常见几种放疗设备介绍

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放疗在肿瘤治疗中扮演着非常重要的角色，约70%的肿瘤患者在不同阶段需要接受放疗，我国肿瘤患者接受放疗的比例很低，原因是多方面造成的，其中一个原因是大众缺乏对放疗的了解。为加强患者对放疗的认识，帮助患者选择正规的放疗，我们将分别对放疗的一些设备进行简单的介绍。
头部伽马刀：
头部伽马刀是由瑞典的脑外科医生Lars Leksell于1967年发明的。

Lars Lekshell医生
头部伽马刀是采用多个钴60源和非共面小野（如201个准直器孔的小野），应用立体定向框架，以一种非常准确的方式，把高的放射剂量投照到小的肿瘤靶区上，这是一种单次的大分割放疗。刀的意思是指在短时间内对肿瘤组织进行大剂量的照射，产生类似于手术切除的效果。但医生并没有给病人开刀。取而代之的是伽玛刀将放射线精确的聚焦在颅脑肿瘤、损伤或其他病灶区。伽马刀使用的射线为伽马射线。放射性元素钴60通过贝塔衰变产生2种单能的伽马射线，钴60的半衰期为 5.27年。伽马刀对比其他光子放疗设备，能量是较弱的。为了不让射线对聚集射线的的高能量区域打到指定的肿瘤位置（肿瘤靶区），需要主要做两方面的工作，通俗的讲：一是让靶区尽量不动，两外一个是要引导射线聚集的区域打到指定的区域。专用的立体定位头架-是伽玛刀的关键组成部分，用于医生精确定位颅内病灶。轻质头架通过四个小螺钉定位在患者的颅骨上，以确保放射射线精确地定位在治疗靶区。同时头架还可防止治疗过程中头部治疗靶区的偏移，确保了仅有头内靶区将会得到照射。

体部伽玛刀：
是在旋转式头部伽马刀的原理基础上的一种新型立体定向放疗技术。 之所以叫体部伽马刀原因有三：一是以钴60放射源的伽马射线为能源；二是可对头颅以外所有部位的肿瘤进行治疗，这一点有别头部伽马刀；三是采用30个钴60放射源所辐射的30束伽马射线向一点聚焦，形成焦点处的高强度能量区域，焦点外的能量随着距离的增大能量快速衰减。采用这一特殊聚焦技术将整个肿瘤作为一个攻击的目标，在肿瘤目标内填充大小不等的聚焦点，每个聚焦点的高强度能量区域相互叠加，最后形成一个紧紧包围肿瘤的强强联合的高能量区，借此捣毁肿瘤。而肿瘤外的正常组织器官因所受辐射剂量较焦点处少，故损伤较小。而其临床治疗效果类似于外科手术治疗，因此被人们形象地称为体部伽马刀。因为体部伽马刀可用非常高的剂量将肿瘤与周围部分正常组织捣毁，而并不会造成严重的功能影响，因而在治疗实质器官（如肺、肝、胰腺等部位）的肿瘤具有优势，尤似手术将肺或肝切除一部分并不会影响肺功能和肝功能一般。可是，体部伽玛刀在治疗空腔器官和脊髓部位的肿瘤时情况完全相反。因为空腔器官的肿瘤如食管癌、贲门癌、胃癌等生长在管壁上，肿瘤和正常组织交错存在，当聚焦的高能量捣毁肿瘤的同时，也容易造成管壁的严重损伤，如穿孔、出血和狭窄等并发病。因而，体部伽马刀只适用于治疗肺、肝、胰腺、肾脏、肾上腺等本质器官的原发肿瘤或转移肿瘤。当肿瘤非常小时，如直径3cm，肿瘤周围的浸润范围较小，即便采用非常高的剂量把肿瘤连同周围正常组织彻底捣毁掉也不会对器官功能带来太大的影响。然而，随着肿瘤增大，肿瘤与正常组织混杂存在，边界不清，则采用高剂量照射易造成周围重要器官的损伤，使得客观上要求更高的剂量，而主观上治疗医师又无法提高剂量，这就是伽马刀治疗大块肿瘤疗效相对差的原因。必需强调的是，伽马刀的治疗模式、治疗剂量和治疗疗程不是一成不变的。在充分肯定体部伽马刀在肿瘤综合治疗中的作用和地位的同时，还必需清醒认知它的不足，这样才能最大限度地控制误差，使患者受到最小的损伤，获得最佳疗效。
射波刀：
射波刀的发明人Adler教授也是脑外科医生并且师从于Leksell教授，在深入分析伽玛刀的特点后，Adler教授一方面对射线源做了改进，用小型化加速器代替了放射源，射线质、剂量率得到了提升；另一方面对入射线束做了优化，从固定的201个固定角度提升到了最新的3000个角度，创新性的实现了机器人非等中心、非共面照射的突破。射波刀的理念来自于Lars Leksell的伽马刀，但是应用了最新的影像定位技术，射波刀不再使用有创的定位方式来固定患者，并且把立体定向放射治疗应用于全身各处，扩展和外延了立体定向放射外科的内涵和范围。

