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《American Journal of Clinical Oncology》杂志. 2024 年4月23日在线发表美国Case Western Reserve University School of Medicine的Shearwood McClelland 3rd 撰写的《我们是如何到达这一步的?颅内立体定向放射外科从基于框架到无框架的进展。 How Did We Get Here? The Progression From Frame-Based to Frameless Intracranial Stereotactic Radiosurgery》（doi: 10.1097/COC.0000000000001105.）。
立体定向放射外科(SRS)治疗颅内疾病的概念起源于1951年的瑞典，最初是由Lars Leksell博士和Borje larsson博士用于治疗三叉神经痛。1987年，神经外科医生L. Dade Lunsford博士在与Leksell博士进行放射外科研究后，将其带到美国(匹兹堡大学)。伽马刀SRS的成功激发了人们对颅外疾病SRS概念的兴趣，带来了立体定向全身放射治疗(SBRT).在20世纪90年代初在瑞典卡罗林斯卡研究所的发展。 值得注意的是，最初接受SRS治疗颅内疾病并不积极，因为局部颅内疾病的主要方式是手术切除。因此，SRS(当时主要是伽玛刀)的第一个挑战是克服这些偏见，证明SRS与手术切除相当/更好。这是通过在整个20世纪90年代提供一致的证据来实现的，最突出的是由匹兹堡大学(University of Pittsburgh)神经外科医生(dr。Lunsford和Douglas Kondziolka以及放射肿瘤学家John Flickinger博士。这导致了逐渐但稳定的认知转变，最终出版了听神经瘤(前庭神经鞘瘤)的神经外科医生管理选择调查评估。这是首次在神经外科医生中发表的关于伽玛刀与手术切除的调查，并显示神经外科医生推荐SRS(43%)而不是观察(36%)或切除(18%)治疗小的肿瘤。即使对于一个较大的有症状的肿瘤(最大直径2.2厘米)，凹陷进小脑脚中部（indenting the middle cerebellar peduncle），但不压迫第四脑室，表现为单侧听力下降，耳鸣，但平衡和面神经功能完好，SRS被推荐为仅次于切除术(39%对52%)，同时越来越多地推荐用于60岁以上的患者。 随着这种转变的继续，外科医生和患者越来越倾向于SRS而不是手术治疗较小的肿瘤。这种看法的另一个贡献涉及与听神经切除手术相关的诉讼（ Another contribution of this perception shift involved the litigation associated with operative resection of acoustic neuromas.）。所有这些因素的结合导致伽玛刀SRS达到了手术切除结果所建立的非常高的标准，同时在患者舒适度方面优于手术。这一高标准的实现很大程度上是因为基于框架的SRS提供的最佳精度，对于伽玛刀不需要PTV，而对于使用框架的LINAC允许0.1 c.的PTV。 清除了这个障碍后，下一个障碍涉及到基于头架与无头架(基于面罩)的SRS，它们同样必须满足这些高标准。从框架向无框架过渡的关键是20世纪90年代Minoru Uematsu博士在日本创建的“融合CT和直线”(FOCAL)单元，以及21世纪初由Robert Timmerman博士在印第安纳大学启动的SBRT治疗医学上无法手术的肺癌的第一阶段试验。伽玛刀SRS的成功导致LINAC放射外科的异质性期望与传统外放疗的期望有很大不同，以创建“伽玛刀式”计划。因此，通常期望LINAC SRS在靶区范围内具有120%的处方剂量，目的是产生与基于框架的SRS相当的异质性，后者通常在靶区范围内处方200%的处方剂量(即50%等剂量线)。 