放射治疗是一种对于患癌症的伴侣动物有益的和越来越方便的治疗选择。不同类型的辐射有着不同的特性,可能出现一种辐射比另一种更适合治疗某种特定的肿瘤类型。放射治疗可以用作唯一的治疗、或作为综合治疗过程中的一部分以控制局部的肿瘤、或者作为姑息疗法以控制疼痛。当放疗是一种可能的治疗选择时,就应该在决策过程中先考虑以确保可以提供最好预后的适当的诊断和其他治疗方法。本文的目的是提供可用的放射疗法的概述、适应症以及潜在的急性的和延迟的放疗副作用。
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在过去,放射治疗(RT)在患癌症的伴侣动物的护理当中只充当相对次要的角色。直到最近也只是出现了为数有限的兽医RT设备。此外对于兽医和动物主人可用的关于RT治疗常见的肿瘤类型的实用性信息是基于小样本的实验数据。近年来,RT的可用性以及关于治疗许多不同类型的肿瘤的有效性都出现了显著增加。宠物主人和兽医都在积极地为患癌症的宠物寻求更先进的治疗方式。同时也出现了一些放射传递技术的进步,在增加放疗的潜在利益的同时尽量减少与治疗相关的风险。所有这些变化都有助于增加兽医癌症患者的需求和RT作为一种治疗选择发挥更大的作用。
为了最大限度的提高RT的效用,理解不同类型的放射和其潜在的优点及局限性是非常重要的。如果RT作为动物的癌症治疗的一部分,那么最好是在诊断评估早期考虑这种可能性。这需要计划合适的诊断测试、手术、化疗或者其他治疗。以一个协调一致的方式管理癌症将有利于优化治疗,以提高无病间隔和生存时间。
能够理解RT指征是重要的。RT可以用于治疗多种类型的肿瘤。某些肿瘤最好的治疗是使用RT作为唯一的治疗手段,而对于其他的肿瘤类型,最好还是RT结合外科手术和/或化疗,以达到最佳的效果。这些适应症不仅依赖于肿瘤的类型,还有许多其他因素使得病例之间也存在变化。在决定一个患病动物是否适合接受RT治疗时,需要考虑的变量包括:肿瘤的组织学分级、临床分期、肿瘤部位以及患病动物的总体健康状况。最后,在RT治疗的后半部分和治疗结束后,辐射常会导致一些副作用。RT方案会导致所有患病动物出现一些副作用。因此,能够识别RT的副作用并且在某种程度上进行管理是很重要的,尽量使用导致不适的最小剂量并可以使动物迅速回复正常。
RT的类型
接下来的我们将讨论提供常被用于治疗患癌症动物的不同类型的RT的一个简要的概述,这些不同形式的性能可能更适合于治疗一些特定的患病动物。最常用于兽医肿瘤学两个RT方式是近距离放射治疗和远距放射治疗。近距离放射治疗(短程,是“短”的意思)涉及使用的放射源发出的辐射作为源衰减,具有的穿透力距离很有限,如铱-192。在近距离放射治疗中,辐射源被放置在肿瘤上或肿瘤内部。近距离放射治疗的主要优点是高剂量的辐射可以优先地被传递到局部组织,同时避免对周围正常组织递送显著的辐射剂量。填隙式近距离放射治疗或者在肿瘤本身内部放置临时或永久性放射源是近距离放射治疗的一种方法。这种治疗方法涉及到使用高能放射源,这对于同患病动物在一起的人构成了辐射安全隐患;或者选择永久性植入放射源的情况,这对于任何接近患病动物的人都会构成影响。这些安全隐患和辐射规定使得填隙式植入放射源更加难以操作,并且限制了它的可用性和在兽医肿瘤学中的应用。
