處的AVM；②小腦及小腦

蚓部型AVM：③周圍型：除上述兩型以外其他部位的AVM。臨床研究發(fā)現(xiàn)，在其

它條件不變的情況下，中央型AVM治療后出現(xiàn)并發(fā)癥的幾率較周圍型AVM明顯增

加。

AVM的影像學(xué)分型

除了前述國際國內(nèi)常用的AVM的分類方法外，為了臨床預(yù)測放射外科治療

AVM的預(yù)后分析需要，Inoue等根據(jù)神經(jīng)影像學(xué)表現(xiàn)，把AVM以血流動(dòng)力學(xué)變化

特點(diǎn)分為云霧型、直通型及混合型。在血管造影圖像上，云霧型AVM：由細(xì)小動(dòng)

脈供血，畸形血管巢呈均一的細(xì)小顆粒狀，引流靜脈在早期血管造影片上不顯影。

直通型AVM：由粗大的動(dòng)脈供血，通過較粗大的直通畸形血管而進(jìn)入引流靜脈，

故在血管造影圖像上可見早期引流靜脈出現(xiàn)?；旌闲虯VM：通常體積較大，同時(shí)

兼有云霧型和直通型AVM的特點(diǎn)。

根據(jù)MRI、三維CT血管造影圖像，AVM又可分為均一型和非均一型。均一型

AVM在MRI上表現(xiàn)為邊界清楚的均一流空信號(hào)，三維CT造影顯示血管巢為細(xì)小

顆粒結(jié)構(gòu)組成，邊界清楚。而非均一型AVM則在MRI上表現(xiàn)為形狀不規(guī)則，流空

信號(hào)不均一的畸形血管團(tuán)，其間可混雜腦組織，邊界常不清楚。對不同類型AVM

伽瑪?shù)吨委熀蟮寞熜нM(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)云霧型、均一型AVM的治療效果遠(yuǎn)較直通型

和非均一型AVM好。

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3.2伽瑪?shù)吨委熯m應(yīng)證的選擇

一般來說，AVM一旦被檢出即應(yīng)盡早選擇適當(dāng)?shù)闹委?。但值得注意的是，?/p>

出血作為首發(fā)癥狀的患者占所有AVM病例的67.8%。這意味著多數(shù)患者起病較

急，常因腦內(nèi)血腫或蛛網(wǎng)膜下腔出血，引起明顯的癥狀和體征，有的甚至可危及

生命。因此，一般并不主張?jiān)贏VM急性出血期內(nèi)施行放射外科治療。此外，腦

內(nèi)血腫、腦室內(nèi)積血、蛛網(wǎng)膜下腔出血后引起的腦積水和血管痙攣等，均可使畸

形血管團(tuán)受壓變形、移位，甚至顯示不完全或根本不顯影。若在此期內(nèi)采用放射

外科治療，有可能造成對AVM血管巢的治療不完全，以致影響治療效果。目前大

多數(shù)學(xué)者將出血后AVM的伽瑪?shù)吨委煏r(shí)機(jī)選擇在血腫吸收后進(jìn)行，也即出血后1

—3個(gè)月。對于手術(shù)后殘留或僅行血腫清除術(shù)后的AVM病例，通常需待腦水腫完

全消失、正常結(jié)構(gòu)復(fù)位、全身狀態(tài)穩(wěn)定后再考慮伽瑪?shù)吨委?。已行栓塞治療而?/p>

完全閉塞的AVM病例，若需聯(lián)合使用放射外科治療，應(yīng)盡可能安排在栓塞治療后

的3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行，以避免潛在的畸形血管再通可能。

3.3劑量規(guī)劃

成功進(jìn)行腦動(dòng)靜脈血管畸形的放射外科治療，關(guān)鍵在于對整個(gè)血管巢的精確

定位后實(shí)施適當(dāng)劑量的放射輻照治療。與腫瘤性病變的立體定向放射外科治療相

比，治療動(dòng)靜脈血管畸形(AVM)時(shí)，如何確定靶區(qū)范圍通常要困難和復(fù)雜得多。

原因在于，AVM通常形態(tài)不規(guī)則，供血?jiǎng)用}、畸形血管巢和引流靜脈?；祀s在一

起，難以分辨。從定位影像技術(shù)方面來看，目前常用的幾種定位方法在對AVM

的定位上仍各存在優(yōu)缺點(diǎn)。因此，聯(lián)合選擇兩種以上定位影像技術(shù)對AVM伽瑪?shù)?/p>

治療前靶區(qū)范圍進(jìn)行定位，這是目前AVM影像定位技術(shù)的發(fā)展趨勢。

定位方法

1.普通血管造影定位

這是AVM放射外科治療最為經(jīng)典的定位方法。自Leksell伽瑪?shù)秵柺莱?，?/p>

通血管造影即開始用于AVM的定位，至今仍在一些伽瑪?shù)吨委熤行难赜眠@種方

法。其優(yōu)點(diǎn)是：對定位影像設(shè)備的要求不高，只要在有X光機(jī)的情況下即可完成,

且定位準(zhǔn)確。若配合使用快速連續(xù)攝片方法，可以獲得不同時(shí)期的血管灌注情況,

從而可以將供血?jiǎng)用}、畸形血管巢和引流靜脈分辨出來。

但普通血管造影最大的缺點(diǎn)是僅能提供二維的影像學(xué)資料，對于形態(tài)不規(guī)則

或較為復(fù)雜的血管畸形，尚不能清楚地表達(dá)其三維構(gòu)形。此外，與數(shù)字減影血管

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造影相比，普通血管造影的圖像分辨率尚不高，且易受顱骨及定位框架偽影的影

