放射治疗的五把“刀”
肿瘤放射治疗离不开放射治疗设备,最常见的放疗设备,当属医用直线加速器,几乎是各大医院放疗科的标准配置。所有的放疗理论,基本都是以加速器的数据为基础的。另外,我们还会听到各种“刀”:伽马刀、射波刀、速锋刀、TOMO刀(托姆刀)、质子刀等,很容易听得晕头转向。其实这些“刀”都属于放疗范畴,实际操作与手术刀并没有任何关系。它们通过放射线的电离辐射对细胞脱氧核糖核酸(DNA)造成损伤从而杀死肿瘤细胞,在肿瘤组织受到精准摧毁性打击的前提下,能最小化正常组织损伤,达到与手术类似的疗效,因此被形象地称为“刀”。那么这些“刀”如何进行治疗?原理是什么?都有哪些特点?适用于哪些患者?究竟该如何选择呢?下面一起来看看。
1)直线加速器(X刀)
直线加速器是放射治疗的最常用设备,外观呈L形。该设备利用高频电磁场将带电粒子加速后轰击其内部安装的金属靶,以产生高能的X射线。射线束经过准直和多级调制后由机器内引出,并对患者的特定病灶予以照射。直线加速器也可以产生电子束,实现电子束照射。直线加速器是目前应用最广的放疗设备,在剂量分布计算、放疗计划制订到治疗精确实施等各方面技术最为成熟且经验积累最丰富。最新的直线加速器都配有先进的影像引导设备,能够让医师在治疗的同时观察病灶,实现精准“狙击”肿瘤的治疗效果,又称为“X刀”。速锋刀和X刀的原理是一样的,只是在原有加速器平台上加载了一些功能和附件,以此来满足临床日益增加的需求。X刀临床应用于颅内肿瘤、头颈部肿瘤、胸部肿瘤、腹腔肿瘤、盆腔肿瘤等。
2)伽马刀
伽马刀的全称是伽马射线立体定向放射治疗系统,它并不是真正的手术刀,而是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备,在不同的角度和方向排布多个钴-60射线源,这些源发出的伽马射线聚焦于病灶,一次性、致死性地损伤靶区内的组织,而射线经过人体正常组织几乎无伤害,并且剂量锐减,因此其治疗照射范围与正常组织的界限非常明显,边缘如刀割一样,人们形象地称之为“伽马刀”。其主要用于颅内小肿瘤,如听神经瘤、垂体瘤、脑膜瘤、松果体肿瘤、淋巴瘤等,一些如三叉神经痛等功能性疾病也可考虑采用伽马刀治疗。
3)射波刀
射波刀又称为立体定位射波手术平台、赛博刀、网络刀或电脑刀等,于20世纪90年代在斯坦福大学研发成功。它开创了“立体定向放射治疗”覆盖全身肿瘤的时代,兼备了精准、无创和高效的优点。射波刀使用一个安装于工业机器人臂上的直线加速器,通过六维可调的机械床,在实时图像的引导下完成治疗。这里的六维,包括人体上下、前后、左右的平移运动,左右、头脚、顺逆时针的旋转运动。射波刀应用的单臂机器人可以对靶区内的任意点实施照射,这种照射可以实现更佳的适形度,同时不会损害剂量分布的均匀性。此外,由于射波刀治疗时无须骨性固定,可以对脑部以外的肿瘤实施治疗。
4)TOMO刀(托姆刀)
TOMO刀是将一台小型化直线加速器安装在螺旋计算机断层扫描(CT)设备上,运用高能X射线进行放射治疗,所以又称为螺旋断层放疗,正如其名称一样,设备外观与放射科所用的螺旋CT设备相似,将患者固定于治疗床上,可随治疗床连续移动,同时机架保持连续旋转,实现不间断地连续治疗。目前,螺旋断层放疗已用于治疗多个解剖部位的肿瘤。对于某些需要大范围照射的疾病(如全脑全脊髓照射)或全身照射,特别有优势。TOMO刀放疗是2003年正式进入临床的一种全新概念的放疗技术,被誉为迄今为止“肿瘤治疗的巅峰技术”,具有照射位置与剂量双重高精准、一次可照射多个复杂病灶、综合治疗费用低等突出优势。
5)质子刀和重离子刀
质子刀基本原理是利用加速器使粒子加速,当粒子速度接近光速的70%时,射入靶区。射线在到达肿瘤病灶前,能量释放不多;而到达病灶的瞬间,释放大量能量,实现对肿瘤的“立体定向爆破”。与X射线和γ射线相比,粒子束对正常组织的不良影响更小,对肿瘤的杀伤作用更大。这里的粒子可分为氢离子(质子)和重离子(碳离子、氧离子和氦离子),利用氢离子的就是质子刀,利用重离子的就是重离子刀。粒子治疗适用于多种部位的肿瘤,凡是可以接受传统放疗(X射线、γ射线)的肿瘤,都适用质子刀和重离子刀。