精确放疗和陀螺刀

 

放疗的目的

　　现代医学的发展使人类控制和征服癌症逐步变成现实，在肿瘤的临床治疗中，手术、放疗及化疗是三种最主要的治疗方法，放疗因其适应症比较宽泛，选择性较大，70%以上的恶性肿瘤患者在其治疗的某个阶段都需要接受放疗。

　　放射治疗的目的是最大限度地将放射剂量集中到病变区（靶区）内，杀灭肿瘤细胞，而周围正常组织或器官少受或免受不必要的照射，一些重要器官如脑干、晶体、脊髓、肾、性腺等，则需要特别保护。传统放疗技术（即现在很多医疗单位所进行的两野、四野等常规对穿照射技术）只是实现这一目的的初级阶段，其在根治肿瘤的同时，亦带来了正常组织器官的一次性或永久性伤害，甚至以牺牲一些重要器官为代价，是一种纯粹意义上的治疗。肿瘤放疗的理想境界是只照肿瘤，而不照射肿瘤周围的正常组织。现代放疗技术虽然还没有达到此种境界，但计算机技术的超速发展所带来的现代精确放疗技术朝此理想化目标跨越了一大步。 荆州市第二人民医院肝病科朱刚剑

什么是精确放疗？

　　所谓精确放疗，即三维适型调强放疗，是指将放疗医学与计算机网络技术、和物理学等相结合所进行的肿瘤治疗方式，整个放疗过程由计算机控制完成。其与传统放疗技术不同之处可概括为“四最”，即靶区（病变区）内受照剂量最大，靶区周围正常组织受量最小，靶区内剂量分布最均匀，靶区定位及照射最准确，优点是“高精度、高剂量、高疗效、低损伤”，主要包括三维适形放疗及调强适形放疗。

精确放疗和常规放疗的区别

　　首先是定位方面，因为肿瘤受体位、呼吸等因素的影响，位置很难固定，普通放疗是通过模拟定位机定位，用皮肤墨水在病人皮肤上标记治疗范围。而精确放疗很好地解决了体位固定问题，其利用三维立体定向体架及体模和真空垫，先让病人平躺在三维适形治疗床上，然后用体模将病人予以固定，在螺旋CT上进行定位，这样不但能够对肿瘤进行充分固定，且能进行精确的三维立体定向定位，从而最大限度地保证将所有的射线都集中在肿瘤上面，减少误差，避免射线对正常组织的损伤。 　　其次在治疗方面，普通放疗是从单一的一个平面来治疗肿瘤的。一个平面治疗时，放射线的剂量不可能一下子达到肿瘤的致死量，使其彻底死亡。因为，肿瘤为正常组织所包绕着，通过单一平面治疗时，如果剂量达到致死量，势必也杀死了包绕着肿瘤的正常组织。因此普通放疗在治疗肿瘤时必须要相对扩大照光范围，病人的照光反应比较明显。 而三维适形放疗是一种立体治疗，可根据肿瘤的立体形状来设置3~6个点对肿瘤组织进行全方位的“攻击“。一个点的剂量虽然很小，但是多个点剂量累积起来，很容易达到肿瘤的致死量，因而它可以比较轻松地达到肿瘤治疗的目的，而且对正常组织损伤微小，病人的放疗反应明显降低,治疗的效果较普通放疗明显提高。 　　调强适形放射治疗技术过程极其复杂，不仅要求有精确的定位系统，先进的治疗计划系统及放疗设备，以及严格的质量控制及验证体系，而且更要求有一批高技术素质的放疗医师、物理师和技师队伍的密切配合，目前只有北京、上海、广州等少数大的肿瘤中心可开展此项技术。

由于计算机技术、放射物理学、放射生物学、分子生物学、影象学和功能影象学的有力支持，以及多边缘学科的有机结合，放射治疗技术已经取得了革命性的进步。据WHO1998年底统计，45%的肿瘤患者可以治愈，其中22%靠手术治愈，18%靠放疗治愈，5%靠化疗治愈。而放疗还有保留器官功能和美容的优势。3维立体定向放射治疗技术必将进一步强化这一优势。近十几年来，我国三维立体定向放疗技术发展极其迅速，从普通放疗发展到三维立体高精度定向放疗，采用了三维立体定向糸统，附加限束装置，体位固定装置，使靶区边缘剂量梯度峻陡下降，使肿瘤靶区与边缘正常组织之间形成锐利的“刀”切状，其目的是给予靶区内高剂量照射，保护靶区外周围正常组织和重要敏感器官免受损伤。

