同步辐射治疗颅内肿瘤 (ESRF)

同步辐射 (SR) 用于产生具有中等能量 (0-150 keV) 范围内可调能量的非常高强度的单色 X 射线光子。 因此，摆脱了低能量，渗透仍然很重要，可能的相互作用类型除了水中的康普顿效应外，还有与任何原子的光电效应，这些原子比以碳、氧、氢为代表的生命物质重得多, 氮和磷。 光电相互作用导致的能量沉积比康普顿效应大得多，但它们需要活组织中存在外来原子才能发生。 它可能是，例如碘、铂或钆，所有这些原子通常在医学实践中作为放射学中的造影剂或抗肿瘤化学疗法引入人体。

使用SR进行放射治疗，如果想利用其原有的特性，需要采用联合治疗：放射加药物带来适合光电效应的重原子。 几十年来，这种联合治疗的概念在放射治疗中得到广泛应用，是许多治疗进展的源泉，其中一些是目前的常规做法（化学放疗、光动力疗法），其他仍在作为转化研究进行研究（硼中子俘获疗法） . 这些“光电”能带的 SR 光子可在肿瘤中引起高度细胞毒性损伤，尤其是在用铂（顺铂或卡铂）治疗时。 事实上，它们提供了铂原子的光电激活，导致肿瘤 DNA 中的大量能量沉积。 这种治疗原理被称为铂光活化疗法 (PAT-plat)。 它特别适用于小到中等体积、局部小到中等深度的肿瘤，适用于多束弹道学。 此外，如果有可能用高剂量的重化合物加载肿瘤组织以在有利条件下实现联合治疗，人们将期望比常规治疗有更大的治疗效果。 由于最近的对流增强输送 (CED) 技术，脑肿瘤代表了具有这些特征的模型，该技术允许在肿瘤中直接输注药物。

这项工作在概念上并不特别复杂，尽管在技术上敏感且非常新颖，因为 ESRF 和格勒诺布尔大学医院是迄今为止唯一努力通过密切合作开发完全致力于生物医学研究的 SR 系列的机构。 世界上没有其他站点是这种情况，大多数其他中心要么能量较低，要么没有紧邻可以建立所需合作的学术医学中心，或者太新而无法达到这一点实验水平。 另一方面，技术和物质投资相当重要，而且由于信息流动非常自由，目前认为在几个地点同时开展此类研究并不合适。 因此，ESRF 和 RSRM 团队（“Rayonnement Synchrotron et Recherche Médicale”）是该领域的先驱，他们的工作享誉全球。 2010 年 Equipex 招标同意资助在奥赛设计和组装的第一个桌面同步加速器原型：LAL 的 ThomX 项目，线性加速器实验室，我们的团队参与了这项开发。 我们的技术可能会传播到伟大乐器领域之外 [http://sera.lal.in2p3.fr/thomx/]。

为了以令人满意的SR剂量分布进行治疗，有必要通过在照射时注射含碘造影剂来增加目标肿瘤的阻止能力。 这种治疗可以应用于任何在 CTscan 中具有良好造影剂吸收的肿瘤，顺便说一句，这些肿瘤可以用铂治疗。 由于这些原因，已选择颅内人类肿瘤的解剖位置来研究使用 SR 单色 80 keV 进行这种治疗的应用。

实验性治疗将成为适形放疗或立体定向脑转移瘤标准治疗的一部分。 这种照射将补充稍后进行的全脑标准照射，从而在剂量测定方面提供额外的安全性。

主要目的：通过对患者的中期医学随访证明 SR 治疗的安全性和可接受性。

主要结果：限制性不良事件将根据适用于照射后“急性”毒性的国际量表进行判断：放射治疗和/或化学放疗 NCI-CTC 量表；照射后“晚期”毒性放射治疗和/或化学放射治疗 SOMA-LENT 量表。 这两个标准的可接受限度为 <3 级；性能状态（WHO 量表）。

次要目标：

评估与治疗相关的“严重”和“晚期”限制性无不良事件生存期 (EIL)。评估治疗部位的无病生存率；评估颅内无病生存率（无新转移）；通过对RECIST治疗的形态学客观反应（完全反应和部分反应）评估抗肿瘤疗效。

本研究的目的是证明在类似于高能光子高级放射治疗技术的剂量测定条件下，同步辐射能够提供可靠、安全和高效的辐射。 因此，它将成为未来通过 CED 对重原子载体分子原位给药联合治疗新概念进行实验测试的“平台”。

这是一项没有任何对照组的研究，将根据 RECIST 标准评估每个患者的反应，并通过独立的外部评估记录限制急性和晚期不良事件 (EIL)。 患者将在 ESRF 进行初始阶段的辐射，然后在大学医院进行额外的辐射。

该研究将分几个连续的步骤进行，每个步骤都包括实现拟议目标所需的患者数量。 除非由于毒性而扩展到特定水平，否则每个增量的患者人数为三人。 假设下面描述的整个方案进展顺利，则在两到三年内，共有 50 名患者将被纳入这项研究。

这些步骤是：

• 验证肿瘤中碘化造影剂动力学的可重复性。
• 通过 SR 单剂量照射引入碘化造影剂 IV。
• 剂量递增（碘和 SR）和分馏。
• 引入具有最终优化 RS 协议的铂金注射系统。
• 通过先进的给药方法（CED 或双铂方案）优化铂的剂量。

从一个步骤到下一个步骤的过渡将取决于上一步的可行性、在协议的每个步骤中发生的副作用的频率和严重程度。 外部审查委员会将监督研究的进展，并在适当时提出适当的修改或终止试验的建议。

自上世纪 80 年代 ESRF 成立以来，ESRF 和格勒诺布尔 CHU 已达成合作协议，以开发 SR：“RSRM”的医学应用。 2003 年，CHU 和格勒诺布尔约瑟夫傅里叶大学的科学团队成为 INSERM 单位，致力于 RSRM，以 SR 为主要目标的实验医学成像和放射治疗：该单位的不同研究轴已被组织起来以促进这些两个域，每个域都与 CHU 的特定部门相关联。 对于实验医学成像：神经放射科和心脏病科；实验放射治疗：CHU 的放射肿瘤科。 那一个是整齐相关的：患者将在MD和该CHU部门的医学物理学家的负责下进行选择，招募，住院，成像和治疗，并将患者运送到ESRF的实验照射室进行照射他们辐照计划的一部分。 这样，将SR应用于癌症治疗的第一次尝试完全嵌入了ESRF的SR科学和技术开发中，ESRF多年来投入大量资金修改、升级和装备其生物医学设施。

这项先驱活动之后是工业发展，知道如何使 SR 的未来使用成为可能，如果它应该取得重大和有价值的进展。 到目前为止，这项工作已经让位于 ThomX 项目。