X-射线立体定向放射外科治疗系统


X-射线立体定向放射外科治疗系统

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X-射线立体定向放射外科治疗系统【X-射线立体定向放射外科治疗系统】X-射线立体定向放射外科治疗系统,是一种套用X-射线(又名X刀)对全身各部位的肿瘤提供治疗计画及高精度的立体定向放射外科治疗 。
基本介绍中文名:X-射线立体定向放射外科治疗系统
外文名:CyberKnifeRobotic Radiosurgery System
管理类别:Ⅲ类医疗器械
分类名称:医用高能射线治疗设备
发展历史1951年瑞典学者Iars Leksell博士提出立体定向放射外科学说开始;1954年出现重荷电粒子放射外科系统;1967年建立了供临床使用的Gamma刀系统;1982年Colombo等依据Gamma刀原理设计出直线加速器放射外科系统,即X刀;1986年出现了可供临床使用的X刀;1992年在美国Bosotn建立第一个X刀治疗中心;随着科学技术水平的不断成熟,在美国已建成等中心医用电子直线加速器治疗中心150余所,在法、意、荷等国家也相继成立电子直线加速器治疗中心;我国于1993年安装了第一台X刀立体定向放射外科治疗系统 。放射外科在全球内逐步发展,成为可能替代神经外科手术的方法,将从根本意义上改变一些手术学的观念 。组成1. 设备部分1) 机器人手臂系统:机器手臂有6轴关节灵活转动,重複定位精度为0.2mm,机械臂可将直线加速器调整到100-125个位置(或节点),每个节点处可以从12个角度投照射线,1500种可能的光束,多种治疗途径 。如图1所示 。
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图1 机器人手臂系统
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图1 机器人手臂系统2) 影像定位系统:包括治疗床左右侧上方天花板上的2部kV级X光射线源及下方的入地式平板非晶硅探测器,加速器治疗前和治疗中,X线球管45°正交对靶区摄影,平板探测器接收影像,计算机对数字重建图像与45°拍摄影像进行比较判断并得出误差,并按误差数值修正治疗床位置,实时指导加速器準确治疗 。3) Synchrony呼吸追蹤系统:在影像引导系统的基础上配置了独特的Synchrony系统(即装在天花板上的3部摄像机,摄取与记录患者胸前3个红外发射器随呼吸运动轨迹),治疗时X线机拍摄肿瘤影像,生成肿瘤内运动曲线 。靶区定位计算机整合内、外运动数据,建立相关性数学模式,机器手臂按模型运动,动态控制加速器射线治疗受呼吸运动影响的胸腹部肿瘤 。4) 直线加速器:使用一个小型X波段6MV直线加速器,输出剂量率为800MU/min,安装在机械臂上,配有12个圆形準直器,直径为5~60mm 。5) Xchange自动準直器更换系统 。6) AXUM自动病患摆位系统(标準治疗床):治疗床能实现自动摆位功能,可以进行x、y、z3个方向各10mm(精度0.1mm)平移和(非Synchrony治疗模式)左/右1°、抬头/低头1°、顺/逆时针3°(精度0.1°)等3个旋转角度(非金标追蹤模式)的5种运动模式自动调整 。如图2所示 。
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图2 AXUM自动病患摆位系统7) 机电配套系统:包含供电系统、冷却系统、机器人控制、脉冲调製器及其控制箱、靶区定位控制子系统以及紧急断电系统等 。2. 系统部分1) MultiPlan治疗计画系统:可将CT影像与MRI、DSA、PET-CT影像融合,用于获得精细的骨骼及软组织图像,并进行逆向治疗计画设计 。2) 影像追蹤系统:主要由金标追蹤系统、六维颅骨追蹤系统、X-sight肺部和脊柱追蹤系统、Synchrony呼吸同步追蹤系统5种追蹤模式构成 。