什么是陀螺刀

　　陀螺旋转式钴60立体定向放射治疗系统俗称“陀螺刀”，是当今世界最先进的、大型高科技放疗设备。陀螺刀采用航天陀螺仪的原理，将放射源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上，自转并公转，故名“陀螺刀”。

　　陀螺刀是一种精确放疗设备，通过计算机对治疗部位进行立体定位，定位准确，因此可以使肿瘤接受较大的放射剂量，从而取得更好的治疗效果。由于定位的准确，加之陀螺刀自身的放射屏蔽系统，使得正常组织接受到的放射剂量非常小，几乎没有副作用，从而使陀螺刀的适应症更加广泛。

陀螺刀的特点

陀螺刀全称“陀螺旋转式钴60立体定向放射外科治疗系统”是目前世界上最先进的精确放疗设备之一，它采用了航天陀螺仪的旋转原理，将钴60聚焦放射源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上。

　　其陀螺旋转三次聚焦形成的特有的“陀螺峰”剂量场，超越了质子和重离子的“布拉格峰”形成的剂量场，高精度的自动化控制达到了国际领先水平。该放疗系统性能超越了售价近亿美元的质子治疗系统，具备强有力的市场竞争力。

　　最新研制的陀螺刀的升级产品，又将最先进的医学影像自动跟踪技术、热增敏技术、弹珠填充调强技术巧妙的结合起来。该产品已经取得中国食品药品监督管理局的SFDA认证和欧盟CE认证。

　　另外它还包括如下特点：

　　图像数据输入：支持DICOM3.0标准和多种图像数据输入方法，包括网络联接电子数据传输，磁介质传输，视频采集和扫描输入等；支持电子数据图像和扫描图像并存；

　　图像数据处理和三维显示：图像的灰度、直线距离、体积的测量和显示；不同断层图像序列间的交互重建和剖切显示；外形、靶区和重要器官等多目标的三维重建以及原始图像数据的融合显示。

　　照射计划设计：提供焦点的使能设计功能，采用了快速和精确计算剂量分布的物理方法，使得设计更加快捷、准确；支持重要器官遮挡方案的自动设计和三维显示评估；支持病人的多计划设计和计划数据的相互拷贝。

　　剂量评估和输出治疗报告：支持多种剂量评估方法，如Profile、DVH等；

与传统的化疗手段相比，使用陀螺刀治疗肿瘤，大幅度减少了副作用，具有无创伤、不出血、不需麻醉、不需要特殊的术前用药和在无痛情况下进行。陀螺刀的临床应用，减轻了患者的痛苦，提高了患者的生活质量，延长了患者生存时间。

陀螺刀和伽玛刀、直线加速器的联系和区别

   从广义上来讲，陀螺刀应该属于伽玛刀，都属于聚焦式精确放疗设备，是更新一代的放疗设备。但是就工作原理、性能指标方面来看，陀螺刀均超越了传统的伽玛刀产品

陀螺刀是在原有伽马刀技术的基础上利用立体定向技术将肿瘤病灶精确定位，多束伽马射线精确聚焦，大剂量照射肿瘤病灶，使之发生放射性坏死而肿瘤外剂量递减迅速，对肿瘤周围正常组织损伤很小。陀螺刀集直线加速器和伽马刀等放疗设备优点于一身，创新性地实现了动静结合的“三次聚焦”，全过程由计算机控制。

    陀螺刀既可以象头部伽玛刀一样，做精密的神经外科手术，一次性毁损病灶组织。又可以象直线加速器一样做大野放疗和最精确的三维适形调强治疗。陀螺刀的自动化程度远远优于普通的伽玛刀和直线加速器。可以用大小不同的射野和各射野不同的照射时间，随意组合照射出三维的人物肖像。创新的弹珠调强（Marbletherapy）技术使多等中心随意移动填充成为现实，拓宽了临床应用范围，更好地解决了剂量重叠冷热点不均的问题。所以陀螺刀的治疗范围和治疗适应症也是其他放疗设备无法比拟的。

陀螺刀、伽玛刀等精确放疗实例讲解

下面是北京306医院放疗科主任在一次放疗会议上的学术交流演讲录音整理稿，大家看了也会对陀螺刀、伽玛刀等精确放疗设备有更直观地了解。

 

各位专家、各位教授大家下午好:

这是我在参加济南的那个会议的时候的一个幻灯片,这些陀螺刀病例的病人除了一个我们总装的一个战士以外,其他人都建在.因为这次来参加这次会议,没有带全部幻灯片,如果带过来了,可能更有说服力.

