放射治疗发展与月亮神伽玛刀

1、放射治疗历史发展与月亮神伽玛刀 深圳一体医疗集团有限公司,1895年，伦琴发现X线 X线被迅速运用于临床诊断和治疗 伦琴作为曝射量的单位定义为：X线、线在1立方厘米标准干燥空气中产生正负电荷为1个静电系单位的曝射量。 伦琴（符号R） 1R=2.5810-4C/kg（库仑/千克,伦 琴,1896年，居里夫妇发现了镭。 放射治疗首先运用于治疗乳腺癌。 放射性活度的单位：居里 1Ci3.71010s-1 1CiCo60=1.6gRa,居里夫人,1899年,第一例皮肤癌放射治疗治愈,1930年，约里奥居里发表“论放射性”的论文后，放疗得以迅速发展，特别在用镭治疗宫颈癌方面取得巨大成就,X线治疗机的缺陷

2、 （1） 能量低，穿透力弱。 （2） 皮肤反应严重，常出现严重湿性放射 性皮炎及纤维化。 （3） 骨吸收量大。 （4） 深部肿瘤难以治疗,1.接触X线治疗机 （50KV） 2. 浅层X线治疗机 （60120KV） 3. 深层X线治疗机 （180250KV,X线治疗机,4050年代，X线治疗机处于全盛时期,直立式Co60治疗机,50年代，加拿大生产出高性能1000ci的钴-60治疗机,旋转式Co60治疗机,将钴源放置在能作轴向直线运动的圆柱形钴源抽屉里，再共同置于钴机辐射头上的组合防护体中，治疗时靠气动装置推动源抽屉运动，使钴源准确地处于辐射位置发出射线照射在瘤体,辐射头结构示意图,钴60治疗机

3、治疗原理,钴炮优点,1）单纯伽玛射线具有较强的穿透力,2）皮肤反应较X线低，伽玛射线最大能量吸收在皮下4-5MM 处，皮肤剂量相对较小,3）骨与软组织有同等吸收剂量，骨损伤小,4）价廉，操作简便，无需电脑,Co60治疗机在使用上存在相当严重的缺陷,1）源为单一，一个钴源活性为6000Ci，其圆柱体约 3.12*2.23，导致难以避免半影区。 （2）射线单一为线，平均能量谱为1.25MeV，相当 低，低于2MeV直线加速器，能量不可调节，不产 生线。 （3）半影区包括几何半影、穿透半影与散射半影，不 易保护正常组织。 （4）直立式及旋转式均难以进行拉弧照射,5）射野边缘的遮挡常以手工操作，易出误

4、 差。 （6）定位与复位工作不够精确，模拟机与Co60机之 间常有机械和人为误差。 （7）抽屉式源应用次数过多，易造成故障。 （8）放射治疗工作人员接受辐射剂量过多。 （9）原地换源相当困难,1953年以后，以欧美为主导的直线加速器纷纷亮相于世界，直至回旋加速器的产生,瓦里安: 4-22MeV 西门子: 6-22MeV 菲利浦: 6-22MeV 新华(中国): 4-6MeV,瓦里安直线加速器,直线加速器结构,由电子枪发射的电子 经过磁控管或调速管的加速 再经过准直系统出束,直线加速器治疗原理,行波医用电子直线加速器,驻波医用电子直线加速器,医用直线加速器的特点 （1） 放射源为人工产生的，低能

5、46MeV，高能22MeV，可 产生双光子，即粒子束与高能X射线电磁波。 （2） 关机后不产生放射线。 （3） 使用于病人，可根据病变的深浅调节能量的大小。可保 护瘤后正常组织。 （4） 高能X线具有很强的穿透能力，可用于深部肿瘤。 （5）可选择不同入射角进行多野照射，部分用于荡摆治疗。 可用于三维立体适形调强。 （6）瘤后组织吸收的剂量明显低于Co60线。 （7）具有一整套的限光系统。 （8）无明显半影区，瘤旁组织受量小,加速器也存在着许多难以克服的障碍 （01）机器结构复杂，工艺要求很高，成本过高，昂贵。 （02）机房建筑面积较大，对冷却系统与恒温、湿度要求严格。 （03）维修任务过重，售

6、后服务费用较高。 （04）机器体积过大，重量大。 （05）小病灶单次剂量低于刀。 （06）对敏感组织、颅内病灶及颅内功能性疾病无法满足其精 确度。 （07）放射野与入射角（6-8个野）不如刀的灵活。 （08）适形治疗中模具工序时间长。 （09）一次性大剂量治疗肿瘤比较困难。 （10）由于机架臂与机头笨重，难以作拉弧治疗。 （11）不适合做多靶治疗,模拟定位机用于放射治疗始于本世纪60年代末,模拟定位机是进行放射治疗定位的必需设备，它一般以X线机为基础，配合机械旋转、计算机定位系统来完成对治疗部位的精确定位,1967年，瑞典医科达（Elekta）头部伽玛刀,钴源数： 201个 焦点剂量率: 大于

