医用放射治疗设备新进展

医用放射治疗设备新进展

北京医疗器械研究所 赵洪斌 王小韵

北京市北三环中路2号，100011

摘 要：放射治疗（Radiation therapy）是利用放射线治疗各种肿瘤的临床方法。放射治疗与外科手术治疗、化学药物治疗是现代临床治疗肿瘤的三大手段。国际卫生组织（WTO）的统计数据表明：（1）70%左右的肿瘤患者需要接受放射治疗；（2）肿瘤治愈率45%中，手术治疗贡献为22%，放射治疗为18%，化疗为5%。因此，放射治疗在肿瘤治疗中所起的作用是不可替代的。近十几年，临床放射医学提出了避免照射和提高肿瘤局部控制率的新要求，为适应临床医学的新要求，以医用电子直线加速器为代表的外照射放疗设备呈现出前所未有的技术快速提升，设备不断推陈出新的发展态势。概括总结其技术发展历程为：上世纪80年代以前的常规放疗，90年代初的立体定向治疗，90年代中期的适形放射治疗，90年代末期的适形调强放射治疗，以及当今的图象引导放射治疗。

以医用电子直线加速器为代表的国产放疗设备事业经过30年的磨砺，在国内市场的激烈竞争中取得了令人瞩目的成绩，国际一流水准的产业化基地相继建成标志着国产放疗设备事业已经进入成熟发展阶段。

1．放射治疗分类

（1） 按射线源类型分类

放射治疗使用的放射源主要有三类：①放射性核素产生的α、β、γ射线；②电子加速器产生的不同能量的X射线和电子束；③重离子加速器产生的质子束、中子束、π- 介子束和其它重粒子束等。

（2） 按照射方式不同分类

临床治疗上，上述放射源以三种基本照射方式进行治疗：①体外远距离照射（简称体外照射）（External Irradiation）,放射源位于患者体外一定距离，集中照射身体某一部位，如图1所示；

②近距离照射（Brachytherapy）,包括腔内照射、组织间照射等。将放射源密封后直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内，如舌、鼻、咽、食管、宫颈等部位进行照射，如图2、3、4所示；③内照射（Internal Irradiation），是用液态放射性核素经口服或静脉注射进入患者体内，这些核素被病变组织选择性吸收，对特定组织进行照射，如用碘-131治疗甲状腺癌、磷-32治疗癌性胸水等。内照射又称为内用核素治疗。

能够产生符合临床放射治疗要求的设备统称为放射治疗设备（The Equipment of Radiotherapy）。

图1 体外远距离照射（External Irradiation）

图2头颈部近距离照射（Brachytherapy）

图3脑、乳腺、卵巢近距离照射（Brachytherapy）

图4前列腺近距离照射（Brachytherapy）

2．推动放射治疗技术发展的临床医学要求

（1） 放射治疗在肿瘤治疗中的地位

国际卫生组织的统计数据显示，放射治疗在肿瘤治疗中有着不可替代的作用。在肿瘤治愈率45%中，放射治疗的贡献为18%，即相对贡献率为40%。

（2） 避免照射和提高肿瘤局部控制率的新要求

与传统的放射治疗概念不同，避免照射的概念首先强调的是对人体内正常组织的保护，即在确保最大限度保护人体正常组织或器官的条件下，摧毁人体内的肿瘤病灶。事实上，许多人体正常组织或器官相对肿瘤病灶而言，对射线更敏感，如表1所列。通过表1和表2的比较，可以看出，对外照射

X射线而言，如果不能有效地保护射线入射路径上那些正常的人体组织，当肿瘤病灶（靶区）的剂量达到致死剂量时，那些正常的人体组织已经被严重损伤。提高肿瘤局部控制率的途径主要是提高靶区的剂量，如图5所示，当靶区剂量从65cGy提高到80cGy以上，肿瘤局部控制率则从低于50%上升到90%以上。

避免照射和提高肿瘤局部控制率这两方面的要求，对X射线外照射技术来讲，是一种相互矛盾的限制，要同时满足这两方面的要求，在技术上无疑是个突破。传统观念认为：由于X射线在物质中的穿透特性在建成区后单调下降，而质子或重离子射线则存在Bragg峰，如图7所示，因此，外照射X 射线在人体内产生的三维剂量场分布远不及质子或重离子射线。然而，80年代兴起的脑部立体定向放射治疗技术(Stereotactic Radiosurgery-SRS)，以及近年发展成熟的三维适形调强放射治疗技术(3D Conformal Intensity Modulation Radiothearpy-IMRT)，从剂量学角度看，已经完全突破了传统观念对MV级X射线外照射的认识。图6显示了IMRT与传统治疗副作用产生几率的比较，可以看出IMRT明显降低了病人放疗副反应发生的几率，很大程度上提高了病人的生存质量。

表1 不同正常组织的放射耐受量(10 Gy/5次/周)

器官损伤1~5%(TD5/5) 25~30%(TD50/5) 照射野面积或长度

皮肤溃疡、严重纤维化55Gy 70Gy 100cm2口腔粘膜溃疡、粘膜发炎60Gy 75Gy 50cm2

食管食管炎、溃疡、狭窄60Gy 75Gy 75cm2

胃溃疡、穿孔、出血45Gy 55Gy 100cm2

小肠溃疡、穿孔、出血50Gy 65Gy 100cm2

结肠溃疡、狭窄45Gy 65Gy 100cm2

直肠溃疡、狭窄60Gy 80Gy 100cm2

唾液腺口腔干燥50Gy 70Gy 50cm2

肝脏急、慢性肝炎25Gy 40Gy 全肝

肝功能衰竭35Gy 45Gy 全肝

肾脏急、慢性肾炎20Gy 25Gy 全肾

膀胱挛缩60Gy 80Gy 全膀胱

全睾丸(0.05Gy/天，散射) 睾丸永久不育1Gy 4Gy

卵巢永久不育2Gy~3Gy 6.25Gy~12Gy 全卵巢

乳腺不发育10Gy 15Gy 全乳

肺急、慢性肺炎30Gy 35Gy 100cm2

25Gy 全肺

15Gy

心脏心包炎、全心炎45Gy 55Gy 60% 骨及软骨

(儿童) 生长受阻10Gy 30Gy 整块骨或10cm2

(成人) 坏死、骨折、硬化60Gy 100Gy 整块骨或10cm2

脑梗塞坏死60Gy 70Gy 全脑

梗塞坏死70Gy 80Gy 25% 脊髓梗塞坏死45Gy 55Gy 10cm长

眼全眼炎、出血55Gy 100Gy 全眼

晶体白内障5Gy 12Gy 全部或部分

甲状腺功能低下45Gy 150Gy 全甲状腺

垂体功能低下45Gy 200Gy~300Gy 全垂体

表2 不同肿瘤的根治剂量

肿瘤

剂量 精原细胞瘤，急性淋巴细胞白血病 20Gy~30Gy 精原细胞瘤，Wilm’s 瘤，神经母细胞瘤

30Gy~40Gy 霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，精原细胞瘤，组织细胞瘤

40Gy~45Gy 皮肤癌 (基底和鳞状细胞癌)，淋巴结转移癌，宫颈和头颈部的鳞状细胞癌，胚胎癌，乳腺癌术后，卵巢癌，髓母细胞瘤，视网膜母细胞瘤，Ewing’s 瘤，无性细胞瘤 50Gy~60Gy

喉癌 (<1cm)，乳腺癌 (肿块局部切除)

60Gy~65Gy 口腔癌 (<2cm ，2cm~4cm)，口、鼻、喉、咽癌，膀胱癌，宫颈癌，宫底癌，卵巢癌，淋巴结转移癌 (1cm~3cm)，肺癌 (<3cm)

70Gy~75Gy 头颈癌 (>4cm)，乳腺癌 (>5cm)，胶质母细胞癌 (胶质瘤)，成骨肉瘤 (骨肉瘤)，黑色素瘤，软组织肉瘤 (>5cm)，甲状腺癌，淋巴结转移癌 (>6cm)

80Gy 或以上 图5 前列腺癌放射治疗靶区剂量与肿瘤局部控制率的关系

图6 IMRT 与常规治疗病人副反应发生几率比较

Bragg峰

图7 不同射线在水体模中的穿透特性（深度吸收剂量曲线）

3．以医用电子直线加速器为代表的放疗设备新进展

近十几年，为适应临床医学的要求，以医用电子直线加速器为代表的外照射放疗设备呈现出前所未有的技术快速提升、设备不断推陈出新的发展态势。概括总结其技术发展历程为：上世纪80年代以前的常规放疗，90年代初的立体定向治疗，90年代中期的适形放射治疗，90年代末期的适形调强放射治疗，以及当今的图象引导放射治疗。

