作为大型综合性医院,广州金沙洲医院放疗科目前拥有瓦里安TrueBeam 2.7、Halcyon 2.0直线加速器和GammaMed Plus iX后装治疗机,每天可治疗180多例患者,其中TrueBeam上治疗70多例,HyperArc 5~10例,呼吸门控20多例。我们的TrueBeam在2020年10月从2.5版本升级到2.7版本,正式实现HyperArc功能,并于10月28日开展首例HyperArc临床治疗。截止今日,升级后的TrueBeam已经完成100多例HyperArc临床治疗。
什么是HyperArc?
HyperArc是瓦里安最新研发的单中心非共面立体定向放射外科技术,为颅内单发或多发的肿瘤提供高精度、高效率、高安全、高自动化、低副作用的一键式治疗。HyperArc的关键特点是处方式治疗流程,包括用于成像和治疗的体位固定方式、患者摆位、自动治疗投照、治疗中成像和预设投照序列。其治疗角度从传统旋转调强的360°增加到900°,从一个弧面增加到4个弧面,所以也被称作“超弧刀”。更多的照射弧面和角度,让靶区外剂量跌落更加锐利,可以轻松避开重要危及器官,给到肿瘤更高照射剂量的同时,减少正常脑组织的照射剂量。
技术要求
TrueBeam或Edge2.7、Aria15.1、Eclipse15.5 ;Encompass SRS Immobilization,Qfix SRS双层膜。

计划过程
勾画
1、靶区勾画前需进行多模态影像融合
2、Body需要包括面罩和卡扣
3、Encompass床板需与影像对齐
4、靶区和OAR需转换成高精度结构

自动布野
1、TPS根据靶区位置形状自动定义等中心、自动布置非共面旋转弧形射野,物理师根据经验可适当调整
2、TPS可自动优化准直器角度,减少孤岛阻塞、提高治疗效率、降低正常脑组织剂量
3、TPS可用Virtual Dry Run功能进行可视化碰撞检测

优化
1、自动添加靶区Lower优化条件
2、ALDO (Automatic Lower Dose Objective)自动设置所有靶区都得到98%体积的覆盖,避免多靶点计划不同靶点剂量覆盖不一致
3、SRS NTO:靶区外剂量跌落更加快速

案例分享
01 单发脑转移

肺癌单发脑转移,40Gy/10F,最大径4.77cm,
跌落到50%处方剂量仅需5mm,CI为1.03

2020年10月28日,首例HyperArc治疗开展,全程共10分钟,其中出束开始到治疗结束不到5分钟。因为治疗的高度自动化,技师无需进入治疗室重新对患者进行摆位或者手动移床,治疗时间远远低于常规非共面治疗。
02 多发脑转移

肺癌脑多发转移,5个靶点,最大直径3cm,48Gy/12F,
CI:1.14、5mm外跌落到50%处方剂量

HyperArc剂量跌落明显优于传统非共面VMAT治疗,
而且对于多发脑转移,各靶点单独优化,效果更好
03 超多发脑转移

67个Mets,39Gy/13F,全脑平均剂量17Gy,
明显低于全脑照射,而且病灶可以给到更高剂量

67个靶点,每个都能达到处方覆盖要求

使用HyperArc一键式完成67个靶点治疗只要10分钟
04 小脑大靶区+大脑7个小靶点

小脑:30Gy/10F,要求剂量均匀
大脑靶点:40Gy/10F,SRS照射

同时满足大脑小靶点SRS照射和小脑均匀照射
HyperArc QA
HyperArc是一项自动化非共面SRS技术,而且治疗部位在头部,因此对治疗的位置精度、剂量精度有着更高的要求。在开展HyperArc技术前一定要做好机器的Commissioning工作及患者QA。
1、Winston-Lutz-Gao Test
一个等中心多靶点照射,难免会出现某些靶点距离等中心较远的情况,这时候我们怎么确保治疗的精度?其中一项很有意义的测试就是设计偏中心照射野进行Winston-Lutz测试。

在偏中心9cm处,开一个2*2cm的小野,
进行Winston-Lutz测试

使用DoseLab分析结果显示,最大误差为0.7mm,
治疗精度完全可以控制在1mm以内
2、每日晨检须做六维床IGRT的精度验证及Winston-Luzt

每日IGRT精度验证

通过Cube中间的同心圆小球检查治疗等中心
3、需要测量Encompass床板和双层面膜的CT值,并作剂量衰减验算
4、剂量验证

使用钻石探头和头部仿真模体进行点剂量验证

胶片剂量验证

Potal Dosimetry剂量验证
总结
HyperArc——高解析度放射外科技术(HDRT)采用“一键式”非共面放射外科技术,能够在900°空间超级维度上实现一次性同时“打击”多个、甚至几十个肿瘤病灶,只需5-10分钟即可完成放射外科治疗,将治疗时间缩短到行业先进水平。对比其它常规脑肿瘤照射技术,HyperArc除了治疗时间短、副反应小,治疗舒适度也更高。对于精准放射治疗要求很高的颅内多发肿瘤,可实现高质、高效、无创的放射外科治疗,为广大脑部肿瘤患者带来了新的生命希望,希望越来越多的肿瘤患者有机会从先进的技术中获益。

作 者 简 介

魏夏平
放疗物理师
广州中医药大学金沙洲医院国际肿瘤中心物理组组长
国际肺癌研究协会(IASLC)成员;国际放疗计划大赛中国区前十名。
北京大学与南方医科大学联合培养硕士,参与国家重大科学仪器设备开发专项,并开发PET-CT分析软件一项。先后在美国Henry Ford Cancer Institute、台湾长庚医院进修立体定向放疗和质子放疗。
主要研究:图像引导放疗、呼吸门控放疗、质子放疗。