第八章 X（r）-刀的基本设备和物理原理课件

第八章X（r）-刀的基本

设备和物理原理大纲要求1、熟悉X-刀、r-刀的工作原理，了解其基本设备及治疗计划设计2、掌握X（r）-刀的剂量学特点及治疗适应症以及X（r）-刀与普通外照射的区别点第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理一、有关名词二、历史发展三、r－刀工作原理四、X(γ)刀的基本设备五、X刀治疗计划的设计六、X－刀系统评价七、X（r）-刀剂量学特点八、X－刀的适应症第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理一、有关名词1、放射手术（Radiosurgeny）：小野、集束、单次、大剂量2、立体定向：采用现有的影像技术如 CT、MRI、DSA借助计算机等特殊软件，得到病变在体内精确空间位置的一种技术。3、立体定向放射手术（SRS）：利用立体定向技术进行病变位的，用小野、集束、单次大剂量进行照射颅内靶点的一种治疗。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理4、立体定向放射治疗（SRT）：利用立体定向技术进行病变部位的，用小野、集束、分次（小剂量）进行病变组织的照射（4-8次）。5、立体定向放射神经外科（SRNS）：应用立体定向技术，将大剂量高能物理射线或同位素载体高精度，一次或几次限制性照射或植入到所设定的颅内靶点上，使该靶点不论良性还是恶性组织受到不可逆性损毁，又能保证靶点边缘及其周围所接受的剂量锐减性分布。研究立体定向技术与高能放射源相互关系及其临床应用的学科→

SRNS。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理6、r－刀：凡以产生r线的钴-60为能源来实施SRS的就称为r-刀。7、X－刀：以产生X射线的医用直线加速器为放射源，将定位、定向和加速器等多系统置于同一中心为工作基点的等中心直线加速器以所实施的SRNS简移为X－刀。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理二、历史发展1949年，Leksell首先提出放射外科学（Radiosurgeny）的理论、设想利用立体定向技术→大剂量的高能质子束→一次性摧毁靶点组织。1951年，Leksell→回旋加加速器→精神病患者→内囊前支损毁术→手术达到预期效果。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理1955年，Leksell同Hemer用X射线→治疗脑功能性疾病→StereotacticRadiosurgery,随后通过几年的探索，通过动物实验，鼠、兔、羊等CNS。1968年，在不同专业学者的合作下，在瑞典研制成功世界第一台以钴-60作为放射源的装置－r－刀。1972年，Steiner,leksell首次用r－刀治疗脑动、静脉畸形（AVM）获得成功。1974年，恶痛病人21列，r－刀与质子束所致毁损灶，并提出了准阈剂量为130GY。从此以后r－刀先后用于治疗神经外科的多种疾病。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理三、r－刀工作原理：将多个放射源（目前201个）定向静止性地照射到一点上，虽然每一个放射源射出的剂量很小，但定向集中至一点之后，使该点所接收到的放射线剂量因获得积累而明显增加，从而达到治疗的目的，同时又不会损伤该点周围的正常结构。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理X（r）射线立体定向治疗的实现方式：r－刀：201个60Co源、活度为1.11TBq(30ci)源到→焦点的距离为39.5cm焦点平面处射野直径4mm、8mm、14mm、18mm我国奥沃(OUR)公司创造了中国模式，在我国多家医院安装。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理X－刀：加速器单平面旋转形成的空间剂量分布较差

A：目前STS(SRT)通常采用4－12个非共面小野绕等中心旋转达到r－刀集束照射的同样的剂理分布。每个旋转代表治疗床一个位置，即治疗床固定于不同位置，加速器绕其旋转一定角度，病变（靶区）中心一般位于旋转中心（等中心）位置。缺点：每次（旋转）治疗结束后，必须进入治疗室，变换治疗床的位置，摆位时间和治疗时间加长。B：动态旋转治疗：大大缩短摆位时间和治疗时间，靠机架和治疗床在出束（照射）过程中的联合运动。实现非共面的一连续照射。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理四、γ刀的基本设备γ刀主要由六部分组成1、辐射装置2、头盔3、冶疗床4、液压系统5、控制台6．计算机治疗计划系统第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理五、X刀治疗计划的设计1信息获取2等中心数量和位置的确定3准直器直径的选择4非共面弧的选择5计划核查第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理2、FSRT：立体定向分次放射治疗（FraetienaetedStereotactieRadiotherapy）第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理六、X－刀系统评价许多优点（SRS）：①无须开颅；②安全可靠：无常规手术引起的大出血、术后血肿，脑水肿、颅内感染以及重要功能结构损伤；③不全麻、不存在麻醉意外；④对一些危险部位的病变，如脑干或深部病变，显示了其优越性；⑤治疗过程中无痛苦；⑥适用于年老体弱及其它患者（不宜开颅的）。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理r－刀机械等中心精度做到±0.3mmX－刀(SRS、SRT)的等中心精度决定于加速的等中心精度(其精度只能做到±1mm)；其次决定于靶定位精度(CT/MRI定位，靶坐标重建)、基础环固定系统的可靠性及治疗摆位时的准确性三个重要因素。第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理七、X（r）-刀剂量学特点1、小野集束照射，剂量分布较集中。2、小野集束照射，靶周围剂量剃度变化较大3、靶剂量规定的等剂量线较小4、靶区内及靶区附近剂量分布不均匀第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理SRS与常规放疗的主要差别

SRS常规放疗

分割次数1~210~35

准确性<1mm<5mm

剂量下降梯度10%/mm5%/mm

包括脑体积10~50cm31000~1500cm3

体积治疗1~5cm350~1500cm3

肿瘤敏感性不受限制考虑第八章X（r）-刀的基本设备和物理原理八、X－刀的适应症1、SRNS：(1)颅内各类非浸润性良性肿瘤：直径＜32mm的瘤、脑膜瘤和垂体瘤效果为佳。(2)单发颅内转移瘤：直径＜30mm者疗效较好。(3)脑血管畸形（AVM）：40mm以内位于中央区，其它功能区的深部者。(4)辅助或强化治疗：①经开颅手术而残存有肿瘤；②增加常规放射疗法的疗效。(5)姑息治疗：对无法经开颅手术治疗并既往已接受过放射治疗的颅内良性的和恶性肿瘤。(6)功