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机器人辅助的放射外科治疗系统 射波刀

标签:肺癌 医学科普 | 作者:姜鹏 | 发表时间:2017-03-10 22:04:47

1951 年,瑞典神经外科医生Lekshell教授 提出了立体定向放射外科(stereotactic radiosurgerySRS)概念,就是我们经常讲的“刀”,其设计的思路是:将具有杀伤肿瘤功能的放射线以交叉照射的方式,高剂量的聚焦于肿瘤,达到类手术切除的效果。1967年治疗头部病变的“伽玛刀”研制成功伽玛刀在脑部病变的巨大成功后,一系列改良技术开始应用于躯干部位的肿瘤病变治疗,并取得一定成功。1992 年,美国斯坦福大学神经外科医生Adler 教授发明了技术更先进的射波刀,并于2001 年通过美国食品药品监督管理局(FDA)全身肿瘤放射治疗认证,将病变治疗范围拓展到全身。但医学家们必须要正视的问题是,躯干部位存在着较多的肌肉、脂肪等组织,不像头部那样容易固定,更重要的是,肺、肝、肾、胰腺、前列腺等部位在正常情况下,都存在大小不一的活动幅度,达不到像脑部病变那样的治疗精度。2004 年射波刀的呼吸追踪系统获准治疗患者,该系统使医护人员可以在治疗过程中持续追踪、侦测和校正肿瘤移动,解决了患者肺部、肝脏及胰腺等部位肿瘤随呼吸运动的问题,实现了放疗学者们长期以来追求的梦想。2005 年,脊柱追踪系统用于射波刀,此系统可在不植入放射标志物或金标的情况下,自动追踪脊柱部位的肿瘤移动。

射波刀为“cyberknife”的音译,又称,赛博刀、机器人放射外科平台、网络刀。其设计理念充满了睿智,时刻体现了科技的进步。创新的将KUKA机器人臂、紧凑型加速器、治疗床、定位系统、呼吸追踪系统和控制系统等进行整合。机器人臂有着与人的上肢一致的6 个活动关节可灵活准确的将小型加速器拿到空间指定位置进行照射。由于机器人臂的灵活运动可使加速器有1300 多条射线方向供选择更好地聚焦消融肿瘤这一机器人臂现在已普遍应用于精密装配工艺。电脑驱动的治疗床可沿上下、左右、进退方式平移还具有旋转、倾斜等功能这是以往所没有的技术。这一技术可以完全的矫正病人的位置。治疗床顶上的天花板左右各有一对定位用的X光机45 度和135 度的方向对治疗床上的人做头部或身体照射影像则落在治疗床右、左两个数码照相机的液晶感光板上并快速传输至主控制台的电脑与原先CT定位的重组影像库对比患者的位置误差很快计算出来通过治疗床6种运动方式的自动调整将肿瘤移至原先设计的照射目标区按治疗计划进行放射外科照射。射波刀治疗室的天花板上装有一套红外线讯号接受系统可连续记录与监控病人胸前3 个红外发生器的位置建立患者的呼吸模型。另外根据定位X 光影像采集的患者体内肿瘤( 如肺癌和肝癌)位置的运动模型通过2种运动模型的拟和射波刀则能建立肿瘤随呼吸运动的空间位置模型主动追踪肿瘤在运动中治疗这一技术借鉴于对空巡航导弹的追踪技术在运动中持续追踪目标的动态位置。而以往的治疗技术如X- 刀、体部伽玛刀不能主动跟踪肿瘤进行治疗也无法准确计算肿瘤的运动位置只能扩大照射区域以牺牲更多的正常组织及器官为代价进行治疗。根据相关的研究结果射波刀在治疗颅脑和无自主运动位置的病灶时准确性为1 毫米左右在治疗肺部肿瘤时, 平均误差为1.5 毫米, 比以往的X-刀、体部伽玛刀的治疗准确度提高了5-10 倍。

因为具有以上技术优势射波刀对全身各部位肿瘤均可进行有效治疗它不但与伽马刀一样能治疗颅内的疾病而且由于不需要创伤式固定,在放疗时还可以根据肿瘤体积大小与正常组织结构关系进行1-5 次的分次照射对体积较大的肿瘤也可实现放射外科治疗。

由于其独有的动态跟踪技术,其技术优势在躯干部肿瘤治疗时体现得尤为明显对肺癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌、腹膜后肿瘤等显示出非常高的有效率(这些部位在正常情况下,存在大小不一的生理活动度),对复发肿瘤更能显示出其损伤少的优势。它适用于治疗全身各部位的肿瘤多数只需1-5 天的照射整个治疗过程大约需要30-90 分钟即可杀死肿瘤组织是唯一无伤口、无痛苦、无流血、无麻醉和无需恢复期的全身放射手术形式患者术后即可回家。射波刀作为当今最先进的肿瘤治疗技术使患者减轻了痛苦并带来了治愈的希望。


此文章内容仅代表医生观点,仅供参考。涉及用药、治疗等问题请到当地医院就诊,谨遵医嘱!

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姜鹏

副主任医师 副教授

烟台人民解放军第107医院

肿瘤科

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