相比较而言，外照射重离子（含质子）技术、近（内）距离照射技术，一方面受到设备的限制，另一方面由于治疗原理的局限，总体讲变化不大。

放射治疗技术发展的热点之所以集中表现在医用电子直线加速器的技术进步上，主要是：

a)医用电子直线加速器所产生的MV级X射线和电子束可以满足临床治疗95%以上的需要。

b)立体定向治疗、三维适形放射治疗以及适形调强技术（IMRT）的实现，具有革命性的技术

进步。从剂量学角度看，当今最先进的医用电子直线加速器所产生的MV级X射线三维剂

量场分布已经完全可以与质子或重离子射线相媲美，实现了临床放射医学提出了避免照射

和提高肿瘤局部控制率的新要求。

c)与质子或重离子加速器比较，医用电子直线加速器无论从制造成本还是使用成本等方面都

有绝对的优势。

（1） 脑部立体定向放射（外科）治疗设备(Stereotactic Radiosurgery-SRS)

上个世纪80年代，基于脑部神经外科的临床要求，MV级X射线外照射脑部立体定向放射（外科）治疗设备研制成功并迅速发展起来。该设备利用非共面多扇形扫描原理实现了X射线在靶区的“聚焦”，从而实现了：在靶区内，因X线“聚焦”形成了超高剂量累积；在靶区外，因扇形扫描，形成低剂量区。由于在靶区边缘剂量陡然下降，类似外科手术刀对肿瘤的切除效果，因此被人们形象地称其为“X刀”。从某种意义讲，90年代后期，3D适形调强放疗设备正是基于这一物理原理才发展起来的。根据所用辐射源的不同，脑部立体定向放射治疗设备可分为以下两种：

a)伽玛刀(Gamma Knife)：以Co-60为辐射源，如图8所示。1968年瑞典Elekta公司推出了

将201个Co-60源的射线汇聚于中心靶点来治疗颅内病变的立体定向放射外科装置

(Stereotactic Radiosurgery-SRS)，称为伽玛刀，目前总共约生产了近100台。

b)X刀(X Knife)：以医用电子直线加速器为辐射源，使用非共面多弧照射方式使剂量集中

于靶点的立体定向放射外科装置，如图9所示。由于造价较前者低，无需定期换源，另外

普通放疗科只需添置一些与现有加速器配套的装置就可以开展立体定向治疗（同时并不影

响普通放射治疗的开展），因此，发展迅速，远远超过了伽玛刀安装使用台数，仅在中国

就已经装备了200多台套。这种装置不仅可用于立体定向放射外科(SRS)，而且亦可用于

立体定向放射治疗(Stereotactic Radiotherapy-SRT)。

图8 Gamma Knife 图9 X Knife

（2） 3D适形放射治疗设备（3D Conformal）

上个世纪90年代中期，随着计算机技术，特别是医学数字诊断图象技术的发展（如CT、MRI），人体内实体肿瘤的空间形状已经可以被准确地确定和描述。准确诊断的目的是为了正确治疗。常规医用电子直线加速器所产生的矩形或圆形辐射野已明显不能满足临床的要求，3D适形放射治疗设备随之研制成功并迅速在临床治疗中推广使用。与常规放疗设备相比，3D适形放射治疗设备增加了多叶准直器（Multi Leaf Collimator-MLC），因此，它所产生的辐射野可根据人体内肿瘤在空间任意角度（指机架3600转动角度范围内）方向上的几何投影形状任意改变，使辐射野的几何形状始终与之匹配，如图10所示。

图10 3D适形放射治疗设备

多叶准直器分手动和电动两大类。手动多叶准直器因结构简单、加工制作容易，国内外有许多厂家生产。电动多叶准直器分内置式和外置式两种。内置式多叶准直器安装在治疗机（如医用电子直线加速器）治疗头内，替代原有的一对独立准直器，如瑞典Klekta公司的Sli和Siemens的Primus医

用电子直线加速器。外置式电动多叶准直器是一个完全独立的装置，可根据需要安装在治疗机治疗头的下端面，如美国Varian公司医用电子直线加速器配装的Millennium MLC-120，叶片数目达到120个，辐射野为40X40cm2，在等中心处最小叶片投影宽度为5mm；德国BrainLab公司的BrainLab m3TM，叶片数52个，最大辐射野10X10cm2，在等中心处最小叶片投影宽度仅为3mm。

（3） 3D适形调强放射治疗设备(3D Conformal and Intensity Modulation-IMRT)

上个世纪90年代后期，在3D适形放射治疗技术基础上，迅速发展成功了一种划时代的新型放疗设备，即3D适形调强放射治疗设备(3D Conformal and Intensity Modulation-IMRT)。二者的区别是：3D Conformal仅仅是几何形状的符合，辐射野内的剂量强度是均匀的。而IMRT则要求不仅几何形状符合，辐射野内的剂量强度也要根据临床要求实时调变，如图11所示。从一定意义上讲，IMRT 几乎完美地满足了避免照射和提高肿瘤局部控制率的新要求。图12和13分别给出了X射线常规照射和X射线IMRT照射对腹腔和头颈部肿瘤治疗的剂量分布情况。从高剂量区域与肿瘤靶区的符合程度以及周围正常组织的接收剂量分析，IMRT无疑达到了十分理想的效果。

图11 适形与适形调强的区别

图12 腹腔放射治疗IMRT与常规治疗的剂量分布区别(右图为IMRT)

图13 头颈部放射治疗IMRT 与常规治疗的剂量区别（左图为IMRT ）

（4） 图象引导放射治疗设备（Image Guide RadioTherapy-IGRT ）

当今进入临床推广应用的最先进的医用电子直线加速器放疗设备是图象引导放射治疗设备（Image Guide RadioTherapy-IGRT ）。IGRT 是将MV 级的图象获取和处理技术与放射治疗机系统集成，即：在医用电子直线加速器上安装了MV 级X 射线平面成像和图象处理系统。由于该系统是安装在射线穿过人体后的射出端，又称为射野影象系统(Electronic Portal Imaging System - EPID)，如图14所示。研制IGRT 设备的主要原因是：其一，在单次治疗中，由于病人的自主体内运动，如呼吸可造成心脏器官几个厘米的位置移动，使得病人体内的靶区产生空间位置移动，IGRT 可以动态跟踪这一位置偏移；其二， IGRT 能更有效地进行治疗中或治疗后的质保（QA ）和质控（QC ），如客观记录放射治疗过程中的含有病人生理组织结构信息的射野图象；其三，在一个疗程或一段时间内，肿瘤的大小和位置会发生改变，IGRT 可以适时调整以适应这些变化，如图15所示，在电子直线加速器上又增加了KV 级X 诊断影象系统，实际上，该类型的IGRT 设备是将CT 与电子直线加速器整合的结果。

图16和17是一种最新研制成功的IGRT 设备，称为断层扫描放射治疗设备(Tomotherapy)。Tomotherapy 是利用X-CT 成像设备逆原理设计制造的一种新型的放射治疗设备。从外形看，它和X-CT 机很相似，病人躺在治疗床上，通过滚筒式机架的旋转运动形成MV 级X 射线旋转束配合治疗床的直线平移运动实现螺旋式断层扫描放射治疗。其结构特点主要是：将一台X-CT 和一台6MV 医用电子直线加速器整合在一起。主要工作原理是：利用KV 级的X 线（X-CT

）进行人体断层扫描，首先给出病人的断层解剖病理信息、治疗靶区和靶

图14 配备有MV 级端口影象系统的医用电子直线加速器

区的剂量分布要求。而后利用X-CT的逆原理，确定MV级X射线束沿断层四周（3600）的入射分布安排（射线强度与角度的函数关系），即MV级X射线断层扫描方案。根据这一方案，开始扫描治疗，同时，安装在MV级X射线源（实际上是一台特别设计的医用电子直线加速器）对面的MV级X射线影像系统实时监测扫描治疗情况并对误差进行分析（如人体体位的变化）同时修正设备的治疗参数。

图15 配备有KV级X影象系统的医用电子直线加速器

图16 Tomotherapy设备的原理结构示意

图17 Tomotherapy 设备的实物照片

4． 我国放疗设备产业发展情况

尽管国产医用电子直线加速器产品目前仍未走出国门，但在国内市场的表现相当出色，特别是达到国际一流水准的放疗设备生产基地相继建成，标志着我国放疗设备事业已经进入成熟发展阶段。

（1） 国内放疗设备市场增长迅速

据中华放射肿瘤学会2002年公布的对我国放射肿瘤学队伍及设备进行的第四次调查结果显示，我国目前共有医用电子直线加速器542台，其中近300台为国产设备。与1997年的统计数字相比，有三个明显的变化：其一，我国医用电子直线加速器的拥有量净增了近一倍（1997年为286台）；其二，国产医用电子直线加速器所占比例增长迅速，1997年国产设备所占比例不足40%，而这次统计结果显示，国产设备所占比例已经超过50%；其三，医用电子直线加速器的台数首次超过Co-60治疗机（542台对454台），说明随着我国综合国力的增加，医院实际购买能力提高显著，医用电子直线加速器替代Co-60治疗机在我国已经成为现实。

