放射治療基礎(Basics of Radiotherapy)
適應症
- 皮膚科放療的主要角色:治療基底細胞癌(basal cell carcinoma, BCC)與皮膚鱗狀細胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma, SCC)。
- 亦用於較少見但可能侵襲性強的皮膚惡性腫瘤:Merkel 細胞癌、Kaposi 氏肉瘤(AIDS 與非 AIDS 相關)、血管肉瘤(angiosarcoma)、附屬器癌(adnexal carcinoma)、淋巴瘤、惡性黑斑(lentigo maligna);偶爾用於良性疾病。
- 偏好放療的臨床情境:
- 預期放療的功能/美觀結果優於手術,尤其腫瘤位置或大小限制手術時。
- 年長病人、病灶進展、應避免複雜手術者,是放療的極佳候選人。
- 輔助性放療目標為降低復發風險;緩和性放療用於病情進展/無法治癒者。
作用機轉
- X 光(photons)為強力的游離電磁輻射,對雙股 DNA 造成致死性傷害即為放療基礎。
- X 光被生物物質吸收 → 電子自原子中被撞出 → 局部釋放大量能量 → DNA 損傷。
- 快速分裂的細胞(即惡性細胞)對致死性傷害與 mitotic death 更敏感。
- 正常鄰近組織具修復次致死損傷(sublethal damage)的機制,但游離輻射劑量有耐受上限,超過即出現晚期反應。
- 治療比(therapeutic ratio):以小的分次劑量(fractions)給予,讓正常組織有時間修復次致死 DNA 損傷,同時不影響腫瘤破壞。
治療機器
- 現代放射腫瘤學:高能量百萬伏特(megavoltage, MV)光子(6–25 MV),由線性加速器(linear accelerator, LINAC)產生,置於厚重屏蔽的混凝土碉堡內。
- MV 放療優點為可治療深部內臟惡性腫瘤並相對保留皮膚(skin sparing)——但治療皮膚病灶時,深穿透與 skin sparing 並非所需。
- 治療皮膚病灶偏好穿透較淺、不具 skin sparing 的模式:
- 低能量千伏特(kilovoltage, kV)光子(50–300 kVp),由 superficial/orthovoltage 機器提供。
- 表面近接治療(superficial brachytherapy)。
- 電子束治療(electron beam therapy)。
- 這些治療的組織穿透以毫米至公分計,正常組織曝露較少。
術語
- 放療的國際單位為 Gray(Gy);1 Gy = 100 cGy = 100 rads(舊制)。
- 一個 fraction 指單次治療所給的劑量。
- 治療通常為每日(週一至週五)進行;每次門診治療僅數分鐘,療程通常為 10 至 30 次平日回診。
放療劑量
- 小型 SCC 與 BCC 的典型分次方案:40 Gy in 10 (4 Gy) fractions 或 50 Gy in 20 (2.5 Gy) fractions。
- 大分次(hypofractionation)指每 fraction 給較大劑量(4–7 Gy),並依生物有效劑量(biological effective dose, BED)給予較低總劑量。
- BED 以「每 fraction 2 Gy 等效」為基準計算根除腫瘤所需劑量,可解釋常用處方:45 Gy in 15 (3 Gy) fractions、40 Gy in 10 (4 Gy) fractions、35 Gy in 5 (7 Gy) fractions。
- BCC 與 SCC 並無明顯劑量—反應關係:40 Gy in 10 fractions(BED 47 Gy)與 50 Gy in 20 fractions(BED 52 Gy)的局部控制率相近。
- 腫瘤較大或較浸潤時,BED 約 60 Gy 可獲得更好的局部控制。
- 但總劑量與每 fraction 劑量增加,晚期效應也增加;晚期效應影響美觀與晚期組織損傷(如纖維化、萎縮、壞死性潰瘍)。