另一种类型的RT,称为贴近治疗法采用了小直径的锶-90探针(如:0.8mm活跃探针)可以给与低能β-辐射。β-辐射的有限渗透使得这种类型的疗法用于治疗浅表性肿瘤是非常有用的,特别是在外科手术难以解决的,例如:眼睑肿瘤。锶-90已被证明是有效果的,特别是对于治疗发生在多个部位的浅表性肿瘤(如太阳光照引起的皮肤鳞状细胞癌)。但由于对于患病动物进行近距离放射治疗的可用性和适应证有限,这些治疗方式将不会被进一步讨论。远距放射治疗,即外部照射放疗,是对于患癌症的动物最常用的RT模式也是此评论的焦点。
外束RT涉及从一个距离患病动物一定距离的源输送辐射。在大多数的情况下,产生的光束由光子或能量的分组(像一束光中同时具有类似波和粒子的特性)组成。外束RT的光子可以产生不同的能量,这决定了辐射的特性以及它与患病动物的交互方式。不同的RT机器产生的能量范围是很广的,但基于能量的水平,他们被区分为中电压或兆伏(高能量)辐射单元。
中电压放射是使用相同的原理制造的(在诊断X线机中建立一个辐射束)。光束产生的能量通常被设定在150-500kVp的范围内。当这种类型的光束与患者相互作用时,辐射剂量最大沉积在皮肤上,当光束渗透到更深的组织时,辐射剂量迅速衰退。中电压级RT在具有高原子序数的组织中(例如:骨骼)也会导致更大剂量的沉积。中电压级RT最适合用于浅表肿瘤的治疗。皮肤表面最大剂量的辐射沉积导致在辐射场中的皮肤对于中电压辐射的反应加强,而在照射区域的骨骼中剂量沉积增加将有导致骨损伤增加的可能性。多年来,兆伏的辐射单元(包括钴60和直线加速器LINIC)有很大程度上作为在兽医辐射设施中最常见的远距放射疗法类型取代了中电压辐射疗法。
兆伏的辐射涉及使用的光子能量大于1MV(百万伏特)。高能辐射束可以进一步的穿透组织,用于治疗更深层的肿瘤。使用兆伏级RT直到表皮下某个深度,最大剂量是不会沉积的,这导致了皮肤节约效应(表1)。兆伏级RT包括钴60和线性电子加速器。钴60远距离治疗装置和线性电子加速器之间的主要不同是:辐射是如何产生的。钴放射源仪器是使用放射源的源衰变发出辐射。一块约2cm的钴60被安装在机器的机头内部,并当光束处于开启状态时,将机头移动到放射治疗的区域。该放射源的衰变是随着时间推移的,大约每5年必须更换一次放射源。线性电子加速器遵循与诊断X光机和中电压级仪器相同的原理来制造辐射,但是使用了更复杂的设备部件使之产生更高能量的辐射。上述两种中电压级的仪器和线性电子加速器所涉及到的主要原理是:电子被加速到一个金属靶(例如:钨)上,导致X射线束的产生。高能量(通常为6MV或更高)线性电子加速器的一个好处是:它们也可以配置产生一系列不同能量的电子束。例如:一台6MV的线性电子加速器可以产生能量范围从5到14MeV(百万纳电子伏特)的六种不同的电子束。电子束被用来治疗更多位于体表的肿瘤并且可以覆盖临界的正常组织,随着组织深度的增加,辐射剂量将迅速下降(表1)。选择特定的电子能量是基于肿瘤的位置和渗透所需的深度。电子束常用于治疗术后患病动物存在的、比较浅表的、与手术瘢痕相关的、残留的微小病变。
表1 不同类型的放射治疗的大概百分深度剂量分布
放射治疗的原则和应用
