综合论坛川抗肿瘤专
丫 射线立体定向放射治疗
双种 娜 己冶。血山 姚 吮 即
中国医学科学院肿瘤研究所肿瘤医院 胡逸民
丁 一 日 口日 任 千
关键词 立体定向 , 刀 , 丫 刀 , 放射手术 , 放射治疗 , 适形放疗 , 精确放疗
, 一 , 丫 一 , , 一 卜 己 ,
卜
, 一
作者简介 胡逸民
、 男 , 份 斗每毕业于安徽大学物袋系 , 现任中澎送学科学院
肿瘤跃院放疗科剔主筷 研究员 、 博士生导师 , 兼任中国落学物理
学会副理事长兼秘书 , 中华放射肿瘤学会常娄兼秘书 , 中髯医学物理学会放射物理专业娄员
会主任委员 、 国际医学物嫂组织中国理事 , 美踢缓学物理学家协会会员 , 国际原子能书池专
家组成员 , 崛申华放射肿瘤学杂志 》编娄兼编辑部主任 发表专业论文 三 多篇 , 署有 《肿
瘤放射物理学 》、 幼中瘤放射治疗技术 》、 视申曝放荆治疗
》等书
训 射线立体定 向放
射治疗 已成为深部小
体积肿瘤放射治疗的重要手段之一 它是适形放
射治疗的一个特例 。 本文就 射线立体定向
治疗的定义及分类 、 实现方式
、
主要结构 、 剂量
学的特点等作了扼要的叙述 。
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年瑞典神外学家 八
一
‘ ’提出立体定向放射手术概念
,
起初用 丫 射线 所谓立体定
向放射手 术 , 即用多个小野三维集
束单次 大 量照 身 颅 内不 能 手术
的 , 诸如脑动静脉畸形 丫 病
等良性病变
一
经过 年第 一台‘ ’
、
年第 台 丫川 , 一 剑装置在
瑞典 。, 研究所临床试 月后形
成现在的第三代用 个 “ 〕源集
当代医学第六卷第四期
丫 、 一 ,
、
束照射的 丫 刀装置 。 几乎与第三代 丫
刀装置临床安装使用的同时及稍后 ,
美 国同道 ”
一 ’提 出用直线加速器的
身寸线非共面多弧度等中心
旋转实现多个小野 二维集束照射病
变 , 起到与 , 月一样的作用 , 故称
为 射线 刀 一 介 , 刀
、
刀是商品名 , 其学 名称为 劝 射
线立体定 向放 射手 术
,二 。、 , ,茗 ,
、
,
简称为 。 其特征
是小野 三维集束单次大剂量照射 。
随着 技术在肿瘤治疗中的推广
应用和日前放射治疗对定
、
摆位精度
的要求
,
它们的结合
,
称为立体定向放
射治疗 ,
,
。 。 。 、 , 简
称为
· ,
其特征是小野三维集束分
次大剂量照射
,
均使用多弧
非共向旋转聚焦技术
,
附加圆形 二级
准直器治疗较小病变 毛 。 随着
靶区体积的增大
, 多弧
一
卜共面照射的
聚焦能力随射野增大而逐渐减弱 , 同
时还要减少非共面旋转数 , 乃至采用
共而 作共面固定野 砚射 目前将 种
射线 众体定 句放射治疗 和立体
定向放射手术 统一简称为 种
射线
, 射线
『 ’
治疗一般要
经过病变定位
、
计划设计和治疗等 个
过程 利用立体定向装置 一 , 、
、
「、核磁共振和 射线数字减影等先
进影像设备及 二维 重建技术 , 确定病
变和邻近重要器官的准确位置和范
围 , 这个过程叫作三维空间定位 , 也叫
立体定向 然后 , 利用三维治疗计划系
统 , 确定 行 的射线束方
向 , 精确地计算出一个优化分割病变
和邻近重要器官间的剂量分布计划 ,
使射线对病变实施大剂量“ 手术 ”式照
射 , ’
, 射线 屯 治疗既
可严格保护邻近重要器官 , 又 可使
病变得到大剂量的破坏性照射 , 起
到不 开颅
一
也能准确
、
安全去病的 口
的 , 很受病人和神经外科医 师们的
欢迎 , 现 已打
一
大到用于治疗颅内及
躯干部位小体积的恶性肿瘤 ”
一 川 。
肴嚼释卿
图 , 射线 治疗实施 京理
瑞典 , 少装置 ’‘ ’使用
个 活 度 为 。
源 , 分布 于头顶部北半球的不同纬
度和经度 卜
, 个源经准直后聚焦
