放射治療技術(shù)

放射治療技術(shù)

黃曉靜生物醫(yī)學(xué)工程（醫(yī)學(xué)影像技術(shù)方向）1105512123

摘要：

在臨床中，放射治療是惡性腫瘤治療的手段之一。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的進(jìn)展和為了適應(yīng)臨床

醫(yī)學(xué)在克服癌癥的需要，放射治療技術(shù)也在慢慢地改進(jìn)。本文主要論述了放射治療技術(shù)的原理、裝置

設(shè)施、應(yīng)用和進(jìn)展前景。

關(guān)犍詞：

放射治療學(xué)概念、裝備和應(yīng)用、進(jìn)展前景

引言：

放射治療技術(shù)是由一種或多種電離輻射對惡性腫瘤及一些良性病進(jìn)行的治療，其主要手段是電離

輻射。據(jù)國內(nèi)外資料統(tǒng)計(jì)顯示，70%左右的癌癥患者在其治療過程中采納了放射治療口］。目前，惡性

腫瘤治療的可治愈率為45%,其中放射治療供應(yīng)了18%的貢獻(xiàn)⑵。由此我們知道，放射治療技術(shù)在

腫瘤治療中占著尤為重要的位置。

1.放射治療的原理

1.1放射治療學(xué)

放射治療（簡稱"放療〃）學(xué)是采用射線束治療腫瘤的一門學(xué)科。這些射線可以是放射性核素產(chǎn)生

的a、艮丫射線；x射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的x線；也可以是各類加速器產(chǎn)生的電子

束、質(zhì)子束、負(fù)口介子束以及其它重粒子束等。而放射治療技術(shù)是放射治療學(xué)的重要內(nèi)容之一，放射治

療技術(shù)是在實(shí)施放射治療過程中的一種手段，放射治療技術(shù)是否合理，實(shí)施過程是否精通直接會

影響放射治療效果。

放射治療中最常用到的間接電離粒子是光子，而光子是穩(wěn)定的基本粒子，是量子形式的電磁波。

光子穿過物質(zhì)時(shí)，有可能發(fā)生光電效應(yīng)、康普頓散射效應(yīng)、電子對效應(yīng)等作用。光電效應(yīng)是一個(gè)光子

與原子內(nèi)層電子作用時(shí)，光子全部能量交給電子使其脫離原子自由運(yùn)動的過程；康普頓散射是入射光

子與原子的一個(gè)外層電子相碰，并將其從原子中擊出，而轉(zhuǎn)變了光子自身運(yùn)動方向的過程；電子對效

應(yīng)是光子在原子核的電場內(nèi)被汲取進(jìn)而產(chǎn)生一對正電子與負(fù)電子的過程。光子在人體組織中沒有明顯

的射程，開頭有一段提升的劑量建成區(qū),以后逐步下降,下降速度與能量有關(guān)，能量愈高，下降愈慢。

1.2放療的原則

放射治療的原則是通過電離輻射對人體組織細(xì)胞，或者說,電離輻射在人體組織中傳播是不僅能

殺死腫瘤細(xì)胞，也可以殺死正常細(xì)胞。

2.放療類型

2.1遠(yuǎn)距離放射治療技術(shù)

