放射醫學設備的發展和技術預測

姜娓娓 深圳市浩宇偉華科技設備有限公司

放射醫學設備的發展和技術預測

姜娓娓 深圳市浩宇偉華科技設備有限公司

利用射線對患者進行放射治療是治療腫瘤的重要手段之一，在腫瘤患者中有超過百分之七十的病人采用了放射治療的方式，射線的放射治療對于腫瘤患者病情的控制與轉變具有重要作用，放射醫學的發展歷史雖然不久，但是放射醫學設備也經歷了從深部X線機與低能醫用直線加速器為代表的常規放療設備，到以調強適行放療設備與圖像引導放療設備為主流的新世紀放療設備的發展過程。

放射醫學 發展 預測

1 常規放射醫學設備

1.1 常規放療設備與照射技術

上世紀的80年代，治療腫瘤的放療設備主要為深部X線機與低能醫用直線加速器，由于設備的不完善以及技術的不成熟，這種放療設備采用以X光外照為主要治療方式，腔內治療為輔助治療方式，放療設備的能量只停留在KV級別，二維治療計劃系統只能夠對患者體內的截面劑量進行簡單計算，所使用的治療方式也比較簡單，固定術治療模式占多數，利用放射光線來摧毀病人體內腫瘤癌細胞，當腫瘤細胞靶區內所經受的放射光線達到一定劑量時，會對人體內的正常細胞與器官造成一定的傷害。

1.2 三維適行放射治療設備

上世紀的90年代，隨著計算機技術與醫學數字圖像技術的發展，癌癥患者體內的腫瘤空間已經能夠被詳盡地描繪出來了，相關醫學專家們意識到深部X線機的矩形或圓形照射視野已經不再滿足腫瘤放射治療的需求了，放射治療的劑量分布應當與腫瘤在患者體內的空間形狀保持一致，這樣可以避免放射光線對于患者體內的其他正常細胞與器官的負面影響。三維適行放射治療設備在直線加速器的基礎上增加了多頁準直器與3DTPS，在利用三維適行放射治療設備對腫瘤患者進行放射治療時，首先利用多頁準直器對于患者體內的腫瘤空間進行截面調節，然后利用3DTPS對調節得到的不規則野截面進行多次照射，使得放射光束的方向與腫瘤空間相一致，使得放射光線在腫瘤靶區邊緣效率提高，并且避免了放射光線對于正常器官的傷害，提高了放射療法對于腫瘤的治療效率。

2 當前放射醫學設備主流

2.1 調強適行放療設備

調強適行放療設備的具體工作流程為：首先利用帶有斷層掃描的定位機對患者體內的腫瘤細胞進行立體定位，確定需要進行放射治療的靶區；然后3DTPS根據已經獲得的腫瘤靶區的立體定位實現靶區的三維圖像建設，根據腫瘤的臨床治療要求對各放射治療的射野方向上的劑量要求進行計算，得到三位射野方向上的射線光束的相應強度；最后，按照相應的光束方向與強度要求，使用帶有多頁準直器的直線加速器對患者的腫瘤細胞靶區進行射線放射治療。

2.2 圖像引導放療設備

隨著計算機技術的與醫療數字圖像技術的持續發展，腫瘤的臨床治療對于靶區的控制有了更加精確的要求，事實上，腫瘤患者的呼吸或者生理作用對于腫瘤細胞的空間位置具有一定的影響，在同一時段內的腫瘤治療過程中，患者體內的腫瘤靶區的大小與位置會發生一定的改變，這對于放射治療中腫瘤靶區的位置控制提出更高的要求，因此圖像引導放療設備應運而生，圖像引導可以對因為呼吸與生理作用而發生的腫瘤靶區的位置移動與大小變化進行自動能夠監測與調整，實現放射治療的精準性的進一步提高。

圖像引導放療設備的工作流程為：在對腫瘤患者進行X線放射治療的過程中，首先利用KV級別的X線繞患者的初始腫瘤位置旋轉一周；其次利用高分辨率的探測器上獲得腫瘤細胞的靶區，并對腫瘤細胞的靶區位置大小變動進行實時監控，進行放射治療的誤差分析；最后，根據誤差分析實現直線加速器數據參數的改變，對于腫瘤細胞的靶區實現放射治療。圖像引導放療設備實現了X射線的產生、腫瘤靶區的三維圖像的形成與直線加速器的結合，實現了患者待治療靶區的進一步精確。

2.3 重粒子治療設備

重粒子是指質子、中子、介子等高能粒子，重粒子具有特殊的布拉格峰型，這是X射線所不具備的天然劑量分布，重粒子射線的主體能量集中在峰區，而在非峰區的其他位置射線的能量則大大降低，重粒子峰區的高度與位置并不是一成不變的，是可以根據其性質進行人工調節與改造的，正是由于這種重粒子所特有的布拉格峰型使得質子的單野照射就能夠取得X射線的多野照射的靶區放射治療效果，質子束的單平面旋轉就可以實現X射線的立體定向放射治療的劑量差異分布效果，基于重粒子射線獨特的峰型分布，重粒子射線更適合腫瘤放射治療的調強放療與適行放療設備。

3 放射醫療設備發展的展望

在計算機技術、醫學數字成像技術與物理射線研究學科的發展推動下，調強適行放射治療設備與圖像引導放療設備在腫瘤的臨床治療中占據著主體地位，這兩種放射治療設備雖然已經廣泛應用在放射技術的臨床治療中，但是仍然存在著不成熟與不完善的地方，醫學影像學技術正在逐漸發展提高，在未來的放射醫療設備中進一步應用醫學影像技術，獲得患者腫瘤組織的生理功能特征，構建新類型的腫瘤細胞靶區，依據不同類型的腫瘤細胞的敏銳度采用不同劑量的放射治療，進一步提高放射治療的精準度，減少射線對于正常組織細胞的傷害。

[1]王鳳偉.放射技術在臨床上的應用探析[J].世界最新醫學信息文摘,2016,(32):189

姜娓娓，女，1984—，漢，山東省煙臺市，博士，職稱：總經理，主要研究方向：機電設備、醫療儀器。