放疗专业站 立足于肿瘤放射治疗行业 服务于放射治疗专业群体
您目前的位置:首 页 > 学术文章 > 技术文章 >

射波刀简介

  作者:rachel    来源:齐鲁放疗网  更新日期:2008-10-07   浏览次数:
简述:射波刀是使用6MV X射线,对恶性肿瘤或良性病灶作精准、无创的毁灭,且能保护临近正常组织的放射外科设备,它是全世界唯一整合机器人和影像监控的系统。

 

      射波刀是使用6MV X射线,对恶性肿瘤或良性病灶作精准、无创的毁灭,且能保护临近正常组织的放射外科设备,它是全世界唯一整合机器人和影像监控的系统。射波刀是由美国斯坦福大学John Alder教授研发,首台于1994年安装于美国斯坦福大学医学中心,开始临床应用,并于2001年获得FDA认证后开始大规模的商业化运营。经过十多年的发展,射波刀已经发展到了第三代产品,X射线照射方位和方向的控制和治疗床的移动(线移和转动),由电脑作高度自动化和高精准度的控制,对治疗中病人体位的移动,有严密的、频繁的X光摄影监控,并作必要的自动调整,体位监控荧幕的显示,相对X、Y、Z轴的移动和转动,以0.1毫米和0.1度为单位实时记录。对随呼吸而移动的肿瘤,如肺癌、肝癌和胰腺癌等,透过红外线对胸腹部呼吸运动的连续监控和记录,以及呼吸运动与肿瘤三维空间定位的连锁关系,电脑回馈资料可控制X射线的照射,可随呼吸而律动,有如在静止状态中照射,大幅度降低被照射到的正常组织之容积和放射剂量,功能和疗效极为完善。


      射波刀的发展专注于肿瘤的精确放射外科治疗,为有恶性肿瘤或良性病灶的病患提供1至5天不需住院、不必麻醉、无肿瘤或器官切除的治疗,不但疗效高,副作用低,而且放射外科治疗后恢复期短,全身恶性肿瘤和良性肿瘤或病灶(如三叉神经痛)都适用,实乃医疗的极大进步,保障人类健康的福音。


      从1994年全世界第一台射波刀系统在美国进入医学临床应用以来,到目前为止,全世界已经有超过150个医学中心选择使用射波刀系统作为临床放射外科的选择,已经拥有11年丰富的临床经验。并且在1999、2001及2002年分别获得美国及欧洲的医疗许可证,尤其是2001年8月美国食品及药物管理局批准全身使用的认证,更成就了射波刀成为全世界第一套全身立体定向放射外科手术平台,并以最精准的临床总精确度来为肿瘤病患进行“手术”。目前,其国际认证及临床应用分别如下:


      在此期间,射波刀系统已经在美国、德国、日本、韩国、中国台湾、越南、新加坡、意大利、泰国等地进入临床使用,并获得全世界各国的卫生相关部门的医疗器械许可证的认可,其中例举如下:
  1. 2001年,美国FDA 510(K)全身使用认证,证号K011024
  2. 2002年,美国FDA 510(K)运动追踪认证,证号K020294
  3. 2003年,美国FDA 510(K)SMDA1990及21CFR,证号K032345
  5. 2003年,欧洲TÜV安全认证,证号SY 60006712 0001
  6. 2003年,中国医疗器序注册证,国药管械(进)2003第3320327号(更)


      目前射波刀在全世界已治疗超过数万名病患,并且以每季2,500例快速增加。在过去的12个月里,颅内和颅外(主要指脊椎、肺、前列腺、肝等部位)的病患约各占到50%,在过去3年中,体部肿瘤的治疗病例大于颅内治疗病例。


