放療設備及放療技術的進展

朱國民 錢輝 許穎

【關鍵詞】放射治療;伽瑪刀;鈷-60治療儀;近距離放療儀器;醫用加速器;適形調強放療儀

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近距離治療。1932年，北京協和醫院引進120千伏和200千伏X線治療機各1臺。1975年，國內引進了第一臺醫用電子加速器，開始以醫用加速器作為主要放射源。20世紀70年代末，我國成立了以醫用電子直線加速器研制為目標的北京醫療器械研究所，開啟了我國醫用加速器研制生產的新階段。但是，限于當時我國放療設備行業的技術水平，大部分放療設備仍依賴進口。

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

據統計，約有75%的惡性腫瘤患者在疾病發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，這與放射治療設備和放射治療技術的快速發展是分不開的，本文就放療設備及放療技術的進展作一綜述。

1 鈷-60治療機

我國在20世紀60年代開始制造鈷-60治療儀，是當時主要放療設備，發射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、旋轉式和γ刀三種。目前各級醫療單位60Co治療儀采用國產機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、反應小，深部組織劑量高等優點;與直線加速器相比，具有結構簡單、維修方便，價格低廉等優點;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備，目前鈷-60治療機主要用在規模較小的腫瘤放療中心。

2 伽瑪刀

伽瑪刀是最早出現的高精度立體定向放射治療設備，1951年瑞典神經外科專家LarsLeksell教授首先提出了立體定向放射外科的概念并于1967年發明了世界上第一臺伽瑪刀，第一代伽瑪刀有179個鈷源，后來改造成形的第二代、第三代伽瑪刀有201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，因此稱為伽瑪刀。我國第一臺伽瑪刀于1996年由深圳OUR公司生產，它由30個源旋轉形成聚焦式的劑量分布。伽瑪刀原來主要用于顱腦疾病的治療，目前改進型的伽瑪刀可廣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導入射線源實施照射的放療技術總稱。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部進行照射，現在這種腫瘤照射方式幾乎已經被摒棄。目前的近距離治療設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。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）永久植入腫瘤內部進行照射，俗稱體內伽瑪刀，屬于腫瘤的組織間治療方式。

4 醫用加速器

醫用加速器是放療中常用的治療束產生設備，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，產生次級粒子，可以得到多種治療束：如X線、中子（n）束、質子（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 適形調強放療機

近年來，用X線束準確地按照腫瘤靶區形狀進行治療，同時有效保護周圍敏感組織的適形放療技術發展迅速。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，即調強適形放療技術，使放療在臨床中的應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節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、空氣驅動多葉光闌及復雜的冷卻和控制系統組合而成的新型放療機，將精確X-CT成像和適形調強放療技術緊密地結合起來，在一個設備上同時實現放療時的病人定位、送束治療、治療時的劑量監督和治療后的驗證。

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備的優良性能，放射腫瘤學家們與設備廠商緊密結合，期望研制性能更加優良的設備服務于腫瘤放射治療事業。

參考文獻：

1 王緒，劉忠華，魏寶清;放射腫瘤學與醫用加速器[J];徐州醫學院學報;1989年04期

2 鐘南保;程惠華;;質子治療研究進展[J];福州總醫院學報;2006年02期

3 張業玲;邱文生;劉希光;岳麓;;照射時間延長對肺癌轉移相關基因影響的研究[J];青島醫藥衛生;2008年03期

4 黃永惠;郎錦義;吳大可;;宮頸癌調強放射治療的臨床劑量學研究進展[J];腫瘤預防與治療;2008年02期

5 史建平;薛景;包瑞康;鄒中華;;前程適形+后程IMRT治療局部晚期鼻咽癌臨床分析[J];山東醫藥;2009年21期

6 李超;蘇州市放射治療資源與利用現狀及其思考[D];蘇州大學;2010年

7 鄧春漣，黎杞光;～（60）Co治療機及其臨床應用[J];實用癌癥雜志;2003年04期

8 朱雅群，王蓓，季永領，田野;蘇州市區放射治療現狀的調查與分析[J];蘇州大學學報（醫學版）;2005年01期

9 趙子周;戈欣;路青;許建榮;;淺談醫學影像技術人員的綜合素質教育[J];西北醫學教育;2012年04期

10 黃曉波;張衛東;胡丹;康德華;何智純;夏云飛;;基于臨床經驗的局部晚期鼻咽癌互補分野加量照射的改進方案[J];中國癌癥防治雜志;2012年03期