Electronic设备和植入物会给放射治疗带来挑战，特别是当植入设备位于辐射暴露区域时。心脏起搏器和除颤器是放射治疗中最常见的设备，通常用于患有胸部或乳腺恶性肿瘤的患者。然而，使用类似功能的神经调节装置(如人工耳蜗植入物和深部脑刺激器)的临床经验非常有限。此外，尽管存在关于心脏起搏器和除颤器照射的指导方针，但由于缺乏经验指导方针，对不经常使用植入设备的患者进行个案治疗。8，14在目前的病例研究中，我们描述了一位有震颤史的患者，之前接受过深部脑刺激(DBS)装置的植入治疗，他从肺癌发展为多发性脑转移，随后被转介到全脑放疗。
病例报告
历史与介绍
一名79岁女性，有粗颤、高血压和糖尿病病史，向她的神经科医生提出平衡困难加重、虚弱加重、疲劳和记忆困难。她的震颤已通过DBS治疗，她接受了DBS装置的放置，电极位于丘脑(DBS先导3389型;(美敦力公司)4年前，症状有明显改善(在刺激器关闭的间隔时间内，症状复发)(图1)．在办公室的评估显示视力模糊、头晕和逐渐恶化的头痛。患者行紧急脑部CT扫描，未作增强扫描，结果显示右侧额叶前下叶轴内有3cm低密度肿块，周围有中度血管源性水肿，导致局部沟沟淤积，右侧额角轻度淤积。在左前上顶叶旁位可见一个10mm的圆形低衰减肿块，伴有周围轻度血管源性水肿。还注意到DBS导联的存在。结果是关于转移性癌症，患者入院进行进一步评估和管理。她接受了全身影像学检查，发现左肺有一个肿块，纵隔淋巴结聚集和左侧胸腔积液。胸膜液细胞学和免疫组化分析为腺癌阳性，与原发性肺肿瘤一致。进行了脑部MRI检查，证实至少有8个与转移性疾病一致的颅内边缘强化病变。MRI再次显示左丘脑DBS电极和铅的存在。 Given these findings, the patient was referred for consideration for palliative whole-brain radiation therapy.
A和B:放置DBS导线后获得的颈椎正位(A)和侧位(B) x线片(进入颅骨左侧)。C:用便携式设备获得的正位胸片，显示左侧神经刺激发生器和相关电极引线的放置。刺激器引线可见穿过颈部左侧并(在A和B中)进入颅的左侧。
在放射治疗开始前，患者使用3点Aquaplast面罩进行仰卧位模拟固定。在她制定放射治疗计划时，在每个轴向CT扫描切片上绘制了她的DBS装置的导线轮廓，并计划使用德国头盔技术，通过平行的反向横向场，使用6 MV光子，将总剂量为30 Gy，分10个部分传递到整个大脑，以确保覆盖整个颅骨内容物(图2)．
左右侧位数字重建x线片，显示全脑放射治疗区域，有足够的堵塞，以确保覆盖整个颅骨内容物。
治疗及治疗后疗程
DBS电极导线的平均和最大计算剂量分别为28戈瑞和33戈瑞(图3)．脉冲发生器本身的剂量(位于锁骨下区域，治疗场外)在治疗期间使用放置在设备上的热释光剂量计测量为6.1 cGy/fraction。根据文献回顾，前3个组分是在开启DBS的情况下给予的，没有任何刺激相关的毒性或功能障碍的证据。随后，根据与设备制造商(Neuromodulation Medical Affairs, Medtronic, Inc.)工程师的讨论，在每个治疗阶段之前和期间暂时关闭刺激器，以最大限度地减少金属引线周围剂量增强的可能性。患者完成了30 Gy的10分疗程，没有任何与DBS设备相关的毒性、新的神经变化或功能障碍的证据。放射治疗结束后随访4周，患者没有因放射治疗而出现震颤增加或DBS单元功能明显变化，尽管她经历了预期程度的治疗相关的疲劳和脱发。患者在接受第一次放射治疗约8.5周后，最终死于全体性疾病的进展，她的震颤没有任何恶化，也没有任何神经功能恶化或DBS设备功能障碍的证据。