RTOG 90-05中将无框架LINAC与伽玛刀进行了比较，确立了目前接受的脑转移瘤的单次SRS治疗剂量。这是第一个检验LINAC与伽玛刀SRS的临床试验(两者都没有使用PTV边缘外扩)，并确定LINAC与伽玛刀相比，局部进展风险增加3倍。因此，随后的LINAC SRS采用了0.2 cm PTV，其结果与没有PTV的伽玛刀SRS相当，后者最近在一项III期随机对照试验中得到证实。虽然伽玛刀是美国最常见的SRS方式，但LINAC更常用于:(1)非学术中心，(2)需要较高总剂量的患者，(3)居住在治疗机构20英里以内的患者。 2013年，《美国纳税人救济法案》(the American Tax Payer Relief ActATRA)被签署成为法律，作为美国财政悬崖的部分解决方案，这是无框架与基于框架的SRS兴起的一个开创性时刻。该立法的一个鲜为人知的方面是第634条规定，要求医疗保险降低伽玛刀SRS的医院门诊支付率，使其与LINAC SRS的支付率相等(由于缺乏循证结果差异);这是第一次在联邦法律中引入专门针对特别津贴偿还的限制结果，伽玛刀的报销大幅减少(每次伽玛刀SRS治疗报销减少58%)，导致两个最大的神经外科学会(美国神经外科医师协会，神经外科医师协会)的领导向国会请求扭转这一变化，但没有成功。因此，自ATRA实施以来，无框架LINAC的实施大大超过了基于框架的伽玛刀SRS，因为神经外科优先考虑伽玛刀而不是LINAC SRS的经济动机减少了。在过去的十年里，这导致许多学术中心的伽玛刀被放射肿瘤学所拥有，而不是神经外科。因此，伽玛刀(仅颅脑)与LINAC(全身)的治疗领域能力限制，导致许多放射肿瘤学领导的中心优先购买LINAC的升级版，而不是伽玛刀。 此外，LINAC SRS的额外技术进步进一步缩小了无框架LINAC和基于框架的伽玛刀之间的精度差距，阿拉巴马大学伯明翰分校在ATRA实施仅一年后发表的一篇开创性文章就是例证。这代表了一场完美风暴的高潮，使无框架SRS超越了基于框架的SRS。 然而，与基于框架的SRS相比，无框架的SRS仍然存在危险，特别是对于通常剂量为80至130 Gy的功能性SRS。对这些潜在的危险必须始终牢记，特别是考虑到核管理委员会对伽玛刀(由于钴源)的更严格的监测标准，而食品和药物管理局对直线加速器的监测则不那么严格。由于SRS丘脑毁损术治疗难治性震颤的成本效益比手术高40%，因此对于这些患者来说，保持SRS治疗的安全性和有效性尤为重要。 与无框架SRS相比，基于框架SRS的一个被低估且经常被忽视的好处是MRI采集和治疗之间的时间。对于单次伽玛刀SRS治疗，此时间最多为数小时，而对于LINAC SRS，此时间至少为数天。这一显著缩短的窗口可能至少与框架本身一样，对基于框架的SRS与无框架SRS的精度提高起着同样大的作用，并且代表了无框架SRS可以提高治疗精度的潜在点。近80%在治疗开始前超过7天接受MRI的患者需要重新计划;理想情况下，MRI应在SRS开始后24小时内获得，目前与基于单次伽玛刀框架的SRS治疗相关的工作流程更可行。 总之，基于框架的SRS的兴起为无框架的SRS铺平了道路，而无框架的SRS显然将继续存在。然而，由于基于框架的SRS仍然是患者医疗中最准确的SRS版本-由于优越的患者固定化和缩短MRI获取和治疗交付之间的时间间隔-基于框架的SRS仍然具有重要作用。无框架SRS与基于框架的SRS相比，进一步缩小精度差距的可行方法是缩短MRI采集与SRS治疗之间的时间间隔，这只会进一步优化SRS的疗效。尽管目前在基于框架和无框架的SRS之间没有肿瘤预后差异，但每种SRS都有一些重要的特征(图1)，值得考虑选择。 图1。基于框架(伽玛刀)或无框架(LINAC)立体定向放射外科(SRS)的参数比较。
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