2004年新的统计数据表明：我国医用电子直线加速器的实际装备数量已超过700台，2004年当年的市场需求数量首次超过100台，预计可达到110台左右。而2004年，全球市场的总需求在600~700台之间，因此，国内市场已经成为全球最大的放疗设备市场之一。

（2） 国产设备在国内市场的占有率全面超过50%，占据了半壁河山。

如图18、19和20所示，国产放疗设备，以数量统计，已经成为国内市场上的主力产品。

图18 国产医用加速器市场占有率 图19 国产模拟定位机市场占有率 图20 国产放疗软件产品市场占有率

（3） 以医用电子直线加速器为代表的国产放疗设备已经具备全系列配套能力

尽管国产医用加速器产品还未实现出口，还未全面参与国际市场的竞争，但30年的不懈努力，特别是经过近十几年市场竞争的磨砺，国产放疗产品无论是内在质量还是外在品质都有了质的飞跃，

基本树立了国

产

国产,50%

进口,40%

二手机,

10%

国产,70%

进口,

30%

国产,75%

进口,25%

图21 BJ-6和BJ-14医用电子直线加速器

图22 BJ-20医用电子直线加速器（在研）

高科技大型医疗设备的品牌形象。事实上，以医用电子直线加速器为代表的国产放疗设备几乎是国内唯一具备与国外著名品牌相抗衡的大型高科技医疗设备。图21、22、23、24、25和26显示了目前在制和在研的国产放疗设备产品情况。

图23 XHA600C医用电子直线加速器图24 HM-J-16医用电子直线加速器

图 25 国产模拟定位机产品

图26 国产放疗软件和精确定位系统

（4） 基础设施达国际一流水准的放疗设备产业化基地相继建成

2000年以后，北京和山东相继投资建成了国产放疗设备产业化基地，其基础设施水平达到国际一流水准。产业基地的建成，标志着我国放疗设备事业已经进入更高层次的发展阶段，为今后参与国际竞争奠定了坚实基础。图27、28显示了上述两个基地的基本情况。

图27 位于山东淄博的放疗设备产业化基地

图28 位于北京昌平科技园区的放疗设备产业化基地

医用放射治疗设备作为众多医疗器械产品中的大型高科技产品的代表，我国虽然起步较晚（上世纪70年代中期开始起步），但发展迅速，特别是近15年的快速发展令世人瞩目。目前，国产设备的产品品种基本具备了系列化配套能力，产业群体已经初具规模，国产放射治疗设备如医用电子直线加速器、钴-60机、模拟机等在国内市场的综合占有率已经超过50%（按台数统计），在市场竞争中有明显的比较优势。归纳总结我国放疗设备产业30年的发展历程，其主要特点为以下几点：

产、学、研相结合的产物：国产放射治疗设备的原创性工作多数来源于国内著名高校和研究院所（如清华大学、北京大学、南京大学、四川大学、原子能研究院、高能物理研究所、北京医疗器械研究所等）。尽管在计划经济时代，这些成果决大多数只停留在基础研究的论文或应用基础研究的科研样机水平上，但却为以后的快速发展奠定了基础。社会主义市场经济的到来，为推动产、学、研相结合，加快高科技成果的转化提供了不竭的内在动力。在经受了严酷的市场经济洗礼后，我国放射治疗设备的产业基础发生了质的变化，步入了良性发展的轨道。其重要的标志之一就是更多的国内（甚至国外）著名高等院校和研究院所以各种有效的方式与产业界相结合。“结合”已经不仅仅停留在纯技术层面，而是面向市场经济全方位的结合；“结合”已不再是一方输出一方接受这种简单的“单向”模式，而是相互融合、相互促进、共同发展的“互动”模式。

医、工结合的产物：放射治疗设备是医疗器械的重要组成部分，是为医学服务的。我国人口众多、肿瘤发病率高，但临床治疗单位实际购买设备的能力相对较低，因此，发展符合我国国情的放射治疗设备始终是医学界和工程界共同面临的任务和挑战。经过近30年的发展，特别是近15年，国产放射治疗设备从无到有，从小到大，在国内市场的占有率逐年增加，到2002年，以台数统计，国产放射治疗设备的综合占有率已经超过50%，取得的成果是显著的。其重要原因就是医工紧密结合，坚持走符合国情的发展道路。

国家和地方政府持续支持的产物：在我国放射治疗设备发展的近30年中，始终得到了国家和地方政府持续不断的支持。从“六五”到现在的“十五”，几乎以医用电子直线加速器为代表的放射治疗设备均列入了国家科技攻关计划。2000年，三维调强放射治疗计划系统被列入国家“863”计划。更多的项目列入国家中小企业创新基金或列入地方新品开发以及自然基金计划。特别值得一提的是，2001年，国家计委首次将医疗器械列入国家产业化国债支持项目，其中代表放射治疗设备高端产品的调强治疗系统已经被列入重点支持项目。政府的支持不仅加强了产学研的结合，而且起到了示范和昭示作用，推动了社会资金向放射治疗设备领域的进入，为产业群体的发展创造了条件。

初步形成了以高新技术企业为主体的创新体系：从事放射治疗设备研发、生产和经营的企业几乎无一例外的是高新技术企业。这些企业，特别是一些骨干企业，参与市场竞争的基础是其核心技术。1994年，国家科技部依托北京医疗器械研究所组建了国家级医用加速器工程技术研究中心，经过3年的试运行，1998年正式挂牌运行。

有国内较为雄厚的核工业基础作为支撑：放射治疗设备是核技术在医学领域应用的产物。放射治疗设备因其对基础工业的依赖性和自身的高科技含量，世界上只有一些发达国家具备研制、开发和生产的能力。而我国因国防工业发展的需要，核工业基础较为雄厚，为我国放疗设备产业的发展提供了适宜的土壤。

参考文献：

1. 《国家级医疗器械新产品开发指南》。中国生物医学工程学会医疗器械产业促进工作委员会2003年8月。

2. 《第六届全国医用加速器技术交流大会论文集》。中国物理学会粒子加速器分会应用委员会2003年8月。

肿瘤放射治疗技术的现状与发展

原创：肿瘤放射治疗技术的现状与发展 摘要放射治疗在过去的十年中经历了一系列技术革命，相继出现了三维适形放疗（3DCRT）、调强放疗（IMRT）、质子放疗等技术，这些技术的主要进步是靶区剂量分布适形性的提高。但是，由于呼吸运动等因素的影响，在放疗实施过程中肿瘤及其周围正常组织会发生形状和位置的变化，这种不确定性一定程度阻碍了3DCRT和IMRT技术的发展。图像引导放疗技术（IGRT）的出现，对补偿呼吸运动影响的肿瘤放疗取得了很好的疗效，特别是近年来提出的四维放射治疗（4DRT）技术，进一步丰富了IGRT的实现方式。本文将详细介绍现有的各种放疗技术及其存在的问题，同时讨论一下放疗技术的未来发展方向。 关键词图像引导放疗；锥形束CT；四维放疗；呼吸门控系统 1引言 理想的放疗目的是精确给予肿瘤高剂量的同时尽量减少对靶区周围正常组织的照射。近年来3DCRT和IMRT技术实现了静态三维靶区剂量分布的高度适形，较大程度上解决了静止且似刚性靶区的剂量适形放射问题。然而，在实际放疗过程中，主要由呼吸运动引起的内部组织的运动和形变（主要是胸部和腹部的靶组织），严重影响了IMRT和3DCRT技术的准确实施。如在单次放疗中，呼吸运动和心脏跳动会影响胸部器官或上腹部器官的位置和形状，胃肠蠕动也会带动邻近的靶区；在分次放疗间随着疗程的进行出现的肿瘤的缩小或扩展；消化系统和泌尿系统的充盈程度；在持续的治疗过程中患者身体变瘦或体重减轻等造成的靶区和标记的相对移位。针对上述问题，我们迫切需要某种技术手段去探测肿瘤的摆位误差和运动形态，并且这种技术可以对靶区的形态变化采取相应的补偿和控制措施。IGRT正是基于以上问题的出现而产生的。现在我们可以采用在线校位和自适应放疗技术去解决分次间的摆位误差和靶区移位问题，也可以采用呼吸限制、呼吸门控、四维放疗等技术对单次放疗中出现的靶区运动进行补偿和控制，而这些技术都是属于IGRT的范畴[2]。后面的内容将分别介绍IMRT技术、IGRT 技术的不同实现方式，包括呼吸限制、呼吸门控、自适应放疗、四维放疗，最后介绍一下未来放疗技术及设备的发展方向。 2肿瘤放疗技术的现状 由于目前各种放疗技术各具优势及经济市场发展等原因，不同的放疗技术还处于并存的状态，适形调强放疗和图像引导放疗的部分技术代表了放疗领域的现状。 2．1适形调强放射治疗 适形调强放疗技术包括三维适形放疗和调强放疗。三维适形放疗是通过采用立体定位技术，在直线加速器前面附加特制铅块或利用多叶准直器来对靶区实施非共面照射，各射野的束轴视角（beam eye view, BEV）方向与靶区的形状一样，使得剂量在靶区上的辐射分布可以更加准确，而对周围正常组织的照射又可降到较低程度[3]。与以往的常规放疗相比，三维适形放疗设备的突出优势是多叶准直器的使用。多叶准直器所产生的辐射野可以根据肿瘤在空间任何角度方向（一般指机架旋转360度范围内）上的几何投影形状而改变，使辐射野的几何形状与肿瘤投影相匹配。如美国Varian生产的23EX直线加速器上面装配有60对多叶