于一点
,
该点称为焦点 源到焦点
的距离为 , 焦点处射野大小
为 , , 一 , , 图 我 月奥沃
公 司创造 了中国模式
,
用
个 “吃 。 源螺旋排列成 组分布于
一 纬度之间的不 同经度土 。源
的直径为 , 个源总活度为
, 源焦距离为 。
, 用旋
转的方法实现多野集束照射 ” , 由
于加速器单平面旋转 图 。 形成
的空间剂量分布较差 , 目前 射线
通常采用 一 个非共
面小野 图 绕等中心旋转
,
达
到 , 刀 集束照射 的 同样 的 量 分
布 。 如图 所示
,
每个旋转代表治
疗床的一个位置 , 即治疗床固定于
与直线 加 速 器 配套 的 射线
临 的基本结构包括立体定
句系统
、
治疗计划 设计系统
、
治疗
实施系统 大部分 立体定向系统
和治疗 计划 系统是 一 和 丫一
所共有的 , 它们间的区别仅
在 于 射线 治疗实施系
统是以直线加速器为基础的 , 而 丫
幻 为 丫一 刀 呢 。。 源治疗装
置 大部件的基本任务是
建立病人治疗部位的坐标 系
,
进行
靶区 病变 及重要器官 及组织的
三维空问定位和摆位 。 制定
个优化分割病变 靶 区 和重要器
官及组织的治疗方案 实施立
体定向照射
立体定向系统是保证 功
治疗精度的最基本的系
统
,
包括影像定位和治疗摆位 两大
部分 联系影像定位和治疗摆位两
大部分的核心部件是基础环 二 它是
利用局部麻醉 , 通过特定的固定支
杆和螺丝 固定到病人的头骨 卜成为
人体头骨的一部分 而与头骨形成刚
性结构 , 从而在病 人的治疗部位建
立一个保证在定位
、
计划
、
治疗 的
整个过程 中不变的可靠的病人的三
维坐标系统 。 基础环有手术固定型
或有仓,」型 , 和非
不同位置 , 加速器绕其旋转
一定角度 。 病变 靶区 中
心一般位于加速器的旋转中
心 等中心 。 由于 射线
具有比 , 一
经 济
、
灵 活 等特
点 , 目前 一
用户要比 , 一 用
户多得多 。 图 射线多弧非共面旋转原理
「
劝射线立体定向放射治疗
手术固定型或无创型两种 。 它们能
达到很高的体位固定精度 。 若将 种
射线 技术推广到胸 、 腹部
的病变的治疗时 , 因解剖部位的特殊
性 , 不可能使用这种有环系统 , 必须建
立类似于上述基础环的替代系统 。 可
用治疗部位病人体内的特殊骨结构
的至少 个或
个以上的特殊点代替 或用在病变
靶区 周围手术植人至少 个或 个
以上的金球标记来代替 。 我 国深圳
柯瑞特公司在世界上第一家将体内
预 埋 金 点 的 无 环 重 定 位 技 术
,
应用到胸
、
腹部病变 肿瘤 的
射线 治疗‘, , 。
基础环和金点提供了病人坐标
系的参考物 。 它与定位
、
摆位框架
一起 , 构成病人治疗部位的坐标系 。
用于 定位的定位框架由相
应的线段状的显像材料构成 “ ’’ 或
“ ’’ 字型 , 一般由 片组成 , 固定
于基础环上后 , 组成一个长方体 。
用于 血管造影和体部无环重定
位技术的加速器照像 , 需要另一种
定位框架 。 它也是 由 片组成的一
个长方体 , 附加于基础环 , 每片
上有 个定位标记 。
摆位框架由带有 , , 的标
尺和坐标指示器组成 。 摆位框架与
定位框架的坐标系相同 , 均以基础
环为坐标的参照物 。 由计划系统计
算出来的靶 区 中心 坐标 , ,
动 , 利用加速器治疗室内的激光定
位灯和治疗床的运动 , 利用摆位框
架将 、 , , 助 位置置于加速器的
等中心位置 。
当 , 的适应证
扩大到治疗体积较大的肿瘤时必须
开展分次治疗 , 准直器的形状应该是
不规则的。 目前有手动
、
自动两种微型
准直器 , 可作为多弧非共面旋转 。
三维治疗计划系统是 功 射
线 治疗系统中不可缺少
的极其重要的组成部分 。 功 射
线 治疗计划系统的重要
任务是 根据输人的带有定位
标记点的 图像 , 重建
