行业|近距离照射:在体内“埋地雷”,对肿瘤进行“定点爆破”!
来源: 思宇医械观察 作者: 2020年06月08日 10:37
前言


如果说体外照射是“照光”,那么体内照射就是在体内“埋地雷”,对肿瘤进行“定向爆破”。由于体内照射只影响到放射源周围十分有限的区域,所以可减小距离放射源较远的正常组织受到的照射量。此外,在治疗过程中,如果病人或体内的肿瘤发生移动,放射源还能保持相对于肿瘤的正确位置。近距离治疗的这些特色使其具备了外照射无法企及的多种优点——肿瘤可以接受局部高剂量治疗,同时周围的健康组织所获得的不必要的损伤也大大降低。

 

一、什么是近距离照射?


放疗根据治疗形式可以分为体外照射与体内照射两种。体内照射又称近距离照射(Brachytherapy)即把高强度的微型放射源,如放射性核素送入人体内或配合手术插入肿瘤组织进行近距离照射,从而有效杀伤肿瘤组织。其中,把放射性核素送入人体的近距离照射称为“粒子刀或体内伽玛刀”。近距离照射可使大量无法手术、外照射又不可控的病人获得较好的疗效,同时不会使正常组织受到过量照射产生严重并发症,因此成为放疗领域的一大焦点,发展迅速,在消化系统、生殖系统、妇科癌症等方面取得明显效果。放射性核素近距离照射治疗肿瘤最典型的方式就是植入碘-125核素。

 

二、近距离照射的步骤


近距离照射治疗可分为制定初始计划、影像引导施源器插入、创建虚拟病人、优化照射计划和实施治疗五步。


1、制定初始计划


为保证准确的计划近距离治疗流程,了解肿瘤的性质,需要进行全面的临床检查。除此之外,还需要借助一些影像设备如X光机、超声、CT、MRI等查看肿瘤的形状和大小,及其相对于临近组织及器官的位置关系。借助这些信息,可确定优化放射源的分布,包括放射源的载体——施源器(用于将放射源输送到治疗部位)的放置方式和位置。施源器不具有放射性。常见的施源器可分为插植针和塑料导管。需根据治疗癌症的种类和靶区肿瘤的性质,选择合适的施源器类型 。制定初始计划可以避免治疗中出现 “冷点”(过低辐射)及“热点”(过高辐射)的情况。


2、影像引导施源器插入


在放射源输送到肿瘤部位之前,施源器必须在影像设备的引导下按照初始计划,插入体内并正确定位。施源器置入体内后,通过缝合线或胶布将其固定在皮肤上,防止移动。确认施源器处于正确位置后,可进行进一步成像,制定具体的治疗计划。

 
3、创建虚拟病人

       

       

包含施源器的病人影像导入治疗计划系统后,患者被转移到专用的带屏蔽的治疗机房。治疗计划系统可将多张治疗部位的二维图像转化成三维“虚拟病人”图像,由此可以确定施源器的位置。在“虚拟病人”影像上的施源器、治疗部位及周围健康组织三者的空间位置关系,与真实患者体内的关系是一致的。


4、优化照射计划


     

治疗计划系统可以将虚拟放射源放置在虚拟病人的体内,进而确定组织间或腔内施源器内的放射源在时间与空间上的最优分布。软件可以用图形表示出辐射的分布。引导放射治疗医师们进一步优化放射源分布,从而保证在实际剂量传输前,治疗计划与每位患者的解剖结构相适应。这种方法有时被称作“剂量图”。