外束RT都可以产生成形并且定向于肿瘤的辐射束。然而,辐射束通常必须穿过正常的组织才能到达肿瘤,这就导致了对于周围正常组织的副作用。对叠加在肿瘤上或周围的正常组织输送过多辐射剂量,并通过使用具有不同的光束成形装置和技术的多波束,使辐射被集中递送至肿瘤,同时尽量减少递送到正常组织的辐射量;如此一来,正常组织产生副作用的潜力可能会被最小化。吸收辐射量是沉积在组织中的能量,所使用的单位是戈瑞(Gy),定义为1 J。另一种常用的单位是拉德(rad),等于0.01 Gy或者1 cGy。
RT的可用性
在美国有着超过40台的兽医辐射设备。相关的一些网址和联系方式的信息已经于日前公布。然而,新的网站和最新的资讯不断被添加到列表中,最重要的是可以联系当地的兽医学术机构和/或兽医肿瘤学专业实践机构以定位最接近的操作设施。
适应症和治疗过程
姑息RT
取决于接受RT治疗的目标,治疗的意图可以被描述为姑息放疗或者彻底放疗。姑息放疗(PTRT)的目的不是为了控制肿瘤或延长生存期,而是为特定症状(例如:减小引起闭塞的肿物的大小,减少与骨肿瘤相关的疼痛)提供缓解,并且产生(如果存在的话)最小的不利辐射效应。这可以通过提供少量的治疗但每次具有较大的辐射剂量来实现,可以称为分割放疗模式。PTRT被推荐用于那些患有预计不会积极响应更明确的治疗流程的患病动物的肿瘤,或者那些呈现延迟转移性疾病但具有局部肿瘤症状的患病动物。超过50%的接受兽医辐射设备照射的患病动物都采用PTRT治疗,因为在初次就诊时就已经存在晚期病变了。最常见的指示是患病动物肿瘤的直接表现:出现疼痛。
PTRT已经最常用于认为不适合手术的四肢骨肉瘤的患病动物的疼痛缓解,或者是动物主人已明确的拒绝治疗(如:截肢结合化疗)。治疗患骨肉瘤的患病动物时可以减轻疼痛,对于一些典型发病,可以在第一次辐射治疗后7-14天内达到某种程度上的疼痛缓解,并且平均可以持续大约2-3个月。PTRT也被用于患有包括骨肉瘤和黑色素瘤在内的多种肿瘤的患病动物的评估。这项研究显示了一个类似整体反应的模式。
PTRT也可用于试着减轻重要通路(例如:上气道)的梗阻。在这种情况下,如果肿瘤是可以预期对RT反映良好的话,那么通过减小肿物的大小的治疗可以使患病动物的生活质量有所提高,但是并没有出现预期的生存期的延长。
我们有很多关于PTRT应用于黑色素瘤的用法和疗效的报告。人的黑色素瘤细胞已被证明可以抵抗RT的常规剂量,这可能是由于这些细胞修复辐射损伤的能力有所增强。这导致了一些作者粗略的建议使用分次放射来治疗患口腔黑色素瘤的犬。已经有两项研究表明,对于患有口腔黑色素瘤的犬来说,每次放射治疗使用大剂量(例如:8 Gy/次)并且使用三到四次,可以获得大于80%的总体反应率。这可以实现对大多数犬的局部肿瘤的长期控制,但转移仍然是口腔黑色素瘤需要主要关注的问题,并且也常是导致死亡的原因。
根治性RT
根治性全程RT是经常被使用的并且在兽医肿瘤上有许多指标。 全程RT通常使用12-21次独立治疗,与PTRT相比每次治疗使用较低辐射剂量(例如:3 Gy/次),但是总剂量更高(例如:48-63 Gy)。治疗的实际次数及每次治疗的剂量可根据不同的品种,肿瘤类型,肿瘤位置,以及使用的不同设施和其他因素造成的的辐射协议之间的差异而有所不同。具有单次低剂量和较高总剂量的根治性全程RT为局部肿瘤的长期控制提供最好的机会,与此同时最小化了一个更可能出现在一个粗略的放疗方案中的显著的延迟放射副作用的风险。在设计辐射方案时,与一个长期的每日麻醉相关联的困难和风险都要考虑在内。最终,RT可以被单独使用或者联合其他治疗方法(包括:手术、化疗和支持治疗)来治疗患癌症的动物。决定单独使用RT或与其他治疗模式组合依赖于物种,肿瘤阶段,肿瘤的预期生物学行为,以及其他因素。
