河北一洲肿瘤医院
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质子治疗:儿童颅咽管瘤治疗新选择

发表时间:2021-09-18 08:07



儿童颅咽管瘤(craniopharyngioma,CP)为良性病变,由于其生长方式、组织学类型、毗邻结构等特点,完全切除(gross total resection,GTR)并避免下丘脑-垂体功能损伤始终是神经外科领域的难题。实际上并非所有患者均能实现100% GTR,且CP术后复发率达20%-50%。放射治疗(radiotherapy,RT)在术后肿瘤残余及复发治疗中扮演重要角色, 但传统放疗往往会造成对患者内分泌、视力及认知功能等方面的不良影响。儿童脑白质处于快速发育阶段,放射性白质纤维束受损可显著影响远期预后,年龄越小,认知及适应性功能障碍发生率越高。质子治疗剂量分布优于常规放疗,可以减少对视神经、视交叉、垂体、脑干、下丘脑、海马、颞叶等正常结构的整体照射剂量。作为儿童颅咽管瘤患者放射治疗的新选择,质子治疗近年来备受关注。


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关于儿童颅咽管瘤


颅咽管瘤是由Rathke囊或颅咽管残存的胚胎上皮细胞化生而来,是儿童常见的颅内肿瘤,占儿童颅内肿瘤的5.6%-15%。虽然其细胞学上为良性病变,WHO I级,但其位置深在,毗邻视神经、垂体、下丘脑及颈内动脉系统等重要结构,全切除手术难度大,且术后可造成患者终生神经内分泌功能障碍,严重影响生活质量,因此称其为“生物学恶性”肿瘤。儿童病例的发病高峰为5-15岁。



颅咽管瘤治疗方法


儿童颅咽管瘤治疗方法包括手术治疗、放射治疗、化疗、干扰素治疗等。手术仍是颅咽管瘤最主要的治疗手段,在充分保护垂体-下丘脑功能及视神经通路结构的前提下积极追求全切除,是保证患者长期生存的基础。颅咽管瘤是治疗复发率最高的脑肿瘤,可通过辅助放疗有效降低复发率。对于多次复发、不能根治或难以耐受手术的患者可进行放射治疗。

尽管儿童颅咽管瘤患者的20年总生存率很高,约为87%-95%,但肿瘤本身及其治疗的后遗症,包括内分泌缺陷、视力障碍、代谢并发症、认知和心理社会缺陷,会严重损害患者的生存质量。



颅咽管瘤质子治疗的优势


近年来,脑肿瘤的放射治疗经历了快速的技术进步,临床上越来越多地采用高精度适形放疗技术,以最大限度地减少对正常大脑的照射,同时不影响肿瘤控制所必需的放射治疗剂量。适形放疗可以更好地覆盖肿瘤,同时保留周围组织,从而降低不良反应的风险。目前的适形放疗技术包括分割三维适形放疗、调强放射治疗(IMRT)、大分割立体定向放疗(FSRT)和最新的质子束放射治疗(PBT)。


质子治疗具有独特的快速剂量下降的物理特性,对关键结构的照射剂量降低,因此越来越多地被用作儿童脑肿瘤的治疗选择。许多研究推荐使用质子治疗脑肿瘤,因为它有可能保护健康的脑组织并改善功能和生活质量。与传统光子放射治疗方式相比,质子治疗显著降低了肿瘤周围正常组织整体照射剂量,且具有更好的剂量分布,可以减少照射诱发肿瘤的发生率及相关不良反应。2016年后开始使用的新一代笔形束扫描质子治疗技术则有着更优越的剂量分布,与IMRT和被动散射质子治疗相比,危及器官(OAR)的剂量进一步减少。


一项大型研究队列包括了1996年至2012年间接受治疗的52名儿童颅咽管瘤患者(PBT 21名,IMRT 31名),Bishop等人对这两个治疗组进行了回顾性比较研究。研究终点是总生存期、疾病控制、囊性病变动态变化和毒性反应。中位随访时间59.6个月,3年总生存率(OS)为96%,无实性病变生存率为95%,无囊性病变生存率为76%。两个治疗组之间的总生存期和疾病控制均无差异(总生存期 p=0.742,实性变p=0.546,囊性变p=0.994)。治疗后有17名患者(33%)立即出现囊性生长,但在IMRT组更为常见(IMRT组为42%,PBT组为19%)。