5、实施治疗


近距离治疗所用的放射源通常密封在一个非放射性的球囊中。放射源可以手动输送,但更常见的是通过一种技术来输送,被称作“后装”。由于对临床医生有辐射风险,手动实施近距离治疗仅限于一些低剂量的应用。后装包括将非放射性施源器精确放置于治疗部分,然后再装入放射源。在手动后装治疗中,由操作人员将放射源输送到施源器中。远程后装治疗系统可以将放射源安放在带屏蔽的保险罐中,为后装操作人员提供辐射防护。施源器在病人体内正确定位后,通过一系列的连接导管与后装机(载有放射源)连接。后装机按照导入的治疗计划, 控制放射源通过连接导管到达施源器内预先设定的位置。这一过程完全是在治疗医师远离机房时完成的。依据治疗计划,放射源驻留相应的时长,之后通过套管返回后装机内。在放射源治疗结束后,小心地将施源器移出体内。一般情况下,近距离治疗结束后,患者会很快恢复,近距离治疗通常以门诊的形式进行。

 

四、近距离照射的典型产品及厂商


1、卡尔蔡司:INTRABEAM系统

        

 

卡尔蔡司集团Carl Zeiss AG是全球视光学和光电子领域著名的德国企业,其总部位于德国的奥博科亨 (Oberkochen),该公司的前身为1846年由公司创始人卡尔·蔡司在耶拿市建立的精密机械和光学车间。集团的销售遍及全球30多个国家,在欧洲、美洲和亚洲40多个国家拥有30多座工厂、50多个销售与服务机构以及近25个研发机构,其在医疗技术、工业系统解决方案和视光学生活消费品三个领域中,始终处于国际领先地位。



     INTRABEAM系统


INTRABEAM系统是一种微型移动X射线源,可发射各向同性分布的低能X射线辐射。目前已经应用在很多恶性肿瘤的治疗中。INTRABEAM核心是微型光子线加速器。微型加速器中电子流被释放,经加速器产生50kV的光子线(远低于传统直线加速器达到的兆伏级别),该电子束通过3毫米的漂移管,轰击1微米厚的金靶,产生低能量光子线。微型加速器经过特殊设计,可以在针尖处产生一个独特的球形剂量分布。组织中辐射电离密度的增加导致了相对较高的生物学效应。与此同时,这种辐射中陡峭的深度剂量梯度保护了周围不需放疗的区域。这意味着放疗剂量可以集中于肿瘤靶区从而保护附近健康的组织和器官。每次术中放疗中,肿瘤或瘤床尽可能得到优质的照射,必须确保采用光子进行近距离治疗。因此,蔡司提供多款施用器(施源器),可保证根据肿瘤的类型、大小和形状,向目标组织发射适应的几何剂量分布。

       

     

2、Xoft:Axxent X射线近距离治疗系统

       

    

Xoft是iCAD的子公司。iCAD是一家专业的癌症检测和放疗设备制造商,支持乳腺癌,前列腺癌和结肠直肠癌的检测与治疗。

       

      

Axxent® X射线近距离治疗系统配有专利的微型X射线源,针对乳腺、普外科、妇科、皮肤科等多种适应症。有效增加靶向准确率,减少周围健康组织的剂量多种型号的球囊施源器,保证精确适配。可联合开放手术术中放疗、腔镜或达芬奇机器人进行微创术中放疗。


3、医科达:后装治疗机 Flexitron


Elekta是全球领先的专注为全身肿瘤和脑部疾病提供放射治疗解决方案的国际化公司,创立于1972,总部设在瑞典斯德哥尔摩。公司创始人为世界上首台伽玛刀发明者Lars Leksell教授。Elekta继2018年10月底在上海成立医科达(中国)投资有限公司后,又于2018年12月在上海注册成立了医科达(上海)科技公司。


       


Flexitron 后装近距离治疗平台是是医科达公司新推出的最新一代后装治疗机。Flexitron 针对现在后装治疗流程日益复杂,使用错误风险大大增加的问题,对后装机进行了全新的设 计,通过更加合理和简便的操作方式,简化操作流程,提高系统安全性和工作效率,从而 实现更简单、更安全的后装近距离治疗。

       

        

结语


随着现代治疗技术的进步,肿瘤治疗已逐渐形成了微创化、综合化、个体化的发展趋势。期待未来有更多的新技术造福广大患者。

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