質子治療結合影像導航 精準追擊移動腫瘤

張天怡醫生 | 2025-02-28

質子治療是最先進用於癌症的放射治療技術,其原理是利用高能量粒子束攻擊癌細胞,惟高能量輻射必須配合精密的量度及規劃,方可把療效最大化,同時減少副作用或後遺症。

放射治療方案設計概念已與從前有所不同,特別是腫瘤位於會移動或改變形狀的器官,以往在規劃射線位置及範圍時,需要把腫瘤移動幅度的不確定性計算在內,意味着照射範圍會比腫瘤實際體積大,容易傷及附近器官及健康組織,但現時放射及造影科技的進步,已能縮小包圍腫瘤的射線範圍,更精準地消滅癌細胞而減少傷及周邊的器官。

傳統而言,進行放射治療前一段時間,會先進行造影檢查再設計方案,但及至治療時,影像往往已有滯後問題,未能反映實時情況。

以前列腺癌為例,前列腺組織及腫瘤位置會因附近器官變化而每天也有所改變,因此醫生在規劃放射治療方案時,照射範圍一般會比腫瘤本身稍大,以免腫瘤位置的變化而導致部分癌細胞沒法被射線照射。加上前列腺附近的腸道、膀胱膨脹程度也並非固定,故此在缺乏影像導航情況下,難以掌握腹腔內情況,若健康及正常器官或組織受損傷,或會引致腸炎或膀胱炎等副作用。

針對放射治療的影像局限,現時已有磁力共振導航放射治療機(MRI-guided linear accelerator),這種技術配備全方位腫瘤移動追蹤功能,能夠實時、持續及準確地追蹤腫瘤位置及其周邊組織,確保足夠的射線劑量可覆蓋腫瘤。

磁力共振導航配合質子治療

影像導航技術有所躍進的同時,放射治療的革新亦一日千里。與傳統光子放射治療相比,質子獨特的物理特性「布拉格峰」,讓放射線進入人體時只釋放極低輻射量,直至到達腫瘤深處才一次過釋放,集中消滅癌細胞,然後輻射能量隨即下降至零,這種特性顯著降低了腫瘤附近正常組織所接收的輻射量,減少了放射治療引致的副作用及併發症,特別適用於接近重要器官的腫瘤。

質子治療系統的加速器,可釋出高能量輻射線,因此醫生及醫護人員更需要清晰影像,惟部分質子治療系統本身只配備X光造影,單靠骨骼及關節位置核對高能量射線需照射的腫瘤位置,難免有所不足。因此,現時質子治療可結合磁力共振作導航,每次治療前均以當天的造影與質子治療機的X光影像作雙重核對,磁力共振導航可追蹤腫瘤移動的位置和幅度,使醫生能根據器官的移動和變化,相應地調整質子射束的深度和強度,有助確保質子射束準確地瞄準目標腫瘤範圍,讓腫瘤接受最多的輻射劑量,同時大大減低對健康組織的損害。

目前質子治療於世界各地廣泛應用,大灣區首個質子治療系統於2023年率先於本港啟用,並可結合磁力共振導航技術作導航。同時亦採用較新穎的適應性放射治療技術(Adaptive radiotherapy),即在治療過程中,定時進行正電子電腦掃描或磁力共振。以頭頸癌為例,質子治療療程大約30至35次,但治療期間患者的體型、器官及腫瘤位置也會有所變化,因此醫生會安排每周於進行質子治療前進行造影,以觀察治療劑量所引起的腫瘤變化及重新規劃治療方案,根據患者最新情況更精準地調整治療劑量及位置,有助增加癌症治癒機會及提升存活率。

本港的質子治療系統為大灣區首部,二〇二三年起正式投入服務。(養和醫院圖片)

電療次數大幅降至5次

磁力共振導航質子治療應用有助大幅減少質子治療療程次數,實現「大劑量、少次數」(Hypofractionation)。一般而言,放射治療療程需要進行20至30次,過往受限於影像精準度不足問題,輻射劑量不能太高,以免引起嚴重副作用。現時經準確精密的規劃,可按個別情況調整質子射束的深度和幅度,如病情合適,可把放射治療次數降至5次,大幅降低患者於治療期間需要花費的時間及成本。同時,相比傳統的放射治療,質子治療引致的副作用較輕微,能夠幫助患者維持較佳的生活質素。

治療三管齊下增效果

展望未來,正電子電腦掃描(PET-CT)亦有望可用作質子治療的影像導航,除腫瘤位置、大小外,其造影更能顯示癌細胞活躍程度,醫生及醫護團隊所得的資料將更全面,有助醫生制定更個人化治療方案。例如正電子掃描影像顯示腫瘤某部分的癌細胞較頑強,便可針對地加大放射劑量,以進一步提升質子治療成效。綜觀整體癌症管理,除頂尖的質子治療配合精準的導航系統,有效的藥物治療同樣舉足輕重,當中包括免疫治療,其副作用較傳統治療少,若把三者互相配合及使用,可為患者帶來更理想的癌症治療效果。

撰文 : 張天怡醫生_養和質子治療中心主任、臨床腫瘤科專科醫生

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