剂量-体积直方图，说明左晶状体、右晶状体和深部脑刺激器的颅内导联成分的剂量。该装置的平均和最大剂量分别为28戈瑞和33戈瑞。
讨论
患有运动障碍的患者，如原发性震颤和帕金森病，最初采用药物治疗，但其中25%-55%的患者可能对治疗没有明显的初始反应或将发展为药物难治性疾病。11深部脑刺激为符合条件的患者提供了缓解症状的绝佳机会。2，12治疗特发性震颤最常用的靶点是与预期效果相反的丘脑腹侧中间核。可植入脉冲发生器(IPG)为增产作业提供动力和控制。它通常被植入锁骨下区域，并通过皮下隧道的延伸电缆连接到电极导线。刺激相关的副作用通常可以通过重新编程设备来解决。2使用DBS设备的患者不能进行MRI检查，只有在制造商提供的严格指导下进行的仅头部MRI检查除外。
对医疗设备(从起搏器到神经调节剂)辐射的关注包括可能扭曲目标体积描述或危险器官识别的成像伪影，治疗计划系统中关于剂量传递的错误计算，以及设备本身的神经刺激功能干扰。4DBS设备存在独特的电离辐射潜在并发症，因为它们不仅包括IPG，而且还具有植入大脑深处的金属电极引线。暴露于这两组成分都可能导致对患者独立但临床上重要的风险。
神经刺激装置暴露于电离辐射或任何电磁干扰可能导致一系列副作用，从轻微的患者不适到直接组织损伤和脑损伤。这可能是由于脉冲发生器刺激输出的微小变化，或者在更严重的情况下，设备内存和控制电路的变化(Activa深度脑刺激标签简要摘要，美敦力，个人通信2014年9月24日)。以前只有2例病例报告详细介绍了脉冲发生器装置照射的安全性，1例报告了植入DBS装置的患者头部放射治疗的安全性。在Borkenhagen及其同事的报告中，一位为治疗帕金森氏症而植入双侧DBS设备的患者接受了IPG位置正下方的左上肺肿瘤的放射治疗。1设备的平均剂量为5.53 Gy，最大剂量为48.12 Gy。对该设备的后续调查显示，其设置没有变化，也没有故障的证据。在Mazdai及其同事的一份类似报告中，一名因严重帕金森病接受DBS治疗的患者接受了头部和颈部的放射治疗。13在这种情况下，设备的估计剂量为7.5戈瑞。在这两例病例中，放疗后对每位患者的设备进行了检查，发现尽管接受的辐射剂量超过了典型起搏器耐受量(3-5 Gy)，但设备工作状态良好。14在第三个病例中，一名为治疗严重帕金森病而植入DBS装置的患者接受了一个疗程的低分割放射治疗(21 Gy，每部分7 Gy，超过一周)，使用立体定向动态调强电弧疗法治疗2个脑转移。6在这种情况下，电极接收不到1戈瑞，脉冲发生器接收不到0.01戈瑞。对于我们的患者，IPG远远超出了放射治疗领域，并且接受的名义剂量仅为6.1 cGy/分数(总剂量为61 cGy)，但电极接受的最大剂量为33 Gy。重要的是，这4例病例可能没有证明如此高水平的设备照射的安全性，并且由于短期随访或随机错误而限制了直接应用于其他患者。例如，在Gossman及其同事的一项研究中，关于起搏器和除颤器，只有3%的患者的设备功能发生了变化，但在一些剂量低至0.3 Gy的患者中观察到了变化。5同样重要的是要注意，一些神经刺激装置甚至显示出对诊断性CT扫描的敏感性，这些CT扫描通常是在初始诊断检查和放射治疗计划期间获得的(脑深部脑刺激和放射，美敦力，个人通信，2014年9月24日)。