使用放疗的常见肿瘤类型
单一模式RT
脑肿瘤,特别是在手术很难接近的位置,往往使用单纯放疗进行治疗。使用电脑断层扫描和磁共振成像的脑肿瘤成像的最新进展已经使得诊断脑肿瘤的能力大大增加了。以及通过使用计算机断层扫描为基础的计算机生成RT的计划输送辐射到肿瘤位点的精度有所提高。研究表明,RT是有益于犬的脑肿瘤的,单一辐射可以拥有长达一年的存活时间。对比单独的对症疗法,后者的存活时间不到2个月。最近的研究表明,RT可能对于犬脑肿瘤的辅助治疗是有益的,特别是脑膜瘤,因为这是手术无法完全切除的。患垂体腺瘤的犬可能受益于RT,已经证明RT可以长期控制这类肿瘤。在对脑肿瘤进行RT治疗的一些研究表明存在不太严重的神经系统症状的犬在治疗反应和长期存活率上具有更好的预后。
对于猫而言,最常见的原发性脑肿瘤是脑膜瘤,单纯靠手术往往就可以长期控制。因此,RT在猫的脑肿瘤的主要治疗中发挥的作用较少,但是可以被用来作为猫不完全切除的脑肿瘤的术后治疗手段。
有大量的文献证明单独使用RT或者与手术或化疗联合治疗伴侣动物的鼻肿瘤是有效果的。犬和猫的鼻肿瘤最常见的治疗方法是单纯放疗。唯一的例外是对于低能量的中电压RT,建议辐射前进行鼻切开术和肿瘤细胞减灭术,因为辐射线渗透不到整个鼻腔的深度。兆伏RT使用的是钴发射器或者线性加速器并产生了良好的反应,在这些情况下,之前的手术并没有改善肿瘤控制的可能性和增加总体的存活数。使用这两种方案的任意一种,使用RT治疗的犬的中位存活时间已经介于8-14个月。存在这样一种倾向:犬鼻肉瘤接受治疗的效果好于癌,并且犬鼻腺癌的治疗效果好于其他类型的癌(例如:未分化癌和鳞状细胞癌)。对于猫的鼻肿瘤的治疗并没有存在很多报道。然而,治疗反应、肿瘤控制以及存活时间都是与已报道的犬的效果相当甚至于要更好。特别是鼻腔淋巴瘤,如果局限于鼻腔,我们可以有一个很好的机会通过使用单纯放疗长期局部控制肿瘤,虽然有一些猫会治疗失败并影响全身。
治疗大多数口腔肿瘤最有效的是利用外科手术切除,规定要进行下颌骨切除术或上颌骨切除术。然而,在特定的情况下,RT可以作为主要的治疗手段或者手术的辅助手段。如上面所讨论的,虽然它并不能影响疾病的发展和转移,但PTRT或粗略的分割对于治疗口腔黑色素瘤还是有作用的。对于口腔鳞状细胞癌和纤维肉瘤来说,局部的复发比能否发生转移要引起更大的关注,而这些类型的肿瘤可以通过单纯的放疗实现一段显著时间的局部控制。牙周肿瘤(如:棘皮瘤性牙龈瘤)可以通过手术切除来有效的控制。然而,有时也可能出现难以完全切除的棘皮瘤性牙龈瘤或者动物主人可能拒绝接受手术,那么通过单纯的RT治疗也可以有良好的反应。棘皮瘤性牙龈瘤接受RT治疗通常都会产生比较好的反响:包括一个完整的应答和肿瘤的长期控制。猫最常见的口腔肿瘤是鳞状细胞癌。这种肿瘤由于积极地侵略和破坏周围的骨和软组织,所以预后非常差。因此,PTRT通常除了是姑息性治疗措施还可以作为疼痛管理的措施。RT可以成功的结合用于积极的手术切除下颌鳞状细胞癌的猫,并具有良好的效果,但是要求手术切除该肿瘤。
辅助RT