響。尤其是對于位于顱底、后顱凹等部位的AVM,普通血管造影有時(shí)病灶顯示不

夠清晰。近年來高分辨率血管造影技術(shù)的出現(xiàn)，部分彌補(bǔ)了這方面的不足。

2.數(shù)字減影血管造影(DSA)定位

數(shù)字減影血管造影定位技術(shù)是近年才開始廣泛應(yīng)用于AVM放射外科治療定

位。最初不被選用的原因是，未經(jīng)特殊矯正的DSA圖像，盡管對AVM畸形血管巢

的顯示較普通血管造影清楚，也不受顱骨等偽影的干擾，但由于存在明顯的圖像

畸變，定位準(zhǔn)確性不高。因而影響了其在放射外科臨床的應(yīng)用。自1995年以后，

用于矯正DSA圖像畸變的專用計(jì)算機(jī)程序及方法已經(jīng)問世。使用者只要在DSA

機(jī)器內(nèi)安裝這一專用程序，即可獲得經(jīng)矯正后的圖像。這種圖像既保持了DSA

圖像優(yōu)于普通血管造影的良好的分辨率，乂克服了傳統(tǒng)DSA圖像畸變的缺點(diǎn)，

因而受到臨床醫(yī)師的肯定。

除了圖像顯示清晰外，DSA定位技術(shù)的另一大特點(diǎn)是，造影時(shí)圖像采樣時(shí)機(jī)

和次數(shù)的選擇有更大靈活性，因而較易捕捉到顯示完整的畸形血管巢，且引流靜

脈剛剛初現(xiàn)，這一最佳定位時(shí)相的影像，從而提高治療的靶區(qū)適型覆蓋比率。

3.CT定位

CT對于AVM的顯示大多較為清晰，尤其是增強(qiáng)CT掃描，通?？梢夾VM呈團(tuán)

塊狀強(qiáng)化，有時(shí)也可見纖曲的供血?jiǎng)用}和引流靜脈。此外，CT還能顯示AVM鄰

近組織的結(jié)構(gòu)以及既往曾有出血史所形成的血腫腔。與血管造影定位相比，CT

定位可提供AVM較良好的三維形態(tài)表達(dá)，且定位準(zhǔn)確性較高。但常規(guī)CT定位也

有一定的局限性：如對畸形血管巢的顯示常難以達(dá)到高度的選擇性，所獲得的圖

像上有時(shí)難以將供血?jiǎng)用}、畸形血管巢和引流靜脈區(qū)分開來，這使得靶區(qū)范圍的

確定較為困難。此外，CT定位圖像還易受到來自顱骨或異物的影響。因此，對

位于顱底、后顱凹的AVM,CT定位有時(shí)不能達(dá)到滿意的圖像顯示。

螺旋CT的出現(xiàn)部分彌補(bǔ)了常規(guī)CT在AVM定位上的缺陷。通過使用特殊計(jì)算

機(jī)處理軟件，配合使用高壓注射器增強(qiáng)掃描，螺旋CT可捕捉到造影劑通過腦內(nèi)

畸形血管不同時(shí)相的圖像，并通過圖像重建技術(shù)，重塑AVM的三維空間形態(tài)(CT

血管造影，CTA),為準(zhǔn)確地確定靶區(qū)范圍提供了良好的條件。但在臨床實(shí)踐中由

于MRI的優(yōu)勢日益顯露，其廣泛應(yīng)用受到限制。

4.MRI定位

MRI在確定AVM部位、大小以及與鄰近重要結(jié)構(gòu)的關(guān)系方面有著明顯的優(yōu)越

性。為了充分顯示畸形血管巢，并將供血?jiǎng)用}和引流靜脈區(qū)分開來，通常需選用

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多序列組合掃描方法。常用的掃描序列應(yīng)包括l、L：和質(zhì)子密度加權(quán)圖像。其

中L加權(quán)圖像對正常解剖結(jié)構(gòu)顯示較好，而T?和質(zhì)子密度加權(quán)圖像對畸形血管

巢以及供血?jiǎng)用}和引流靜脈的顯示較佳。MRI定位尤其適合用于深部、重要功

能區(qū)、已行栓塞后的AVM以及位于顱底和后顱凹AVM的定位。但對于畸形血管巢

內(nèi)存在蔓狀鈣化而出現(xiàn)的低或無信號(hào)暗區(qū)，MRI圖像不易與血管的流空現(xiàn)象區(qū)