我院投入1000余万购置的上海伽玛星GMX-I型陀螺旋转式钴60立体定向放射系统（陀螺刀）、螺旋光子刀-同轴高精度直线加速器是目前国内一流的肿瘤放射设备，同时也是省内最先进的放射设备，是国内最大的科研和生产中心之一，我院陀螺 刀、直线加速器、专用模拟CT定位机，可以对射线的能量进行精细的混合调节，准确控制照射剂量。同时三维计划系统，能够开展肿瘤的常规放疗和CT定位三维适形放疗、调强适形放疗等新的放疗技术，能够有效杀伤肿瘤细胞，又能较好地避开肿瘤附近的人体 正常组织，降低放疗反应，使周围正常组织和器官减少或免受照射，从而提高了放射。
上海伽玛星GMX-I型陀螺旋转式钴60立体定向放射系统（陀螺刀）简介
“陀螺旋转式钴60放射外科系统”是目前世界上最先进的精确放射外科设备之一，在设计上采用了类似航天陀螺仪的旋转原理，将钴60放射源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上，因此又称为“陀螺刀”。其创造性的陀螺旋转三次聚焦形成了特有的剂量场，形成了令人难以置信的“陀螺峰”，将聚焦式放疗的优势发挥到了极高的水平，产生了高超的性能，令临床放疗专家得心应手，临床疗效进一步提高。
陀螺刀知识介绍
陀螺刀又称伽玛射线立体定向放射外科，它是将装有钴源的准直器采用“公转”与“自转”的原理，利用立体定向技术将病变靶灶精确定位，多束窄束伽玛射线精确聚焦一次或多次大剂量照射靶灶，使之发生
放射坏死，而靶灶外剂量递减迅速，最大限度地保护正常组织，所产生的放射性坏死灶与周围正常组织间边界锐利如刀割，再加上准直器旋转及聚焦等方式像“陀螺”，俗称陀螺刀。
陀螺刀的优越性
无创伤、不出血、不需麻醉、不需要特殊的术前准备和用药，手术在清醒、无痛的情况下进行。
过程不受年龄、身体状况及心脏病、糖尿病、肺炎等并存病的影响，无手术禁忌症，尤其适合于不能耐受手术或麻醉者，对多发性转移灶可一次性。
全过程均由计算机控制，精确、安全、可靠、疗效确切，正常组织无损伤。
全过程省时，大约需要几分钟至几十分钟，世界、术后不用输血，不受饮食和活动限制，病人不脱发，无严重不良反应。
头部陀螺刀适应症
血管畸形：包括动静脉畸形、海绵状血管瘤、动静脉瘘等。
肿瘤：垂体瘤、听神经瘤、松果体区肿瘤、颅咽管瘤、三叉神经纤维瘤、脑膜瘤、脑转移瘤、脊索瘤、血管网状细胞瘤、胶质瘤、鼻咽癌等。
uy444功能性疾病：三叉神经痛、癫痫、顽固性疼痛、强迫焦虑症、帕金森氏病。
精神性疾病：精神分裂症、强迫症、有自杀倾向的抑郁症、精神性疼痛及恐怖症、焦虑症。
体部陀螺刀适应症
原发性肺癌和肺转移瘤：原发性肛癌和肛转移瘤；胰腺癌、胆囊癌及胆管癌。
颈部、肺门、纵隔、腹部及盆腔的淋巴结转移瘤。
食道癌、喷门癌、喉癌、甲状腺癌。
肾癌、直肠癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、恶性胸腺瘤。
妇科肿瘤：宫颈癌、卵巢癌等。
原发性骨肿瘤及骨转移癌。
各种肉瘤。
陀螺刀的原理
陀螺刀采用航天陀螺仪的原理，将放射源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上，自转并公转，故名“陀螺刀”。钴60释放的γ－射线经准直器引、准直、限束、向心性“聚焦”成高剂量区。
时，用立体定位系统将预选病灶或靶区准确无误地置于焦点上，病灶区受到连续的大剂量照射获得有效。
焦点位置不变，随着射源的自转和公转，改变了入射方向，避开和保护了敏感组织，使病灶周围正常组织只受到间歇、瞬时、微量照射，几乎没有损伤，同时扩大了有效空间。
与前几代伽玛刀相比焦皮比更大、定位更加精确、副作用更小、
陀螺刀适应症晒客
头部肿瘤：垂体瘤、听神经瘤、松果体区肿瘤、三叉神经纤维瘤、脑膜瘤、脑转移瘤、脊索瘤、胶质瘤、血管网状细胞瘤、颅咽管瘤、畸胎瘤、鼻咽癌、视网膜黑素瘤等。
脑血管疾病：动静脉畸形、海绵状血管瘤等。
功能性疾病：帕金森病、舌咽神经痛、恶性疼痛、扭转痉挛、三叉神经痛、难治性眩晕、癫痫、手足徐动症。
神经性疾病：神经分裂症、强迫症、有自杀倾向的抑郁症、神经性疼痛及恐怖症
体部恶性肿瘤：原发性肺癌和肺转移瘤；原发性肝癌和肝转移瘤；胰腺癌、胆囊癌和胆管癌；颈部、肺门、纵隔、腹腔及盆腔的淋巴结转移瘤；食管癌、喷门癌和纵隔肿瘤；鼻咽癌、喉癌、甲状腺瘤；
