醫(yī)療設(shè)備伽瑪?shù)秾S肏D諧波減速機CSD-17-50-2UH(Gamma Knife)是立體定向放射外科(Stereotactic Radiosurgery)的主要治療手段,是根據(jù)立體幾何定向原理, 將顱內(nèi)的正常組織或病變組織選擇性地確定為靶點,使用鈷-60 產(chǎn)生的伽瑪射線進行一次性大劑量地聚焦照射,使之產(chǎn)生局灶性的壞死或功能改變而達到治療疾病的目的。
醫(yī)療設(shè)備伽瑪?shù)秾S肏D諧波減速機CSD-17-50-2UH伽瑪射線頭部立體定向放射外科治療系統(tǒng)(簡稱頭部伽瑪?shù)?,是一種融立體定向技術(shù)和放射外科技術(shù)于一體,以治療顱腦疾病為主的大型設(shè)備,具有不開顱、損傷小的優(yōu)點。該設(shè)備價格昂貴,應(yīng)用技術(shù)要求高。
由于放射線在靶區(qū)分布的特殊性,周圍組織幾乎不受影響, 其靶區(qū)壞死邊緣如同刀割,故形象稱之為"伽瑪?shù)?。 伽瑪?shù)兜闹委熢眍愃朴诜糯箸R的聚焦過程。把放大鏡置于陽光下,放大鏡下面會形成一個耀眼奪目的光斑,即焦點。 焦點以外的地方,人的感覺如常,但在焦點處卻有很高的 熱度,足以使一些物體點燃。當然,要想在人體內(nèi)聚焦, 用太陽光線是不可能,而必須采用具有穿透力的高能射線, 如伽瑪射線,同時要讓伽瑪射線聚焦也不像放大鏡聚焦那樣簡單,而要綜合利用核物理、計算機、生物放射、機電等一系列現(xiàn)代技術(shù)才能實現(xiàn)。
因此,伽瑪?shù)妒?20 世紀末現(xiàn)代高科技的產(chǎn)物,作為一種嶄新的無創(chuàng)傷治療手段,它是醫(yī)學治療史上的一個革命性突破。由于射線束從各個方向 穿越正常組織,正常組織所受的照射劑量非常分散,每單 位體積的正常組織僅受到瞬時照射,因而正常組織得以保 護,靶點以外的正常組織僅受到均勻、微弱劑量照射。只要將焦點對準病變部位,就可以像手術(shù)刀一樣準確地一次 性摧毀病灶,達到無創(chuàng)傷、無出血、無感染、無痛苦、迅速、 安全、可靠的神奇療效。
1951 年,瑞典 Leksell 教授首先提出了放射外科治療的設(shè)想,并設(shè)計了個放射治療設(shè)備。將代腦立體定 向儀的 C 形臂上的導向儀與一個中電壓的 X 射線球管相連接,使發(fā)出的 X 射線沿 C 形臂軌跡旋轉(zhuǎn),從而使射線匯聚于圓心靶點。例治療的病人為三叉神,靶點為三叉神經(jīng)半月節(jié),病人取得長期止痛的良好效果,不再需要手術(shù)治療。在此基礎(chǔ)上,Leksell 與物理學家 Larsson 合作, 采用回旋加速器所產(chǎn)生的質(zhì)子束以及早期的直線加速器作為放射外科的工具,進行了一系列動物實驗和臨床研究, 為尋求放射外科的不同治療方式及應(yīng)用不同放射線開創(chuàng)了良好的開端。
臺伽瑪?shù)队?1967 年研制成功,采用 179 個 Co-60 放射源,固定在半球樣的里,另配有三種可變換的外準 直器,使射線束的直徑分別為 4、8、14mm。 1974 年第二 臺伽馬刀在瑞典 Karolinska 醫(yī)院安裝,1984 年第三臺在阿根廷的 Buenos Aries 安裝,1985 年第四臺在英國的 Shiffield 安裝,后兩臺伽瑪?shù)兜姆派湫遭捲丛黾拥?201 個。1987 年 第五臺伽瑪?shù)对诿绹?Pittsburg 大學醫(yī)學院安裝,增加了直 徑 18mm 的準直器,并且引入計算機系統(tǒng)使不同準直器可以根據(jù)治療容積的大小在劑量計劃中綜合應(yīng)用。此后伽瑪 刀日趨完善,并逐步擴展到了世界各地。
醫(yī)療設(shè)備伽瑪?shù)秾S肏D諧波減速機CSD-17-50-2UH目前大多數(shù)正在使用的為 Leksell B 型伽瑪?shù)?,主要由?nèi)置鈷源的半球形中央體、外準直器、治療床、控制臺 和劑量計劃系統(tǒng)構(gòu)成。201 個鈷源分布于中央體內(nèi),呈半 截球形,每個源體長 20mm,直徑 1mm。其又稱鈷針,初 裝時活度為 30Ci,共計約 6000Ci。用 18mm 的外準直器在 16cm 的聚苯乙烯體模中心測量,其吸收劑量率為 3Gy/min。 因為 60Co 的半衰期為 5.27 年,經(jīng) 5~7 年的使用后應(yīng)更換鈷 源,以保證治療劑量率,節(jié)省治療時間。1999 年 Leksell C 型伽瑪?shù)墩Q生,將劑量計劃的進步與機器人技術(shù)結(jié)合到了 一起,主要特征包括 :自動定位系統(tǒng)(APS)、交換機、 運轉(zhuǎn)車、坐標顯微操作器,以及彩色編碼的準直器和 塞子。重大的突破在于省去了多等中心劑量計劃中人工調(diào) 整坐標的操作,自動定位系統(tǒng)會根據(jù)計算機建立的劑量計 劃中的靶點坐標,自動調(diào)整患者頭部,移到相應(yīng)坐標位置。 臺 C 型伽瑪?shù)队?2000 年安裝在美國 Pittsburg 大學。
1994 年 7 月在中國深圳誕生了世界上臺旋轉(zhuǎn)式 伽瑪?shù)?,使用?30 個 60Co 放射源,裝載在半球形的 中。其第二級準直器是一同軸半球形,有 6 組孔,每 組 5 個孔,孔的排列形式與放射源一致,通過調(diào)整準直器 的某一組孔與放射源的對正位置可以形成直徑分別為 4、8、 14、18mm 的射線束。非治療狀態(tài)時,其可以使放射源對正在屏蔽位置以減少放射污染,治療時放射源和準直器一 同旋轉(zhuǎn),在靶點形成一個旋轉(zhuǎn)聚焦的高劑量區(qū)。
主要優(yōu)點為 :
1 高度自動化,無需人工更換外準直器 ;
2 采用旋轉(zhuǎn)聚焦的手段,使射線在靶區(qū)外的正常組織中分布更均勻, 降低了正常組織的損傷 ;
3 在準直器上增加了屏蔽棒,進 一步降低了輻射泄露 ;
4 鈷源數(shù)量減少,降低了安裝及換源的費用。