《JournalofNeurooncology》年2月刊载[(3):-.]美国MayoClinic的DanielMTrifiletti,HenryRuiz-Garcia,AlfredoQuinones-Hinojosa,等撰写的综述《立体定向放射外科在神经外科实践中的演进。Theevolutionofstereotacticradiosurgeryinneurosurgicalpractice》(doi:10./s---0.)。
引言:立体定向放射外科(SRS)是为试图治疗复杂的颅内病变而诞生的,开颅手术会产生不必要或过度的风险。为了打造这种更替创新,有必要利用如工程学、物理学、放射学和计算机科学等其他领域的进展。
方法:回顾SRS的历史,为当前的现状提供背景,并指导该领域未来的发展。
结果:自开创了SRS发展的年轻的瑞典神经外科医生LarsLeksell的时代以来,神经外科医生、放射肿瘤科医生和物理师之间的合作和重要的伙伴关系使放射外科成为神经外科实践中一个突出和成功的工具。
结论:我们研究了神经外科医生是如何促进SRS演进,以及这种演进是如何影响神经外科实践以及放射肿瘤学和神经肿瘤学的。
引言
立体定向放射外科(SRS)的演进,说明了一项颠覆性技术的历史。从它的起源开始,当一些放射肿瘤学家不情愿(reluctance)将其引入神经外科实践时,一些神经外科医生也不情愿将其引入自己的实践中,已经发生了巨大的发展(dramaticallyevolved),随后在安全性和有效性方面得到了提高。目前,SRS代表了一种成熟的治疗模式,用于治疗发生在难以治疗的位置的中枢神经系统(CNS)疾病,或不适合接受开颅手术的患者。立体定向放射外科源于其他医学领域的重要诊断和治疗进展,如年伦琴(Roentgen)发现x射线和20世纪初立体定向的发展。此外,20世纪60年代到80年代,神经影像技术的巨大进步使得目前的SRS技术得以发展。
最近,很明显放射外科和放射治疗技术的加速演进要求对概念进行正式的重新评估。出于这个原因,美国神经外科医师协会(AANS)和神经外科医师大会(CNS)成立了立体定向放射外科工作组,协同美国放射肿瘤学学会(ASTRO)在年3月在考虑到其历史上、当前和未来潜在的应用领域下,正式定义SRS。共识随后将立体定向放射外科定义为使用外部产生的电离辐射(IR)消除或灭活大脑或脊柱内的特定靶体。此外,电离辐射的精度必须依赖于刚性固定的立体定向框架、其他固定系统和/或立体定向图像引导技术。虽然通常在单次治疗(singlesession)中进行,但最多可以使用5次分期虽然更常见的是在一次治疗中进行,但应用多达5次的分次(session)治疗以进一步减少对周围正常组织的损伤,而不损害其治疗潜力。
随着时间的推移,SRS以神经外科医生、放射肿瘤学家和物理学家之间的合作伙伴关系这样一种方式发生改进,在确保得到最好的医疗方面至关重要。必不可少的是,实施SRS的团队的本质、多学科性质得到了立体定向放射外科工作组和美国放射肿瘤学学会(ASTRO)的认可,后者与美国放射学会(ACR)一起为这个多学科团队的每个成员设计了特定的责任。这样一个多学科的框架创造了多种优势。首先,医生会从各种不同的角度向患者提供有关治疗方案和风险的建议。其次,团队方法优化立体定向放射外科的安全性和治疗效果。
放射外科的创始
立体定向放射外科由瑞典神经外科医生LarsLeksell研发,他在年发表了一篇开创性的论文,首次创造了放射外科这个术语。然而,以前的科学里程碑对于创立SRS至关重要的技术是必要的。现代立体定向时代始于英国神经外科先驱VictorHorsley和RobertHenryClarke,开发出一种以猴子小脑核团为目标的笛卡尔三维坐标系统(Cartesiantricoordinatesystem);他们报道关于第一个立体定向装置使用的工作发表于年。仅仅10年后,AubreyT.Mussen重新设计了用于人类应用的设备。然而,没有神经外科医生会愿意仅仅根据颅外骨性标志气来治疗患者。使用开发的x射线和平片的放射影像,Temple大学的神经内科医生Spiegel和神经外科医生Wycis是第一个将立体定向与如松果体腺钙化或前连合等标志相关联的人,并在年发表了关于立体定向神经外科治疗神经精神疾病的临床应用。
LarsLeksell将立体定向和辐射相结合,试图开发出一种治疗神经系统疾病的替代方法,同时避免与当时开颅手术相关的并发症的发生。即使在他的导师HerbertOlivecrona手中,开颅手术的并发症发生率也高达60%。HerbertOlivecrona曾在美国接受过HarveyCushing的培训,后来被称为瑞典神经外科之父。Leksell在年设计出一种新颖、简单的基于以圆弧为中心的立体定向框架,随后于年在里程碑式的论文中描述了他关于第一台立体定向辐照装置(thefirststereotacticirradiator)的想法和概念。在与卡罗林斯卡学院物理系的合作下,Leksell在年实施了第一个人体放射外科手术。他将正电压x射线管连接到他先前描述的立体定向框架治疗三叉神经痛和精神疾病患者,。下一个技术改进是在年代使用Uppsala大学回旋加速器来提供高能质子照射而不是低能x射线。这种技术后来被放弃了,因为它在日常临床使用中,被证明过于繁琐和昂贵。即便如此,通过这次经历,与物理学家和放射生物学家B?rjeLarsson的新的合作关系诞生了,从而能对第一代基于SRS步骤的直线加速器(LINAC)进行评估。遗憾的是,他们发现在当时的临床实践中,采用它太不精确了。
后来,Leksell的团队设想使用Co-60作为高能光子(即伽马射线)的来源,这引发他们建造了第一台伽玛刀(GK;瑞典斯德哥尔摩ElektaAB公司生产)在年至年之间的子公司。靶区成像定位最初基于x线片,但年和医院分别引进计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI),促进了立体定向技术对这些新技术的适应。
伽玛刀(GK)历史上的下一个里程碑是它在美国的成立。年,DadeLunsford在Leksell手下做了一个月的神经外科住院医师,毕业后以AANSVanWagenen奖学金获得者(AANSVanWagenenFellowshipAward)的身份回到卡罗林斯卡学院呆了一年。随后,他回到宾夕法尼亚州的匹兹堡,发展和完善放射外科的CT兼容技术(