Beltran等对IMRT计划和质子治疗计划进行了比较,得出的结论是,与光子IMRT治疗相比,质子治疗可以显著减少对大脑和身体的辐射,减轻了对关键结构的间接损害,从而降低了并发症和继发肿瘤的风险。


Boehling等人比较了10名儿童颅咽管瘤患者的IMRT、3D适形质子治疗(3DCPT)和调强质子治疗(IMPT)计划。研究显示,质子治疗显著降低了海马、齿状回、脑室下区、脑干以及幕下和幕上脑的剂量。

Merchant等人评估了10名颅咽管瘤患者的三维成像和治疗计划,使用剂量-认知效应模型对质子和光子两种治疗方式进行了比较。两种治疗方式的颅咽管瘤靶区覆盖率相似,质子和光子剂量学之间的差异显示出质子治疗对耳蜗、下丘脑和正常组织(如幕上脑或颞叶)的有效保护,这些组织接受的低、中剂量较少(图1)。将此差异应用于辐射剂量-认知效应的纵向模型时,可得出质子治疗的颅咽管瘤患者的智商得分更高。

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图1:调强质子治疗(IMPT)(A)和调强放疗(IMRT)(B)轴向和矢状剂量分布比较。IMPT计划改善了对颞叶、眼眶结构和两侧视神经的照射剂量,可降低脑组织的整体照射剂量。

2011年,美国圣裘德儿童研究医院(St.Jude Children's Research Hospital)启动了一项使用被动散射(第一代)质子治疗的前瞻性研究。截至2016年初,共有94名0-21岁儿童及成人患者入组。自质子治疗开始,患者在第1年每3个月随访一次,第2-5年每6个月进行一次随访。研究显示,接受质子治疗的患者,其学业成绩得分(阅读和数学)没有显著下降,而接受光子治疗的患者则显著降低。


儿童颅咽管瘤治疗案例


2020年,印度Apollo质子癌症治疗中心(Appllo Proton Cancer Center)报告了中心首例使用质子治疗的儿童患者。该名患者7岁,2017年患者出现头痛症状,呕吐6个月,脑部MRI和CT显示鞍上区域实性囊性病变,诊断为颅咽管瘤。患者接受了肿瘤次全切手术,术后接受激素治疗并定期随访。3个月后,患者脑部MRI检查显示残留病变,大小为2×1.9×1.3 cm。患儿接受密切随访观察,残留病变持续增长,伴有头痛症状。综合考虑患者病情后,专家建议患者进行质子治疗。
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在Apollo质子癌症治疗中心,患者接受了30次共54 GyE的调强质子治疗(治疗计划如图2)。治疗后六周对患者进行了随访,包括MRI检查、神经认知能力测试、视力检查以及激素水平检测,MRI检查提示治疗效果良好(图3),目前患者正在接受长期随访。


图2:比较螺旋断层调强放疗(TOMO放疗)方案(a)与调强质子治疗方案(b),突出被保存的关键结构(海马);(c)剂量-体积直方图。

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图3:(a)质子治疗前-轴位T2图像;(b)质子治疗前-轴位T1对比图像;(c)质子治疗后6周-轴位T2图像;(d)质子治疗后-轴位T1对比图像。


总结


颅咽管瘤是一种良性肿瘤,主要发生在存活期较长的儿童中,儿童患者放射治疗后长期生活质量应该被重点关注。

全球范围内,质子治疗在儿童脑肿瘤治疗中的重要作用不断加强,对于儿童颅咽管瘤患者来说,其前所未有的高精确度可以更好地治疗肿瘤,对肿瘤周围健康组织的损伤更少,激素缺乏和智力障碍的几率更小。考虑到儿童患者未来的生活质量,越来越多儿童患者的家长更愿意接受这种先进医疗方法。质子治疗这种新的放射治疗方式也逐渐被更多的儿童肿瘤治疗专家所青睐,成为临床治疗的新选择。


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