放射治疗技术

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1、放射治疗技术黄晓静生物医学工程（医学影像技术方向）1105512123摘要：关键词：放射治疗学概念、装备和应用、发展前景引言：1.放射治疗的原理放射治疗学放射治疗中最常用到的间接电离粒子是光子，而光子是稳定的基本粒子，是量子形式的电磁波。光了穿过物质时，有可能发生光电效应、康普顿散射效应、电子对效应等作用。光电效应是一个光子与原子内层电子作用时，光子全部能量交给电子使其脱离原子自由运动的过程；康普顿散射是入射光子与原子的一个外层电子相碰，并将其从原子中击出，而改变了光子自身运动方向的过程；电子对效应是光子在原子核的电场内被吸收进而产生一对正电子与负电子的过程。光子在人体

2、组织中没有明显的射程,开始有一段上升的剂量建成区，以后逐步下降，下降速度与能量有关，能量愈高，下降愈慢。1.2放疗的原则放射治疗的原则是通过电离辐射对人体组织细胞，或者说，电离辐射在人体组织中传播是不仅能杀死肿瘤细胞，也可以杀死正常细胞。2•放疗类型2.1.1常规放射治疗常规放疗设备主耍指20世纪80年代以前的深部X线机、60钻治疗机和低能医用直线加速器，英特点是利用放射线摧毁人体内的肿瘤病灶。由于技术和手段的限制，放疗设备能量仅在kV级和低能MV级，多数采用X线外照为主，有时辅以电子线或核素近距离治疗(腔内或间质内治疗),所开展的治疗技术也较为简单，照射野设置数少，固

3、定束治疗多，二维治疗计划系统仅能进行部分优化和截面内剂量分布的简单计算［3］。当肿瘤靶区剂量达到致死剂量时，对射线入射路径上的正常人体组织和器官损伤较大。2.1.2立体定向放射治疗2.1.3三维适形放射治疗20世纪90年代中期，随着计算机和医学数字图像技术的发展(如CT、MRI),人体内的实体肿瘤的空间形状已经可以被准确勾画，临床放射治疗继而提出了剂量分布应与靶区形状一致，常规放疗设备的矩形和圆形照射野已不再适合新的要求，随之成功研制的3D适形放疗设备迅速在临床得到推广和应用。三维适形放射治疗(3dimensionalconformalradiotherapy,3DCR

4、T)的主要技术特点是在直线加速器基础上增加了MLC和相应的SDTPSo利用3DTPS设计非共面不规则野进行分次照射，野截面形状由多页准直器(multileafcollimator,MLC)调节,使与束流观视方向(beam7seyeview)上肿瘤靶区轮廓相符合，能直观射线束对肿瘤的包裹和避开重要器官，便可以使靶区边缘剂量提高，总体提高靶区剂量，从而提高肿瘤局部控制率［4］。采用3DTPS可以得到精度在2%〜3%范围的精确计划，实现肿瘤的精确治疗，但同时也对医用直线加速器提出更多耍求。2.1.4调强放射治疗由于3DCRT技术仅做到了射野方向的剂量分布与靶区截面形状一致,但

5、临床要求更希望使高剂量区的剂量分布在三维方向上与靶区体积一致，但靶区内任一点的剂量与处方剂量相等，这就要求治疗设备能使用束流调控方式，控制X线束的强度和方向，或使用动态多叶准直器在固定野和旋转运动中实行调强，同时使靶区以外的组织剂量和受照体积减小到最小。基于容积成像技术(CT、MRI)、三维计划和图像显示技术、加速器束流控制技术的发展进步，应运而生了满足临床需耍的调强三维适形放疗设备(3Dconformalandintensitymodulationradiotherapy,IMRT)[5]。2.1.5影像引导放射治疗临床肿瘤治疗为追求病灶靶区的更加精确，对呼吸造成的靶

6、区空间位置移动提出了新的控制要求。在一个疗程或一段治疗吋间内的治疗过程中，肿瘤大小和位置也会发生变化，图像引导可对呼吸、位置、肿瘤大小的变化实现自动检测、验证和调整，即图像引导放疗(imageguideradiotherapy,IGRT)[6]oIGRT的主要技术特点是将kV级或MV级的X射线产生、图像实时获取及英处理技术与直线加速器集成一体，即在常规加速器上增加ConeBeamCT(CBCT)的方法來实现IGRT技术。肿瘤治疗时，先用kV级或MV级X线绕患者肿瘤位置旋转一周，在高分率的非晶硅探测器上获得病灶图像，同时进行误差分析，然后再曲加速器实时修正治疗参数进行治疗

7、。近距离放射治疗是直接用一个或多个放射源在患者腔内、组织间或表浅部位进行的放射治疗，也可以叫作内射束治疗。近距离放射治疗的治疗手段是放射源。放射源是活度与比活度都在规定水平以上一定量得放射性物质。近距离放射治疗与远距离放射治疗的不同点主要是远距离放射治疗是通过辐射束的组合来建立高剂量电离辐射场，而近距离放射治疗是利用放射源周围电离辐射场的组合来建立高剂量电离辐射场。临床上，近距离放射治疗主要用于腔内放射治疗、组织间放射治疗、管内放射治疗、表血敷贴治疗和放射性粒子植入治疗。2.2.1后装治疗遥控自动驱动式Y射线后装机是指先在病人的治疗部位放