立体定向放射外科（SRS）的基本物理学原理

　　在胶质瘤、脑膜瘤、听神经瘤、脊索瘤等脑肿瘤的治疗过程中，放射治疗手段通常也有着举足轻重的地位。放射治疗的目的是损害异常组织，特别是肿瘤细胞，使周围的正常组织受到较小的损害。Lars Leksell于1951年引进立体定向放射外科治疗(SRS)，作为常规全脑放疗(WBRT)的替代治疗选项。

　　立体定向放射外科（SRS）是使用高能x射线、伽马射线或质子的多束收敛会聚的射线束（multiple,convergent beams），投射到一个离散的、放射影像学定义的治疗体积（iscrete,radiographically-defined,treatment volume）。辐射的传递是高度适形性的。通过使用多个交叉的辐射束，治疗体积接受高剂量的治疗处方剂量，而周围的正常脑组织接受相对较低的剂量。这种治疗方法可以精确地量身定制，根据治疗体积的边界允许超出边界的能量快速耗散（dissipation of energy beyond the margins），从而保存正常组织，且对周围组织的急剧辐射衰减限制了毒性和副作用，并保持了顺利性。

　　立体定向放射外科（SRS）的工作原理，简而言之，就是利用高剂量的辐射对组织进行选择性的电离。电离指离子或自由基的产生。这些电离和自由基在细胞内的水内或其他生物材料内产生的，并且对脱氧核糖核酸、蛋白或脂质造成损害，从而导致细胞的坏死。辐射的剂量的单位为戈瑞（Gy），即是每公斤物质吸收了一焦耳的辐射能量。不同SRS装置一般使用不同的电离辐射源。医疗范围设用的电离辐射基本上分为三种：伽马射线、X射线和质子束。放射性衰变产生伽马射线，X射线则是通过加速电子（用直线加速器）并将其碰撞致钨靶而产生的。伽马刀装置和中国国产的旋转式伽马刀装置用钴-60。其半衰期为5.26年，所以，这些装置的辐射源需每5-7年内更换。经过放射性衰变，钴-60放射出两个平均为1.25兆电子的伽马射线。

　　放射源和SRS装置的选择基于多重因素，如病变种类、大小及与颅内重要结构的关系。研究数据表明，不同的放射线可以达到同样的治疗效果。比放射线选择更加重要是治疗指征、总剂量、分次治疗方案和治疗方案的适形指数。

　　肿瘤萎缩的速度取决于特定肿瘤细胞的增长速度。对于动静脉血管而讲，放射外科使得血管增厚而闭塞。肿瘤萎缩或血管闭塞发生在一段时间内，对于良性肿瘤和血管而讲，治疗后36个月有明显的效果，而对于恶行肿瘤和肿瘤转移而讲，治疗后几个月内有明显的效果，因为这些组织的增长比较块。

　　美国NCCN在2018中枢神经系统临床实践指南指出，SRS可为病患提供一个微创的选择，可避免开颅手术相关死亡风险。且临床上脑水肿和放射性坏死少见，并可以多个脑转移瘤同时治疗，对认知功能及生存质量影响小，对一些化疗效果不佳的病理类型如黑色素瘤等，SRS也可取得较好的局部控制。其适应症包括肿瘤转移、动静脉畸形、三叉神经痛、听神经瘤、垂体腺瘤、震颤等颅内或脊椎肿瘤等。

　　参考文献：https://oncologymedicalphysics.com/