放射模式(Radiation Modalities)
低能量光子(superficial 與 orthovoltage)
- 三項共同特性:(1) 使用低能量光子;(2) 缺乏 skin-sparing 性質;(3) 源—表面距離(source-to-surface distance, SSD)為 10 至 60 cm。
- 光束品質與「硬度」由射束內濾片(filters)決定。
- 半值層(half value layer, HVL):使射束強度降低 50% 所需的吸收濾片(常為銅 Cu 或鋁 Al)厚度;濾片可移除較軟的光子成分、改善射束穿透品質。
- 濾片影響實例:
- 典型 100 kVp superficial 光子束、HVL 7 mm Al:表面給予處方劑量的 100%、5 mm 處 85%、10 mm 處 70%。
- 250 kVp orthovoltage 束、HVL 2.5 mm Cu:5 mm 處 95%、10 mm 處 90%。
- 診間 superficial 放療曾是皮膚科醫師治療皮膚癌的標準模式;典型機器提供 30–150 kVp 光子,深度劑量適用於病灶深度 <5 mm 者。
- 機器高成本與皮膚外科的興起使診間放療大幅衰退;近年 superficial radiation therapy(SRT)機器問世,重新引起對 BCC 與皮膚 SCC 診間放療的興趣。
- Orthovoltage 機組使用較高能量光子 150–300 kVp,因處方劑量深度較深,用於深度 >5 mm 的病灶。
- 部分臨床醫師先估計腫瘤厚度,再選擇能在腫瘤深度達到處方劑量 90%–95% 的射束能量與 HVL;此法需準確估計腫瘤厚度。
- Orthovoltage 的重要考量:能量範圍較高會產生光電效應(photoelectric effect),導致底層骨骼或軟骨接受較高劑量;電子束與低能量光子則不會。部分醫師據此主張治療骨骼或軟骨附近病灶時改用電子,但支持性臨床數據有限。
電子束治療(Electron beam therapy)
- LINAC 可產生電子;與 X 光不同,電子是帶負電的粒子輻射。
- 低能量電子(6–8 MeV, megaelectron volts)可替代低能量光子治療皮膚腫瘤,但有缺點:
- 電子束相對具 skin-sparing 性質,故需在皮膚表面放置組織等效襯墊(tissue equivalent bolus)。
- 用於小治療野(<4 cm²)時,可能造成腫瘤最深處劑量不足。
- 電子的優點:超過明確定義的組織深度後劑量快速線性下降,該深度為所選射束能量的函數。
- 例:6 MeV 電子束於表面給予約 70%–75% 劑量,在約 1.5 cm 深度沉積 100% 指定劑量。
- 使用較高能量射束會在皮膚表面沉積較高比例劑量,但皮下組織與皮膚表面劑量也較高。
- 若 6 MeV 射束搭配 1 cm 組織等效 bolus,皮膚表面可獲得接近 100% 的目標劑量(劑量被拉近表面 1 cm),進一步減少底層結構劑量。
- 電子治療的腫瘤需 10–20 mm 邊界(margins),因半影區(penumbra,野邊緣劑量下降)較寬。
- 電子的相對生物效應(relative biological effectiveness, RBE)較光子低,部分醫師建議總劑量增加 10%–15% 以補償。
- 治療小型皮膚惡性腫瘤時,須特別注意射野邊緣的 margin 與劑量分布。
近接治療(Brachytherapy)
放射同位素近接治療(Radioisotope brachytherapy)
- 將放射源直接置於病灶組織附近或內部給予放療。
- 多數中心採高劑量率(high dose-rate, HDR)系統,輸出 >12 Gy/hr;最常用同位素為 Ir-192。
- 治療方式:將表面施用器(surface applicator)置於腫瘤部位皮膚上;放射源通常由遙控機器在專用屏蔽 HDR 室內送入施用器。