7、3Gy/min 聚焦方式： 静态聚焦 结构形式： 封闭式,瑞典医科达伽玛刀治疗原理,瑞典医科达伽玛刀主要用于治疗中枢神经系统的疾病,瑞典伽玛刀的治疗特点 钴源均匀安置在半球型的壳体上，射线聚焦到球心形成焦点。壳体和钴源均不运动。每颗钴源的剂量小，射线的分散和焦点剂量率的提高依靠增加钴源（射线）数量来实现，射线在形成焦点前的路径上是有间隙的,1996年，中国深圳研制生产的头部旋转式伽玛刀,钴源数： 30个 焦点剂量率: 大于3Gy/min 聚焦方式： 旋转聚焦 结构形式： 封闭式,头部伽玛刀治疗原理,头部伽玛刀的缺点 1.头部伽玛刀只能治疗颅内、鼻咽部的病变。 2.治疗区域狭窄封闭。 3.治疗床

8、只能前后运动。 4.照射角度固定。 5.射线不易躲避敏感组织器官,1998年，中国深圳又研制出了体部旋转式伽玛刀。 该机将治疗头（射线源）位置从头顶处移到了胸腹部上方。 源体结构与头部伽玛刀基本相同,体部伽玛刀,体部伽玛刀治疗原理示意图,体部伽玛刀特点 （1）将伽玛刀的适应症由单纯的颅脑疾病，拓展到了躯体 部位的实体肿瘤。 （2）治疗床可以做三维运动。原来手工更换治疗坐标升级 为自动更换治疗坐标，使伽玛刀的治疗自动化。 （3）治疗区域仍然是狭窄封闭的。 （4）照射角度也固定。 （5）射线不易躲避敏感器官、组织,超级伽玛刀,2001年，中国深圳海博公司研制生产的既能治疗头部肿瘤，又能治疗体部肿瘤

9、的全身伽玛刀,扇面徊转聚焦原理示意图,照射区域选择原理示意图,超级伽玛刀的治疗原理,超级伽玛刀的特点 安置在源体（治疗头）上的钴粒呈扇型排列，治疗头不自转，但围绕人体纵轴做360度转动。该结构明显改善了体部伽玛刀的剂量分布状态，优化并可选择射线入射角度,世界上最先进的伽玛刀 LunaTM-260型全身伽玛刀,一体医疗集团2003年研发,月亮神伽玛刀的结构示意图,月亮神伽玛刀的治疗原理,月亮神伽玛刀工作原理示意图,1. 采用开放式C型臂结构。 2. 采用拉弧式照射。 3. 治疗头不自转，沿弧形轨道做180 拉弧。 4. 治疗床在水平面内，做180摆动。 5. 灵活选择射线的入射范围，更加有 效地

10、保护正常组织,月亮神全身伽玛刀，入射角可围绕身体各轴任意旋转运动,360入射角度,月亮神伽玛刀聚焦原理,42枚放射源呈扇形排列，通过准直器静态聚焦于等中心,放射源整体沿C形臂绕等中心做同步的圆周运动，实现动态拉弧照射,快速检测 易于安装，操作方便 高精度、高可靠性 三维立体测量,实时精度检测补偿装置确保治疗精度,精度检测补偿装置,矩形的准直器开口,以1460 准直器为例，其焦平面剂量场分布如图所示（放射源 静止照射,单靶点动态剂量场及靶点分层排布,动态拉弧照射，高剂量区形成扁圆饼 形剂量场,靶点分层排布，大大减少了相邻靶点的高剂量重合，使靶区剂量更加均匀,独立专利的方孔准直器,准直器规格： 6

11、6mm 88mm 1414mm 1420mm 1440mm 1460mm,功能强大、易学好用的治疗计划系统,1、多种图像输入方式，同时配备CT/MRI电子数据及高分辨率扫描仪数据输入接口。 2、轮廓自动或人工勾画，迅速准确地确定靶区和敏感器官范围,支持DICOM RT STRUCTURE输入 支持图像缩放、漫游、窗宽/窗位调节、多窗口及多模式显示 自动探测图像定位标记点 自动探测轮廓线，自动/交互提取靶区及重要器官轮廓 图像三维重建,图像数据处理和三维显示,灵活美观的用户界面,新版软件功能（月亮神RTPS2.0版,LunaTM-260型伽玛刀的特点 01. 价廉物美； 02. 操作简便； 03

12、. 头体合一，具有更大的治疗空间； 04. 两种（静态、动态）治疗方法； 05. 全程拉弧照射，剂量分布均匀； 06. 可提供360入射角； 07. 高精度准直系统； 08. 安全防护防撞装置； 09. 极为良好地避免重要器官及瘤周正常组织的高剂量照射； 10. 有与加速器同等效应的调强照射,LunaTM-260主要适应症： 脑血管疾病： AVM，海绵状血管瘤 脑 部 肿 瘤： 垂体瘤，听神经瘤，松果体瘤，颅咽管瘤， 三叉神经纤维瘤， 脑膜瘤，脑转移瘤，脊索瘤， 血管网状细胞瘤，胶质瘤， 鼻咽癌，良性肿瘤 功能性疾病： 癫痫，帕金森氏病，三叉神经痛、恶性疼痛。 体部适应症： 贲门癌，原发、转移肺癌，原发、转移肝癌， 胰腺癌，胆囊、胆管癌，肾、肾上腺癌，直肠癌， 前列腺癌，膀胱癌，子宫、输卵管、卵巢癌， 腹