有关伽玛刀的技术问题探讨论文

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1、有关伽玛刀的技术问题探讨论文【摘要】全文针对百分深度剂量、放射安全性、食管癌治疗、大体积治疗等技术问题，从放射物理和临床应用方面探讨咖玛刀的争议。【关键词】立体定向放射治疗伽玛刀已有39年历史，全球安装了近400台伽玛刀，治疗病人数超过58万。至1993年伽玛刀引入中国以来，非议不断。在90年代，非议集中在头部伽玛刀。现在，又集中到了体部伽玛刀。作为我国第一次获得美国FDA许可并出口美国、获得国家科技进步二等奖、拥有完全自主知识产权的大型高科技医疗设备，目前较为突出的伽玛刀临床应用问题包括：（1）个别治疗中心因盈利目的随意扩大适应证.freel×7c

2、m时，在20cm深处，相对剂量为24.5％。而20MV-X线，照射野同为7cm×7cm，在20cm深处，相对剂量为53％。即同样照射野面积，同样深度，就组织吸收剂量而言，钴60发出的伽玛射线还不及20MV-X线的一半。这个理由，在比较传统的钴60治疗机与直线加速器时没错。但是，百分深度剂量描述的是单束射线的剂量学特征，而伽玛刀是采用多源多线束聚集方式进行照射，因此，可补偿单束射线能量不足的缺点而实现靶区的高剂量照射。仍然以上述条件为例，两束钴60射线照射，当其照射野仍为7cm×7cm时，在20cm深处，相对剂量为49％。三束钴60射线照射，剂量可达7

3、3.5％，超过单束20MV-X线。钴60治疗机三照射野的最大深度11.5cm，四照射野的最大深度15.5cm，即照射野越多，照射深度越大2。以第四代伽玛刀月亮神为例，该机有42颗放射源，对应42个准直器。在治疗胸部肿瘤时，治疗头不转动，可形成42个照射野。而当治疗头转动时，它的最小准直器（6mm×6mm）围绕人体旋转一周，能形成150个照射野（标准人体体模，胸围900mm）。最大准直器（14mm×60mm）围绕人体旋转一周，也能形成15个照射野。对应42个准直器，即能形成630~6300个照射野。而直线加速器治疗，平均仅2~6个照射野。因此，以单束射

4、线的深度剂量比较，直线加速器有优势，但比较靶区的剂量聚集性，伽玛刀不仅不是弱势，反而有很大优势。2伽玛刀的放射安全性当电源关闭后，加速器的射线随之消失。但伽玛刀的放射源是放射性同位素钴60，不论电源关闭与否，它都会持续不断发射出伽玛射线。早期的钴60治疗机，由于制造技术落后，自屏蔽较差，其治疗室的杂散辐射（strayradiation）强度较大。然而，辐射存在于整个宇宙空间，人类有史以来就一直受着天然辐射源的照射，食物、房屋、天空大地、乃至人们体内都存在着辐射，这些照射通称为天然本底辐射。全球平均而言，天然本底辐射每年对个人的辐射剂量约为2.4mSv

5、。但也有为数不少的居民生活在高于该平均值5~10倍的地区，经世界卫生组织长期观察，该地区居民的健康并无异常。以我国广东省阳江市为例，该地区居民在接受长期、持续年平均剂量为6.4mSv辐射作用下，未发现居民恶性肿瘤死亡的增加，而且存在刺激免疫功能增强的效应3。国际放射防护委员会规定(ICRP-60)，公众受附加照射的个人剂量限值为1mSv/年，而受职业照射的个人（如伽玛刀技术员）全身照射剂量限值为20mSv/年，皮肤、手、足为500mSv/年4。由于制造业的飞速发展，伽玛刀的自屏蔽已十分完善，伽玛刀治疗室内的杂散辐射已非常低。以月亮神伽玛刀为例，经监测

6、，每治疗一人次，摆位技术员所受到的辐射剂量为4.2μSv（1000μSv＝1mSv）。相比之下，乘飞机从北京到广州所受到的辐射剂量为6.8μSv，北京到旧金山为43μSv。拍摄一张X线胸片的辐射剂量约为200μSv。在年治疗400例病人（该数字为我国伽玛刀中心的平均治疗病人数），有4个摆位技术员的伽玛刀中心，每个技术员每年受到的辐射剂量为8.4mSv。该剂量仅略高于阳江市居民的天然本底剂量6.4mSv，远远低于国际辐射防护委员会20mSv/年的规定。当人受到4.5Gy(对于X、γ射线，辐射权重因子为1，故1Gy＝1Sv＝1000mSv)一次性照射后，

7、如果不进行骨髓移植，约一半的人会死亡。但每年受到8.4mSv辐照，到底会有什么危险?研究发现，即便每年职业照射50mSv（旧ICRP标准），工作35年，仅减少32天生命。而炼油厂工人工作35年，减少74天生命5。用危险度评价方法来评价职业照射并与人类的其它活动相比较，照射0.1mSv的死亡概率为百万分之一，与喝半瓶啤酒相当。由于放疗技术员做完24次治疗摆位工作后，他的累积剂量才达到0.1mSv。而分次照射24次累积0.1mSv的危险性远远低于单次照射0.1mSv的危险性，故放疗技术员做完24次治疗摆位工作后，其死亡的危险概率远远低于喝半瓶啤酒。伽玛刀

8、辐射安全的另外一个问题是：更换钴源的麻烦与潜在危险。然而，现在的伽玛刀，有专门设计的安装在伽玛刀上带自屏蔽的