加速器：
加速器的种类很多，在医疗上使用最多的是电子感应加速器、电子直线加速器和电子回旋加速器。他们既可产生高能电子束，又能产生高能X线，其能量范围在4～50MeV。浅表肿瘤如皮肤癌、蕈样霉菌病、乳腺癌胸壁复发等用穿透力强的深部X线或低能电子线治疗。偏侧头颈部肿瘤也可用电子线，以保护深部正常组织。对大多数胸腹部病灶，深部剂量往往是首先考虑的问题。因此，为了达到较高深部剂量，常应用穿透力强的高能X线照射。在选择哪一种射线治疗时。除了要考虑靶区深度以外，还在综合考虑放射野半影、骨吸收、肺和空肺的影响，以及中子污染程度等。头颈部、喉、乳房等靶区周围都有非均质结构，如空气腔、骨等。射线的半影问题，除了腹部和盆腔靶区外，对其他部位放疗时均需考虑之，骨吸收在许多部位均需注意。在临床实践中，为了获得更好的剂量分布，需要用两种以上的放射线联合应用。
TOMO刀：
TOMO刀放疗英文全称Tomotherapy或Helical Tomotherapy （HT），又称螺旋断层放疗或托姆刀放疗。TOMO刀放疗是2003年正式进入临床的一种全新概念的放疗技术。这种技术使用专用的螺旋断层放疗机—Tomo刀：将一台小型化6兆伏（MV）医用直线加速器安装在螺旋CT的滑环机架上，反向利用CT成像原理，运用高能X射线进行放射治疗。

美国放疗协会ASTRO主办的著名红皮杂志以及其他大量国际知名肿瘤专业期刊对Tomo刀各种临床应用结果都有非常详尽的比较分析和报告。其结论是：Tomo刀放疗在对绝大多数肿瘤进行放射治疗方面超越现有常规放射治疗技术，并且操作和实施较为简单。TOMO刀放疗能够应用于身体任何部位甚至最复杂的病例（例如多发转移的脑部肿瘤；头颈，肺，肝腹部多部位肿瘤；盆腔部位的妇科肿瘤，前列腺；全身多处转移病灶，全脑全脊髓以及全身骨髓放疗等负责情况）。治疗前的兆伏级CT扫描改善了靶区定位的精确度，从而使放疗医生在充分保护正常器官的前提下，可以提高靶区照射剂量。
质子刀：
从美国伯克利辐射实验室于1954 年首次对患者使用了质子治疗到现在，接受质子刀放疗的患者数目全球超过了10万人。这一数目远远少于常规光子放疗，这是由于能够为患者提供质子放疗的中心较少这一历史原因以及费用较为昂贵造成的。目前的X射线和伽马线放射治疗（适形放疗、调强放疗、伽马刀、射波刀和Tomo刀等）用的是光子射线（X射线和伽马射线），当射线达到肿瘤病灶时，射线经过的所有肿瘤前后的正常细胞都会受到相当较重的损伤，并且射线的力度也减弱。这是现行放疗的主要缺点。质子放疗用的是用粒子射线，特征是当放射线达到一定深度时可以释放出最大能量（布拉格峰）。只要将射线的最大能量调整到癌肿病灶上就可以集中照射病灶处而不会过多的损伤正常细胞。

要说质子放疗对光子放疗的劣势的话，就是因为设备昂贵，因此治疗费用较光子贵很多。

来源：https://www.toutiao.com/article/6497466928901128718
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