2015年9月4日
談及癌症治療,不少人會想起「電療」。到底電療是什麼?這種療法多年來有何演變?其技術的進展怎樣改變癌症治療?一切可由電療的要素──「放射線」說起。
放射治療(稱為「電療」或「放療」)是以高能量X光殺死癌細胞,與手術、化療/標靶治療並列癌症治療中3大支柱。此外,經過醫生審慎評估後,放射治療亦用作醫治一些良性的疾病。
放射線的由來
放射治療近年發展迅速,由當初粗糙、 精確度欠佳及非針對性,至今變得精準、具針對性及可作多用途的治療。這反映研究人員努力推進X光的技術及了解不同放射線特性,以改良治療效果。研究同時着重放射治療的安全性,因為在發展早期,放射線對身體正常組織的傷害性了解不足,應用未有嚴格規限,用於非醫療上而導致使用者造成傷害。因此,減少不必要的放射是很重要。
放射線的由來可追溯至120年前,德國科學家倫琴(Wilhelm Roentgen)於1895年進行研究電流的實驗時,無意發掘了一種肉眼看不見的射線。他發現這種具能量的射線可以穿透物件以至他的身體,亦可用作拍攝骨骼的照片。倫琴把此性質不明的射線稱為「X光」。X光很快被研究應用於醫學上,部分原因是有觀察指出,長時間暴露在這種射線下,可以令皮膚脫皮。X光於1896年首次用作治療乳癌患者,但當時的儀器只能釋出低能量X光,由於射線穿透力不足,無法避免傷害大範圍皮膚之下治療深層的腫瘤。因此,在早期醫學所用的X光治療主要處理淺層的皮膚疾病。
科學家受X光的出現而啟蒙,開始尋找可釋放X光的天然物質。在倫琴發現這種射線翌年,法國科學家貝可勒爾(Becquerel)經過連串實驗後,發現鈾鹽可釋出X光。居禮夫人(Marie Curie)與丈夫皮耶.居禮(Pierre Curie)於1898年發現釙及鐳兩種新的放射性元素,她並把現象命名為「放射性」(Radioactivity)。鐳直接植入腫瘤,令其縮細。這個發現打破當時儀器只能醫治淺層腫瘤的局限。
高能量儀器世代
以往對不適合進行手術的患者,如何對體內腫瘤作針對性治療是一個難題。就算可用「近距離放射療法」(brachytherapy),直接把放射物質植入在腫瘤內或其附近,但有不少的體內腫瘤是不適合。
隨着可釋出高能量X光的人造放射性同位素於1950年代初出現,為難題帶來了一線曙光。配置鈷-60(Cobolt-60)的機器會釋出穿透力特強的X光,可治療更深入的腫瘤。但鈷-60只可製造定量的高能量X光,以及棄置時會產生放射性廢料。直至在1950年代後期「直線加速器」(LINAC)面世,標誌現代放射治療的開始。直線加速器能製造不同強度的高能量X光,亦可放置在治療室之內。有了這些儀器,早期被視為不治之症的何傑金氏淋巴癌及睾丸癌就有法可「醫」──方法便是放射治療。
除了釋放射線的穩定性外,下項任務是更精準地描繪腫瘤的輪廓,令射束能集中破壞腫瘤,減低對周邊正常組織的影響,尤其是眼睛、眼神經、腦部、肺部、腎臟等較為敏感的組織。放射治療技術於1980年代取得突破,當時電腦斷層掃描開始普及,造就「三維適體治療」(3DCRT)的發展。這技術提高腫瘤的輪廓及其周邊正常組織的描繪,令放射變得更準確。另一發展里程碑「影像導引強度調控放射治療」(IMRT)可以說是放射腫瘤學科中最重大的革命。有別於傳統療法,影像導引強度能調控放射的強弱度,它不僅能準確覆蓋腫瘤,提供更均勻的放射劑量,也避免正常組織接收高劑量輻射。
醫學界近年致力發展各類放射治療方法及機器以提升精確度,如螺旋放射治療(Tomotherapy)和射波刀(Cyberkift)。
雖然放射治療多由體外施行,於特別情況下則會應用到「近距離放射療法」及「放射性同位素治療」。前者是將密封放射性射源置入病灶組織內,暫時或永久放置放射物原料,常用於治療子宮頸癌;後者可經注射或口服處方,1911年面世的放射碘依然普及應用於治療甲狀腺功能亢進症及甲狀 腺癌的術後輔助性放射治療。近年,新同位素的發展為個別狀況提供嶄新的療法:如以釔-90(Yttrium-90)結合單株抗體(anti-CD-20)治療低度惡濾泡性淋巴瘤、使用嵌入樹脂或玻璃內的Y-99治療肝臟腫瘤、使用鐳-233(Radium-223)針對擴散至骨骼的前列腺癌細胞。
放射治療的未來發展重點包括:更精確的腫瘤擴散造影;解決在治療過程中,體內器官移動所引起的問題;以及探索粒子放射的應用。
在肺部及上腹部的腫瘤,會跟隨呼吸起伏而移動,因此傳統療法需要加大放射範圍,確保射線能照射到腫瘤。現時醫生透過最新的造影技術,測量及根據病人的呼吸周期及模式,調控射線給予治療;或在治療過程中,透過掃描影像監察腫瘤位置,更準確地界定腫瘤邊緣,有助縮小射線邊緣區。
質子治療(Proton Therapy)的原料有別於傳統X光放射治療,質子是實體粒子,在到達體內目標深度時才會釋出大部分能量,相反,X光放射會在目標深度以外也釋放能量。相比下,X光放射比粒子放射有較高的正常組織劑量。粒子放射治療能進一步限制正常組織吸收的輻射劑量,將高劑量區集中於腫瘤,減輕目標區域附近正常組織所造成的傷害。
放射治療不斷演化,發展目標卻不變:破壞癌細胞的同時,亦盡可能在保護正常細胞之間取平衡。
撰文:廖敬賢醫生
養和醫院綜合腫瘤科中心副主任
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