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肿瘤治疗的各种放射性“刀”具盘点
最近与放疗科临床大夫聊天， 谈到他们日新月异的新技术， 临床都愿意叫什么“刀”， 大家最熟悉的莫过于“伽玛刀”了！ 恰好有一位在日资公司做研发的生物医学博士在巴城参加2015 年的放射医学时成像的会议。 于是他们和我一起盘点各种放疗科大夫的“刀”具。
现代放射治疗是通过利用一种或多种电离辐射和计算机系统的应用，对恶性肿瘤进行的治疗，精确杀伤局部肿瘤细胞，再通过联合化疗或药物靶向治疗提高局控率和降低远处转移率，从而提高长期生存率。随着医学技术的发展，放疗技术进入了精确治疗时代，任何部位都可采用放疗，特别是那些手术暴露困难或重要功能区或肿瘤侵入无法切除的肿瘤，如脑瘤、脊柱肿瘤、肺癌等。
WHO公布45%的恶性肿瘤可以治愈，其中外科治疗占22%，放射治疗占18%，化学治疗占5%。目前大约70%以上的肿瘤患者需要行放射治疗。现代放射治疗技术包括Tomo刀、射波刀、伽马刀、质子刀、重离子, EDGE 等组成了无创手术系统的武器库。
伽马刀是瑞典Elekta公司于1968年发明，是一个布满直准器的半球形头盔，头盔内能射出201条钴60高剂量的离子射线---伽玛射线，故称伽马刀。伽马刀固然带来了一次革命，但由于其适应症狭窄等原因，逐渐被x-ray射波刀取代。
射波刀是由斯坦福大学医疗中心脑外科及放射肿瘤学教授的John R. Adler研发，2001年，射波刀获FDA准许治疗身体任何部位的肿瘤。传统的放射外科手术系统只能治疗头部及颈部肿瘤，射波刀与传统的系统不同，获准许治疗颅内及颅外肿瘤患者。射波刀在美国超过50%的案例是应用在颅外肿瘤治疗，包括脊柱、肺脏、前列腺、肝脏及胰腺等部位的肿瘤。射波刀比伽马刀的靶区更大，对不规则形状的病灶，有更大的灵活性；易于实现分块和动态照射，治疗精确度和治疗效果更为理想。2012年，Accuray公司研发出全新的第六代射波刀，Cyberknife M6，即2014年批准上市的EDGE。
2014年美国FDA批准上市的EDGE是放疗的最尖端科技代表，在最大资料剂量率、治疗精度、治疗范围、治疗时间、治疗副作用等方面全面领先于其他五种放疗设备。EDGE放射手术肿瘤治疗系统由美国Varian公司研发，于2013年1月23日获得美国FDA批准。EDGE是迄今为止最有效的无创肿瘤清除技术，利用特有的FDA于2014年7月21日批准的Calypso® GPS for the Body®系统和表面光束监测系统以高达10毫秒的高频率实时动态监测并锁定治疗过程中肿瘤“逃逸”，结合新一代IGRT等影像引导技术，利用独有高达2400MU/min的高强度HD-MLC准直器以亚毫米级的精度几乎不留残余地清除肿瘤组织。
重离子质子治疗是将碳离子或质子加速到光速的70%左右，利用形成的高能粒子束对病灶进行精确照射的一种放射治疗。重离子质子束的物理学特性是可以在体内形成一个尖锐的能量峰(布拉格峰)，放疗医生可以将粒子束的能量峰集中在肿瘤病灶，达到对肿瘤的杀伤而不损伤肿瘤周边的器官和组织。但质子重离子对于正常组织和免疫系统的损伤大于其他放疗系统，因质子损伤大，治疗小于25px的肿瘤带来的质子损伤远大于治疗带来的益处。目前上海已经建成国内第一台质子重离子治疗设备，并投入使用，平均每个患者治疗费用是30万人民币；美国、日本治疗费用高达百万。
由于国内医院拥有的最新放疗设备不同，同样的疾病在不同的医院获得的放疗方法是不一样的。患者可以根据下表详细了解不同放疗设备的优劣势，多方咨询放疗专家，以便获得最适合自己的治疗方法。
Tomo 刀是世界上唯一采用螺旋CT扫描方式治疗癌症的放射治疗设备，即断层放疗，而其他五种放疗技术均采用的是最新立体定向放疗技术。TOMO一次治疗的肿瘤范围可以像螺旋CT 扫描那样长达4000px，可治疗的横断面（直径）最大可到1500px。在这样1500px（直径）×4000px（长）的范围内都可以实现最精确的调强治疗,而传统加速器通常一次只能治疗1000px以内的区域，因此，TOMO除了能完成全身各部位的精度放疗外，是目前唯一可以一次完成全中枢照射，全骨髓照射和多个靶区的同时治疗的放疗设备。托姆刀在鼻咽癌、复发性鼻咽癌、肺癌、胸膜间皮瘤、食道癌、脑肿瘤、乳腺癌、前列腺癌、全身多发性转移瘤和全脊髓照射等放射治疗上拥有优势。
立体定向放射治疗是1951年瑞典著名的神经外科专家Lars Leksell教授首先提出的，立体定向放疗的特点：(1)精确的立体定位手段；(2)多路径照射方式，大大超过常规放疗的焦皮比(单位体积内病变组织与健康组织所受剂量之比)；(3)从临床放射剂量学的角度看，立体定向放射治疗对肿瘤组织有准确的剂量照射，给予肿瘤组织较大的杀伤，同时又明显降低对周围正常组织的照射；并通过计算机治疗计划系统，可对肿瘤组织实施一次性大剂量致死照射，像手术一样“切除”肿瘤，故称之为“放射线刀”，包括伽马刀、射波刀、EDGE、质子重离子。