放療設(shè)備及放療技術(shù)的進展

朱國民 錢輝 許穎

【關(guān)鍵詞】放射治療;伽瑪?shù)?鈷-60治療儀;近距離放療儀器;醫(yī)用加速器;適形調(diào)強放療儀

我國的放射治療始于20世紀30年代，最初是以200毫克的鐳管和鐳針為輻射源，通過手工操作進行組織間插植或腔內(nèi)近距離治療。1932年，北京協(xié)和醫(yī)院引進120千伏和200千伏X線治療機各1臺。1975年，國內(nèi)引進了第一臺醫(yī)用電子加速器，開始以醫(yī)用加速器作為主要放射源。20世紀70年代末，我國成立了以醫(yī)用電子直線加速器研制為目標的北京醫(yī)療器械研究所，開啟了我國醫(yī)用加速器研制生產(chǎn)的新階段。但是，限于當時我國放療設(shè)備行業(yè)的技術(shù)水平，大部分放療設(shè)備仍依賴進口。

20世紀90年代，我國醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)迅速發(fā)展，推動了放療設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。越來越多的企業(yè)進入放療設(shè)備行業(yè)，并在醫(yī)用直線加速器、伽馬刀等設(shè)備的研制生產(chǎn)方面取得了一定進展。深圳市奧沃醫(yī)學新技術(shù)發(fā)展有限公司發(fā)明了動態(tài)30顆放射源旋轉(zhuǎn)聚焦照射方式的頭部伽馬刀，迅速搶占市場，之后又發(fā)明了體部伽馬刀，這成為我國放療市場的一大特色。

據(jù)統(tǒng)計，約有75%的惡性腫瘤患者在疾病發(fā)展的不同時期需要接受目的不同的放射治療。近十年來腫瘤放射治療水平有了很大提高，這與放射治療設(shè)備和放射治療技術(shù)的快速發(fā)展是分不開的，本文就放療設(shè)備及放療技術(shù)的進展作一綜述。

1 鈷-60治療機

我國在20世紀60年代開始制造鈷-60治療儀，是當時主要放療設(shè)備，發(fā)射γ射線，其能量相當于3～4MV的X線。鈷-60放射源的半衰期是5.27年，有1.33MeV和1.17MeV兩種能量的γ射線，初裝源活度一般為3000-6000Ci，需要定期換源;60Co治療儀器可分成固定式、旋轉(zhuǎn)式和γ刀三種。目前各級醫(yī)療單位60Co治療儀采用國產(chǎn)機80%以上。與深部X射線相比，鈷-60γ射線具有劑量率高，皮膚劑量低、反應(yīng)小，深部組織劑量高等優(yōu)點;與直線加速器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，價格低廉等優(yōu)點;但鈷-60治療機也存在治療空間小，照射野小，射野物理半影大，漏射線高等缺點，這些缺點使得鈷-60治療機很難成為精確放療的主流設(shè)備，目前鈷-60治療機主要用在規(guī)模較小的腫瘤放療中心。

2 伽瑪?shù)?/p>

伽瑪?shù)妒亲钤绯霈F(xiàn)的高精度立體定向放射治療設(shè)備，1951年瑞典神經(jīng)外科專家LarsLeksell教授首先提出了立體定向放射外科的概念并于1967年發(fā)明了世界上第一臺伽瑪?shù)叮谝淮が數(shù)队?79個鈷源，后來改造成形的第二代、第三代伽瑪?shù)队?01個源共6000Ci。所有源分布在一個半球形厚殼的北半球上，聚焦后在腫瘤處形成“銳利如刀”的劑量分布，因此稱為伽瑪?shù)丁Ｎ覈谝慌_伽瑪?shù)队?996年由深圳OUR公司生產(chǎn)，它由30個源旋轉(zhuǎn)形成聚焦式的劑量分布。伽瑪?shù)对瓉碇饕糜陲B腦疾病的治療，目前改進型的伽瑪?shù)犊蓮V泛用于全身小體積腫瘤的治療。

3 近距離放射治療儀器

近距離放療儀器是指將封裝好的放射源經(jīng)人體腔道放在腫瘤體附近或表面，或是將細針管插植于腫瘤體內(nèi)導入射線源實施照射的放療技術(shù)總稱。這種方法由于治療距離近，貼近腫瘤組織，降低了腫瘤周圍正常組織的放射損傷，又叫內(nèi)照射。早期的近距離治療主要是將放射性核素鐳做成針狀，在一定器械的輔助下插植在腫瘤內(nèi)部進行照射，現(xiàn)在這種腫瘤照射方式幾乎已經(jīng)被摒棄。目前的近距離治療設(shè)備主要是計算機遙控的后裝治療機和放射性粒子植入系統(tǒng)。后裝治療機是在計算機的控制下，將放射源放入食道、宮頸或腫瘤組織內(nèi)部對腫瘤進行放射治療，所用的放射源主要是高劑量率的銥-192;現(xiàn)在還有一種稱為“中子刀”的后裝治療機是用锎-252作放射源的。放射性粒子植入治療是指用植入槍將短壽命的放射性粒子（碘-125）永久植入腫瘤內(nèi)部進行照射，俗稱體內(nèi)伽瑪?shù)叮瑢儆谀[瘤的組織間治療方式。

4 醫(yī)用加速器

醫(yī)用加速器是放療中常用的治療束產(chǎn)生設(shè)備，加速器是利用電磁場把帶電粒子加速到較高能量的裝備;加速器利用被加速后的高能粒子轟擊不同材料的靶，產(chǎn)生次級粒子，可以得到多種治療束：如X線、中子（n）束、質(zhì)子（P）束等。加速器種類很多，按粒子加速軌跡形狀可分為直線加速器和回旋加速器;按加速粒子不同分為電子、質(zhì)子（P）、離子和中子（n）加速器;按被加速后粒子能量的高低可分為低能加速器：能量小于100MeV;中能加速器：能量在100～1000Mev范圍和高能加速器：能量范圍是103～106MeV及超高能加速器：能量大于1000GeV遠距離放射治療儀器。

5 適形調(diào)強放療機

近年來，用X線束準確地按照腫瘤靶區(qū)形狀進行治療，同時有效保護周圍敏感組織的適形放療技術(shù)發(fā)展迅速。特別是通過改變射束剖面強度分布，達到形狀適形和劑量適形，即調(diào)強適形放療技術(shù)，使放療在臨床中的應(yīng)用進入了一個新天地，使具有不確定邊界的腫瘤或有敏感結(jié)節(jié)的病人的治療成為可能。這種新的適形放療機，又叫斷層放療機，是由一種類似成像X-CT機加上電子直線加速器、空氣驅(qū)動多葉光闌及復(fù)雜的冷卻和控制系統(tǒng)組合而成的新型放療機，將精確X-CT成像和適形調(diào)強放療技術(shù)緊密地結(jié)合起來，在一個設(shè)備上同時實現(xiàn)放療時的病人定位、送束治療、治療時的劑量監(jiān)督和治療后的驗證。

放射治療作為腫瘤治療的三大手段之一，其水平的提高在很大程度上依賴于設(shè)備的優(yōu)良性能，放射腫瘤學家們與設(shè)備廠商緊密結(jié)合，期望研制性能更加優(yōu)良的設(shè)備服務(wù)于腫瘤放射治療事業(yè)。

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