腦是人類思考與動作的中樞，腦也是人體中最複雜的器官之一，要治療在一個如此精細且複雜的器官內的病灶，長久以來一直是醫學上最具挑戰性的科目，但隨著醫學科技的進步，近期腦腫瘤的治療已經有很多新的進步和發展，病患也不見得一定要接受高風險的開顱手術才能將腦中的腫瘤移除，今天要跟大家介紹的加馬刀放射手術，就是近年在腦腫瘤治療上具革命性影響的治療工具，也顛覆過去大家對腦腫瘤治療的想法。

加馬刀的演進與發展
加馬機放射手術的發展要追溯到1951年瑞典神經外科醫師Lars Leksell，他首先利用其設計的頭部立體定位儀配合半球體密集的多角度孔洞，以鈷六十為射源，將各種不同角度放出的離子束集中於半球體的中心達到能量累積的放射治療效應，他設計的加馬機再透過與腦部核磁共振或電腦斷層影像的結合與定位，精確的找出腦部病灶的三度空間座標。醫師經電腦計算照射部位及劑量後，集中瞄準照射到腦部病灶上，使病灶細胞受損，達到治療的目的。因為加馬機為局部定點聚焦的高能量放射治療，所以可以將放射線對正常腦組織的傷害降至最低。這樣精準單次高劑量的放射線治療觀念有別於傳統分次放射治療的觀念，所以Leksell特別將之稱為放射手術(Radiosurgery)。世界第一臺加馬機於1968年裝設於瑞典斯德哥爾摩的卡洛林斯卡學院，美國則是在1987年於匹茲堡大學裝設了第一臺加馬機，目前全世界已經有超過500家醫學中心裝設有加馬機，一年全球有超過70000人次因腦部不同的病灶接受加馬機治療，醫學期刊關於加馬刀治療討論的文章目前已經超過2500篇。加馬刀放射手術的發明改變了目前神經外科對許多腦瘤與血管性病灶的治療觀念，也對傳統放射治療的思維產生衝擊。而加馬機隨著電腦科技的進步，目前也已經演進到第五代加馬機，新機器能提供醫生更快速更方便的協助，病患也能夠在更舒適的環境下得到更精準的治療。

臺灣加馬刀的引進與發展與加馬刀的適應症
臺灣於1992年由潘宏基主任引進第一臺加馬機裝設於臺北榮民總醫院，並且于隔年完成全臺灣第一例的加馬刀手術治療，目前北中南多家醫學中心也都有引進加馬機，包括臺北榮總、雙和醫院、臺中榮總、臺中中國醫藥、臺中榮總嘉義分院、彰濱秀傳、高雄義大醫院及花蓮慈濟共有八家醫院皆擁有加馬機。加馬機適用於治療腦內深部較小的腫瘤及血管異常病灶。腫瘤包括腦膜瘤、聽神經瘤、顱咽瘤、腦下垂體瘤、部份神經膠質瘤，及惡性轉移性瘤等。血管異常病灶包括動靜脈畸形及血管瘤等。健保目前對於加馬刀放射手術治療的適應症有其規定(如表一)，適當的病患透過事前申請且通過者，健保可以給付。以下文章將特別介紹加馬刀於轉移性腦瘤治療的應用。

關於轉移性腦瘤
轉移性腦瘤是最常見的腦部腫瘤，原發性腦瘤很少會轉移到其他器官但是腦部卻是許多癌症好發轉移的器官之一，目前每年被診斷出發生轉移性腦瘤的病患數量仍在逐年增加，據統計美國每年約有將近二十萬人被診斷有轉移性腦瘤，用人口比例換算臺灣每年會有一萬多人會被診斷出轉移性腦瘤，轉移性腦瘤病患的增加主要是因為癌症治療的進步伴隨病患存活與治療的時間拉長，增加腦部發生轉移的機會，還有現在腦部影像診斷儀器的進步與方便，讓許多小型沒有症狀的早期腦轉移病患在癌症初期檢查的過程就被發現，所以轉移性腦瘤的治療成為許多末期癌症病患治療過程中常會面臨到的問題。

