第八章 X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理課件

第八章X（r）-刀的基本

設(shè)備和物理原理大綱要求1、熟悉X-刀、r-刀的工作原理，了解其基本設(shè)備及治療計(jì)劃設(shè)計(jì)2、掌握X（r）-刀的劑量學(xué)特點(diǎn)及治療適應(yīng)癥以及X（r）-刀與普通外照射的區(qū)別點(diǎn)第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理一、有關(guān)名詞二、歷史發(fā)展三、r－刀工作原理四、X(γ)刀的基本設(shè)備五、X刀治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)六、X－刀系統(tǒng)評(píng)價(jià)七、X（r）-刀劑量學(xué)特點(diǎn)八、X－刀的適應(yīng)癥第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理一、有關(guān)名詞1、放射手術(shù)（Radiosurgeny）：小野、集束、單次、大劑量2、立體定向：采用現(xiàn)有的影像技術(shù)如 CT、MRI、DSA借助計(jì)算機(jī)等特殊軟件，得到病變?cè)隗w內(nèi)精確空間位置的一種技術(shù)。3、立體定向放射手術(shù)（SRS）：利用立體定向技術(shù)進(jìn)行病變位的，用小野、集束、單次大劑量進(jìn)行照射顱內(nèi)靶點(diǎn)的一種治療。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理4、立體定向放射治療（SRT）：利用立體定向技術(shù)進(jìn)行病變部位的，用小野、集束、分次（小劑量）進(jìn)行病變組織的照射（4-8次）。5、立體定向放射神經(jīng)外科（SRNS）：應(yīng)用立體定向技術(shù)，將大劑量高能物理射線或同位素載體高精度，一次或幾次限制性照射或植入到所設(shè)定的顱內(nèi)靶點(diǎn)上，使該靶點(diǎn)不論良性還是惡性組織受到不可逆性損毀，又能保證靶點(diǎn)邊緣及其周?chē)邮艿膭┝夸J減性分布。研究立體定向技術(shù)與高能放射源相互關(guān)系及其臨床應(yīng)用的學(xué)科→

SRNS。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理6、r－刀：凡以產(chǎn)生r線的鈷-60為能源來(lái)實(shí)施SRS的就稱(chēng)為r-刀。7、X－刀：以產(chǎn)生X射線的醫(yī)用直線加速器為放射源，將定位、定向和加速器等多系統(tǒng)置于同一中心為工作基點(diǎn)的等中心直線加速器以所實(shí)施的SRNS簡(jiǎn)移為X－刀。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理二、歷史發(fā)展1949年，Leksell首先提出放射外科學(xué)（Radiosurgeny）的理論、設(shè)想利用立體定向技術(shù)→大劑量的高能質(zhì)子束→一次性摧毀靶點(diǎn)組織。1951年，Leksell→回旋加加速器→精神病患者→內(nèi)囊前支損毀術(shù)→手術(shù)達(dá)到預(yù)期效果。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理1955年，Leksell同Hemer用X射線→治療腦功能性疾病→StereotacticRadiosurgery,隨后通過(guò)幾年的探索，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，鼠、兔、羊等CNS。1968年，在不同專(zhuān)業(yè)學(xué)者的合作下，在瑞典研制成功世界第一臺(tái)以鈷-60作為放射源的裝置－r－刀。1972年，Steiner,leksell首次用r－刀治療腦動(dòng)、靜脈畸形（AVM）獲得成功。1974年，惡痛病人21列，r－刀與質(zhì)子束所致毀損灶，并提出了準(zhǔn)閾劑量為130GY。從此以后r－刀先后用于治療神經(jīng)外科的多種疾病。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理三、r－刀工作原理：將多個(gè)放射源（目前201個(gè)）定向靜止性地照射到一點(diǎn)上，雖然每一個(gè)放射源射出的劑量很小，但定向集中至一點(diǎn)之后，使該點(diǎn)所接收到的放射線劑量因獲得積累而明顯增加，從而達(dá)到治療的目的，同時(shí)又不會(huì)損傷該點(diǎn)周?chē)恼＝Y(jié)構(gòu)。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理X（r）射線立體定向治療的實(shí)現(xiàn)方式：r－刀：201個(gè)60Co源、活度為1.11TBq(30ci)源到→焦點(diǎn)的距離為39.5cm焦點(diǎn)平面處射野直徑4mm、8mm、14mm、18mm我國(guó)奧沃(OUR)公司創(chuàng)造了中國(guó)模式，在我國(guó)多家醫(yī)院安裝。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理X－刀：加速器單平面旋轉(zhuǎn)形成的空間劑量分布較差