放射治疗设备——最全重点

放射治疗专业《放射治疗设备》试题集1 一、名词解释 1、放射治疗:放射治疗是由一种或多种电离辐射的治疗方式组成的医学治疗。通俗的 讲，放射治疗就是利用放射源或各种医疗设备产生的高能射线对肿瘤进行治疗的技 术，简称“放疗”。 2、放疗设备:利用原子核或人工装置产生射线治疗肿瘤的设备。 3、射线特性: 4、以钴-60做放射源，用γ射线杀伤癌细胞，对肿瘤实施治疗的装置。 5、医用电子直线加速器：医用电子直线加速器是利用微波电场，沿直线加速电子到较 高的能量应用于医学临床的装置。 6、放射治疗计划系统: 7、剂量监测系统: 指的是加速器本身具备的剂量测量及监控系统。 8、医用电子加速器进行放射治疗的等中心原理：只要将患者的肿瘤中心置于等中心点 上，无论旋转机架、辐射头和治疗床处于什么角度，或作任何旋转，辐射野中心始终与肿瘤中心重合。 9、加速管特性：电子刚注入到加速管中时，动能约为10-40KeV，电子速度约为 v=0.17-0.37c；当加速到1-2MeV时，电子速度就达到v=0.94-0.98c，其后能量再增加，电子速度也不再增加多少了。 10、外照射(teletheraphy): 位于体外一定距离，集中照射人体某一部位 11、近距离照射(brachytherapy): 将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的 天然腔内进行照射。 12、射线中心轴： 13、照射野(A)： 14、源皮距(SSD)： 15、源瘤距(STD)： 16、放射源（radioactive source）: 活度与比活度都在规定水平上一定量的放射性核素物 质。 17、辐射源（radiation source）: 放射治疗装置中能发射电离辐射的部件或放射源的统 称。 18、辐射束（radiation beam）: 当辐射源可以看作点源时，由辐射源发出的、通过一个 立体角内空间范围的电离辐射通量，泄漏辐射和散射辐射不构成辐射束。 19、辐射束轴（radiation beam axis）: 对于一个对称的辐射束，通过辐射源中心以及限 束装置两对有效边缘中分线交点的直线。 20、辐射野（radiation field）: 与辐射束相交的一个平面内的区域，在此区域内辐射强度 超过某一比例或指定的水平。 21、剂量监测计数的定义是：剂量监测系统显示的，可以计算吸收剂量的计数。 22、计划设计：定义为确定一个治疗方案的全过程。传统上，它通常被理解为计算机 根据输入的患者治疗部位的解剖材料如外轮廓、靶区及重要组织和器官的轮廓及相 关组织的密度等，安排合适的射野(如体外照射)或合理布源(如近距离照射)，包括使 用楔形滤过板、射野挡块或组织补偿器等进行剂量计算，得到所需要的剂量分布。 23、等中心: 二、填空

放射治疗发展

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/583993606.html, 放射治疗发展 作者：史谭颂 来源：《学习与科普》2019年第12期 一、放射治疗是什么 放射治疗是利用高能射线来破坏癌细胞，使其失去分裂的能力，来达到治疗肿瘤的一种方法。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其他粒子束等。放射治疗可以杀灭大部分肿瘤细胞，从而控制肿瘤的生长速度，延长患者的生命。据调查统计，约70%的癌症患者需要通过放射治疗治疗癌症，而大约有45%的癌症可以被治愈，其中通过手术治愈的有22%，通过放射治疗治愈的有18%，通 过化疗治愈的有5%。放射治疗对肿瘤的治疗效果越来越明显，其的作用和地位也越来越突出，现在放射治疗已经成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。 放射疗法虽然只有几十年的历史，但其发展速度很快。 二、放射治疗的科技革命 在1895年，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现x射线，并在1901年获得首届Nobel物理学奖，他的发现为医疗影像技术提供了基础。在1896年，法国物理学家安东尼·亨利·贝克勒尔发现放射性核素铀。在1898年，居里夫人发现放射性核素镭，并首次提出“放射性”概念。并在1903年，贝克勒尔与居里夫妇一起荣获诺贝尔物理学奖。正是因为伦琴、贝克勒尔和居里夫妇的开创性的发现，才有了现在的放射治疗。 在伦琴发现X射线一年后，一个参与了X射线研发的助手多次使用自己的手去检测X射线的输出，导致其出现皮肤溃疡并病变，所以开始出现多度使用X射线会导致身体癌变的观 念出现。但是在1899年，瑞典医生却用X射线治疗好了一例皮肤癌患者，这在当时引起了很大的关注，放射治疗技术进入热潮时期。到1906年的时候，人们发现电离辐射只对部分的病种和病例有效，而且放射治疗会对人体造成放射损伤。因为当时放射治疗的设备不够先进，基本靠医生手工进行操作，所以对医疗人员也会造成辐射损伤。而且设备的不先进以及医疗人员的专业水平不一，导致无法准确测量电离辐射的质和量。所以，放射技术进入低潮时期。随着大量的动物试验，人们认识到细胞增殖能力越强，其放射敏感性也就越高，但细胞分化程度越大，其放射敏感性也就越低，这一概念是放射治疗的重要依据。在20世纪五十年代以前，有些放射治疗难以达到较好的治疗效果，于是有的肿瘤医师开始考虑将两种作用不同的治疗方法结合起来使用，但由于当时并没有很好的设备和理论支持，所以并没有成功。直到20世纪五十年代高能放射线60钴治疗机及直线加速器得到了应用，提高了X线治疗机的能量，这才使得手术可以与放疗结合进行治疗，并且奠定了放射治疗法在肿瘤治疗领域的地位，同时延长了肿瘤患者的寿命，并使一部分患者能得到临床治愈的效果。

磁共振模拟(MRSIM)_肿瘤放疗模拟技术新前沿

磁共振模拟——站在肿瘤放疗的最前沿 磁共振模拟 站在肿瘤放疗的最前沿
黄岁平 博士 关键词：磁共振模拟 MRSIM 据有关调查显示，目前全世界范围内的肿瘤患者，约有 70%需要接受不同程 度的放射治疗，以达到治愈肿瘤或缓解症状、改善生活质量的目的。能够最大限度 地把放射剂量集中到病变（靶区）内，杀灭肿瘤细胞，同时使其周围正常组织和器 官少受或免受不必要的照射，从而得到保护，是肿瘤放射治疗一直以来追求的目 标。 20世纪 70年代 CT的使用是放射治疗计划所取得的一个巨大进步。引入 CT 图像的模拟增加了临床医生对靶区体积的空间意识，从而较之原有的传统治疗的靶 区体积（由垂直 X线胶片确定）产生了一个质的改变-----CT扫描得到一系列断层 轴面，经过多种方式的三维重建，形成一个三维计划，这使得适形放射治疗 （CRT）的概念得以实现。但 CT却有一些先天的局限性----它只对具有不同的电 子密度或 X线吸收特征的组织结构具有较好的分辨率（如空气对骨或对水或软组 织），但如果没有明显的脂肪或空气界面，则对具有包括肿瘤在内的相似电子密度 的不同软组织结构区分较差。相比之下，磁共振最大的优点就是对具有相似电子密 度的软组织有较强的显示能力并且能区分其特征。在这种情况下，磁共振能够更好 的提供靶区的轮廓，不但包括肿瘤的范围，而且还包括临近的重要软组织器官。通 过更准确地定位肿瘤靶区、避免危及临近的组织器官、以及提高局部控制率等。
一．磁共振模拟独特的优越性。
事实上，临床医生早已意识到诊断性的 MRI扫描对肿瘤体积的确定具有相当 重要的信息补充，引入 MR图像作定位由来已久。最早通常是由医生用肉眼在 MRI上观察疾病的范围，然后手工将数据转移至模拟胶片或 CT扫描片上，这种方 法极易产生解释和转译错误。第二种方式是通过使用一种放大投影系统将 MRI图 像叠加到模拟胶片或 CT图像上进行融合处理的 MR辅助的模拟。第三种更加定量 的方式是将 MRI图像与 CT图像进行融合，那样就可以将 MRI上具有较高分辨率 的肿瘤图像与几何精确的 CT图像中电子密度信息结合起来。但以上任意一种融合 方式都是在放疗过程中增加了一个步骤，也就是说，延长了整个放疗过程花费的时 间，加重了医生的工作任务，加大了病人的经济负担，也增加了误差的可能性及偏 离度。现在我们已经很明确对于中枢神经系统部位如颅底和脊髓部位的肿瘤，以及 软组织肉瘤和盆腔肿瘤，MRI成像已远优于 CT成像。这些情况下，就可以单纯借 助 MR图像完成模拟工作，因为 MRI有许多优于 CT方面的特点， 直接利用 MR 图像进行模拟定位有着不可替代的优越性：