      射波刀含有一套六个关节六个动度电脑化驱动的机械臂,机械臂的承载量为250公斤,其末端安装了一部可发出6MV X线仅重150公斤的小型直线加速器(Linear accelerator)。X线射束的直径自5-60mm有12种选择。射束交错重叠照射,可治疗直径10cm以上、形状不规则的肿瘤。6MV X射线是高能电磁波射线,CyberKnife的中文命名『射波刀』也很传神,以射波代表Cyber,不但音译接近,射波刀放射出电磁波射线也符合科学上的物理现象。射波刀有一张可承受160公斤病人而由电脑驱动的治疗床,治疗床可沿X、Y、Z轴作线移(translation)和旋转(rotation)等5个方向的移动。治疗床顶上的天花板,左、右各有一套追踪造影用的X光机,以45度的倾斜向躺在治疗床上的病人的头部或身体照射,影像则投射在治疗床右、左两个数码照相机的硅晶显像板上,影像快速传输至主控制台电脑,可与原先CT定位的重组影像对比,将治疗床自动调整至原先设计的照射目标区,按治疗计划行放射外科照射。换句话说,这是快速摄影,自动调整治疗床的线移和旋转,迅速开始第一组射束的照射。


      对颅内及脊椎病灶的射波刀治疗,工作流程简单:1)制作热塑面罩。2)对治疗目标区作CT立体定位摄影,影像用作治疗计划电脑运算及治疗中体位移动校正的标准。3)治疗计划作业,包括CT影像病灶和临近器官外缘的三维描绘和等剂量曲线的运算和绘图,并纳入医师处方指示与认可。4)病人躺在治疗床上按治疗计划启动照射。


      对于随呼吸而移动的肿瘤,治疗床尾端的天花板上左右另有一套红外线讯号接收系统,可连续记录与监控病人胸前数个发出红外线标志的移动。当红外线讯号随病人呼吸而移动时,借着肿瘤立体定位与肿瘤周边植入的金标三维影像的连锁关联,电脑可连续监控肿瘤随呼吸所作的线移或旋转,回馈至机械臂,控制线加速器射束随病人呼吸,对肿瘤作同步移动的照射治疗。因此在工作流程上增加肿瘤周边组织植入金标的小手术。


      对于静态肿瘤如颅内良性或恶性肿瘤的放射外科治疗,由于只用热塑面罩固定头部(不对颅骨锁钉子及放头架),在照射过程中病人的头颅在面罩内有可能作轻微的移动。因此在照射治疗中,可频频的用预设或手动启动X光摄影,新旧影像对比,找出X、Y、Z线移和旋转6个动度的差异值,差异值以0.1毫米和0.1度为单位,实时的以数字和连续曲线显示在控制电脑的荧光幕上。当差异值超过预设可容忍的范围时,即可及时修正X线射束方向,以补偿体位的移动。由于自Beam off、X光摄影、新旧影像对比、找出6个体位移动值、电脑运算、机械臂和射束调整、Beam on等操作,总共只费时4秒,所以一方面可频频监控治疗中病人和肿瘤的移动而加以补偿调整,同时机械移动精密而迅速,精密度以0.1mm及0.1度连续显示在荧光屏上,使射波刀成为目前最先进、最精确的放射外科利器。


      射波刀的X线射束,是在肿瘤人体外半球面上100个结点(node),作非等中心(non-isocentric)、非共平面(non-co-planner)的照射,每个结点又有12个照射方向可供选择。因此射波刀在目标区外有1,200条X射线,可供治疗计划时由电脑选择。电脑治疗计划系统(treatment planning system)可作正向或逆向治疗计划(inverse treatment planning)运算,使肿瘤的剂量高度适形(conformity)而均匀(homogeneity),适形度与均匀度满意与否,可用适形指数值和均匀指数值量化与比较。周围正常组织可按医师预设最高而安全的剂量范围内运算,最后呈现最优化的治疗计划等剂量线(isodose curves)和剂量容积直方图(dose volume histogram,DVH)。射波刀采用创新性的系统组合,使放射外科进入前所未有的最佳境况。

 


 

责任编辑:rachel

[收藏本文] [推荐给朋友] [显示打印版本] [返回顶端] [关闭窗口]


您的昵称: 验证码: 0-9,A-F共16个字符,没有字母o只有数字0
	看不清?点击本图片换一张! 可Ctrl+Enter 提交