移动式术中放疗系统的工作原理及临床应用

移动式术中放疗系统的工作原理及临床应用 移动式术中放疗系统的工作原理及临床应 用 移动式术中放疗系统的 工作原理及临床应用 WorkingPrincipleandClinicalApplicationofMovingIntra0peratiVe RadiationTherapySystem 许鸣,华长江,赵锐 南京军区第81医院设备科,江苏 南京210002 XUMing,HUAChang-jiang, ZHAORui EquipmentDepartment,81Hospital ofNangjingMilitary,NanjingJiangsu 210002,China 0前言 [摘要】本文介绍了移动式术中放疗系统的T作原理及临床应用;从基本结构,主要功能,]-作 原理和临床应用等4个方面进行了阐述;探讨了移动式术中放疗系统与传统的术中放疗相比在 临床应用中的技术优势;介绍了该系统在临床工作中的应用方法和应用范围,以及其J泛的发 展前景. [关键词】术中放疗;临床应用;X射线源 Abstract:ThispaperintroducesWorkingprincipleandclinicalapplicationofMovingIntraop erative RadiationTherapySystem.Thebasicstructure,functions,principleandclinicalapp]ications areanalyzed andintroduced.Exploredthetechnicaladvantageofthemovingsystemandintraoperativera diationlherapy systeminclinicalapplicationcomparedtotraditionaltechnology.Describedtheapplication methodsand limitationsofthesystemintheclinicalapplication,aswellasitsbroadfuture. Keywords:intraoperativeradiationtherapy;clinicalapplication;X—raysource [中图分类号]R616[文献标志码]B doi:10.3969~.issn.1674—1633.2011.10.029 【文章编号]1674—1633(2011)1o一0084—02 术中放疗技术(IntraoperativeRadiationTherapy,IORT) 是一种在手术中直接对肿瘤组织和肿瘤切除后的可疑肿瘤 区域组织进行放射线单次大剂量照射,以最大限度的杀灭 残存肿瘤细胞,保护正常组织的放射治疗方法.1964年, 由13本学者首先提出并应用于临床.我国于1972年开展此 项技术,我院于1986年首次开展胃癌的术中放疗.由于传 统的术中放疗需要在大型固定直线加速器机房内进行,患 者在手术和放疗过程中转运带来的感染,麻醉意外以及患 者和操作人员的辐射防护等因素,制约了该技术的发展. 近年来,德国,美国等国的公司先后研制生产了新型移动 式术中放疗系统,较好地解决了上述难题.本文以德国公 司生产的"Intrabeam"为例予以介绍.该系统实质上是一 台具有自我防护,检查功能,可移动的微型电子加速器, 可直接在常规手术室内为手术患者提供放疗,辐射防护要 收稿日期:2011—03—21 作者邮箱:xdmamxu@yahooCOITI 842011年第26卷1O期VOL.26No.10 求低,移动灵活,操作简便,可用于全身多种肿瘤的治疗. 1移动式术中放疗系统的构成(I冬{1) 移动式术中放疗系统(Intrabeam)XRS放射源(X—Ray Source),控制平台(Controlconsole),支持承载系统(Suppo~ System),质量保证系统(QualityInstmments),各种适配器 (Applicators)和其他附件组成. X—RaySource:产生?50kV低能x射线,重1.5kg. Contro1Console:指导用户安全快捷地执行治疗 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 , 监控和保证治疗剂量和过程的准确无误. SupportSystem:通过电磁耦合机械臂将放射源精准地 锁定在治疗位置,并可方便移动. QnalityInstruments:包括高精度水假体和电离室,用 于调试能量和计量率分布独立验证. Applicators:包括球型适配器(SphericalApplicator), 气球适配器(BalloonApplicators),针型适配器(Needle Applicators)等多种适配器,可用于不同部位肿瘤的放疗.3工作原理 图1Intrabeam~']"观图 1.x射线源;2.