肿瘤放射治疗知识点及试题

名词解释 1.立体定向放射治疗（1. 2.2）指借助CT、MRI或血管数字减影仪(DSA)等精确 定位技术和标志靶区的头颅固定器，使用大量沿球面分布的放射源，对照射靶区实行聚焦照射的治疗方法。 2.立体适形放射治疗（1.2.2）是通过对射线束强度进行调制，在照射野内给出 强度变化的射线进行治疗，加上使用多野照射，得到适合靶区立体形状的剂量分布的放射治疗。 3.潜在致死性放射损伤（1.2.4）当细胞受到非致死放射剂量照射后所产生的非 致死性放射损伤，结局可导致细胞死亡，在某些环境下（如抑制细胞分裂的环境）细胞的损伤也可修复。 4.亚致死性放射损伤（1.2.4）较低剂量照射后所产生的损伤，一般在放射后立 即开始被修复。 5.加速再增殖（1.2.4）在放疗疗程中，细胞增殖的速率不一，在某一时间里会 出血细胞的加速增殖现行，此现象被为称为加速再增殖。 6.常规放射分割治疗（1.2.1）是指每天照射1次，每次1.8-2.0Gy，每周照射 5d，总剂量60-70Gy，照射总时间6~7周的放疗方法。 7.非常规放射分割治疗（1.2.1）指对常规放射分割方式中时间-剂量-分割因子 的任何因素进行修正。一般特指每日照射1次以上的分割方式，如超分割治疗及加速超分割治疗。 8.放射增敏剂（1.2.1）能够提高放射肿瘤细胞的放射敏感性以增加对肿瘤的杀 灭效应，提高局控率的药物。包括嘧啶类衍生物、化疗药物和缺氧细胞增敏剂。

9.放射保护剂（1.2.1）能够有效的保护肿瘤周围的正常组织，减少放射损伤， 同时不减少放射对肿瘤的杀灭效应化学修饰剂。 10.热疗（1.2.1）是一种通过对机体的局部或全身加温以达到治疗疾病的目的的 治疗方法。 11.亚临床病灶临床及显微镜均难于发现的，弥散于正常组织间或极小的肿瘤 细胞群集，细胞数量级≤106，如根治术或化疗完全缓解后状态。 12.微小癌巢为显微镜下可发现的肿瘤细胞群集，细胞数量级>106,如手术边 缘病理未净。 13.临床病灶临床或影像学可识辨的病灶，细胞数量级≥109，如剖腹探查术或 部分切除术后。 14.密集肿瘤区（GTV）指通过临床检查或影像检查可发现（可测量）的肿瘤范围， 包括原发肿瘤及转移灶。 15.计划靶区（PTV）指考虑到治疗过程中器官和病人的移动、射野误差及摆位 误差而提出的一个静态的几何概念，包括临床靶区和考虑到上述因素而在临床靶区周围扩大的范围。 CTV+0.5cm 16.“B”症状临床上将不明原因发热38℃以上，连续3天；盗汗；不明原因 体重减轻（半年内体重减轻大于10%）称为“B”症状。 17.咽淋巴环（韦氏环，Waldege’s ring）是由鼻咽腔、扁桃体、舌根、口咽 以及软腭背面淋巴组织所围绕的环形区域。 1、肿瘤放射治疗学：是研究和应用放射物质或放射能来治疗肿瘤的原理和方法一门临床学科。它包括放射物理学、放射生物学、放疗技术学和临床肿瘤学。 2、放射物理学——研究各种放射源的性能和特点，治疗剂量学和防护。 3、放疗技术学——研究具体运用各种放射源或设备治疗病人，射野设置定位技术摆位技术。 4、放射生物学——研究机体正常组织及肿瘤组织对射线反应以及如何改变这些反应的质和量。

肿瘤放射治疗学试题及答案

肿瘤放射治疗学试题及答案 1、恶性肿瘤:是在人类正常细胞基础上，在多种致癌因素作用下，逐渐形成的、 不断增殖的、个体形态变异或缺失的、具有迁徙和浸润行为的细胞群。临床上常表现为一定体积的肿物。 2、我国目前肿瘤放疗事故（恶性肿瘤最新发病率）为：10万人口每年280例。 3、肿瘤放疗：放射治疗就是用射线杀灭肿瘤细胞的一种局部治疗技术。 4、放疗时常用的射线：射线分两大类：一类是光子射线，如X、γ线，是电磁 波；一类是粒子，如电子、质子、中子。 5、放疗的四大支柱：放射物理学、放射生物学、放射技术和临床肿瘤学。 6、肿瘤细胞放射损伤关键靶点：DNA。 7、射线的直接作用：（另一种答案：破坏单键或双键）。任何射线在被生物物质 所吸收时，是直接和细胞的靶点起作用，启动一系列事件导致生物改变。如：电离、光电、康普顿。 8、射线的间接作用：（另一种答案：电解水-OH，自由基破坏）。射线在细胞内可 能和另一个分子或原子作用产生自由基，它们扩散一定距离，达到一个关键的靶并产生损伤。 9、B-T定律：细胞的放射敏感性与它们的增殖能力成正比。与它们的分化程度 成反比。 10、影响肿瘤组织放射敏感性的因素:组织类型、分化程度、临床因素。 肿瘤自身敏感性：肿瘤负荷、肿瘤分型、分期；肿瘤来源和分化程度；肿瘤部位和血供；照射剂量；2、化学修饰与肿瘤放射效应：放射增敏剂：氧气、多种药物；放射保护剂：低氧、谷胱甘肽加温与放疗；430C加温自身即可杀灭肿瘤细胞；能使S期细胞、乏氧细胞变的敏感；热休克蛋白，42-4450C, 2/周；3、放疗与同步化疗：空间协作：放射控制原发，化疗控制转移；毒性依赖：必须注意两者叠加问题；互相增敏：联合应用，疗效1＋1＞2，机制不详；保护正常组织：缩小病灶，减少剂量； 11、放射野设计四原则：1、靶区剂量均匀：治疗的肿瘤区域内吸收剂量要均匀，剂量梯度部超5％，90％剂量线包整个靶区。（野对称性）；2、准确的靶区和剂量：即CTV准确，考虑到肿瘤类型和生物学行为（不同胶质瘤外扩大不一样），