大概RT在兽医医疗上最广泛和有效的应用就是结合手术对局部肿瘤进行长期控制。这包括了辅助治疗犬的皮肤肥大细胞瘤和犬猫的软组织肉瘤,包括猫的和疫苗相关的肉瘤。辅助治疗的原则是手术用于去除庞大的肿物并且辐射起到杀死或消灭手术留下的或可能留下的肿瘤细胞的作用。对于许多不同的肿瘤类型,这两种方式的组合已被发现是一种有效的防止肿瘤(预期在单独使用任意一种方式后会复发的肿瘤)的局部复发的方式。
犬的肥大细胞瘤往往难以完全切除,由于原发性肿物的大小、肿瘤在周围组织的侵袭程度或者原发性肿瘤的位置阻止了广泛切除(例如:在四肢)。通常,组织病理学的边缘显示了不完整的切除,并且在手术部位残留微小的病变。一个中等组织学分级(即II级)的肥大细胞瘤可以预期这种情况的再发生,但是不太可能发生转移。在这种情况下,已经证明RT可以使大于90%的病例得到良好的长期的控制。高等级(即III级)的肥大细胞瘤也可以使用RT进行辅助治疗。然而,在这个背景下使用局部治疗的好处被看到的高等级肿瘤的增加的转移率限制住了。
犬的软组织肉瘤往往呈现给外科医生和肥大细胞瘤同样的困难。照惯例,软组织肉瘤被认为对于RT的反应不充分,基于低劣的局部控制(发现研究中犬在照射时出现毛发问题)。近年来,两项研究已经颁布,表明通过术后RT治疗不完全切除的软组织肉瘤,产生局部肿瘤的长期控制的情况要大于所有该类病例的75%。上述两种犬的肿瘤类型(肥大细胞瘤和软组织肉瘤)的治疗以手术为第一位,其次为RT,如果有征象要基于组织病理学对于手术切缘的评估。
治疗猫的与疫苗相关的肉瘤(VAS)通常是更复杂的,往往需要在治疗开始之前进行更加大量和精心的规划。相对于犬的软组织肉瘤,VAS在局部广泛浸润猫的周围组织,即使经过组织病理学边距的广泛的手术,通常也会导致复发。因此,积极的多学科综合治疗可能是最佳的治疗选择。因为VAS治疗的困难,对于确定术前RT还是术后RT是解决这些肿瘤最好的方法产生了极大的兴趣。术前放疗的潜在好处是:更小的辐射范围,更少的牵连周围正常组织,并且在治疗过程的早期具有治疗肿瘤细胞的作用。此外,位于一个愈合切口的肿瘤细胞可能会缺氧,这导致了这些细胞在术后的设置中出现耐2-3倍以上的辐射影响。
早期关于VAS的单纯手术治疗反应的报导显示频繁的复发并且难以得到局部的控制。最近的研究已经表明,除手术之外RT的使用可以潜在的加倍局部控制的持续时间。进一步的研究使用术前RT可以与化疗产生的结果一致。还需进一步研究以确定化疗对于患VAS的猫的确切作用。
在探索RT的不同适应症时必须牢记的一个概念是:RT几乎总是用于动物的局部或者局部区域的治疗。例外的是半身或者全身的RT,这是正在调查的一些体系对于犬淋巴瘤的治疗方法,但是不会在本文中进一步的讨论。因此,在所有上面讨论的情况下,RT是用于治疗原发性肿瘤和对区域很少或没有影响的或者在治疗区域以外的远处转移。要记住的要点是:当肿瘤具有中度到高度的转移潜能时,要考虑使用辐射治疗。
副作用
RT的副作用主要是限于包含在辐射范围中的正常组织。然而,如果他们涉及大量的正常组织,或者他们变得很严重,那么就可危及生命或显著降低病人生活质量。分级方法和靶向辐射治疗肿瘤可以优化以尽量减少产生严重的可能永久的后期影响的风险。但是,在接受辐射的患病动物身上总会出现一些副作用,因此,能够识别并当其发生时采取措施以防止或处理是很重要的。
急性的辐射副作用
