王 棟 吳建剛 王玉平 徐 桓

1 概述

射波刀(Cyberknife)又稱立體定向放射手術(shù)平臺，是美國Stanford大學醫(yī)學中心神經(jīng)外科Dr John Adler教授發(fā)明的新一代四維放射外科設(shè)備[1-3]。其亞毫米水平治療精準度，配合機械臂6個方向的運動，相較其他放射治療設(shè)備而言，具有定位準確、不受腫瘤位置限制、治療精度高、臨床效果好等特點，能最大限度的避免對正常組織的損害[4-6]。因此，做好設(shè)備安裝后驗收檢測工作，有效把好入口關(guān)，對于發(fā)揮射波刀自身特點，確保后續(xù)臨床使用效果，具有非常重要的意義。

此研究結(jié)果表示,在進行麻醉手術(shù)后,對照組患者的不良反應(yīng)率50.00%,實驗組患者的不良反應(yīng)率35.71%,實驗組低于對照組(p<0.05);對照組患者的術(shù)后VAS評分顯著高于實驗組,(p<0.05)。結(jié)果表明,全麻聯(lián)合硬膜外麻醉,可以減少患者術(shù)后不良反應(yīng)的發(fā)生及疼痛程度,能夠雙向抑制應(yīng)激性激素分泌,阻斷部分交感神經(jīng),同時硬膜外麻醉能夠阻斷胸部交感神經(jīng),引起副交感神經(jīng)亢進、血管擴張、心率減慢等,有利于手術(shù)的進行。全麻聯(lián)合硬膜外麻醉相對于單純?nèi)殒?zhèn)痛效果好,患者在術(shù)中、術(shù)后的不良反應(yīng)少,提高了患者在手術(shù)中的安全性和舒適性。

射波刀自2003年在我國取得醫(yī)療設(shè)備注冊許可證，進入國內(nèi)醫(yī)療市場以來，其良好的治療效果得到了醫(yī)院、患者的廣泛認可，裝機、使用量逐年增加[7]。目前已有數(shù)家醫(yī)療機構(gòu)安裝并使用該設(shè)備，另有多家醫(yī)院在積極申請、購置射波刀。

事實上李詠最讓我感動的是女兒誕生之初，他抱著小家伙給她喂奶，竟然流下了眼淚。那段時間，他顯得特別多愁善感。他跟我說，看著女兒的小嘴拼命地吮吸奶嘴，一個小生命那么旺盛的生命力令他動容。在那之前和之后，我都沒有見他哭過。

2 設(shè)備組成及主要參數(shù)

2.1 設(shè)備組成

射波刀目前發(fā)展到第4代，主要由6部分組成[8-9]：①直線加速器子系統(tǒng)，該部分做工緊湊小巧，重量＜200 kg，產(chǎn)生6 MV高能X射線，劑量率＞800 cGy/min，配備12個準直器，直徑為5～60 mm；②Synchrony呼吸追蹤系統(tǒng)，該子系統(tǒng)可連續(xù)追蹤固定在患者穿的背心上的發(fā)光標志來實現(xiàn)對患者呼吸運動的連續(xù)追蹤，消除呼吸運動對治療精度的影響；③精密機器臂系統(tǒng)，攜帶并定位加速器的6個關(guān)節(jié)的機械手臂，具有6個自由度，有高度的可操作性和靈活性, 可精準的將放射劑量投放至全身各處的病灶上，同時最大限度的避免對正常組織的損害；④實時正交X射線圖像目標定位系統(tǒng)，在發(fā)射治療射線束前先拍攝腫瘤實況圖像, 與病灶區(qū)X光片作對比, 以重新確定腫瘤的位置，排除各種自主和非自主運動造成的影響；⑤治療床，可以實現(xiàn)上下、左右、前后、旋轉(zhuǎn)及傾斜5種不同方向運動, 自動對病灶部位進行定位，且從床面高度、橫縱向移動距離、左右旋轉(zhuǎn)角度等方面均可達到精準放療的要求；⑥控制工作站和治療計劃系統(tǒng)。

