肿瘤放射治疗设备的发展
魏党
放射治疗设备是利用电离辐射对肿瘤进行治疗的装置,主要有γ刀、电子直线加速器、近距离放疗设备和通过计划系统完成的三维适形调强放疗仪等。近距离放疗是将封装好的放射源,通过施源器或输源导管植入患者的肿瘤部位进行照射1,或是将细针管插植于肿瘤体内导入射线源实施照射的放疗技术;而调强适形是通过改变射束剖面强度分布,达到形状适形和剂量适形的放疗技术。一.发展概述
恶性肿瘤是我国居民主要死亡原因之一。目前人类对恶性肿瘤还没有特效治疗方法,放射治疗、化学药物治疗和手术治疗是现阶段治疗肿瘤的三大手段。约有70%的肿瘤患者需要进行放射治疗;治疗时各种不同类型的射线穿过机体,会受肌体中大量存在的水分子的阻挡,其射线的能量可以使水分子电离或激发,形成正、负离子,进而生成活泼自由基或强氧化剂,使细胞中的DNA、RNA等分子键断裂,最后导致细胞变形、遗传基因改变或死亡。放射治疗除了与临床肿瘤学、放射物理学和放射生物学有关外,放射治疗设备的发展起了非常重要的作用;放疗设备是利用电离辐射对肿瘤进行治疗的装置。从1895年伦琴发现了X线后不久就开始了放疗技术。其发展过程大致为:11898年天然放射性核素镭分离成功;19131937年各种能量的X射线管研制成功,为早期的放射治疗提供了两种辐射源镭源(226Ra)和X射线治疗机,它们产生的放射能量均在千电子伏(keV)范围,而相应的X线管电压在kV范围。所以18961950年这一时期放疗叫“kV”阶段。21951年至今,放射治疗的放射能量进入到“MV”阶段。
通过反应堆生产出人工放射性核素钴60(60Co)后,在1951年加拿大人首先产生出60Co治疗机。1948年后各种医用加速器研制成功,加速器可以产生电子束、X线束。最早在1951年电子感应加速器应用于临床。1953年电子直线加速器应用于临床。1970年电子回旋加速器应用于临床。其辐射能量达到MeV范围,治愈率比“kV”阶段有了显著提高。
我国在20世纪60年代开始制造钴60治疗仪,是当时主要放疗设备,发射γ射线,其能量相当于3~4MV的X线。其特点是:γ射线皮肤剂量低,穿透力强,深部剂量高,适合深部肿瘤治疗;骨组织吸收量低,适合于骨肿瘤治疗及骨旁病变的治疗。γ射线主要是向前散射,旁向散量少,降低了全身剂量,全身反应轻。缺点是装源量小,半衰期短,需要定期
f更换钴源。60Co治疗设备可分成固定式、旋转式和γ刀三种。目前各级医疗单位采用的60Co治疗机80以上是国产机。
1951年瑞典神r