放射治療技術(shù)分為遠(yuǎn)距離放射治療與近距離放射治療兩類，遠(yuǎn)距離放射治療是最主要的放射治療。

遠(yuǎn)距離放射治療也叫外射束治療,是指輻射源至皮膚間距離50cm的放射治療，遠(yuǎn)距離放射治療的治

療手段是輻射束。輻射束是指當(dāng)輻射源可視為電源時(shí)，在一個(gè)立體角的空間范圍內(nèi)由輻射源發(fā)出的電

離輻射通量。遠(yuǎn)距離放射治療技術(shù)是指采用各種輻射束及其組合來建立高劑量輻射場的方法，輻射束

及其組合方法的不同產(chǎn)生了不同的遠(yuǎn)距離放射治療技術(shù)。

2.1.1常規(guī)放射治療

常規(guī)放療設(shè)施主要指20世紀(jì)80年月以前的深部X線機(jī)、60鉆治療機(jī)和低能醫(yī)用直線加速器，

其特點(diǎn)是采用放射線摧毀人體內(nèi)的腫瘤病灶。由于技術(shù)和手段的限制，放療設(shè)施能量僅在kV級和低能

MV級，多數(shù)采納X線外照為主，有時(shí)輔以電子線或核素近距離治療(腔內(nèi)或間質(zhì)內(nèi)治療)，所開展的

治療技術(shù)也較為簡潔，照耀野設(shè)置數(shù)少，固定束治療多，二維治療方案系統(tǒng)僅能進(jìn)行部分優(yōu)化和截面

內(nèi)劑量分布的簡潔計(jì)算［3］。當(dāng)腫瘤靶區(qū)劑量達(dá)到致死劑量時(shí)，對射線入射路徑上的正常人體組織和器

官損傷較大。

2.1.2立體定向放射治療

立體定向放射治療是基于三維影像、立體定向定位技術(shù)和立體定向治療方案系統(tǒng)的放射治療技術(shù),

是由立體定向放射外科(stereotacticradiosurgery,SRS)進(jìn)展而來的。立體定向放射外科是放射

神經(jīng)外科是放射神經(jīng)外科方法，用于治療功能性神經(jīng)疾病及顱內(nèi)動靜脈畸形等。

2.1.3三維適形放射治療

20世紀(jì)90年月中期，隨著計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像技術(shù)的進(jìn)展(如CT、MRI),人體內(nèi)的實(shí)體腫

瘤的空間外形已經(jīng)可以被精確勾畫，臨床放射治療繼而提出了劑量分布應(yīng)與靶區(qū)外形全都，常規(guī)

放療設(shè)施的矩形和圓形照耀野已不再適合新的要求，隨之勝利研制的3D適形放療設(shè)施快速在臨床得到

推廣和應(yīng)用。三維適形放射治療(3dimensionalconformalradiotherapy,3DCRT)的主要技術(shù)特

點(diǎn)是在直線加速器基礎(chǔ)上增加了MLC和相應(yīng)的3DTPS。采用3DTPS設(shè)計(jì)非共面不規(guī)茸野進(jìn)行分次照

耀,野截面外形由多頁準(zhǔn)直器(multileafcollimator,MLC)調(diào)整，使與束流觀視方向(beam's

eyeview)上腫瘤靶區(qū)輪廓相符合，能直觀射線束對腫瘤的包裹和避開重要器官，便可以使靶區(qū)邊緣劑

量提高，總體提高靶區(qū)劑量，從而提高腫瘤局部掌握率⑷。采納3DTPS可以得到精度在2%~3%范

圍的精確方案，實(shí)現(xiàn)腫瘤的精確治療，但同時(shí)也對醫(yī)用直線加速器提出更多要求。

2.1.4調(diào)強(qiáng)放射治療

由于3DCRT技術(shù)僅做到了射野方向的劑量分布與靶區(qū)截面外形全都，但臨床要求更吩望使高劑

量區(qū)的劑量分布在三維方向上與靶區(qū)體積全都，且靶區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)的劑量與處方劑量相等，這就要求治

療設(shè)施能使用束流調(diào)控方式，掌握X線束的強(qiáng)度和方向，或使用動態(tài)多葉準(zhǔn)直器在固定野和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動

中實(shí)行調(diào)強(qiáng)，同時(shí)使靶區(qū)以外的組織劑量和受照體積減小到最小?；谌莘e成像技術(shù)(5MRI1三

維方案和圖像顯示技術(shù)、加速器束流掌握技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)步，應(yīng)運(yùn)而生了滿意臨床需要的調(diào)強(qiáng)三維適形

放療設(shè)施(

3Dconformalandintensitymodulationradiotherapy,IMRT)[5]o

2.1.5影像引導(dǎo)放射治療

臨床腫瘤治療為追求病灶靶區(qū)的更加精確，對呼吸造成的靶區(qū)空間位置移動提出了新的掌握要求。

在一個(gè)療程或一段治療時(shí)間內(nèi)的治療過程中，腫瘤大小和位置也會發(fā)生變化，圖像引導(dǎo)可對呼吸、位

置、腫瘤大小的變化實(shí)現(xiàn)自動檢測、驗(yàn)證和調(diào)整，即圖像引導(dǎo)放療(imageguideradiotherapy,IGRT)

