放射医学设备的发展和技术预测

姜娓娓 深圳市浩宇伟华科技设备有限公司

放射医学设备的发展和技术预测

姜娓娓 深圳市浩宇伟华科技设备有限公司

利用射线对患者进行放射治疗是治疗肿瘤的重要手段之一，在肿瘤患者中有超过百分之七十的病人采用了放射治疗的方式，射线的放射治疗对于肿瘤患者病情的控制与转变具有重要作用，放射医学的发展历史虽然不久，但是放射医学设备也经历了从深部X线机与低能医用直线加速器为代表的常规放疗设备，到以调强适行放疗设备与图像引导放疗设备为主流的新世纪放疗设备的发展过程。

放射医学 发展 预测

1 常规放射医学设备

1.1 常规放疗设备与照射技术

上世纪的80年代，治疗肿瘤的放疗设备主要为深部X线机与低能医用直线加速器，由于设备的不完善以及技术的不成熟，这种放疗设备采用以X光外照为主要治疗方式，腔内治疗为辅助治疗方式，放疗设备的能量只停留在KV级别，二维治疗计划系统只能够对患者体内的截面剂量进行简单计算，所使用的治疗方式也比较简单，固定术治疗模式占多数，利用放射光线来摧毁病人体内肿瘤癌细胞，当肿瘤细胞靶区内所经受的放射光线达到一定剂量时，会对人体内的正常细胞与器官造成一定的伤害。

1.2 三维适行放射治疗设备

上世纪的90年代，随着计算机技术与医学数字图像技术的发展，癌症患者体内的肿瘤空间已经能够被详尽地描绘出来了，相关医学专家们意识到深部X线机的矩形或圆形照射视野已经不再满足肿瘤放射治疗的需求了，放射治疗的剂量分布应当与肿瘤在患者体内的空间形状保持一致，这样可以避免放射光线对于患者体内的其他正常细胞与器官的负面影响。三维适行放射治疗设备在直线加速器的基础上增加了多页准直器与3DTPS，在利用三维适行放射治疗设备对肿瘤患者进行放射治疗时，首先利用多页准直器对于患者体内的肿瘤空间进行截面调节，然后利用3DTPS对调节得到的不规则野截面进行多次照射，使得放射光束的方向与肿瘤空间相一致，使得放射光线在肿瘤靶区边缘效率提高，并且避免了放射光线对于正常器官的伤害，提高了放射疗法对于肿瘤的治疗效率。

2 当前放射医学设备主流

2.1 调强适行放疗设备

调强适行放疗设备的具体工作流程为：首先利用带有断层扫描的定位机对患者体内的肿瘤细胞进行立体定位，确定需要进行放射治疗的靶区；然后3DTPS根据已经获得的肿瘤靶区的立体定位实现靶区的三维图像建设，根据肿瘤的临床治疗要求对各放射治疗的射野方向上的剂量要求进行计算，得到三位射野方向上的射线光束的相应强度；最后，按照相应的光束方向与强度要求，使用带有多页准直器的直线加速器对患者的肿瘤细胞靶区进行射线放射治疗。

2.2 图像引导放疗设备

随着计算机技术的与医疗数字图像技术的持续发展，肿瘤的临床治疗对于靶区的控制有了更加精确的要求，事实上，肿瘤患者的呼吸或者生理作用对于肿瘤细胞的空间位置具有一定的影响，在同一时段内的肿瘤治疗过程中，患者体内的肿瘤靶区的大小与位置会发生一定的改变，这对于放射治疗中肿瘤靶区的位置控制提出更高的要求，因此图像引导放疗设备应运而生，图像引导可以对因为呼吸与生理作用而发生的肿瘤靶区的位置移动与大小变化进行自动能够监测与调整，实现放射治疗的精准性的进一步提高。

图像引导放疗设备的工作流程为：在对肿瘤患者进行X线放射治疗的过程中，首先利用KV级别的X线绕患者的初始肿瘤位置旋转一周；其次利用高分辨率的探测器上获得肿瘤细胞的靶区，并对肿瘤细胞的靶区位置大小变动进行实时监控，进行放射治疗的误差分析；最后，根据误差分析实现直线加速器数据参数的改变，对于肿瘤细胞的靶区实现放射治疗。图像引导放疗设备实现了X射线的产生、肿瘤靶区的三维图像的形成与直线加速器的结合，实现了患者待治疗靶区的进一步精确。

2.3 重粒子治疗设备

重粒子是指质子、中子、介子等高能粒子，重粒子具有特殊的布拉格峰型，这是X射线所不具备的天然剂量分布，重粒子射线的主体能量集中在峰区，而在非峰区的其他位置射线的能量则大大降低，重粒子峰区的高度与位置并不是一成不变的，是可以根据其性质进行人工调节与改造的，正是由于这种重粒子所特有的布拉格峰型使得质子的单野照射就能够取得X射线的多野照射的靶区放射治疗效果，质子束的单平面旋转就可以实现X射线的立体定向放射治疗的剂量差异分布效果，基于重粒子射线独特的峰型分布，重粒子射线更适合肿瘤放射治疗的调强放疗与适行放疗设备。

3 放射医疗设备发展的展望

在计算机技术、医学数字成像技术与物理射线研究学科的发展推动下，调强适行放射治疗设备与图像引导放疗设备在肿瘤的临床治疗中占据着主体地位，这两种放射治疗设备虽然已经广泛应用在放射技术的临床治疗中，但是仍然存在着不成熟与不完善的地方，医学影像学技术正在逐渐发展提高，在未来的放射医疗设备中进一步应用医学影像技术，获得患者肿瘤组织的生理功能特征，构建新类型的肿瘤细胞靶区，依据不同类型的肿瘤细胞的敏锐度采用不同剂量的放射治疗，进一步提高放射治疗的精准度，减少射线对于正常组织细胞的伤害。

[1]王凤伟.放射技术在临床上的应用探析[J].世界最新医学信息文摘,2016,(32):189

姜娓娓，女，1984—，汉，山东省烟台市，博士，职称：总经理，主要研究方向：机电设备、医疗仪器。