放射治疗仪器及技术进展

20世纪末放射治疗的主要进展是CT模拟定位、三维治疗计划和适形调强放射治疗技术（包括头部γ刀，头体部X刀）在临床的应用，既提高了放疗精度和疗效，也降低了正常组织的放射损伤。未来放射治疗的发展方向是进一步综合利用放射治疗的先进设备和技术，在肿瘤治疗上实现高精度、高剂量、高疗效和低损伤（三高一低）的现代放疗。随着新的肿瘤诊断定位、无创体位固定、三维治疗计划系统和放疗设备等的不断涌现，以及放疗技术的不断提高，在肿瘤的治疗上将发挥更大的作用。

1.CT模拟定位系统　CT模拟定位系统是将专用于放射治疗定位的螺旋CT、激光定位系统和三维立体治疗计划系统三者通过网络连接起来，使之成为集影像诊断、图像传送、肿瘤定位和制订治疗计划为一体的肿瘤定位和治疗计划系统。在放疗常规定位和立体定位中可准确勾画出肿瘤的范围和肿瘤与周围正常组织之间的关系。这是提高放疗精度、减少放射损伤的必要前提。病人首先在螺旋CT下接受扫描，确定肿瘤大小、形状，并定位治疗靶区，然后科技人员通过三维治疗计划系统确定肿瘤在三维空间的位置，优化肿瘤靶区的剂量分布，保证了合理地制定和调整放疗方案。

2.立体定向适形放射治疗系统　放射治疗的目标是努力提高放射治疗的治疗增益比，即最大限度地将剂量集中到病灶（靶区）内，杀灭肿瘤细胞，而使周围正常组织和器官少受或免受不必要的照射。适形治疗是一种提高治疗增益的较为有效的物理措施。我们通常把利用适形治疗的技术，使得高剂量区分布的形状在三维方向上与病灶（靶区）的形状一致。称为三维适形放射治疗。若照射野的形状与病变的投影形状一致，且每个照射野内诸点的输出剂量率能按要求的方式进行调整（束流调节），这样的三维适形放疗被称为调强适形放疗（IMRT），其首先是对肿瘤靶区达到三维适形的照射，其次是使肿瘤靶区和邻近敏感器官可以获得照射剂量强度的调节。是目前世界上正在开发的最高技术档次的外照射技术。其基本构造由三大部分所组成：①立体定向系统；②三维治疗计划系统；③直线加速器及准直器系统。

3.X（γ）射线立体定向放射手术（俗称X刀或γ刀）　现在临床上的γ刀、头体部X-刀都是利用立体定向放疗技术而产生的，它们的学名称为X（γ）线立体定向放射手术，简称SRS，其特征是小野三维集束单次大剂量照射，这种高精度的立体定向放射治疗技术，可在放射剂量上形成一个围绕病灶的高剂量分布区，而在病灶周围正常组织的剂量急剧下降，由此形成锐性边缘，从而使早期小肿瘤（一般小于3cm）不用开刀而获得外科手术同样的效果，所以人们形象地称之为“刀”。

γ刀：放射源为60Co，201个放射性钴源放置在一个半球形的厚壳内，所产生的γ射线聚焦后能量极高。治疗中病灶中有高剂量的放射线，而周围正常组织中放射线则很少。而这把刀确定颅内病灶靶点在三维空间的坐标位置，是通过立体定向仪来完成的。由于这些脑深部的病灶紧贴在脑部重要的神经、血管及脑干等位置，用γ刀必须使病灶所受的放射剂量在生理安全范围之内，所以影像学定位、放射量计划、高精度操作是治疗成功的保障。γ刀治疗的另一特点是不能立竿见影。放射线所照射的病变辐射效应一般需数月至数年才能显现，故治疗后必须定期复查。γ刀治疗的适应证有颅内良性肿瘤，如听神经瘤、脑膜瘤、颅咽管瘤和垂体瘤等，占40%，脑内恶性肿瘤及脑转移瘤占10%；另外，常规手术切除不彻底或复发性肿瘤，以及身体情况不宜开颅手术的病人更是γ刀治疗的良好指征。但γ刀不是万能的，选择病例非常严格。大多数颅内占位病变仍离不开手术治疗。

头体部X刀：是继头部γ刀之后迅速发展起来的立体放射治疗技术。采用高精度立体定位、三维治疗计划与直线在加速器上进行非共面多轨迹旋转照射等技术相结合，使肿瘤病灶受到致死性高剂量照射，而周围正常组织受量很少，从而能获得根治肿瘤的效果。主要治疗肝、肺、胰腺、盆腔、纵隔等实体恶性肿瘤，对局部病灶的控制全部有效。X刀对不宜手术、术后复发及组织器官深处局限性转移等肿瘤病人，不失为一种有效的治疗方法。

立体定向适形放射治疗系统的最新技术进展情况

图像引导放射治疗（image-guided radiation therapy，IGRT）是指在放射治疗照射中依据射野图像或CBCT图像获得的肿瘤（靶区）位置的变化，不断调整射野的形状和位置，使其与肿瘤（靶区）的运动同步。现在呼吸门控技术已广泛应用于胸部放疗上，而IGRT正逐步应用于放疗。