肿瘤放射治疗技术新进展 之 立体定向放疗设备

射波刀

射波刀也是动态调强放疗技术的一种，主要由安装于机械臂上的小型加速器、双平板图像引导系统组成，通过机械臂可以在6个自由度、多达1200多个方位上照射肿瘤，具有剂量分布均匀、灵活性高的特点；同时具备实时影像引导功能，可在治疗过程中连续监控并实时追踪肿瘤位置变化。2001年，射波刀获得美国FDA准许开始治疗患者，最初主要用于头颈、脊柱等部位神经肿瘤的放疗，目前已扩大适应证范围，开始用于治疗头颈以外的身体其他部位放射线适用的肿瘤。海军总医院肿瘤诊疗中心康静波

射波刀的治疗优势有：(1)同步呼吸跟踪肿瘤，确保照射时加速器始终对准肿瘤，最大限度地减少了正常组织的损伤；(2)灵活的机器人手臂，有多达1200条不同方位的光束，将照射剂量投放到全身各处的病灶上，真正实现从任意角度进行照射，大大减少了肿瘤周围正常组织及重要器官的损伤；(3)多个肿瘤可同时治疗，射波刀拥有上千条入射光束，可以将多个肿瘤的 “手术”安排在同一治疗计划中，同时对不同部位各个不相邻的肿瘤进行治疗。射波刀的缺点主要是费用高、单次治疗时间长。目前在国内已有近20家医院开展射波刀治疗。

伽玛刀立体定向放射治疗设备

早在1951年Leksell教授就提出了立体定向放射外科治疗的设想，1967年瑞典医科达公司成功研制了第一台头部γ刀，最终界定将201个60Co放射源安装在半球形头盔中, 实施三维空间聚焦, 配置了4种孔径大小不等的准直器限制照射范围的大小。现已研制生产了最新型的头部γ刀(Perfect)，其中自动切换准直器、三维自动床以及筒状头盔等技术都在一定程度上受中国γ刀技术的影响。

我国在1994年研制生产了第一台具有中国完全自主知识产权的旋转式头部γ刀，于1996年正式用于临床治疗，到目前为止已近400台左右。

1998年由深圳奥沃国际科技发展有限公司研发生产了第一台多源旋转聚焦式体部γ刀，体部γ刀是g射线立体定向体部放射治疗技术的简称，是一套可对全身各部位肿瘤实施立体定向放射治疗，采用多源空间聚焦方式，使剂量高度集中、聚焦效率高、机械精度高、操作简便，适宜采用高分次剂量模式治疗实质器官肿瘤。从1998年中国体部γ刀用于临床至今，已有不同类型设备10余种，使用医院300余家，治疗病例数万例，特别是对一些体部肿瘤（如周边型肺癌、肝癌、肺转移癌和肝转移癌及胰腺癌等）治疗效果好、副作用较小、治疗费用较低，已成为我国重要的立体定向体部放疗手段之一，有很大的临床应用前景，目前最大的缺点在于大多数体部γ刀并没有配备图像引导功能以及在剂量验证方面存在缺陷。海军总医院在国内率先使用体部γ刀，在肝癌、肺癌、胰腺癌等多种实体瘤治疗经验丰富，多项研究成果在国内外杂志发表。

其他先进放疗技术

目前主流使用的放疗设备除了以上介绍外，国内开展使用较少的还有TrueBeam系统、Edge系统、Vero、质子刀等，True Beam系统(速光刀)的根本用途是精确并且快速地进行肿瘤放射治疗，包括那些在治疗过程中，位置会随着患者的呼吸而变化的肿瘤。该系统通过高强度模式，能够准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，进一步缩短了治疗所需时间，整个治疗只需2min左右即能完成，目前国内仅有数台True Beam系统。Edge放射治疗系统，俗称速锋刀，于2013年1月23日获得美国FDA批准。利用特有的FDA于2014年7月21日批准的Calypso® GPS for the Body ® 系统和表面光束监测系统以高达10ms的高频率实时动态监测并锁定治疗过程中肿瘤 “逃逸”，结合新一代IGRT等影像引导技术，利用独有高达2400MU/min的高精度多叶准直器(High-Definition MultileafCollimator, HD-MLC)以亚毫米级的精度几乎不留残余地清除肿瘤组织。

Vero放疗系统由2013年日本的三菱重工Vero 4DRT通过把图像处理技术与高精度照射放射线的技术组合在一起，可在实时监测晃动的肿瘤的同时，高精度实施立体定向照射，首次通过实时监测来实施立体定向调强放疗。

质子刀最大的特点是利用其质子束独特的物理学特性，即进入人体内形成尖锐的Bragg峰，在形成峰之前的低平坦段为坪(Platuea)，峰后则是一个突然减弱陡直的尾。由于Bragg峰太尖，所以一般都将它扩展后形成与肿瘤大小吻合的扩展Bragg峰(Spread OutBragg Peak, SOBP)，质子刀的优点在于对较大的肿瘤、形状不规则的肿瘤和肿瘤位于脑组织周围者优于其他治疗方法，即可减少正常组织的损伤，并且治疗计划设计时间也明显缩短，但缺点也较明显，质子刀没有配备图像引导功能以及对设备场地配备等要求较高，技术开展应用推广较难，目前国内山东淄博万杰医院及上海市质子重离子医院等数家医院已开展相关治疗和研究。