在20世纪初，X射线和镭被用于治疗皮肤癌和其他表面肿瘤，这是放疗的最早形式。到了20世纪20-30年代，随着技术的进步，出现了最早的放疗设备——X线机，但这些设备的能量较低，只能治疗表浅的肿瘤。到了20世纪70年代，医用电子直线加速器的引入标志着放疗技术的一个重大突破，这种设备能够产生高能量的X射线和电子束，其中电子束是将电子加速到一定高能时被直接引出，利用高能电子束（能量一般为6MeV、8MeV、10MeV、12MeV等）直接照射肿瘤区域，以破坏癌细胞的DNA并阻止其复制和生长，以此进行电子线放疗。
与光子线（x射线和γ射线）相比，电子线放疗的应用较少，主要应用于浅表部位病变，包括如下：①皮肤癌，如基底细胞癌和鳞状细胞癌；②术后辅助治疗，如乳腺癌手术后的胸壁照射；③瘢痕疙瘩等皮肤浅表病损术后；④浅表性淋巴结转移，如颈部淋巴结的补量放疗等
近年来，随着先进技术的不断涌现，在浅表肿瘤放疗方面，越来越多研究证明调强放疗IMRT/VMAT也能实现部分电子线放疗效果，并且相比以往电子线或三维适形+电子线局部加量放疗,还能实现靶区内剂量均匀性更好和正常组织更好的保护，降低放疗毒副反应。
电子线主要用于皮肤癌和乳腺癌术后以及瘢痕放疗中，随着适形调强放疗技术的广泛应用，越来越多临床研究结果显示IMRT/VMAT技术已经能够实现与电子线相似的疗效，甚至在某些方面更优。
如下为笔者查询到的部分研究内容，对于乳腺癌术后放疗，IMRT/VMAT能够提供更好的剂量均匀性，并有效保护心脏等正常组织。皮肤癌治疗方面，6MV的X射线结合IMRT/VMAT技术，也能够满足临床需求，并具有剂量分布更均匀的优势。瘢痕疙瘩辅助放疗方面，对于巨大且解剖结构复杂的瘢痕疙瘩IMRT调强放疗可以最大限度地保护正常组织的同时，对靶区进行均匀的适形覆盖，带来更好的剂量分布。
乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤的首位，目前，通过采用综合治疗手段，乳腺癌已成为疗效最佳的实体肿瘤之一。局限期乳腺癌，手术是主要治疗手段之一，乳腺癌术后辅助放疗可显著降低局部复发并改善生存。术后放疗分为保乳术后放疗和根治术后对局部区域高复发风险患者放疗。
在中国，早期乳腺癌保乳手术比例远低于欧美国家（中国5-20% ；美国60-70%）[1]，大部分患者是根治术后放疗，以往放疗模式是胸壁电子线+锁骨上野CRT/IMRT，优点是电子线浅表剂量高，更好保护心脏肺，缺点是上下野衔接剂量均匀性不满意，并且需要胸壁电子线野和锁骨上野两次摆位。而胸壁+锁骨上野IMRT剂量分布均匀，正常组织保护好。
根据相关研究，相对于其他放疗方式，如传统切线楔形野（TW）、野中野（FIF）、三维适形放疗（3D-CRT）、容积调强放疗（VMAT）等相比，IMRT放射治疗是我国乳腺癌保乳术后放疗的最佳治疗方式。[2][3][4]
例如对于左侧乳腺癌保乳术后大分割放疗，心脏保护尤为重要，所以临床上采用深吸气屏气（DIBH）等技术，减少对心脏照射剂量。
*五个计划剂量分布
①TW：传统切线楔形野 ② FIF：野中野
③T-IMRT：切线逆向计划IMRT ④7-IMRT：7野IMRT
⑤容积调强：VMAT
目前环形直线加速器CBCT采集时间短，能够在一个深吸气屏气周期完成CBCT扫描，减小运动伪影对图像清晰度影响，并且iCBCT能够清晰看到乳腺内组织，指导进行瘤床位置配准，实现更精准安全放疗，可能会降低长期生存的早期乳腺癌患者晚期放射性心脏毒性。
由于乳腺癌改良根治术后的胸壁靶区紧邻心肺，放疗技术选择目前仍存在争议，有学者认为电子束计划能更好地保护危及器官，VMAT可能会使危及器官剂量超量。
北京协和医院发表了一篇《乳腺癌改良根治术后三种放疗技术的剂量学对比研究》文章，从靶区剂量分布适形度、均匀性及肺、心脏、对侧乳腺受量方面研究乳腺癌根治术后容积调强弧形治疗（VMAT）与固定野调强放疗（F_IMRT）、电子束联合VMAT（E&VMAT）之间的剂量差异及临床实施可行性。
研究结果显示：VMAT技术可提高靶区剂量适形度和均匀性，避免了靶区内过多剂量冷点和热点，使等剂量线与靶区贴合更好。同时从执行效率对比，电子束照射胸壁时锁骨上需X线照射，需制作挡铅并进行两次摆位，VMAT执行效率明显高于其他两种治疗技术。[5]
