使用 FLASH 技術的質子刀 SBRT 治療棘手脊椎轉移病例

核心概念

FLASH 質子刀 SBRT 治療為無法以傳統放射治療方法治療的脊椎轉移患者，特別是腫瘤侵犯到脊髓的患者，提供一種潛在的治療選擇，在確保腫瘤控制的同時，利用 FLASH效應保護脊髓。

摘要

書目資訊

Wuyckens, S., Chocan Vera, M., Nilsson, R., Wase, V., Di Perri, D., Geets, X., Sterpin, E., & Lee, J. A. (2024). FLASH-enabled Proton SBRT for a challenging case of spine metastasis. arXiv preprint arXiv:2410.11411v1.

研究目的

本研究旨在探討 FLASH 質子刀 SBRT 治療脊椎轉移的可行性，並確定實現 FLASH 效應所需的臨床條件，包括生物效應和治療方式。

研究方法

本案例研究選取了一名患有脊椎轉移的患者。使用 RayStation 11B 研究版本設計 FLASH 質子刀 SBRT 治療計劃，該版本專為 FLASH 治療計劃而設計。治療計劃採用兩個側向後斜束，分別位於 160° 和 200°。採用穩健優化流程，包括初始標準劑量穩健優化和劑量率 (DR) 優化。測試了三種不同的分次方案，以研究其對 FMF 值的影響：42 Gy 分 10 次 (fx) 治療，每次 4.2 Gy；40 Gy 分 8 次治療，每次 5 Gy；以及 35 Gy 分 5 次治療，每次 7 Gy。

主要發現

• 生成的治療計劃成功地確保了每次分次治療中腫瘤的覆蓋率。
• 未達到臨床目標的脊髓體積在每次分次治療中均符合 FLASH 效應條件。
• 根據所使用的分次方案，需要大約 0.6 到 0.8 的 FMF 才能在 FLASH 條件下進行此類治療。

主要結論

本研究證明了分次 FLASH 質子治療在治療脊椎轉移，同時保護脊髓完整性方面的潛力。這種方法可以更有效地治療脊椎轉移，並有可能預防這些患者的脊髓壓迫和癱瘓。

研究意義

本研究為 FLASH 質子刀 SBRT 治療脊椎轉移提供了初步證據，表明其有可能成為傳統放射治療方法的一種有價值的替代方案。

研究限制和未來研究方向

• 本研究僅納入了一名患者，因此結果可能無法推廣到所有脊椎轉移患者。
• 需要進一步的研究來確定與特定毒性終點相關的精確 FMF 值。
• 需要進一步研究 FLASH 效應的最佳劑量率閾值。

统计

脊髓轉移影響高達 70% 的末期癌症患者。
FLASH 效應的發生條件為劑量超過 4 Gy，劑量率超過 40 Gy/s。
根據所使用的分次方案，需要大約 0.6 到 0.8 的 FMF 才能在 FLASH 條件下進行此類治療。

引用

"在脊椎轉移的情況下，FLASH 質子刀 PBS 治療可以徹底改變治療方式，為目前被認為無法治療的病例提供根治性治療，從而預防脊髓壓迫、VCF 和癱瘓。"
"分析表明，在這個敏感的危及器官內確實可以實現超高劑量率，為 FLASH 效應的發生創造了有利條件。"
"然而，重要的是要注意，FLASH 效應的閾值並沒有一致的標準，因為它實際上可能會因照射條件和生物學（例如，組織和氧合狀態）而異。"

从中提取的关键见解

FLASH-enabled Proton SBRT for a challenging case of spine metastasis

by S. Wuyckens,... 在 arxiv.org 10-16-2024

https://arxiv.org/pdf/2410.11411.pdf

更深入的查询

除了脊髓轉移之外，FLASH 質子刀 SBRT 治療還可以用於治療哪些其他類型的癌症？

除了脊髓轉移，FLASH 質子刀 SBRT 治療還具有潛力治療其他類型的癌症，特別是那些靠近危及器官 (OAR) 的腫瘤，或者需要高精度放射治療的腫瘤。
以下列舉一些 FLASH 質子刀 SBRT 治療可能適用的癌症類型：

腦瘤： FLASH 技術可以減少對周圍健康腦組織的損傷，降低認知功能下降等副作用的風險。
頭頸部腫瘤： FLASH 質子刀 SBRT 可以精準地針對頭頸部腫瘤，同時保護唾液腺、甲狀腺等重要器官，減少口乾、吞嚥困難等副作用。
肺癌： FLASH 技術可以減少對肺部正常組織的損傷，降低放射性肺炎等副作用的風險。
肝癌： FLASH 質子刀 SBRT 可以精準地針對肝臟腫瘤，同時保護周圍的正常肝組織，降低肝功能損傷的風險。
胰腺癌： FLASH 技術可以減少對周圍腸胃道組織的損傷，降低噁心、嘔吐等副作用的風險。
需要注意的是，FLASH 質子刀 SBRT 治療仍處於臨床試驗階段，目前僅在少數醫療中心提供。

FLASH 質子刀 SBRT 治療的長期副作用和毒性如何？

由於 FLASH 質子刀 SBRT 治療是一種相對較新的治療方法，目前關於其長期副作用和毒性的數據仍然有限。然而，根據現有的臨床前和早期臨床研究，FLASH 技術被認為可以降低放射治療的副作用和毒性。
FLASH 技術降低副作用和毒性的潛在機制包括：

氧氣效應： FLASH 超高劑量率照射可以在極短時間內消耗腫瘤組織中的氧氣，而正常組織的氧氣供應相對充足，因此 FLASH 治療對正常組織的損傷較小。
免疫反應： FLASH 技術可能可以激活免疫系統，增強機體對腫瘤細胞的殺傷作用。
然而，FLASH 質子刀 SBRT 治療仍然可能引起一些副作用，例如：

皮膚反應： 治療區域的皮膚可能會出現紅腫、發癢、脫皮等反應。
疲勞： 患者在治療期間和治療後可能會感到疲勞。
其他副作用： 根據治療部位的不同，患者還可能出現其他副作用，例如吞嚥困難、呼吸困難等。
需要長期觀察和更多臨床試驗來全面評估 FLASH 質子刀 SBRT 治療的長期副作用和毒性。

如何降低 FLASH 質子刀 SBRT 治療的高昂成本，使其更廣泛地應用於臨床？

FLASH 質子刀 SBRT 治療的高昂成本是限制其廣泛應用於臨床的主要因素之一。
以下列舉一些可以降低 FLASH 質子刀 SBRT 治療成本的策略：

技術進步： 隨著技術的進步，FLASH 質子刀 SBRT 治療設備的成本可能會降低。
規模經濟： 隨著 FLASH 質子刀 SBRT 治療的應用越來越廣泛，規模經濟效應可能會降低治療成本。
政府支持： 政府可以通過提供資金支持、稅收優惠等措施，鼓勵醫療機構開展 FLASH 質子刀 SBRT 治療。
保險覆蓋： 將 FLASH 質子刀 SBRT 治療納入醫療保險，可以減輕患者的經濟負擔。
臨床試驗： 開展更多臨床試驗，證明 FLASH 質子刀 SBRT 治療的有效性和安全性，可以促進其更廣泛的應用。
通過採取以上措施，可以降低 FLASH 質子刀 SBRT 治療的成本，使其更廣泛地應用於臨床，造福更多患者。