《放射治疗学》考试题

. '. 《放射治疗学》试卷姓名专业 一、单项选择题（每题2分，共40分。请将答案写在表格内） 1.用于治疗肿瘤的放射线可以是放射性核素产生的射线是： A．αB．δC．θ 2.X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的射线是： A．γB．αC．X 3.各类加速器也能产生的射线是： A．电子束B．高级质子束C．低能粒子束 4.放射治疗与外科手术一样，是： A．局部治疗手段B．全身治疗手段C．化学治疗手段 5.放射治疗是用什么物质杀伤肿瘤细胞，达到治愈的目的？ A．放射线B．化学药物C．激光 6.放射线治疗的适应证比较广泛，临床上约有多大比例的恶性肿瘤病人需要做放射治疗？A．50% B．70% C．90% 7.60钴的半衰期是： A．5.27年B．6.27年C．7.27年 8.几个半价层厚度的铅,可使原射线的透射率小于5%? A．4.5~5.0 B．6.5~7.0 C．7.5~8.0 9.照射患者一定深度组织的吸收剂量为： A．组织量B．空气量C．机器输出量 10.放射源到体模表面照射野中心的距离是： A．源皮距B．源瘤距C．源床距 11在放射治疗中，直接与肿瘤患者治疗有关的常用设备有： A．DSA B．适形调强C．加速器和钴-60治疗机 12.60钴治疗机的半影有： A．物理半影B．化学半影C．散射半影 13.高能x射线的基本特点是： A．等中心照射较60钴治疗机更准B．在组织中有更高的穿透能力C．照射更准确 14.高能电子束的基本特点是： A．高能电子束易于散射B．主要用于深部肿瘤的照射 C．不同能量的电子束在介质中有确定的有限射程 15.模拟治疗定位机的临床应用主要表现在： A．肿瘤和敏感器官的定位B．评价治疗计划的好坏C．固定病人的体位 16.放射治疗中用的楔形板的楔形角度有： A．100 B.200 C.300 D.400 17.放射敏感的肿瘤是指： A．给以较低的剂量即可达到临床治愈B．给以较低的剂量即可达到永久治愈C．该类肿瘤不易远处转移 18.立体定向放射治疗是： A．精确放射治疗B．根治性放射治疗C．普通放射治疗 19.一般来讲，人体组织细胞对放射线的敏感性与组织繁殖能力成正比，与分化程度成反比，即： A．繁殖能力愈强的组织对放射线愈敏感 B．繁殖能力愈强的组织对放射线愈不敏感 C．分化程度愈高的组织对放射线愈敏感 20.各种不同组织接受照射后能够耐受而不致造成不可逆性损伤所需要的最大剂量为： A．该组织的耐受剂量B．该组织的损伤剂量C．该组织的治疗剂量 二、填空题（每空1分，共40分） 1．在照射的线束内，把线束内测量的同等剂量点连线的曲线称_______________。 2．远距离放射治疗的方式有__________放射治疗技术，__________放射放射治疗技术，_________放射治疗技术。3．近距离放射治疗的方式有____________技术，______________技术，_________技术，_____________技术。 4.放射治疗的种类有___________放射治疗，____________放射治疗，__________放射治疗，__________放射治疗，___________放射治疗。 5.肿瘤区__________是指通过临床或影像检查可发现的肿瘤范围，包括_____________，_____________和____________。 6.恶性肿瘤的放射治疗剂量应当选择在正常组织能够耐受且肿瘤细胞致死的范围内，这样才能使肿瘤逐渐消退，周围正常组织不产生严重损伤。对射线不同敏感的肿瘤放射剂量大致分：_______________的肿瘤剂量，______________肿瘤剂量，______________的肿瘤剂量，_____________的肿瘤剂量，_________放射治疗剂量。 7.根据楔形板造成的等剂量曲线倾斜变形结果看，楔形板使用具有__________，放疗摆位中必须注意其__________，严格遵守___________的要求，如果使用中楔形板方向出现错误，结果将适得其反。 8.肿瘤放疗中，由于病灶总是不规则形状，常需要用铅挡块或加速器多叶准直器系统屏蔽遮挡___________或____________，使其免受或少受照射，形成___________。 9.斗蓬野照射技术一般适用于___________隔上病变的治疗，照射范围包括______，___________，__________，___________。 10.全身照射主要用于____________及某些全身广泛性且对_______________的恶性肿瘤的治疗。 11.全身照射技术主要用于白血病的骨髓移植予处理，可以达到三个目的，_________________，________________，________________________。 12.体位固定技术大致分两种_______________, ________________。 三、问答题（20分） 阐述60钴治疗机的临床应用特点。

肿瘤放射治疗技术新进展

肿瘤放射治疗技术新进展 2007-12-17 放射肿瘤学由于高科技的发展已取得了许多理论上和技术上的突破，本文简要介绍了放射生物科学，生物等效剂量超分割以及三维调强立体定向放射等技术的进展。 1放射生物学进展 1.1放射生物学的进展以线性——平方模式(Linear-Quadratic model)来解释放射生物学中的反应，以α/β系数来预测放射治疗剂量时间疗效关系，为放射生物学开辟了较为广阔的天地。近年来深入研究了细胞周期，即增殖期(G1-S-G2-M)和静止期(G0)的关系，为此提出了4个R：即是修复(Repair)，再氧化(Reoxygenation)和再分布(Redistribution)和再增殖(Regeneration)作为指导放射生物中克服乏氧等问题的研究要点，放射生物学推进到目的明确，针对性强的有效研究中去。近年来在研究细胞修复和增殖中又进一步了解到细胞凋亡(Apoptosis)和细胞分裂(Mitosis)的关系后，提出了凋亡指数(AI)与分裂指数(MI) (Apoptosisindex/Mitosisindex)比来予测放射敏感性和预后，指导调发自发性凋亡和平衡各种细胞的抗放、耐药(即Resistant RT和Resistant Chemotherapy)，并由此估计复发，研究增敏，开发出超分割、加速超分割治疗等新技术，从而取得了科研及临床的许多新结果，加深了理论深度，开拓出新的领域，推动了放射治疗学的进展。 1.2DNA和染色体研究 为了测定肿瘤细胞本身辐射损伤，染色体中DNA链中的断裂(单链断裂SSB和双链断裂DS，其断裂的准确位置，以及在这个过程中，肿瘤细胞如何进行修复，也观察到错误修复，以及无修复等对细胞的子代产生的决定作用。目前临床用对DNA调节机制的多种原理表达进行测试，可以分清那些是有意义的表达，那些是灵敏的表达，建立对临床治疗，预后评估的方法学和化验项目，指导放射生物学，放射物理学，临床放射肿瘤学的发展，使更有目的性，针对性和实用性。放射生物学从细胞水平已进入到大分子水平，从纯实验室过渡到临床初步应用阶段。 2放射物理技术的进展 2.1立体定向治疗的实现 基于电子计算机精度提高，双螺旋CT及高清晰度MRI出现，因此立体定向治疗应运而生，目前使用的γ－刀，从某种意义来说是一个立体定向放射手术过程(Sterol Radiation Surgery,SRS)，它通过聚焦，等中心照准，于单次短时间或多次较长时间给予肿瘤超常规致死量治疗，达到摧毁瘤区细胞的目的，γ刀利用约30～200个钴源，在等中心条件下，从立体不同方向位置，在短距离内对细小肿瘤(或良性肿瘤，先天畸形等病灶，一般约1～2cmΦ)进行一次或多次照射，给予总剂量超过肿瘤及正常组织耐受量，用准确聚焦的办法使多个60Co源的剂量集中在靶区，分射束聚焦使周围正常组织受量仍在可能的耐受量中，由于采用电脑、CT，以及准确的立体设计定位，因而射野边界锐利可达±2mm以下，确保了非瘤区正常组织安全。应用于脑部的良性小肿瘤和先天性畸形效果尤佳，应用于脑干等生命禁区

放射治疗进展

第四节肺癌的放射治疗进展 王绿化王颖杰 中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院 肺癌是世界范围内为最为常见的恶性肿瘤之一，根据来自全国肿瘤防治办公室的报 告，国内肺癌的发病率和死亡率占城市恶性肿瘤之首位。非小细胞肺癌占全部肺癌病例 的80％，临床工。Ⅱ期病例手术治疗的5年生存率约为40％。遗憾的是可手术病例仅 占全部肺癌病例的20％。30％。约30％一40％的病人在确诊时为局部晚期，40％的病 人确诊时发现有远地转移。肺癌的治疗需要采用综合治疗手段，这是从事肿瘤临床工作 的各个专业的医师的共同认识。放射治疗是肺癌治疗的重要手段之一。放射治疗由于专 业的特殊性，以及医学教育对放射治疗所涉及的不足(包括放射物理学和放射生物学的 知识)。使得放射治疗的知识普及存在明显的缺陷。直接影响临床实践中综合治疗的有 效开展。本节将从不同方面讨论肺癌的放射治疗，希望不仅对从事放射治疗专业的同道狲—隅¨盏帮-临床肿瘤学进展 有参考价值，更希望能帮助从事肺癌治疗的非放射治疗专业的同道了解肺癌的放射治 疗。 一、放射治疗在肺癌治疗中的地位 放射治疗是局部治疗手段，与同样为局部治疗手段的外科手术相比，其适应范围更 为广泛，不仅能够用于局部病变的治疗(早期和局部晚期病例)，对晚期病例，合理地 选择放射治疗，将能够获得满意的姑息治疗效果。 Scott Tyldesley等应用循证医学的方法对放射治疗在肺癌治疗中的作用进行分析，在小细胞肺癌的治疗中，53．6％病例在其病程的不同时期需要接受放射治疗，45．6％的病 例在首程治疗中需要接受放射治疗。而在非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗中，64．3％的 病例需要接受放射治疗，45．9％的病例在首程治疗中接受放射治疗。不同期别的NSCLC 治疗方式的选择不同。工、Ⅱ期NSCLC以手术治疗为主，但其中约20％～30％的早期 病例因合并内科疾病(心肺功能不全，糖尿病)、病人高龄或拒绝手术而选择放射治疗。 工、Ⅱ期接受手术的病例中，约15％因手术切缘阳性或术后复发而需要接受放射治疗。 在I}缶床Ⅲ期NSCLC中，可手术病例不足20％。80％的病例需要行放疗或放疗／化疗综合 治疗。对手术切除的Ⅲ期病例，放射治疗仍然作为术后治疗的指征。Ⅳ期NSCLC放射 治疗作为姑息治疗手段，65％的病例在其病程的不同阶段需要接受放射治疗。 综合治疗是肿瘤(包括肺癌)的治疗模式，肿瘤病人能否获得最佳的治疗方案，仅 放射治疗科医师掌握肿瘤放射治疗指征是不够的，还需要肿瘤外科医师和肿瘤内科医师 熟知肿瘤放疗适应证。对放疗医师同样需要了解肿瘤外科和肿瘤内科的知识。 二、早期非小细胞肺癌的放射治疗 外科手术仍然是早期NSCLC的首选治疗手段。I、Ⅱ期病例手术治疗的5年生存 翠分别为53％～70％和48％～56％。然而，有部分早期病例因心肺功能差、合并其他 内科疾病或病人体弱而不能耐受手术治疗；或病人拒绝手术治疗。临床经验认为，对这 组病人，放射治疗是一种有效的治疗手段。新的临床研究结果显示，对早期可手术的非 小细胞肺癌，精确放射治疗(立体定向放射治疗和三维适形放射治疗)获得与手术治疗 相似的结果。 适形放射治疗和立体定向放射治疗的临床研究进展，显示放疗在早期NSCLC治疗 中的应用前景。Cheung和Mackillop等报道102例早期非小细胞肺癌局部野(involved．field)照射的治疗结果，照射剂量为52．5120／4。中位生存期24个月，3年生存期35％，5年生存期16％。因此认为，对早期非小细胞肺癌局部野照射能使部分病例获得治愈， 早期非小细胞肺癌局部野照射的治疗技术可应用于不能适应手术的病例和因严重肺功能 不全不能耐受大野照射的病例。 Uematsu报道50例早期非小细胞肺癌(T。一：N0)立体定向放射治疗(stereotactic ra．