皮肤癌是起源于皮肤细胞的恶性肿瘤，根据起源的细胞类型不同，主要分为基底细胞癌、鳞状细胞癌以及恶性黑色素瘤，对放疗敏感，相比手术，现代放疗技术有保留患者皮肤美容作用。如上所述，由于电子线的物理学特性，以往皮肤癌治疗首选电子线治疗，但临床上也在逐步应用6MV的X线IMRT/VMAT技术，靶区剂量体积满足临床要求，并且剂量分布更均匀。
厦门弘爱大学赖教授2014年发表到PLoS ONE的临床研究[6]，其研究了FFF射线束再头皮鳞状细胞癌中VMAT治疗计划，发现6MV的X线FFF-VMAT计划在剂量分布方面显示出优势，且进一步保护脑部正常组织。
*划定的计划靶区以及VMAT计划中两种不同射束设置
同时在皮肤鳞状细胞癌伴有颅底大神经周围神经（LNPN）浸润的放疗剂量计划研究中发现，IMRT计划与VMAT计划在CI和HI方面具有可比性，VMAT计划实现了更好的V95，并将V20和V30分别减少了28.5%和29.1%[7]。
瘢痕疙瘩是门诊常见的良性皮肤肿瘤，患者常伴有瘙痒和疼痛。由于发病机制不明，单一方法治疗效果不理想，因此复发率高。辅助放疗是目前治疗瘢痕疙瘩最有效的方法之一。经过长期的临床实践，近距离放射治疗和电子束放疗越来越成为治疗的黄金标准，因为近距离放射治疗对局灶性组织进行更集中的放射治疗，可显著降低复发率，更好地保留正常组织。随着新放射治疗技术的发展，治疗瘢痕疙瘩的选择更多。目前，辅助放疗已得到广泛认可，但对瘢痕疙瘩辅助放疗的最佳方案尚未达成共识。
用于治疗瘢痕疙瘩的放射治疗方式包括 X 射线治疗（低能）、电子束治疗和近距离放射治疗 [8][9] 。2014年研究指出，由于缺乏研究文献以及缺乏关于复发率和并发症的多中心数据，X 射线在临床实践中不太常用。目前，HDR近距离放射治疗和电子束放射治疗是瘢痕疙瘩治疗的两种主要放射方式。对于弯曲、形状不规则的病变，可以使用近距离放射治疗，而对于较大区域、较厚的组织和易复发的部位，应结合电子束放疗。尽管不同放疗方式之间的疗效差异没有统计学意义，但它们各有优缺点 [10] ，如下图。
而近期相关研究表示，巨大且解剖结构复杂的瘢痕疙瘩是一项技术难题，传统的表层放射技术会导致不利的放射剂量分布，造成靶体积覆盖不足和/或邻近器官受到过量剂量的威胁[11][12]。对于这些患者，调强放射治疗（IMRT）可以在最大限度地保护正常组织的同时，对靶区进行均匀的适形覆盖。[13]
*一名 56 岁的女性，颈部前侧有复发性瘢痕疙瘩，下颌角有两个瘢痕疙瘩。轴位（A）和冠状位（B）CT图像显示IMRT静态调强计划，所有部位均采用单个等中心计划，以21Gy/3F进行治疗。整个治疗区域使用了 1 厘米的组织等效物，对唾液腺、下颌骨、甲状腺、口腔和喉部在内的危及器官都得到了很好的保护。C、静态调强射野的三维重建。
综合上述内容，对于乳腺癌术后放疗、皮肤癌鳞状细胞癌放疗、巨大且解剖结构复杂的瘢痕疙瘩辅助放疗中，IMRT/VMAT放疗技术已经显示出剂量分布优势，实现靶区内剂量均匀性更好和正常组织更好的保护，降低放疗毒副反应。
据笔者了解，适用于电子线放疗的浅表肿瘤在整体放疗适用的病种中仅占比2～3%。现代直线加速器虽然整合了电子线与X射线双重功能，但分立的校准与检测要求使得维护工作变得更加繁琐，直接推高了总体维护成本，这不仅考验着医院的资源配置能力，也影响了电子线疗法的便捷性和效率。同时，在医疗服务收费中，电子线放疗服务收费水平普遍偏低，加之患者基数相对较小，较低的收益与较高的设备维护及运营成本之间的不平衡，成为制约其广泛应用的重要因素。
因此，在购置医用直线加速器时考虑是否选择电子线，笔者认为核心在于医疗机构本身患者病种范围和占比，如电子线放疗适用患者量在总体肿瘤患者中占比较高，可覆盖此项疗法带来的设备维护及运营成本，建议医疗机构选择配置；则反之则不建议。
随着放疗技术的不断进步，医用直线加速器的IMRT/VMAT等现代放疗技术的普及，究竟电子线是否仍然是放疗必须的一项技术呢？可以在留言中发表您的观点。
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文章名称：《电子线放疗无可替代吗？》
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