腦部因為有血腦障壁(Blood-Brain Barrier)的保護，過去癌症治療的觀念中會認為許多較大分子的化學治療藥物無法穿透血腦障壁，而導致在腦中的濃度會下降，因此認為腦瘤相較於其他部位的腫瘤對化學藥物治療效果比較不好，所以傳統上多半會以外科手術或是放射線治療為主，但是隨著癌症治療的進步，對於轉移性腦瘤治療的觀念有許多改進，首先是有更多標靶藥物在癌症治療的應用，讓化學藥物對於轉移性腦瘤的治療扮演更重要的角色，而另一方面，放射線治療拜電腦與影像技術的進步，在近年的發展更是突飛猛進，先進的放射線治療機器每年不斷推陳出新，透過新的機器設備與新的技術，放射線治療的效率準度大幅提高，病患副作用也跟著下降，而在眾多新式的放射治療機器中，加馬刀因為它獨特的設計可以同時準確的高劑量治療多顆病灶，所以比起其他機器，加馬刀更適合用在轉移性腦瘤的治療，所以在美日先進國家也因此被應用得最普遍。

加馬刀放射手術與放射治療在腦部病灶治療上的不同
常規放射治療的機器是以直線加速器作為放射線源，放射治療一般需要透過分次治療來達到提高對病灶的治療效果，也同時保護週邊組織減低其受到的放射線傷害，所以在惡性腦瘤的治療上，一般全腦照射治療需要透過至少兩周到一個月的分次治療，來達到至少3000cGy的累積放射劑量，不僅治療的時間較長，病患在治療後期也多半會有掉髮，食慾不振，體力衰退等副作用的發生，若一般良性腦瘤即使不需要達到這麼高的治療劑量，但仍需利用多次照射與遠大於腫瘤大小的照射範圍來達到這療目的，所以傳統上一般良性腦瘤不建議做放射治療，但加馬刀放射手術強調的是準確的在電腦計劃的範圍內給予病灶單次高劑量足夠的放射劑量，因為機器已經將放射線分散成200多個不同角度與方向，所以在計劃劑量外正常腦部接受的放射線計量比起傳統放射治療低很多，比較不容易對周邊組織造成放射線傷害，對於惡性腦瘤病患除了可以縮短治療的天數，不需要耽誤到原發性腫瘤化學藥物治療的排程，更不會有傳統放射線治療如掉髮，食慾不振或體力衰退的副作用，加馬刀放射手術相對於全腦放射線照射，長期來說腦部受到的放射線傷害較少，病患在追蹤期間的生活品質較好，腦部退化的情形也相對減少，這點在許多文獻上也已得到證實。對於良性腦瘤位於開刀風險高的位置或本身手術風險高的病患，加馬刀也可以提供病患另一種治療的選擇。

加馬刀於顱內腫瘤治療的優勢
前面有提到隨著電腦科技的進步，以直線加速器為主的放射治療機器也有大幅度的進步，抱括電腦刀，螺旋刀，諾利刀等新式的治療機器也都能夠提供類似加馬刀一樣精準的局部高劑量放射治療，但是針對腦部病灶，加馬刀還是有其無法取代的優勢；其一是加馬刀因為有頭架的固定，所以在治療時可以確定機器放射劑量的給予在一個最穩定也不用計算病患位移的狀況下執行，準確性與誤差是所有目前頭部放射治療機器中最高的，其二是加馬刀可以整合不同腦部影像包括腦部核磁共振，電腦斷層，血管攝影於治療計劃中同步定位，在治療腦部病灶時能讓醫師在充分掌握病灶的位置、特性、與周邊正常組織的關係下，給予病灶最適當的治療劑量，其三是加馬刀分散射源是同時進行，分散的角度最廣，週邊正常組織劑量的衰減也最快，所以能真正執行單次放射手術治療，大部分其他新型放射治療機器只能提供低分次放射治療（Hypofraction Radiotherapy），其四是加馬刀因為對週邊正常腦組織傷害較少，若病患病灶有復發之情形，加馬刀治療是可以重複再做治療的，而一般放射線治療因為要考慮腦部接受放射線的合理安全劑量，一般短時間內不能重複進行，所以若病患已經接受過全腦放射線治療而病灶又復發，可能就只能考慮接受加馬刀治療，綜合以上幾個優勢，對於腦部病灶加馬刀仍有其優勢，其精準度和治療效率，仍然是許多其他治療機器無法取代的。

