伽玛刀的原理及应用.ppt

医学物理实验课堂展示 物质 它是 衰变核素 半衰期为5 272年 发射 射线和 射线 射线的最大能量为3 15 105eV 射线的能量有1 17 106eV1 33247 106eV两种 它属高毒性核素 对全身有影响 对人体的有效半减期为9 5d 在人体中的最大容许积存量为3 7 105Bq 在工业上 其常用于无损探伤 辐射消毒 辐射加工 辐射处理废物 以及用于厚度 密度 物位的测定和在线自动控制等 在农业上 其常用于辐射育种 刺激增产 辐射防治虫害和食品辐照保藏与保鲜等 在医学上 其常用于癌和肿瘤的放射治疗 60Co 伽马刀 伽玛刀 GammaKnife 是立体定向放射外科 StereotacticRadiosurgery 的主要治疗手段 是根据立体几何定向原理 将颅内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点 使用60Co产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射 使产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的 由于放射线在靶区分布的特殊性 周围组织几乎不受影响 其靶区坏死边缘如同刀割 故形象称之为 伽玛刀 伽玛刀的治疗原理类似于放大镜的聚焦过程 由于射线束从各个方向穿越正常组织 正常组织所受的照射剂量非常分散 每单位体积的正常组织仅受到瞬时照射 因而正常组织得以保护 靶点以外的正常组织仅受到均匀 微弱剂量照射 只要将焦点对准病变部位 就可以像手术刀一样准确地一次性摧毁病灶 达到无创伤 无出血 无感染 无痛苦 迅速 安全 可靠的神奇疗效 伽马刀的历史 1951年 瑞典Leksell教授首先提出了放射外科治疗的设想 并设计了第一个放射治疗设备 第一台伽玛刀于1967年研制成功 采用179个60Co放射源 1974年第二台伽马刀在瑞典Karolinska医院安装 1984年第三台在阿根廷的BuenosAries安装 1985年第四台在英国的Shiffield安装 后两台伽玛刀的放射性钴源增加到201个 1987年第五台伽玛刀在美国Pittsburg大学医学院安装 增加了直径18mm的准直器 1999年LeksellC型伽玛刀诞生 将剂量计划的进步与机器人技术结合到了一起 重大的突破在于省去了多等中心剂量计划中人工调整坐标的操作 自动定位系统会根据计算机建立的剂量计划中的靶点坐标 自动调整患者头部 移到相应坐标位置 第一台C型伽玛刀于2000年安装在美Pittsburg大学 1994年7月在中国深圳诞生了世界上第一台旋转式伽玛刀优点 高度自动化 无需人工更换外准直器 采用旋转聚焦的手段 使射线在靶区外的正常组织中分布更均匀 降低了正常组织的损伤 在准直器上增加了屏蔽棒 进一步降低了辐射泄露 钴源数量减少 降低了安装及换源的费用 使用伽马刀 1 治疗时先用立体定位系统对病灶进行定位 立体定位系统是一个特制的坐标系 患者在立体定位系统相对固定后 通过CT MRI对病灶进行断层扫描显示出病灶与坐标系各参照点的相对位置 2 定位后 治疗计划系统自动对CT MRI扫描的像进行处理 重建颅骨 病灶及其周围组织的三维形态 并依据医生给予的处方剂量进行治疗计划的设计 计算出治疗需要的靶点数 靶点坐标 照射时间和每个靶点使用的准直器号等 3 在接受到治疗计划系统的有关参数后 电气控制系统依次将各靶点送到焦点 并打开相应的准直器进行定量的照射 总体步骤 主治疗过程 患者头部固定立体定位框架 影像学扫描 CT或MRI 制订治疗计划和确定处方剂量 实施治疗 卸掉立体定位框架 全部过程大约需要2 4h 伽马刀治疗肿瘤的特点 治疗简便 大约需要几分钟到几十分钟 2 方便安全 患者不脱发 无严重不良反应 手术后不用输血 用药 不受饮食和活动限制 一般不用住院 3 精确 治疗全过程均由计算机控制 可靠 疗效确切 精确 安全 正常组织无损伤 4 无明显手术禁忌症 高血压病 身体状况及心脏病 治疗过程不受年龄 糖尿病和肺炎等并存病的影响 无手术禁忌症 尤其适合于不能耐受手术或麻醉者 对多发转移灶可一次性治疗 5 不需麻醉 不需要特殊手术前准备 用药 无创伤 不出血 手术在清醒 无痛情况下进行 对医生的要求 由于目前国内生产伽马刀的厂家较多 伽马刀的各项参数以及应用到个体患者的参数均有差别 这就要求医生对自己使用的伽马刀参数事先进行测量 做到心中有数 但由于各种各样的原因 据了解 很多医院均没有对使用机器的参数进行事先测定 使得治疗患者时医生完全依据生产厂家的测量参数进行操作 在治疗过程中就可