影響射波刀精度、性能參數(shù)的有：①直線加速器子系統(tǒng)，其中包括X-射線能量、劑量率、重復(fù)性、線性、隨設(shè)備角度位置變化的關(guān)系、高劑量輻照后的穩(wěn)定性、均整度、對稱性、半影和準直器的穿透性；②機械臂定位準確性；③Synchrony呼吸追蹤準確性；④綜合靶點定位誤差；⑤放射治療計劃劑量計算的準確性。

2.2 設(shè)備主要參數(shù)

簡析：通過對比實驗來驗證時,關(guān)鍵是控制實驗條件,本實驗中必須控制氯化鈉溶液中氯離子的濃度跟前實驗中氯化亞鐵中氯離子濃度相等。

3 檢測方法

將激光接收器固定在特定位置，其頂端的小水晶球可接收放置于加速器射束中心點的點源激光器發(fā)出的激光(該激光束直徑約和小水晶球相當)，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，記錄電信號強度和機械臂位置；機械臂在一個很小的平面范圍內(nèi)，按矩陣方式微小移動，控制系統(tǒng)記錄在每個矩陣點由光信號轉(zhuǎn)化而來的電信號強度及機械臂位置，認為電信號最強點代表激光束完全照在小水晶球上，射線束正對靶點，此時機械臂所在位置和第1次記錄的位置之差作為該點機械臂定位誤差。由操作系統(tǒng)對所有能運行路徑上的點重復(fù)進行同樣的測量，找出每條路徑上誤差最大值作為該路徑機械臂定位準確性數(shù)據(jù)。

3.1 直線加速器子系統(tǒng)參數(shù)檢測

該部分參數(shù)檢測方法和傳統(tǒng)醫(yī)用直線加速器相同或相似。如X射線能量、均整度、對稱性、半影均可用符合《JJG 589-2008醫(yī)用電子加速器輻射源》計量器具要求的三維水箱配合2個半導(dǎo)體探測器或電離室進行檢測，方法基本相同，區(qū)別在于源皮距(SSD)、源軸距(SAD)、照射野大小(準直器尺寸)及各個指標限值不同；劑量率、重復(fù)性、線性、高劑量輻照后的穩(wěn)定性、隨設(shè)備角度位置變化關(guān)系等參數(shù)采用劑量計配合電離室方法，區(qū)別在于需要考慮電離室放置位置和射波刀機頭方向(加速器照射方向)的不同，以及計算方法和指標限值的不同[10-11]。

3.2 機械臂定位準確性

射波刀屬于新類型設(shè)備，不能簡單的歸為傳統(tǒng)醫(yī)用直線加速器。目前我國尚無專門針對其應(yīng)用質(zhì)量檢測的第三方依據(jù)，因此驗收檢測主要依據(jù)其產(chǎn)品注冊標準和廠家驗收手冊進行。

3.3 呼吸追蹤準確性

將一個內(nèi)有Fiducials、外有LED的模型放在能使其規(guī)律運動的定位臺上，并確保LED光線在運動跟蹤器探測范圍內(nèi)，建立一個治療計劃并選擇為呼吸追蹤治療模式，確保Fiducials在治療計劃中被標志，生成直接數(shù)字化X線攝影(direct digitized radiography，DDR)影像并進入治療或仿真，從患者圖像調(diào)整窗口獲取圖像并調(diào)整模型位置直到治療床修正范圍以內(nèi)。在定位臺規(guī)律運動同時采集Fiducials圖像并建立運動模型，運動跟蹤模型建立后獲取10幅連續(xù)圖像計算每次運動模型與Fiducials位置之間的相關(guān)誤差，取其均方根作為呼吸追蹤準確性[12]。