哪些轉移性腦瘤的病患適合加馬刀治療？
當然加馬刀放射手術在轉移性腦瘤的治療上還是有其限制，並不能完全取代全腦放射線治療或外科手術，加馬刀放射手術適合病患轉移腫瘤數目較少，腫瘤較小，且原發腫瘤控制較佳者，由於加馬刀只能給與影像定位上畫出的病灶足夠的治療劑量，對於沒有在治療區域內的腦部其他部位沒有放射治療效果，所以若病患轉移腫瘤數目過多、影像上懷疑有許多未顯影的小型多發性腫瘤、腫瘤影像上顯影範圍不清楚或已經懷疑有腦脊髓液轉移(CSF seeding)，都是不適合做加馬刀放射手術的，這些病患還是需要全腦放射治療才有較佳機會能控制腫瘤的生長。另外若轉移性腦瘤體積太大已經有明顯壓迫性症狀(Mass effect)，因為加馬刀放射治療仍需要放射線作用的時間來達到治療效果，一般需要至少一到兩個月的時間，無法立即改善病患的壓迫症狀，這樣的情形下外科手術對單一病灶的減壓仍然是最快速最有效的治療。

加馬刀正在改變國際上對轉移性腦瘤治療的觀念
加馬刀治療的發展至今已超過六十年，近年有許多國際上重要的加馬刀中心陸續發表他們在轉移性腦瘤上的治療成果，如今加馬刀在轉移性腦瘤上的應用在美日等國家中越來越普遍，也逐漸在改變過去許多的治療觀念，對於單一顆的轉移性腦瘤，許多文獻已證實加馬刀可以達到跟傳統手術加上術後全腦放射線照射一樣的腫瘤治療效果。美國放射線癌症腫瘤學會於2012年的治療指引更建議對於預期原發性腫瘤控制效果較佳，預期存活時間較長之病患若發現單一顆轉移性腦瘤，加馬刀可以列入第一線治療的治療選擇，而治療腫瘤的大小一般過去的觀念是認為加馬刀對直徑三公分以內的腫瘤控制的效果較佳，不過部分超過病灶三公分的病灶，若病灶沒有對腦部造成太嚴重的壓迫性症狀，仍有病患可以嘗試加馬刀治療，筆者有幸在匹茲堡大學進修期間參與大型轉移性腦瘤的研究，很多病患其實可以免於面對外科手術的風險，加馬刀同樣可以達到相當不錯的治療效果。至於多發性轉移性腦瘤，日本因為加馬刀治療相當發達，所以有最多關於轉移性腦瘤的治療經驗，其於2014年發表近期1194位多發性轉移性腦瘤的多中心治療追蹤結果發現，對於小於十顆的轉移性腦瘤，加馬刀仍可以達到腫瘤控制與治療的效果，比起接受全腦照射的病患，病患的副作用較小生活品質也相對較佳，所以目前轉移性腦瘤的治療在美國、日本、甚至韓國，這些加馬機器設置密度比較高的國家，加馬刀都是腦部放射線治療的優先治療選擇，考量治療的效率與病患的副作用，許多文獻也建議對於原發腫瘤控制較好且Karnofsky Performance Scale(KPS)分數較佳的病患，應優先考慮加馬刀治療。

臺北榮總於轉移性腦瘤加馬刀的治療經驗
臺北榮總至今已經累積超過六千例的治療經驗，其中共有超過六百例轉移性腦瘤加馬刀治療的經驗，轉移性腦瘤以肺癌，乳癌與大腸癌為三大主要原發腫瘤來源，而這其中肺癌腦轉移的病患更占全部治療病患一半以上，追蹤這些腦轉移病患在本院接受加馬刀治療後的效果，病患病灶有效控制時間的中位數為11個月，病患平均存活時間是治療後15個月，病患死亡多半是因為原發腫瘤控制不佳而衰竭，實際上因為腦瘤病灶沒有得到控制而致死的病例占全部治療病患的三成。而腫瘤能否在加馬刀治療後得到控制，統計上有意義的因子包括腫瘤大小，腫瘤數量與病患治療時的KPS，但若討論病患治療後的存活率就只跟病患治療時的KPS有統計相關，腫瘤大小與數量在統計上並不影響病患存活率，這點也呼應許多國際上已經發表的加馬刀治療追蹤結果。

結語
加馬刀應用於腦部病灶的治療已經有相當多年的經驗，而一個好的加馬刀治療團隊，需要神經外科、神經放射科與放射腫瘤科醫師共同合作，才能讓病患接受到最優質的治療與最完善的追蹤。最後還是要強調，任何先進的治療設備，還是要選擇適當的病患，才能得到最好的治療效果。