A：目前STS(SRT)通常采用4－12個(gè)非共面小野繞等中心旋轉(zhuǎn)達(dá)到r－刀集束照射的同樣的劑理分布。每個(gè)旋轉(zhuǎn)代表治療床一個(gè)位置，即治療床固定于不同位置，加速器繞其旋轉(zhuǎn)一定角度，病變（靶區(qū)）中心一般位于旋轉(zhuǎn)中心（等中心）位置。缺點(diǎn)：每次（旋轉(zhuǎn)）治療結(jié)束后，必須進(jìn)入治療室，變換治療床的位置，擺位時(shí)間和治療時(shí)間加長(zhǎng)。B：動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)治療：大大縮短擺位時(shí)間和治療時(shí)間，靠機(jī)架和治療床在出束（照射）過(guò)程中的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)非共面的一連續(xù)照射。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理四、γ刀的基本設(shè)備γ刀主要由六部分組成1、輻射裝置2、頭盔3、冶療床4、液壓系統(tǒng)5、控制臺(tái)6．計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃系統(tǒng)第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理五、X刀治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)1信息獲取2等中心數(shù)量和位置的確定3準(zhǔn)直器直徑的選擇4非共面弧的選擇5計(jì)劃核查第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理2、FSRT：立體定向分次放射治療（FraetienaetedStereotactieRadiotherapy）第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理六、X－刀系統(tǒng)評(píng)價(jià)許多優(yōu)點(diǎn)（SRS）：①無(wú)須開(kāi)顱；②安全可靠：無(wú)常規(guī)手術(shù)引起的大出血、術(shù)后血腫，腦水腫、顱內(nèi)感染以及重要功能結(jié)構(gòu)損傷；③不全麻、不存在麻醉意外；④對(duì)一些危險(xiǎn)部位的病變，如腦干或深部病變，顯示了其優(yōu)越性；⑤治療過(guò)程中無(wú)痛苦；⑥適用于年老體弱及其它患者（不宜開(kāi)顱的）。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理r－刀機(jī)械等中心精度做到±0.3mmX－刀(SRS、SRT)的等中心精度決定于加速的等中心精度(其精度只能做到±1mm)；其次決定于靶定位精度(CT/MRI定位，靶坐標(biāo)重建)、基礎(chǔ)環(huán)固定系統(tǒng)的可靠性及治療擺位時(shí)的準(zhǔn)確性三個(gè)重要因素。第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理七、X（r）-刀劑量學(xué)特點(diǎn)1、小野集束照射，劑量分布較集中。2、小野集束照射，靶周?chē)鷦┝刻甓茸兓^大3、靶劑量規(guī)定的等劑量線較小4、靶區(qū)內(nèi)及靶區(qū)附近劑量分布不均勻第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理SRS與常規(guī)放療的主要差別

SRS常規(guī)放療

分割次數(shù)1~210~35

準(zhǔn)確性<1mm<5mm

劑量下降梯度10%/mm5%/mm

包括腦體積10~50cm31000~1500cm3

體積治療1~5cm350~1500cm3

腫瘤敏感性不受限制考慮第八章X（r）-刀的基本設(shè)備和物理原理八、X－刀的適應(yīng)癥1、SRNS：(1)顱內(nèi)各類(lèi)非浸潤(rùn)性良性腫瘤：直徑＜32mm的瘤、腦膜瘤和垂體瘤效果為佳。(2)單發(fā)顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤：直徑＜30mm者療效較好。(3)腦血管畸形（AVM）：40mm以?xún)?nèi)位于中央?yún)^(qū)，其它功能區(qū)的深部者。(4)輔助或強(qiáng)化治療：①經(jīng)開(kāi)顱手術(shù)而殘存有腫瘤；②增加常規(guī)放射療法的療效。(5)姑息治療：對(duì)無(wú)法經(jīng)開(kāi)顱手術(shù)治療并既往已接受過(guò)放射治療的顱內(nèi)良性的和惡性腫瘤。(6)功