- 施用器選擇依部位與標的表面輪廓:平坦表面用 conical surface applicator;彎曲表面用可彎曲網狀「flap」applicator。
- 治療較深腫瘤時,可以手術置入組織間導管(interstitial catheters)。
- 劑量「fall-off」陡峭,能極佳地保留鄰近正常組織——這是光子或電子治療不易達成的。
- 依 American Brachytherapy Society(ABS)共識指引,HDR 皮膚近接治療對適當篩選的角質細胞癌(keratinocyte carcinoma)病人是標準治療選項之一。
- 因 HDR 系統需 Nuclear Regulatory Commission(NRC)監管、特殊屏蔽室與嚴謹安全規範,須由放射腫瘤科醫師在管制環境執行。
電子式近接治療(Electronic brachytherapy)
- 較新的非同位素形式,以微型電子 X 光源取代放射源。
- 現行系統能量範圍 50–70 kVp,所需屏蔽少、較具可攜性;不受 NRC 監管,但可能需遵守地方法規。
- 同樣具陡峭劑量 fall-off,可保留鄰近器官與組織。
- 隱憂:組織劑量計算的疑慮,以及低能量光子可能有不同的放射生物效應;組織劑量計算的共識指引尚未定案。
- 適合病灶須表淺(深度 <3–4 mm)且界線清楚。
- 因缺乏長期追蹤與劑量學共識,ABS 不建議在前瞻性或登錄試驗之外使用。
放療的優點
- 非手術取徑,避免手術併發症、疤痕與重建需求。
- 若原需以移植片(graft)或皮瓣(flap)重建,放療可能有較佳美觀結果。
- 放射野可設計較寬鬆的 margin 以涵蓋「高風險」區域(如臨床不明顯的腫瘤延伸處),若以手術處理則需複雜手術。
- 某些部位難以在不造成手術併發症下達到標準腫瘤學切除邊界,包括中臉三角(midface triangle):眼周(尤其內眼角 medial canthus)、下眼瞼、鼻部(尤其鼻翼 ala nasi 與鼻尖)、鼻唇溝、唇、下頦。
放療的缺點
- 相較常為單次門診切除的手術,多數病人需經歷冗長療程。
- 因軟組織與軟骨壞死等嚴重晚期效應風險,同一部位不能再給第二次根治性放療。
- 照射過的皮膚「品質」變差,若腫瘤復發或持續,後續手術會較困難。
- 照射過的皮膚隨時間可能出現色素異常(dyspigmentation)、微血管擴張(telangiectasias)與發亮外觀。
- 禁忌/應避免的族群與部位:
- 乾燥性皮膚異色症(xeroderma pigmentosum)與基底細胞痣症候群(basal cell nevus syndrome)病人不應照射,因其極易在年輕時發生多發與復發性皮膚癌。
- 深入侵犯軟骨或骨骼的腫瘤,通常以切除加輔助放療效果較好(根治性放療仍為選項)。
- 足部、小腿前側、手背的病灶雖非禁忌,但應盡量避免放療,最好以切除處理。
- 血液循環不良的組織放療常伴隨癒合不良,故慢性潰瘍、外傷或熱燒傷部位發生的皮膚癌應盡量避免照射。
- 全身性硬化症(systemic sclerosis)與其他造成皮膚纖維化原因的病人,放療後可能出現嚴重纖維化反應。
- 放射線誘發射野內惡性腫瘤(常為軟組織/骨骼肉瘤)的風險極小(約 1/1000),發生於曝露後 10–15 年或更久。
- 該數據源自涵蓋多種惡性腫瘤、不同技術與劑量方案的研究;以現代技術與治療皮膚癌時較小的照射體積來看,1/1000 應為高估。
- 但對較年輕病人(<50–60 歲)仍是重要議題,須告知其射野內第二惡性腫瘤風險可能較未接受放療者高 5–10 倍。

表 139-2:基底細胞癌(BCC)與皮膚鱗狀細胞癌(SCC)的建議劑量分次方案。

圖 139-2:電子束的深度劑量——有無 bolus 之比較。A 為 6 MeV 與 12 MeV 射束;B 顯示 bolus 效應可使皮膚表面獲得更合適的放射劑量。Bolus 材料需為組織等效並維持固定厚度,成分可從石蠟到熱塑材料(如 Aquaplast®)。