医用放射治疗设备新进展

医用放射治疗设备新进展 北京医疗器械研究所 赵洪斌 王小韵 北京市北三环中路2号，100011 摘 要：放射治疗（Radiation therapy）是利用放射线治疗各种肿瘤的临床方法。放射治疗与外科手术治疗、化学药物治疗是现代临床治疗肿瘤的三大手段。国际卫生组织（WTO）的统计数据表明：（1）70%左右的肿瘤患者需要接受放射治疗；（2）肿瘤治愈率45%中，手术治疗贡献为22%，放射治疗为18%，化疗为5%。因此，放射治疗在肿瘤治疗中所起的作用是不可替代的。近十几年，临床放射医学提出了避免照射和提高肿瘤局部控制率的新要求，为适应临床医学的新要求，以医用电子直线加速器为代表的外照射放疗设备呈现出前所未有的技术快速提升，设备不断推陈出新的发展态势。概括总结其技术发展历程为：上世纪80年代以前的常规放疗，90年代初的立体定向治疗，90年代中期的适形放射治疗，90年代末期的适形调强放射治疗，以及当今的图象引导放射治疗。 以医用电子直线加速器为代表的国产放疗设备事业经过30年的磨砺，在国内市场的激烈竞争中取得了令人瞩目的成绩，国际一流水准的产业化基地相继建成标志着国产放疗设备事业已经进入成熟发展阶段。 1．放射治疗分类 （1） 按射线源类型分类 放射治疗使用的放射源主要有三类：①放射性核素产生的α、β、γ射线；②电子加速器产生的不同能量的X射线和电子束；③重离子加速器产生的质子束、中子束、π- 介子束和其它重粒子束等。 （2） 按照射方式不同分类 临床治疗上，上述放射源以三种基本照射方式进行治疗：①体外远距离照射（简称体外照射）（External Irradiation）,放射源位于患者体外一定距离，集中照射身体某一部位，如图1所示； ②近距离照射（Brachytherapy）,包括腔内照射、组织间照射等。将放射源密封后直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内，如舌、鼻、咽、食管、宫颈等部位进行照射，如图2、3、4所示；③内照射（Internal Irradiation），是用液态放射性核素经口服或静脉注射进入患者体内，这些核素被病变组织选择性吸收，对特定组织进行照射，如用碘-131治疗甲状腺癌、磷-32治疗癌性胸水等。内照射又称为内用核素治疗。 能够产生符合临床放射治疗要求的设备统称为放射治疗设备（The Equipment of Radiotherapy）。 图1 体外远距离照射（External Irradiation）

2015年肿瘤放射治疗技术(中级)专业知识真题知识点

2015年肿瘤放射治疗技术（中级）专业知识真题知识点山西医科大学第一医院放疗科傅炜 1、近距离照射治疗距离5mm~5cm 2、铯137具有和镭相同的穿透力，同等当量具有类似的剂量分布。放射性比度不可能做得太高，多用于腔内照射。铯134的半衰期比铯137短得多。 3、铱192，在距源5cm范围内任意点的剂量率与距离平方的乘积近似不变。半衰期74.2天。 4、碘125源的γ射线能量较低，主要用于眼内黑色素瘤的巩膜外插植。 5、钯103的半衰期比碘125更短，比碘125能产生更高的生物剂量效应。 6、锶90可用于治疗表浅病变，同时不会影响皮肤的血液供应 7、锎252为中子放射源。 8、医用加速器的种类有三种：电子感应加速器，电子直线加速器和回旋加速器 9、电子直线加速器是利用微波电场把电子加速到高能的装置 10、X线治疗机使用复合滤过板，要注意防止次序，从射线窗口向外，先放原子序数高的。 11、钴60治疗机几何半影的计算公式（书上有）

12、钴60治疗机电源具有足够的内阻抗，使用有载和空载两种稳定状态之间的电压波动不超过±5% 13、1953年第一台行波电子直线加速器在英国投入使用。 14、磁控管，3000兆赫兹频段，兆瓦级的脉冲大功率震荡管 15、微波功率源有磁控管和速调管 16、巴黎系统的布源规则（书上） 17、步进源计量学系统，AL=L-10mm 18、模拟定位机射野“井”字界定线的用途（书上） 19、CT模拟机的定位床的进床精度应保持在0.5mm之内 20、组织补偿器放置在射野挡块托架上。 21、射野胶片照相验证（书上） 22、EPID可用于位置验证和剂量验证。 23、肿瘤剂量的不确定度应控制在±5%以内；接受照射的治疗体积内，处方剂量的变化应在﹢7%和-5%以内 24、热点的概念（书上） 25、治疗验证，独立核对常用于常规放疗和适形放疗，模体测量用于调强放疗，在体测量在我国不是必须要做的 26、对于体厚20cm的患者，10~25MV能量的X线比较理想。 27、高能电子束照射，电子束能量E0≈3*d后+2~3（MeV） 28、两野对穿照射，一般应该使每野在体位中心处的深度剂量≥70% 29、优化算法，积分方程的逆向直接求解：傅里叶变换；使