出包括体表轮廓在内的及病变和重
要器官与组织结构的治疗部位的三
维立体图象 。 规划射野入射方
向 、 大小及剂量权重 以及等中心位
置 , 制定出优化分割病变和正常组
织特别是重要器官的剂量分布的治
疗方案 。 打印输出治疗方案的
细节及治疗摆位的详细数据 。 一个
好的治疗计划系统必须是三维的 , 包
括三维图像重建及显示功能 , 三维剂
量计算 , 射野设计工具如 和计划
评估工具如 图等 。
, 射线 的小野
具有高斯形 的剂量分布 , 它们在空
间的集束照射后的合成剂量分布具
有下述特点 小野集束照射剂量分
布集中 小野集束照射 , 靶区周边
剂量梯度变化较大 靶 区 内及靶区
附近的剂量分布不均匀 靶周边的
正常组织剂量很小 。 这种剂量分布
就像一把尖刀插人病变 内 。 试验测
试证明 , 靶区定位的 之差 , 可
以引起靶周边最小剂量 参考剂量
线剂量 变化约 的量级 ’引 。 小
野集束照射形成的高剂量大梯度变
化突出了靶点位置精确度的要求 ,
使其成为立体定向治疗的第一要素 。
由此说明靶区精确定位和正确摆位
是 丫 射线 治疗成
功的关键 。 任何粗心大意 , 都会造
成不可挽 回的损失 。 从这个意义上
讲 , 靶位置和靶体积的确定要 比剂
量大小的确定重要得多 。
立体定向适形放射治疗 , 简称
一 , 是利用改变射野
的形状 通过 实现高剂量分
布的形状 与病变 靶区 的形状一
致 。 由于在 同一床位角的同一个旋
转弧内 , 靶区形状 图随时在改
变 , 要利用旋转集束技术 , 射野形
状必须跟随着改变 在保持多弧非
共面旋转聚焦的特点的基础上 , 发
展 了射野适形技术 。 微型多叶准直
器几乎可以造成任何形状的射野 ,
通过 计算机控制 , 在旋转过程中 ,
射野形状可以跟随靶区形状变化 ,
是一种较理想的作适形治疗的准直
器 。 目前已有多家公司生产的微型多
叶准直器 , 都具有很好的机械和剂量
学性能 。它们的每个叶片在等中心的
投影 的宽度可达到 ,
和 叶片 司的
漏射线也只在 左右 。与
圆形
准直器相比 , 微型多叶准直器形成的
射野的半影较宽 。
临床应用的经验说明 , 当病变
靶区 的最大直径 毛 时 , 标
准圆形准直器仍是最佳选择 , 有较
高的性能价格 比 当病变的最大直
径位于 一 之间 , 圆形加
片独立准直器 , 可给出较佳的治疗
方案 当病变直径 多 时 , 微型
多叶准直器的适形治疗 , 特别是调
强适形 , 将会显示较大的优越性 。
霭蜚
自 年第 台 丫刀装置安装
使用以来的 多年时间 , 功 射
线 治疗了大量的良恶性
当代医学第六卷第四期
,
病变 , 并取得 了很好的疗效 。 立体
定向放射手术 为颅脑外科医
师发明 , 主要用于治疗颅内小体积
的孤立的良恶性病变 。 随着临床经
验的积累和技术上的改进 , 目前扩
大到颅内以外部位的病变的治疗 ,
并且开始探索分次治疗 的经验 。 中
国医学科学 院肿瘤 医 院放疗科 于
年 月利用柯瑞特
公 司提供的无基础环和重定位立体
定向技术 , 治疗第 例椎管病人以
来 , 共收治了近 例 , 使立体定
向治疗技术推广到体部肿瘤的分次
治疗 。 现行的离子刀 、 , 刀
、
刀
种立体定向治疗装置中 , 从其优缺
点的综合评价看 “ ‘, 与直线加速器
配接的 刀是今后 一段时间进行立
体定向治疗的主要装置 。
立体定向放射手术成功的关键
在于病变的三维精确定位和摆位 ,
及靶区剂量的高度集中 。 若以此为
基础 , 配以射野适形技术 , 开展立
体适形分次放射治疗 , 肿瘤放射治
疗的疗效会有较大的提高 。
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使此类病人达到较好的治疗效果
并增加病人的顺应性 。
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