放射治療技術

趙劍

涿州市質子中心1895年德國物理學家倫琴發現放射線居里夫婦1898年分離出放射同位素鐳1896年1月第一張X光片放射的歷史：

1895年倫琴發現了X射線；

1896年貝克勒爾發現了鈾礦的放射性；

1898年居里夫婦發現了鐳；

1899年利用放射線治療了第一例病人；

1910年226Ra用于近距離治療；

1913年Coolidge研制了X線管；

1922年生產了200KV深部X線機；同年Coutard和Hautant在巴黎召開的國際腫瘤大會上報告了放射治療可以治愈晚期喉癌，且無嚴重的合并癥；

1934年Coutard發明了分割照射，一直沿用至今；

1935年澳大利亞成立了全球第一個放射腫瘤學會；放療的歷史：放射治療在初期經歷了艱難的歷程，20世紀30年代建立了物理劑量-倫琴（r）；

50年代加拿大制造了60Co遠距離治療機，同時放射治療逐漸形成了獨立的學科；

60年代生產電子直線加速器；

70年代建立了鐳療的巴黎系統；

80年代發展了現代近距離治療；

90年代開展了立體定向放射外科、三維適形放射治療、調強放射治療等。

00，影像引導下調強、生物調強等。目前，中子、質子、碳離子等現代腫瘤放射治療的目標：增加腫瘤靶區放射劑量，提高腫瘤局部控制率。降低腫瘤周圍正常組織照射劑量，保存重要器官的正常功能，提高病人的生存質量。我國放療的發展：1920年—協和醫院第一臺深部X線治療機1923年—上海法國醫院200KV深層X線治療機，協和500mg鐳及氡發生器1927年—協和醫院聘用美籍物理師1932年—北大附屬醫院放射治療科1949年—北京、上海、廣州、沈陽等5家醫院有放療設備1986年—中華放射腫瘤學會成立，出版了《中華放射腫瘤學雜志》，264家，4679人（醫師1715人）、71臺加速器、鈷60機224臺2001年—715家、14131人（5113人醫師）、542臺加速器、454臺鈷機放射治療是治療惡性腫瘤的三大重要手段之一，大約有60%~70%的腫瘤病人需要接受放射治療。放射治療是通過電離輻射，破壞細胞核中的DNA，使細胞失去增殖能力，達到殺死腫瘤細胞的目的。隨著計算機技術、醫學影像技術和圖像處理技術的不斷發展。放射治療設備不斷開發和更新。放射治療新技術，如立體定向放射治療、三維適形放療、調強放療、圖像引導放療以及質子治療技術不斷發展完善。放射治療設備的發展“γ刀”：由多個鈷放射源排列成半球形,每一個放射源發射出的γ射線都聚焦到一個點上。治療區（高劑量區）和非治療區（低劑量區）靶點內外的界限非常清楚，象刀切一樣，故形象的稱之為“γ刀”。這種技術不用開刀，卻通過一次或少數幾次治療達到了開刀切除腫瘤的效果。主要用于顱內<3cm的、規則的病變。特點：“X刀”：采用加速器產生的X線進行同中心的多個照射野區，使射線都聚焦到一個點上，使腫瘤細胞遭受到損毀性的打擊，稱為“X刀”。多角度照射

1.劑量均勻

2.對正常組織保護

非共面照射特點：可選擇的能量多深度劑量高

可以做普通放療、三維適形放療、調強放療、容積放療等X刀除應用在頭部腫瘤外，還可應用在胸、腹、盆等區域，應用范圍比γ刀廣。可用于大多數的病變。普通放療和適形放療普通放療是在適形放療之前主要的治療方式，它是二維放療，定位簡單，費用低，但是設野難以跟腫瘤形狀一致，周圍正常組織受照量大，反應重。普通放療不能準確評價各個部位的受照劑量，可能會出現靶區欠量的情況，影響治療效果，現在多用于鎖骨上區、皮膚、骨轉移等簡單設野的治療。三維適形放療理想的放射治療技術應是按照腫瘤形狀給靶區很高的致死量，而靶區周圍的正常組織不受到照射。在1960年代中期日本人高橋（Takahashi）首先提出了適形治療(conformaltherapy)的概念。三維適形放射治療（3DCRT）是立體定向放射治療技術的擴展。利用多葉光柵或適形擋鉛技術、將照射野的形狀由普通放療的方形或矩形調整為腫瘤的形狀。使照射的高劑量區在人體內的三維立體空間上與腫瘤的實際形狀相一致。提高了腫瘤的照射劑量，保護了腫瘤周圍的正常組織，降低放射性并發癥，提高腫瘤的控制率。與常規放療相比3DCRT對腫瘤組織的適形聚焦照射和對正常組織的良好保護，提高了腫瘤與正常組織的劑量比。在正常組織受到允許劑量照射的情況下，腫瘤組織可以得到比常規放療更高的總劑量。治療時可以明顯地提高單次劑量，縮短總的治療時間。可以更有效地保護正常組織，降低放射損傷，提高腫瘤的局部控制率。適應癥3DCRT適用于頭、體部位體積較大的腫瘤，如鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌、肝癌、肝血管瘤、胰腺癌、前列腺癌、直腸癌、婦科腫瘤等；使用范圍廣泛，是放射治療的重要方法之一。三維適形放射治療的局限性靶區形狀雖已適形，但靶區內劑量分布欠均勻調強適形放射治療

IntensityModulationConformalRadiationTherapy,IMRT迄今為止，放射治療使用的都是強度幾乎一致的射線，而腫瘤本身的厚度是不均一的，因此造成腫瘤內部劑量分布不均。為了實現腫瘤內部劑量均勻，就必須對射野內的射線強度進行調整。瑞典放射物理學家Brahme教授首先提出了調強的概念IMRT技術要求把一束射線分解為幾百束細小的射線，分別調節每一束射線的強度，射線以一種在時間和空間上變化的復雜形式進行照射。IMRT通過改變靶區內的射線強度，使靶區內的任何一點都能得到理想均勻的劑量，同時將要害器官所受劑量限制在可耐受范圍內，使緊鄰靶區的正常組織受量降到最低。IMRT比常規治療多保護15％～20％的正常組織，同時可增加20％～40％的靶區腫瘤劑量。促使IMRT

得以實現的最重要的技術突破是強大的計算機程序，這種高精度的放療技術使腫瘤放射治療跨入了新時代。影像引導放射治療(IGRT)

IGRT是一種四維放射治療技術，它在三維放療技術的基礎上加入了時間因數的概念，充分考慮了解剖組織在治療過程中的運動和分次治療間的位移誤差，在患者進行治療過程中利用影像設備對腫瘤及正常器官進行實時監控，并根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊“追隨”靶區，使之能做到真正意義上的精確治療。

被動呼吸門控ABC(Active

Breathing

Coordinator呼吸引導門控DIBH

(Deep-Inspiration

Breath

Hold)TomoTherapyTomo可以同時治療任何形態、任意大小、任意數量、