伽玛刀的原理及应用.ppt

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资源描述

1、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3.15105eV, 射线的能量有 1.17106eV 1.33247106eV 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3.7105Bq。,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 (Gamma Knife) 是立体

2、定向放射外科 (Stereotactic Radiosurgery)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

3、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Buenos Aries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 L

4、eksell C 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

5、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 ;

6、实施治疗 ; 卸掉立体定位框架。全部过程大约需要 24h。,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,在治疗过程中就可能存在着一定的盲目性。,总结:伽马刀虽好,使用时也应格外谨慎。只有和临床医生、 放射肿瘤专家、 影像学专家共同研究讨论后,根据肿瘤的部位、性质、临床分期、治疗情况等决定是否应用该设备进行治疗。,谢谢!,刂,

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