顶尖癌症治疗设备 - 磁共振导引直线加速器MRIdian-Linac

2020 - 02 - 02

Viewray MRIdian-Linac是全球首台通过美国FDA的磁共振导引直线加速器,于2017年踏入全球放疗市场。MRIdian-Linac是0.35T超导MRI搭载S波段驻波直线加速器产生6 MV平坦化无滤波器(FFF)光束,最大剂量率为600cGy/min,因此治疗射束相较于其旧型号MRIdian-Co60的穿透性更高、更有效率,加上独特的双层双聚焦多叶式准直仪(MLC)系统,使照野半影区更小、辐射泄漏更低,投射出0.2 cm×0.4 cm的极小照野至27.4 cm×24.1 cm的大照野。

 

MRIdian-Linac已成为顶尖放疗市场的主流,具有的优势包括软组织成像程度佳、在线治疗计划优化(On-table Adaptive Radiation Therapy, OART)以及能够追踪肿瘤与射束控制的实时Ciné MRI。这三大优势的整合不仅改变了常规放疗的作业流程,更是满足体外立体定位放射治疗(SBRT)对精准度的严格要求。许多国际知名的癌症治疗中心陆续利用MRIdian-Linac执行SBRT并发表优良的临床成果,如美国Henry Ford癌症医院的MRIdian-Linac治疗的患者中有53%是SBRT、Dana Farber 与意大利Gemelli ART癌症医院为94%、荷兰VMUC则是100%皆为SBRT治疗。MRIdian-Linac的特点与优势大量地应用于治疗胰脏癌、肺癌、肝癌、乳癌与摄护腺癌等,主要的原因是这些肿瘤位于胸腔与腹部,会随呼吸移动,且腹部的器官组织的变化极大,需要藉由MRIdian的优势来达到一般直线加速器难以实现的高精准放射治疗。


 

 

1. 肝癌SBRT

 腹部肿瘤是SBRT最担忧的治疗区域,提高治疗剂量同时保护周边组织器官必须互相取舍。美国Henry Ford医院针对29位接受MRIdian Linac 的SBRT(10Gyx5)肝癌患者做统计,结果显示健康肝组织的平均剂量能够维持在5.56Gy以下,V100为103.1cm3  。治疗后持续追踪12个月,全数病人肿瘤明显缩小且无严重并发症产生。

2. 肺癌SABR

立体定位消融放射治疗(SABR) 是无法切除早期肺癌有效的治疗方法,局部控制率高达90%,但现有技术的单次SABR精准度仍存在着不确定性 。 荷兰阿姆斯特丹大学医学中心利用MR导引治疗34Gy单次SABR(n=10),并持需追踪5个月,未观察到3-5级毒性或是复发。

 

3. 摄护腺癌SBRT

SBRT是摄护腺癌的最佳放疗选择,但为了减少早、晚期的胃肠道(GI)和泌尿生殖道(GU)毒性而限制肿瘤剂量提高的空间。荷兰阿姆斯特丹自由大学医学中心(VUmc)利用MRIdian-Linac,在软组织在CTV加上3mm的做为PTV,给予5次的7.25Gy。结果指出早期grade>2 GU与GI毒性分别为23.8%与5%,且无3级毒性。相较于传统放疗的早期2级 GU与GI毒性分别为 61% 与42%。

 

4. 乳癌APBI

传统的乳腺癌放射治疗中,照射范围通常是整个乳房。标准的APBI治疗中,治疗靶仅限于肿块切除的区域周围2.5公分的正常组织,MR导引放射治疗只需要照射1 cm地的正常组织,减少了超过50%的PTV。美国Loyola肿瘤治疗与研究中心Tamer Abdelrhman博士指出,减少APBI的照射范围能够提高治疗的精确度、减少照射次数,让副作用降至最低。传统乳癌放射治疗至少需要照射20次起跳,而华盛顿大学医学院成功的利用MRIdian-Linac完成20Gy的单次照射,且平均12个月未发生第3-5级毒性、100%的外观保留、未造成生活品的影响。

 

5. 胰脏癌

提高胰腺癌的放射剂量是放射肿瘤学界关注的一个领域,但被限制于无法承受高剂量的周边器官。MRI导引能清楚的呈现胰脏周围的重要器官,如胃、十二指肠、小肠和大肠,成为无法手术的胰脏癌最安全的治疗方法。华盛顿大学医学院进行无法切除之胰腺癌患者接受高生物剂量(BED>90Gy)与常规生物剂量(BED<90Gy)治疗后的临床效果,并发现高生物剂量组的生存率提高至2年以上且无第3级毒性的发生。证明了提高放疗剂量可提高胰脏癌的临床效果,同时也可以有效的保护周围正常器官,存活率提升至2年并提高生活质量。

 

 MRIdian-Linac为癌症治疗提共了全新的方式,允许放疗进行时连续成像、追踪并瞄准肿瘤。载至2020年8月,全球35家医学中心成功治疗50个身体部位,并大量的发表临床良好成果,其中以胰脏癌、摄护腺癌、乳癌等腹部癌症SBRT为主,可以最好地展示MR影像导引放射治疗的益处。 MRIdian-Linac将继续随着科技进步、临床应用的成熟,在近期的未来有无限的发展。 


图一 磁共振导引直线加速器MRIdian-Linac透视图



图二 MRIdian-Linac是提供清晰的软组织影像,是其他放疗设备无法呈现的影像质量。


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