带电磁制动释放按钮的手柄;3XRS放射源头和 球型适配器;4.控制面板;5.带锁底座 2主要技术参数及功能 2.1主要技术参数 管电流范围:5A,10卜LA,20卜LA,40A四档可选, 误差?10%;管电压范围:40kV,50kV两档可选,误差 ?10%;X射线输出稳定性:?5%(前5min),?2%(5min 后);辐射分布:在软组织或水中立方反比衰减;辐射输 出特性(50kV,40A),见表1;剂量输出准确性:预置 值与实测值之间的误差不超过?5%;输入剂量的位置准确 性:在放疗直径40mm处误差不超过?lmm;落地机架: 外形尺寸1500ram×80mmx1940mm,重279kg. 表1典型的辐射输出特性 治疗靶直径(1Tim)1()203O405O 剂量率(Gy/min)982.30.90.4025 治疗15Gy所需时间(min)1.56.516.737.56() 2.2主要功能 自检功能,发现故障时,显示错误信息;内部和外部 辐射监测校正功能;辐射源均匀性自动校正功能;XRS探 头射束偏差校准功能;输入环境温度,气压校准输出剂量 功能;照射时间保护功能,最长照射时间?60min;治疗 参数选择和设置功能;辐射输出安全自锁功能,当输出辐 射源发生移动故障时,停止照射. 移动式术中放疗系统的工作原理并不复杂,XRS放 射源由其阴极发射的电子经30kV,40kV,50kV三档能 量选择的电压加速,通过束流偏转系统的控制形成高速 电子流打在金靶上,产生最高能量50kV的x射线,这 个过程由内部监控系统进行反馈并可调.根据治疗需要, 还可将产生x线的靶端与各种规格的适配器连接.常用 为球形适配器,其上半圆部分为金属钨,可将x射线方 向遮挡以保护操作人员,并形成低能,高剂量,各向同 性的x线均匀地作用于治疗区.各种适配器均有连接轴 与XRS放射源直接相连,并使产生x线的金靶端置于适 配器的圆心.支持承载系统利用电磁耦合技术确保连接 放射源的适配器精准可靠地定位于治疗区.整个治疗方 案的设定,操作均通过控制平台实现.标准的工作流程 是:外科医生切除肿瘤后,根据肿瘤区域可疑残余肿瘤 组织情况,选择相应的适配器和治疗剂量,由控制系统 确定照射时间,经物理师确认后,将适配器接上放射源, 支架装上消毒罩,适配器经过承载系统锁定在治疗位置, 照射部位以轻铅板屏蔽覆盖以保护操作人员,全部准备 工作完成后即可实施照射治疗. 4临床应用 移动式放疗系统的独特}生在于其使用灵活,精确,安全, 无需对手术室进行特殊辐射防护改造.其产生的低能x射线 通过适配器各向同性发射,直接对准肿瘤组织及肿瘤切除后 的残余组织,进行单次大剂量照射,照射深度为1N2em,最大 限度地杀死肿瘤细胞,照射范围以外辐射能量急速下降,使 周围健康组织得到保护,因而在临床上得到广泛的应用.据 国外文献报道,目前该系统已成功应用于头颈部肿瘤,颅内 ,膀胱癌,子宫癌等肿瘤及残存肿瘤组织的术 肿瘤,乳腺癌 中放疗.伦敦大学医院的Tobiasjs 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 了185例直径为0.4—4cm 的乳腺癌患者的治疗结果,22例仅用术中放疗,163例采用 术中放疗后加外放疗,随访5年,结果无论肿瘤控制还是乳 房外形均令人满意,仅有1例局部复发,且治疗并发症较低, 仅1例出现局部皮肤放射性坏死.本文作者认为,术中放疗 的应用,使大量早期乳腺癌患者保留乳房成为可能,而疗效 与切除乳房根治术无差异.美国学者A1gurE等,用术中放疗 系统治疗了24例复发和进展期直肠癌患者,其回顾分析显示, 在这组难治性病例中,患者进行术中放射治疗耐受性较好, 随访15个月,2l例病例均获得肿瘤局部控制,局部复发患 者1年生存率为92%,进展期肿瘤患者1年生存率为100%. 