RT的副作用基于相对RT出现的时间分为急性副作用和延迟副作用。通常RT过程中首次观察到的是急性副作用(例如:第二周日常的RT计划的结尾),并且将在RT结束后7-10天后,开始解决之前将继续发展。急性辐射的副作用主要发生在含有快速分裂细胞的新生的组织,如:口腔黏膜、皮肤等。使用每天小剂量辐射的RT协议通常会在治疗过程中和治疗后立即导致显著的急性效应。虽然急性反应可能会导致患病动物不适,但重要的是要记住它们有自限性,因此,这通常不会在决定治疗方案时对决策过程做出影响。然而,全程RT通常不被推荐给可能在几个月就死于这些疾病的患病动物,因为急性不良反应将持续4-6周,这段时间将会对患病动物的生活质量产生负面影响。不同组织对于急性辐射的副作用列于表2。一定的管理方法可以帮助接受治疗的患病动物减少急性辐射副作用的严重程度和持续时间。例如,RT治疗区域涉及口腔,那么之前进行预防性洗牙可以帮助预防口腔溃疡的发展。
此外,预防性使用消炎剂量的糖皮质激素可能有助于降低任何接受治疗的组织的急性副作用的严重程度。患病动物通常也强制口服抗生素,以帮助防止继发感染。
延迟放射副作用
延迟副作用是由于支持基质和供应一个区域或组织的脉管系统的损坏引起的。延迟效应通常发生在不可再生的组织如神经和骨骼,但也可能发生在皮肤和其他组织上,在这种情况下,符合急性反应(称为间接延迟作用)的严重性。受损组织或脉管系统可导致组织纤维化或坏死以及梗死。延迟效应通常在一个RT疗程后出现6个月或更久。可能出现的另一个延迟效应是辐射诱发性肿瘤在放射治疗区域的发展,在进行RT治疗的3-5年后发病。兽医患病动物中辐射诱导性肿瘤的发生率还没有被定义,但据推测会比较低,一部分是因为许多患病动物活不到辐射诱导的肿瘤变得明显的这一事实。延迟效应可能发生在任何组织。最显著的问题是延迟效应通常是难以管理的,可能是永久性的,因此应尽量避免。在一般情况下,使用较大剂量的辐射(例如:PTRT)治疗,更可能导致延迟副作用。然而,在大多数接受PTRT治疗的患病动物中,都选择接受姑息治疗,因为它们由于肿瘤的类型或性质而具有较差的预后,或者进行RT治疗时已经存在转移。对于这些患病动物,延迟放射副作用由于其有限的预期生存时间而被很少关注。处理延迟放射副作用的最好方法是防止它们发生。治疗介入可能会成为延迟效应的选择,如:为白内障进行白内障手术、为中空脏器狭窄进行探条扩张术、为骨坏死进行清创术。
结论
RT可以是一个对于患癌症的小动物非常有效的治疗方法。随着技术的进步,将继续允许更安全和更准确的传递辐射,从而提高对肿瘤的控制并且降低辐射诱发副作用的发生率。由于我们对于辐射影响的认识不断扩大,我们正在学习最佳的途径来单独使用辐射治疗或者与其他治疗手段联合使用。这些改进结合辐射可用性的增加,都会使得这种治疗方式可能会成为宠物主人必须寻求的方式,并且兽医也会建议给更多的癌症患病动物。放射治疗可以在各种各样的肿瘤类型的治疗中发挥作用。姑息性或根治性治疗可根据临床情况和宠物主人个人的目标而定。为了能够尝试实现这些目标,需要了解可用的辐射类型、辐射的迹象和潜在用途、还涉及治疗对于潜在不利影响的理解。
RT适应症和成果的评价已经发表到兽医中留学的教科书上。当考虑为患癌症的宠物治疗时,建议向兽医放射肿瘤学家和/或肿瘤内科咨询。初步讨论可以提供足够的信息来作出初步决定是否或不暗示辐射作为一种治疗选择。然而在可以作出决定之前,约好的和兽医肿瘤专科会诊仍可能是必要的。