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衛教專欄
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    放射治療的歷史發展及未來展望

    自從西元1895年德國物理學家倫琴〈Rontgen〉發現「X」光,及1898年法國科學家居禮夫婦〈Pierre and Marie Curie〉發現了鐳錠後,至今已有一百多年的歷史。放射線之所以會對人體組織造成傷害,殺死癌細胞,是有一段有趣的故事。那就是當鐳錠被發現之後,科學 家們爭相爭取。其中,有位科學家,名叫貝夸〈Becquerel〉,在獲得鐳錠後,無意中,將其放在上衣口袋裡,經過一段時日,其下的皮膚竟然變紅,繼而 潰爛,將它拿開之後,又會漸漸的癒合。自此以後,研究輻射線對生物體作用的科學開始蓬勃發展,進而奠定了今日分次治療的理論基礎。

    導致細胞組織傷害的放射線,其來源有二:

    *由不穩定的同位素自然衰變而釋出的迦瑪射線,其中較為人所熟悉的就是「鈷六十」;
    *高速電子撞擊金屬靶後,釋放出來的「X」光射線。

    這兩種射線統稱為光子,顧名思義,就是這些輻射線具有光的速度。這些快速的光子撞擊到生物體的基本結構原子之後,使得外圍軌道上的電子脫軌而出,使原子離 子化。脫離軌道的電子再與體內的水份子形成自由基,這種帶有電荷的自由基才會與細胞中的去氧核醣核酸作用而將其破壞,使細胞喪失分裂、繁殖的能力。這就是 放射線真正殺死細胞的關鍵所在。

    臨床上,放射線治療大致可分為近距離的「近接治療」及遠距離的「遠隔治療」。

    *近接治療所使用的射源都是放射性同位素, 包括了鐳錠226、銫137、鈷60、金198、磷32、碘125及銥192。早期的近接治療,是用手術的方法,將放射性同位素放置在腫瘤內或附近,使腫 瘤本身接受較高的輻射劑量,而腫瘤周圍的正常組織則接受較低的輻射劑量,其優點,就是可提高腫瘤的控制率而減少正常組織的傷害,其壞處則是醫療人員,不可 避免的會接受到輻射線。為了減少醫療人員不必要的輻射曝露,因此爾後,發展出後荷式的近接治療,也就是先將設計好的醫療裝置或導管放入病人體內,再以機械 器送方式將放射性同位素送達治療的部位。近接治療可以單獨使用也可以與遠隔治療合併使用,最常使用這種方式治療而且可以得到很好控制率的癌病就是子宮頸 癌。

    *用來作為遠隔治療的設備,有以鈷六十作射源的遠隔治療機及精密的電子儀器,直線加速器。 台灣最早引進的第一部鈷六十遠隔治療機是在民國四十六年,因為鈷六十放出的迦瑪射線在進入人體時,皮膚表面會接受到較高的輻射劑量,經過多次照射之後,皮 膚有如被電灼傷一般,因此,民眾將鈷六十的治療稱之為「電療」。一直到現在,一般民眾仍然以為放射線治療是用「電」來治療癌病,對放射治療的認知,也還停 留在用鈷六十來作電療的層面上。殊不知,目前各大醫院都以捨棄這種不段釋出輻射線的遠隔治療機,而紛紛採用昂貴的直線加速器。這種遠隔治療機,除了可放出 與鈷六十治療機相同的能量,用來替代之外,也可以釋出較高的能量,用來治療深部的腫瘤,並且降低表淺組織的輻射劑量,減少皮膚的傷害。除此之外,尚可放出 不同能量的電子射線,用來治療深淺不一的表淺部位。除此之外,直線加速器的功能是多方面的,可以繞著腫瘤三百六十度旋轉,作多照野的同心治療,以減少病人 的轉動,提高治療的精準度。

    放射線在進入人體之後對細胞組織的傷害,是沒有選擇性的, 它能殺死癌細胞,也能破壞正常組織,治療的最高指導原則,就是要精準的提高腫瘤輻射劑量,提高控制率,減少週邊正常組織的劑量,降低副作用。為達此目的, 必須要有訓練有素的醫療團隊及精密的醫療設備,醫療團隊包括了放射腫瘤專科醫師、護理師、醫學物理師、劑量師、放射治療師、及儀器維修工程師等,並且要和 外科醫師、病理醫師、放射診斷醫師等,充分的合作。在醫療設備方面,除了前述的治療儀器之外,尚須模擬攝影定位機、電腦治療計劃系統等基本設備。近年來, 由於影像醫學、電子科學、及電腦科學的不斷精進,相繼的發展出電腦斷層模擬攝影定位機、立體定位治療機、體外順形治療準直儀及三度空間治療計劃系統。本院 在院長及其他長官的大力支持之下,將於今年相繼增添最先進的設備並且著手計劃採購更為先進的強度調控直線加速器,以提供病患更精準的放射治療。

    放射治療的未來發展,在設備方面,將是研發更精密的治療儀器及人性化的周邊設備,在治療技術上,一天多次的治療方式將會取代目前一天一次的治療方式,除了單一的放射治療之外,也會與其它的癌病治療方式,作統合式的多科際之方式,這都有待更多的臨床數據來證實。



    新增:影像導引放射治療

    放 射治療在癌病局部治療佔有重要的角色,自1985 年德國物理學家侖琴(Wilhelm C. Roentgen)發表X射線數年後。先後有淺部X光治療機、深部X光治療機運用於皮膚癌及表淺部位的治療,於二十世紀初,開始利用鐳針、鐳囊進行體腔及 組織插種的治療。二次世界大戰結束後,放射線科學家在原子能的和平用途發展,並於1951年在加拿大醫院首先安裝了第一部的鈷六十治療機,拓展了放射線治 療的領域,而台灣的第一部鈷六十治療機安裝於民國47年臺大醫院。由於放射線治療設備的演進,直線加速器治療機出現,民國67年先後於高雄醫學大學附屬醫 院、台北榮總、林口長庚引進,而直線加速器更是目前台灣放射治療使用的利器。

    隨著放射線治療設備的發展,放射治療技術的也不斷進步,從二度空間治療、三度空間順形治療、到現在廣被使用的強度調控放射治療(IMRT)技術,治療精確 度也一直被嚴格的要求。使用IMRT治療,腫瘤專科醫師可以依病患情況最適當的給予腫瘤高劑量,並降低鄰近周圍正常組織的照射劑量。於進行治療規劃時,利 用各種先進的醫學影像技術,提供放射治療醫師精確勾畫腫瘤及附近危急器官。但治療時仍可能因為分次治療時位移誤差(inter-fraction)及組織 在治療過程中的運動(intra-fraction)等因素影響治療的效果。

    為確保治療的品質,整合治療計畫系統、影像設備、治療設備及雷射定位系統的一種新放射治療技術-- 影像導引放射治療(Image-guided Radiotherapy , IGRT)技術可以保證對腫瘤進行精確的治療。IGRT是在三維放射治療技術的基礎上,考慮解剖組織在治療過程中的運動和分次治療間的位移誤差,如呼吸和 蠕動運動、日常擺位誤差、靶區收縮等引起放療劑量分佈的變化和對治療計劃的影響等方面的情況,利用各種先進的影像設備,在患者進行治療前、治療中對腫瘤及 正常器官進行即時的監控,依據治療室中病患治療姿勢的影像及原先治療規劃的影像比對,並根據器官位置的變化調整治療條件,使照野準確地照射靶區。經過再次 精確的調整,讓高劑量如預期的落在治療靶區。

    為提供高優質的醫療服務,影像導引放射治療將是我們即將引進的治療技術。
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