（手指幻灯片）这是我们总装的一个战士,20岁,很可惜,现在去世了,他是肾细胞癌患者,大家看,手术以后,病变明显,压迫了两侧的视神经,眼睛看不见了,用陀螺刀治疗一个月以后,这个病人在治疗5次以后,这个病人告诉我,王主任,我的眼睛能看见东西了,陀螺刀大概做了10次之后,他的视力达到0.1-0.2,那么一个月以后病人,告诉我说他打篮球,真的很神奇!

（另一张幻灯片）这是一个甲状腺癌脑转移的癌症患者,因为先给做的全脑,全脑给的3600,然后陀螺刀补了3次,大约治疗一个月之后,这个病例病灶非常小了.我们知道

下面这个陀螺刀病例是我做超范围应用的病例的一个,大家看,这是一个咽喉癌脑转移的病例,病灶非常大,这个病人来的时候是瘫痪,脑袋耷拉着,这个病人按说是不应该做的,但是病人家属跟我讲,实在没办法了，王主任求你能不能试一下,死马当活马医。后来我就在试着在四个位,打了三次,以后这个病人整个神智有点恢复,说明做了以后反应不错,那么接着又做了8次,剂量不是很大,治疗两个月,接着复查,病灶已经很小了,现在这个病人已经1年1个月了,目前这个病人还活着.（幻灯片）这是他的一个治疗计划,这条绿的曲线,就是所谓的50%等剂量曲线,这个病人我们用了5枪,我用的是3号枪和1号枪,陀螺刀我在用之前,我让毛教授和申教授帮我把剂量问题解决了,因为本身来讲,我对陀螺刀不是很熟悉,所以我请毛教授帮我把这个剂量做了以后,了解陀螺刀的特性以后,我就给这个病人做了计划,做了一个月之后,就看到了刚才这个病例,非常有效,那么这个病人现在脑子做好了,现在要求我给他做肺,我们做了以后,肺部的也消失了.（图）这就是他的剂量计划.

（另一张幻灯片）这是一个女病人，60岁，这个病例干放疗的一看就知道，这个是属于淋巴瘤的病人，也是我们一个首长家的亲属，大家看，我们治疗前一个月，治疗后两个月，八个月复查的情况，局部的病变控制得非常非常好，淋巴瘤的这个病人活了八个月，后来又做了第四次，第五次陀螺刀，后来家属又找我，我说不能做了，病人身体很虚，受不了。

（另一张幻灯片）这是一个颈部淋巴瘤转移的病人，我们做了一个月以后，大家看，第一，病灶缩小，第二病灶组织坏死，效果很不错。

（另一张幻灯片）这个病人是肺癌淋巴结转移的病人，也是我们做了陀螺刀之后，这个病人给了6次，考虑到病人年纪比较大，所以我们治疗的时候就特别小心，治疗完复查的时候，大家看，我主张在治疗在6、7次的时候，一定要做一个影像学的复查，大家看，病变部位明显变小，三个月复查的时候，基本上病源消失了。

（另一个幻灯片）这个病人是一个72岁的著名的书画家，据说他的一幅画在市场上能值一万，当时给了我一幅。（台下笑声）治疗以后，我们看，这个病人右肺中的病变消失。现在这个病人已经8个月了，效果非常好，什么事都没有，并给我画了一幅画。

（另一个幻灯片） 这是一个肾癌患者，大家看，左侧的肾已经萎缩，一直在做透析，这里有一个小的的病变，做了9次陀螺刀，病变基本上消失。这是他的治疗计划。大家可以直观地看到，最外缘的是10%的剂量面，绿的是50%，中间的红的是射线最高的地方。

（另一个幻灯片）这是一个转移瘤的病人。这是他的治疗计划，这个病人做了以后，病变消失了，这个病人现在活得好好的，而且没有复发。大家知道转移瘤的病人，如果发现症状不治疗的话，申教授告诉我，存活期非常短，而我们这个病人已经存活1年多，而且没有复发。

（另一个幻灯片）这是一个左上腹痛三个月的病人，55岁，我们的一个军校教授，胰腺的尾部有一个病变，晚上经常腹痛的厉害，我们确诊是胰尾癌。这个是他的陀螺刀治疗计划，治疗后做了核磁复查，大家知道，军人嘛可以免费检查，大家看，病变基本上消失了，现在这个人已经活了两年多。

所以说，我们的这台陀螺刀，通过申教授和毛教授的帮助以后呢，它的焦点很准，治疗效率还是不错的，我们来之前还测了一次。

好！时间有限，我把时间留给后面的专家！

谢谢大家！