瑞典学者CurrywT等用术中放疗系统治疗脑部转移肿瘤患者, 6o例患者均在接受组织活检后,直接进行术中放射治疗,结 下转第95页 2011年第26卷10期VOL.26No.1085 2实验斤法 分别将5份检品取1g菌悬液滴染无菌滤纸片上,置于 37温箱30min,烘干备用.将干燥后的滤纸片用大头针 按照原来的位置扎在床单上,用床单位臭氧消毒器随机带 的消毒罩把床罩严实,不得漏气.消毒90min后将消毒后 的样品按照先前的方法进行活菌计数,见表2. 表2消毒后活菌计数(cfu/g) 位置左上右上中间左下右下 数量1. 29×1036.07×103.55×101.57×101.14×10 左上右上中间左下右下总体 灭菌率99.8699.32994599.6799.7799.61 从实验得到的数据巾,我们取得了非常满意的灭菌效 果. 床单位臭氧消毒机中的臭氧,是一种弥散气体,穿透力 强,并且是一种高效广谱杀菌剂,能杀死细菌繁植体和芽 胞,病毒,真菌等,并可以以破坏肉毒杆菌素,因而能快速 有效地杀灭各种微生物.现在使用的床单,被褥基本材料 是棉花,而且本身床单位的体积较大,用传统的消毒方法, 如紫外线,高温高压,熏蒸,浸泡等消毒方法,不是不好 操作就是效果不理想.现在使用的床单位臭氧消毒采用高 浓度臭氧发生装置,在封闭加压的状态下,能够在短时间 内对床单位进行渗透消毒,而且气量时间可调,可高频率 的使用,安全无害,值得在各个医院推广. f参考文献J [11陈代芬,姜秀娟,戴俊.医院感染与臭氧消毒的应用『_I1.生命科 学仪器,2006,4(8):55—56. 【2】付敏,洪艳华.重症监护病房医院感染的现状及干预对策U1.中 华医院感染学杂志,2006,16(8):914—915 【31陈虹,杨宝忠,段梅欣,等.床单位臭氧消毒器在感染性疾病科 的应用效果分析U】.宁夏医科大学,2010,32(3):456—457. 【4】殷丽杰.洁净室臭氧消毒的验证【?1医学信息(中旬刊),2010,23 (5):1272. 【5】段娜.传染科床单位臭氧消毒机的临床应用U1l中华医院感染 学杂志,2009,19(7):842. 【6】文艳丽.感染科床单位臭氧消毒机的临床应用U1.家庭护 士.2008.6(24):2211—2212. 【71崔学玲,金红玲,马自萍,等.床单位臭氧消毒与紫外线消毒对 血液科院内感染控制的比较临床医学,0n,(.):一 上接第85页 果与肿瘤切除后结合体外立体定向放射治疗效果相当,81% 的病例获得肿瘤局部控制,96.6%的病例无明显副反应发生. 应用术中放疗技术,日本学者已将?期,?期胃癌的5年生 存率提高到84%和64%. 5小结 肿瘤是严重危害人民健康的重大疾病,据统计,我国 每年约有200,220万新生肿瘤患者,总计有600余万肿瘤 患者,其中有60,70%的肿瘤病人需要接受放射治疗以争 取根治或姑息治疗,以改善生活质量.Intrabeam的应用, 在日益强调肿瘤患者综合性和个体化治疗的今天,无疑具 有重要的意义.截止2010年5月,全球共有83台术中放 疗系统投入使用,其中,欧洲地区59台,美国17台,亚 太地区7台.近两年来,我国也有数家医院引进了该设备, 并投入使用.随着时间的推移,其明显的技术优势必将在 肿瘤的治疗中得到充分的应用和发挥. 参考文献: [1】JSVaidya,M.Baum,JSTobias,eta1.Targetedintra—operative radiotherapy(Targit):Aninnovativemethodoftreatment forearlybreastcancerI'I】.AnnalsofOncology,20(/6,12(8): 1075-1080. 【2】_IsVaidya,M.Baum,JSTobias,eta1.Thenoveltechniqueof deliveringtargetedintraoperativeradiotherapy(Targit)forearly breastcancerUI.AnnalsofOncology,2004,28(4):447—454. 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