3.4 綜合靶點定位誤差

將2張制好的帶有槽的膠片互相垂直裝入膠片立方體，確保2個膠片上標記的中點和立方體中點重合，將含有膠片的立方體的模型進行CT掃描，所得圖像導(dǎo)入治療計劃系統(tǒng)(treatment planning system，TPS)并生成合適的DDR影像，對該影像做計劃使最大劑量點落在膠片立方體中心，使70%劑量等高線居中在射線管上。選擇大劑量(如30 Gy)，將含有膠片立方體的模型正確擺位后，執(zhí)行該治療計劃；治療結(jié)束后將膠片拿出，掃描并使用配套軟件找出膠片曝光中心，測量2個膠片中心和膠片立方體中心的距離并計算其均方根作為綜合靶點定位誤差[13]。

3.5 放射治療計劃劑量計算的準確性驗證

該過程類似γ刀輸出劑量符合驗證過程。使用組織等效模體(固體水模體)進行CT掃描，將模體中電離室位置作為靶點位置，在TPS上對CT掃描所得圖像進行靶區(qū)勾畫和靶點定義，使用60 mm準直器，任意設(shè)定輻射束的入射位置和每個入射位置的照射劑量，進行靶點計算，給出TPS的計算劑量值Dtps；按照TPS對固體水模進行擺位和定位，啟動加速器按照TPS進行照射，測量固體水模中靶點(電離室)的劑量D，Err=(Dtps-D)/Dtps，作為放射治療計劃劑量計算的準確性參數(shù)[14]。

4 思考

隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，腫瘤放射治療水平不斷提高，高精度、高適形性放療設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。面對射波刀等新思路、新類型設(shè)備不斷涌現(xiàn)的局面，醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量監(jiān)管機構(gòu)、質(zhì)量控制部門相應(yīng)的檢測標準、手段方法稍顯落后。如何有效跟進醫(yī)療設(shè)備發(fā)展，在較短時間內(nèi)研究出臺對新類型設(shè)備檢測標準，從而保證第三方機構(gòu)監(jiān)督、檢測工作的順利進行，成為醫(yī)療設(shè)備監(jiān)管和質(zhì)量控制的新課題。

[1]樸京虎,付東山,趙耀,等.Cyberknife—新一代放射外科設(shè)備[J].中國醫(yī)學裝備,2007,4(10):56-59.

[2]陳清奎,劉德慶,劉廣生,等.一種新型的位于前沿科技的腫瘤治療設(shè)備—射波刀的簡要概況[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2006,21(5):45-46.

[3]石慶林,李世川,李莉,等.立體定位射波手術(shù)平臺[J].醫(yī)療裝備,2006(10):13-14.

[4]朱錫旭.射波刀的臨床優(yōu)勢[J].醫(yī)學研究生學報,2009,22(6):665-667.

[5]楊立強,王明席,吳承遠,等.伽馬刀和射波刀治療三叉神經(jīng)痛的臨床觀察[J].中國疼痛醫(yī)學雜志,2011,17(2):90-92.

[6]房愛玲.Cyberknife的系統(tǒng)構(gòu)成及臨床應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(4):104-105.

[7]劉秋華.射波刀全球分布及治療病例統(tǒng)計[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2009,47(11):38.

[8]楊樹欣.最新的放射治療設(shè)備—賽博刀(CyberKnife)介紹[J].裝備技術(shù),2007(3):25-27.

[9]張偉.新型全身立體放射治療設(shè)備—立體定位射波手術(shù)平臺[J].中國醫(yī)學裝備,2005,2(11):41-42.

[10]國家計量標準.JJG 589-2008醫(yī)用電子加速器輻射源[S].國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,2008-12-22.

[11]李兵,沈君姝,戴威,等.射波刀的吸收劑量校準[J].中國醫(yī)學物理學雜志,2010,27(4):1969-1972.

[12]王境生,李豐彤,董洋,等.射波刀Xsight患者六維方向數(shù)據(jù)分析[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,33(2):128-129.

[13]李玉,徐慧軍,張素靜,等.G4射波刀照射精度的驗證與評價[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2012,50(15):112-115.

[14]國家計量標準.JJG 1013-2006頭部立體定向放射外科γ輻射治療源[S].國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,2006-12-08.