放射科的这些“刀”你能分清楚吗?
伽马刀,射波刀,托姆刀,速锋刀……相信大家都听说过这些癌症治疗中的“神刀”。听到这么多的刀,不少人早已晕头转向。这些“刀”都是什么?这么多“刀”有什么区别?今儿小编就带您好好认清这些神奇的“刀”。
其实,以上提到的这些刀并不是真正的手术刀,而是放射治疗手术治疗设备。在为您介绍放射手术机器人之前,我们先得了解什么是放射治疗?
放射治疗
放射治疗顾名思义即使用放射线作为治疗疾病的方法。其原理是依据大量的放射线所带的能量破坏细胞的染色体,使细胞生长停止。
肿瘤细胞自身分裂繁殖活跃,它对放射线的敏感性比发育成熟的正常细胞大得多。因此,放射治疗经常用于直接或者辅助治疗癌症。此外,骨髓移植前也必须进行全身的放射线照射以消除所有恶性细胞。三叉神经痛也可利用放射线来治疗。
由于人体受到放射线照射时,随着射线作用剂量的增大,有可能随机地出现某些有害效应,如可能诱发白血病、甲状腺癌、骨肿瘤等恶性肿瘤,也可能引起人体遗传物质发生基因突变和染色体畸变导致流产、死胎、不育等。因此除非是重大疾病,一般都不会使用。
在较长时间内受到超剂量限值的射线作用后可能导致慢性放射病,造成以造血组织损伤为主的全身慢性放射损伤。
放疗手术治疗设备
现在,我们要一起来见见这些神奇的放疗“手术刀”真面目了。如果想要快速了解这些放疗手术设备的区别,小编也已经将其主要参数对比表格整理好放在文末了~
1、伽马刀
“伽玛刀”名为“刀”,但实际上并不是真正的手术刀,它是一个布满直准器的半球形头盔,头盔内能射出201条钴60高剂量的离子射线---伽玛射线。它经过CT和磁共振等现代影像设备精确地定位于某一部位,我们称之为“靶点”,通常误差小于0.5毫米。
伽马刀最早由瑞典Elekta公司于1968年发明,它的出现引起了一场变革——将放射线治疗从辅助治疗变为直接治疗。但由于其适应症较少,已经逐渐被射波刀取代。
2、射波刀(Cyberknife)
射波刀为全身立体定向放射治疗设备,由美国斯坦福大学医疗中心脑外科及放射肿瘤学教授John R.Alder教授研发,可对全身任意部位(包括前列腺、肺部、脑部、脊柱、肝脏、胰腺和肾脏)的恶性或非恶性肿瘤进行非侵入式治疗。
2001年,射波刀获得治疗全身任何部位肿瘤的FDA认证。但是对于肺、肝等软组织在正常情况下存在大小不一的活动幅度,一定程度上影响了治疗精度。
2004年,射波刀新增入呼吸追踪系统,该系统可以在治疗过程中持续追踪和校正肿瘤移动。
2005年,脊柱追踪系统用于射波刀,可无需植入放射标志物和金标的情况下自动追踪脊柱部位肿瘤移动。
目前市面上最先进的射波刀为Accuray公司于2012年研发的第六代射波刀CyberKnife ®M6™(即2014年批准上市的EDGE),它是目前全球市场上唯一的放射外科手术机器人系统。
Cyberknife系统的核心是“交互式机器人技术”与“影像导航技术”。治疗时,实时接收患者体内肿瘤位置、正常器官位置以及呼吸运动等信息,并同步反馈给机器人系统。
基于这种反馈,机器人系统驱动微型化直线加速器,动态追踪肿瘤运动轨迹,避开周围正常组织,将高剂量的射线精准的从三维空间的1200个方向聚焦投射到肿瘤病灶,达到治疗肿瘤的目的,整个过程中精度为亚毫米级,总体平均误差不超过0.95毫米。
3、托姆刀
托姆刀(TomoTherapy® 螺旋断层放疗系统,简称TOMO),是世界上唯一采用螺旋CT扫描方式治疗癌症的放射治疗设备,即断层放疗。
TOMO一次治疗的肿瘤范围可以像螺旋CT 扫描那样长达4000px,可治疗的横断面(直径)最大可到1500px。在这样1500px(直径)×4000px(长)的范围内都可以实现最精确的调强治疗,而传统加速器通常一次只能治疗1000px以内的区域。
TOMO除了能完成全身各部位的高精度放疗外,是目前唯一可以一次完成全中枢照射,全骨髓照射和多个靶区的同时治疗的放疗设备。
4、速锋刀
速锋刀即EDGE系统,是目前最为先进的无创肿瘤清除系统。
EDGE放射手术肿瘤治疗系统由美国Varian公司研发,于2013年获得美国FDA批准。该系统包括Calypso® GPS for the Body®系统和表面光束监测系统,可以实时跟踪在放射手术治疗过程中肿瘤的位置变动情况。
在肿瘤治疗过程中,该监测调控系统将肿瘤影像、患者位置情况、方位变动管理、射线成形和射线剂量这些重要参数以10毫秒的监测调控频率实时动态地精确地同步控制在同一最佳水平。实时跟踪锁定放射手术治疗过程中的方位变动的肿瘤,通过影像引导治疗射线清除肿瘤。
到这里,放射外科常见的“刀”就介绍完毕了。
机器人辅助的放射外科治疗系统实现了肿瘤的精准定位、实时追踪和定点切除,为临床提供了新的解决方案,同时符合了无创、精准医疗的理念,无疑具有巨大的前景。
附:主要参数对比表
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