一般建议关闭神经刺激器设备，如果它暴露在放射治疗中，尽管这也应该根据具体情况来决定，因为这段时间可能会加剧患者在治疗期间的症状(Activa深部脑刺激标签简要摘要，美敦力，个人交流，2014年9月24日)。一般来说，考虑到放射治疗设置和实施所需的治疗时间很短，考虑到许多患者已经被指示在夜间关闭设备，甚至每周间隔一次“刺激假期”，以防止组织习惯化，这种暂时的风险可能很小。16在使用神经刺激装置的患者中，与癌症治疗相关的更大问题是组织损伤。如果该装置改变了治疗特性，或导致该装置以超过安全剂量的刺激，可能会对导线周围的大脑造成损伤。有趣的是，在Borkenhagen和同事报告的案例中，1我们决定在放射治疗的每一部分之前关闭IPG。相反，马兹代和他的同事13采用将设备设置设置为最大输出的方法，以减少治疗过程中的运动(即震颤)。在这两例病例中，该装置在放射治疗过程中似乎功能正常，没有功能异常或对患者产生不良影响的报告。根据与治疗团队、神经外科医生和设备工程师的讨论，我们决定在每次放射治疗前关闭患者的神经刺激器。然而，在这一改变生效之前，患者确实接受了3次放射治疗，并保留了神经刺激剂，没有任何明显的不良反应。
临床前模拟研究表明，其他植入医疗设备，如人工耳蜗植入物，可以使用常规分割和超分割治疗方案安全地照射到治疗剂量(< 80 Gy)。10然而，据我们所知，目前还没有报道描述植入深部脑刺激器患者的全脑放射治疗的安全性。如前所述，DBS设备包含长电绝缘导线，能够沿其整个长度向目标区域传输电脉冲。2因此，即使在IPG不在辐射场的情况下，电极导线等成分也可能作为传导通路，导致组织损伤和脑损伤。此外，暴露于电离辐射疗法也会破坏电路。9虽然这从未在放射治疗中得到证实，但电磁干扰对神经刺激器功能的影响已在诊断成像和透热治疗中得到证实。例如，Gorny及其同事的一项研究表明，3.0 t MRI序列可导致DBS电极局部温度升高。3.在他们的研究中，在正常刺激速率下使用DBS进行多次测量，并将输出调零并关闭IPG。在其中一个MRI脉冲序列中，他们观察到在打开IPG的情况下，温度升高了26%，但在其他脉冲序列中没有显示出这一点。此外，在某些MRI脉冲序列的运行过程中，他们观察到，如果在扫描过程中保持IPG处于开启状态，IPG的功能就会中断。亨德森和他的同事报告了一例帕金森病患者在接受MRI检查后，因DBS电极加热而产生永久性神经损伤的病例。7Nutt和他的同事报道了一位双侧植入神经刺激器的患者，由于透热治疗(透热治疗期间DBS处于操作模式)导致组织过度加热而导致严重脑损伤并死亡。15，17
减少辐射暴露的方法之一开云体育世界杯赔率是在治疗期间在脉冲发生器上放置铅屏蔽。我们认为，对于脑转移有限且在脉冲发生器附近没有疾病证据的患者，应该考虑这种方法。另一方面，如果涉及到发生器附近的区域，或者如果疾病是明显的多灶性(即，超过5个转移)，阻塞脉冲发生器的部位可能与疾病复发的高风险相关，在这种情况下，我们建议与患者讨论风险和益处，并继续治疗。
结论
随着植入神经调节医疗设备的适应症不断增加，记录患者接受放射治疗的临床经验非常重要。对于接受全脑放射治疗或头颈部恶性肿瘤放射治疗的患者，需要考虑在临床实践中遇到的两种设备- dbs和人工耳蜗植入。当遇到这种情况时，放射治疗的基本治疗原则包括:修改光束进入角度，避免光束直接进入设备，准确测量和记录输送到设备的最大剂量，并与制造商联系，以确保不超过设备的辐射耐受能力。神经外科医生和放射肿瘤学家应该与患者讨论脑损伤、设备故障或设备故障的风险，以及在放射治疗前后对设备进行严格测试的计划。在这些情况下，多学科讨论对于为这些患者提供安全有效的护理非常重要。
作者的贡献
构思和设计:Stephans, Kotecha, Berriochoa, Machado。数据获取:Stephans, Kotecha, Berriochoa。数据分析和解释:Stephans, Kotecha, Berriochoa, Murphy, Chao, Suh。文章起草:Stephans, Kotecha。批判性地修改文章:所有作者。审稿版本:所有作者。