放射治疗设备与技术的应用和最新进展_徐胜

放射治疗设备与技术的应用和最新进展第二军医大学东方肝胆外科医院（200438）徐胜孟岩 现阶段，肿瘤已经发展成为威胁人类生命健康的常见疾病，而手术、肿瘤放射治疗及化学治疗是目前对恶性肿瘤进行治疗的主要手段。2008年统计资料表明，恶性肿瘤的治愈率已经达到了45%，手术、放射治疗、化学治疗的贡献率分别为22%、18%、5%，从这一资料我们可以看出，除手术治疗外，放射治疗已经发展成为局部治疗肿瘤的一种极为有效的手段[1]。现对近年来在临床广泛应用的几种放射治疗设备和技术、分析其应用和进展，希望能为临床肿瘤的治疗提供一定的参考。 1三维适形放射治疗设备的应用及进展 随着医学技术的不断进步与发展，计算机和医学数字图像处理技术得到了飞速发展，已经能够准确勾画出人体内的实体肿瘤空间形状，在此基础上，临床放射治疗将剂量分布应吻合靶区形状的想法提了出来，常规放射治疗设备的圆形和矩形照射野逐渐退出医疗舞台，3D适形放射治疗设备随之被成功研制出来并在短时间内在临床得到了广泛的应用。在直线加速器基础上增加双肺平均剂量（MDL）和相应的三维治疗计划系统（3D-TPS）[2]。运用3D-TPS对非共面不规则野进行设计，然后进行分次照射，多叶准直器调节截面形状，符合束流观视方向上得肿瘤靶区轮廓，可以运用直观射线束包裹肿瘤，使重要器官免受损伤，这样就能够有效提高靶区边缘剂量，使靶区剂量得到总体的提升，从而促进肿瘤局部控制率得到极大程度提升。运用3D TPS能够将精度在2%~3%范围的精确计划得出来，达到精确治疗肿瘤的目的，同时也要求医用直线加速器具有更为良好的运行效率[3]。2调强适形放射治疗设备的应用及进展 三维适形放射技术保持了射野方向的剂量分布和靶区截面形状的统一，但是临床更希望在三维方向上保持高剂量去的剂量分布和靶区体积的统一，并且做到靶区内任一点的剂量等于处方剂量，这就要求束流调控方式能够运用到治疗设备中去，从而对X线束的方向和强度进行有效的控制，或在固定野和旋转运动中运用动态多叶准直器实行调强，同时最大限度地减小靶区以外的组织剂量和受照体积[4-6]。随着CT、磁共振成像（MRI）、容积成像技术（VCAD）、加速器束流控制技术等技术的迅速发展，调强三维适形放射治疗设备应运而生，使临床相关需要得到了有效的满足。该设备的主要技术特点是首先在立体定向定位靶区时借助CT定位机等，然后在这些立体定向定位数据的基础上重建靶区三维图像，再依据临床要求的靶区三维剂量分布，将各射野方向上的二维强度调制函数计算出来，最后运用具有笔形束扫描方式的回旋加速器等对患者进行有效的治疗。该设备显著提升了肿瘤局部控制率，但是需要有较长的治疗时间。 3图像引导放射治疗设备的应用及进展 在肿瘤治疗中，临床上为了更加精确病灶靶区，要求运用新技术有效控制呼吸造成的靶区空间位置移动。肿瘤的位置和大小在一段治疗时间内也会发生变化，图像引导能够自动检测、验证和调整呼吸、位置及肿瘤大小的变化，也就是所说的图像引导放射治疗。图像引导放射治疗设备的主要技术特点是有机结合直线加速器和MV级或kV级的X射线产生、图像实时获取及处理技术，也就是说将Cone Beam（锥形束）CT增加在常规加速器上，从而有效地实现图像引导放射 native coronary artery lesions）trial.Circulation，2002，106（7）：798-803. [3]Sousa JE，Costa MA，Abizaid A，et al.Sirolimuseluting stent for the treatment of instent restenosis：a quantitative coronary an－giography and three-dimensional intravascular ultrasound study. Circulation，2003，107（1）：24-27. [4]Park SJ，Shim WH，Ho DS，et al.A paclitaxel eluting stent for the prevention of coronary restenosis.N Engl J Med，2003，348（16）：1537-1545. [5]Perlman H，Luo Z，Krasinski K，et al.Adenovirus-mediated delivery of the gax transcription factor to rat carotid arteries in-hibits smooth muscle proliferation and induces apoptosis.Gene Ther，1999，6（5）：758-763. [6]Ascher E，Scheinman M，Hingorani A，et al.Effect of p53gene therapy combined with CTLA4Ig selective immunosuppression on prolonged neointima formation reduction in a rat model.Ann Vasc Surg，2000，14（4）：385-392. [7]Lamfers ML，Lardenoye JH，de Vries MR，et al.In vivo sup- pression of restenosis in balloon-injured rat carotid artery by adenovirus-mediated gene transfer of the cell surface-directed plasmin inhibitor ATF BPTI.Gene Ther，2001，8（7）：534-541. [8]金波，罗心平，施海明.冠状动脉再狭窄的动物模型.心血管 病学进展，2005，26（B08）：14-16. [9]Ikeno F，Buchbinder M，Yeung AC.Novel stent and delivery systems for the treatment of bifurcation lesions：porcine coronary artery model.Cardiovasc Revasc Med，2007，8（1）：38-42. [10]Schwartz RS，Edelman ER，Carter A，et al.Drug-eluting stents in preclinical studies：recommended evaluation from a consensus group.Circulation，2002，106（14）：1867-1873. [11]蔡芙侠，史四季，丰慧艳.心血管介入治疗后出现低血压的原 因分析及护理.中国医学工程，2010，18（1）：163. [12]李萍，马萍.探讨心血管介入患者医院感染相关因素及防控措 施.中国疗养医学，2012，21（1）：29-30. （收稿日期：2013-03-12） 通信作者：孟岩

肿瘤放射治疗常用英文缩写

肿瘤放射治疗常用英文缩写 RT Radiotherapy,Radiation Therapy 放疗，放射治疗 放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种方法，是当今治疗肿瘤的三大手段之一。据统计，大约有60～70%恶性肿瘤患者需要接受放射治疗。有些恶性肿瘤通过放疗可以得到根治，并可能获得同类同期肿瘤的手术治疗的疗效，且可保存所在的器官及其功能。 IMRT Intensity Modulated Radiation Therapy 调强放射治疗 调强放射治疗与以往放射治疗技术不同，它通过调节各个方向照射野的野内射线的强度产生非均匀照射野，达到肿瘤的高剂量三维适形分布和危及器官的低剂量分布，从而提高肿瘤的照射剂量，尽可能地减少危及器官和正常组织的受量，最终提高肿瘤局部的控制率，改善肿瘤患者的生存质量。 MLC MultiLeaf Collimator 多叶准直器，多叶光栅 MLC最初设计主要是用于替代射野挡铅，后来发展成了IMRT的基础，控制叶片运动可实现静态MLC和动态MLC调强。 QA & QC Quality Assurance & Quality Control 质量保证和质量控制 放射治疗的QA是指经过周密计划而采取的一系列必要的措施，保证放射治疗的整个服务过程中的各个环节按国际标准准确安全的执行。这个简单的定义意味着质量保证有两个重要内容：质量评定，即按一定标准度量和评价整个治疗过程中的服务质量和治疗效果；质量控制，即采取必要的措施保证QA的执行，并不断修改服务过程中的某些环节，达到新的QA级水平。 －－摘自胡逸民主编《肿瘤放射物理学》p612。 AAPM American Association of Physicists in Medicine 美国医学物理学家协会 AAPM FACT SHEET The AAPM: A scientific, educational, and professional organization of more than 4,700 medical physicists. Headquarters are located at the American Center for Physics in

肿瘤放射治疗设备的发展(综述)

肿瘤放射治疗设备的发展 魏党 放射治疗设备是利用电离辐射对肿瘤进行治疗的装置，主要有γ刀、电子直线加速器、近距离放疗设备和通过计划系统完成的三维适形调强放疗仪等。近距离放疗是将封装好的放射源，通过施源器或输源导管植入患者的肿瘤部位进行照射[1]，或是将细针管插植于肿瘤体内导入射线源实施照射的放疗技术；而调强适形是通过改变射束剖面强度分布，达到形状适形和剂量适形的放疗技术。 一．发展概述 恶性肿瘤是我国居民主要死亡原因之一。目前人类对恶性肿瘤还没有特效治疗方法，放射治疗、化学药物治疗和手术治疗是现阶段治疗肿瘤的三大手段。约有70％的肿瘤患者需要进行放射治疗；治疗时各种不同类型的射线穿过机体，会受肌体中大量存在的水分子的阻挡，其射线的能量可以使水分子电离或激发，形成正、负离子，进而生成活泼自由基或强氧化剂，使细胞中的DNA、RNA等分子键断裂，最后导致细胞变形、遗传基因改变或死亡。放射治疗除了与临床肿瘤学、放射物理学和放射生物学有关外，放射治疗设备的发展起了非常重要的作用；放疗设备是利用电离辐射对肿瘤进行治疗的装置。从1895年伦琴发现了X线后不久就开始了放疗技术。其发展过程大致为： 1. 1898年天然放射性核素镭分离成功；1913-1937年各种能量的X射线管研制成功，为早期的放射治疗提供了两种辐射源-镭源（226Ra）和X射线治疗机，它们产生的放射能量均在千电子伏（keV）范围，而相应的X线管电压在kV范围。所以1896-1950年这一时期放疗叫“kV”阶段。 2. 1951年至今，放射治疗的放射能量进入到“MV”阶段。 通过反应堆生产出人工放射性核素钴-60（60Co）后，在1951年加拿大人首先产生出60Co 治疗机。1948年后各种医用加速器研制成功，加速器可以产生电子束、X线束。最早在1951年电子感应加速器应用于临床。1953年电子直线加速器应用于临床。1970年电子回旋加速器应用于临床。其辐射能量达到MeV范围，治愈率比“kV”阶段有了显著提高。 我国在20世纪60年代开始制造钴-60治疗仪，是当时主要放疗设备，发射γ射线，其能量相当于3～4MV的X线。其特点是：γ射线皮肤剂量低，穿透力强，深部剂量高，适合深部肿瘤治疗；骨组织吸收量低，适合于骨肿瘤治疗及骨旁病变的治疗。γ射线主要是向前散射，旁向散量少，降低了全身剂量，全身反应轻。缺点是装源量小，半衰期短，需要定期