[6]。IGRT的主要技術(shù)特點(diǎn)是將kV級或MV級的X射線產(chǎn)生、圖像實(shí)時(shí)獵取及其處理技術(shù)與直線加

速器集成f,即在常規(guī)加速器上增加ConeBeamCT(CBCT)的方法來實(shí)現(xiàn)IGRT技術(shù)。腫瘤治療

時(shí)，先用kV級或MV級X線繞患者腫瘤位置旋轉(zhuǎn)一周，在高分率的非晶硅探測器上獲得病灶圖像，

同時(shí)進(jìn)行誤差分析，然后再由加速器實(shí)時(shí)修正治療參數(shù)進(jìn)行治療。

2.2近距離放射治療技術(shù)

近距離放射治療是直接用一個(gè)或多個(gè)放射源在患者腔內(nèi)、組織間或表淺部位進(jìn)行的放射治療，也

可以叫作內(nèi)射束治療。近距離放射治療的治療手段是放射源。放射源是活度與比活度都在規(guī)定水平以

上肯定量得放射性物質(zhì)。近距離放射治療與遠(yuǎn)距離放射治療的不同點(diǎn)主要是遠(yuǎn)距離放射治療是通過輻

射束的組合來建立高劑量電離輻射場，而近距離放射治療是采用放射源四周電離輻射場的組合來建立

高劑量電離輻射場。臨床上，近距離放射治療主要用于腔內(nèi)放射治療、組織間放射治療、管內(nèi)放射治

療、表面敷貼治療和放射性粒子植入治療。

2.2.1后裝治療

遙控自動驅(qū)動式Y(jié)射線后裝機(jī)是指先在病人的治療部位放置不帶放射源的單個(gè)或多個(gè)施源器，然

后在平安防護(hù)條件下人工或用遙控裝置，將放射源通過輸源管，送至已安放在病人體腔內(nèi)的施源器，

進(jìn)行放射治療。由于放射源是后來才裝進(jìn)去的，故稱之為“后裝式"。目前，遙控自動驅(qū)動式Y(jié)射線后

裝機(jī)按輻射強(qiáng)度分為：低劑量率近距離沿療、中劑量率近距離沿療和高劑量近距離沿療。遙控自動驅(qū)

動式Y(jié)射線后裝機(jī)T殳為單元多通道式，儲源罐內(nèi)只裝一個(gè)放射源，通過分度頭引導(dǎo)掌握，分度頭可以

連接多個(gè)輸源管、施源器，每個(gè)通道可選擇多個(gè)駐留點(diǎn)，各個(gè)駐留點(diǎn)可選擇不同的駐留時(shí)間，這樣就

達(dá)到了多源治療的效果，按方案實(shí)施治療。

2.2.2植入治療

放射性粒子永久植入治療是指依據(jù)治療方案將放射性粒子永久植入到腫瘤部位進(jìn)行治療的技術(shù)。

放射性粒子永久植入治療機(jī)是由放射源、植入系統(tǒng)和植入治療方案系統(tǒng)等組成的。

3.放療的應(yīng)用

據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)、全部惡性腫瘤病人中70%患者，治療某一階段需做放射治療。Tubianall999年報(bào)告

45%的惡性腫瘤可治愈，其中手術(shù)治愈22%,放射治療治愈18%，化療治愈5%。

3.1綜合治療

綜合治療是依據(jù)病人的機(jī)體狀況、腫瘤病理分型、分期和進(jìn)展趨向，有方案地、合理地應(yīng)用現(xiàn)有

的治療手段，以期較大幅度地提高治愈率并改善病人的生活質(zhì)量。

目前在一些我國惡性M瘤治療后的5年生存率達(dá)45%,生存率提高的緣由主要是旦期病人的比例

增加和綜合治療的進(jìn)步。綜合治療不但是提高生存率而且是提高生存質(zhì)量的主要爭論課題。綜合治療

不是簡潔的先手術(shù)，手術(shù)失敗后則放射治療，放射治療失敗后化療，而是要組織相關(guān)科室的人員經(jīng)過

復(fù)習(xí)文獻(xiàn)和仔細(xì)爭論，共同制訂目的明確，有依據(jù)，有方案且合理的綜合治療方案，只有這樣才能提

局?療效。

參考文獻(xiàn)：

[1]殷蔚伯，谷銃之.腫瘤放射治療學(xué)[M].北京：中國協(xié)和醫(yī)科高校出版社，2002:1-3.

[2]DeVitaVT.Progressincancermanagement^].Cancer,1983,51:2401-2409.

[3]顧本廣.放射治療技術(shù)與裝置的進(jìn)展[J].醫(yī)療保健器具,1998,5(3):10-14.