肾癌、直肠癌、膀胱癌、前列腺癌；淋巴瘤、恶性胸腺瘤；妇科肿瘤，如宫颈癌、卵巢癌等；原发性骨肿瘤及骨转移癌；各种肉瘤；
良性肿瘤：血管瘤，如肝血管瘤；脏器血管畸形；胰岛细胞瘤；肾上腺髓质细胞瘤
陀螺刀在肿瘤中的应用
目前医学上肿瘤的主要方法有外科手术、化疗、放射等手段，而现代医学是以微创伤和无创伤。
的精确为发展方向，因此放射已成为恶性肿瘤的主要方法。世界卫生组织报告有45％的肿瘤可以治愈，其中放射可以治愈的肿瘤达18％，根据国内有关资料统计，60％～70％的患者过程中采用过放射（包括单纯放疗、术前或术后、放疗合并化疗等）。当前国内大多数放疗部门设备主要由常规x射线模拟定位机、放射机、计算平面剂量分布的二维计划系统组成，放疗技术以多野共面照射为主。由于计算机及影像技术的飞速发展，放射技术在20世纪末出
现了质的飞跃，主要体现在立体定向放射外科(SRS)、立体定向放射(SRT)、三维适形放射(3DCRT)和调强放射(IMRT)技术的临床应用，使在近一个世纪中一直处于肿瘤辅助地位的放疗手段在肿瘤中的作用和地位发生了根本转变。其中立体定向放射外科(SRS)是外科和放疗科之间跨学科的技术，基于60Co放射源的SRS，俗称伽玛刀，其范围已从颅内病灶扩展到全身肿瘤的。我国在引进瑞典头部伽玛刀放射技术的临床应用过程中，已自主开发出了中国模式的全身伽玛刀，并已在临床广泛应用，且取得了较好的效果，受到了国内外同道的高度关注。陀螺刀是最新一代全身伽玛刀，我科自2007年底引进后已百余名患者，取得了不错的疗效。现作一介绍：
1、陀螺刀设备简介
自然哲学的数学原理陀螺刀即陀螺旋转式60Co放射外科系统，它是2004年上海伽玛星科技发展有限公司研制的最新一代伽马刀，它利用60Co在衰变过程中发射γ射线对生物机体的破坏作用来达到摧毁病灶的目的，是一种全身放射外科设备，适用于头部、胸腹部实体肿瘤的。该设备采用了航天陀螺仪的旋转原理，将154颗钴源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上，因此又称“陀螺刀”。陀螺自转保持射线在旋转轨迹中的聚焦点始终处于靶点位置，陀螺并
可绕人体做任意角度的旋转。该机采用四大小不同的焦点，等中心处射野直径分别为：ф 4㎜±1.5㎜、12㎜±3㎜、30㎜±5㎜、45㎜±7㎜。总装源量7000Ci，焦点剂量率≥2Gy/min。该机的TPS还首次
采用了逆向计算，使陀螺刀也有了调强功能，使剂量场分布与靶区形状高度一致。陀螺刀是伽马刀历史上的一次新突破，它成功地将头的自转与头的公转结合在一起，进一步减少了钴源数量，提高了精度和可靠性，提高了焦皮比和增益。
2、陀螺刀特点
（1）放射源聚焦式排列。
（2）两个垂直方向同步旋转，即一次静态、两次动态，三次聚焦。
（3）更高的重复定位精度。
（4）机内自屏蔽，放射污染小。
（5）TPS首次采用逆向计算。
3、陀螺刀在肿瘤中的临床应用
3.1陀螺刀过程
前，首先要用立体定位系统（头体模、三维定位架）对部位定位，病人在立体定位系统相对
固定后，通过CT对病灶进行断层扫描并将扫描图像信息输入陀螺刀计划系统，计划系统可对CT扫描图像进行处理，勾画出躯体外轮廓、肿瘤靶区（GTV）和其周围敏感组织，另据肿瘤靶区活动度、摆位误差、机器允许误差，勾画出计划靶区（PTV）。并依据医生开具的处方剂量进行规划，计算出所需靶点数、靶点坐标、每个靶点使用的准直器号和照射时间等。在接受到计划系统的有关数据后，电气控制系统控制床依次将各靶点送到焦点，并打开相应的准直器进行定量的辐照，分次性、致死性的摧毁靶点内的组织，达到肿瘤的目的。大多采用50%~80%等剂量线作为处方剂量参考点，计划要求80%以上的等剂量线覆盖靶区，采用高分次剂量，短疗程模式，具体根据靶区大小和周围正常组织剂量耐受性而定。
3.2陀螺刀原则和方案
陀螺刀的选择应根据肿瘤大小、所在部位、肿瘤病理类型和患者全身状况等因素而定，包括根治性放疗、常规放疗后追加放疗、姑息性放疗和放疗后复发的再程放疗。肝、肺的早期局限性肿瘤采用陀螺刀可获得根治效果，可作为不能耐受手术的首选手段。当肿瘤较大或有区域淋巴结转移时应考虑与其他放疗手段结合，并根据情况配合化疗。陀螺刀的照射剂量和分次方法据肿瘤大小和部位而异，目前尚无统一标准，但分次量较常规放疗大，有的采用隔日照射，有的采用连续照射。陀螺刀主要可见肿瘤和周围的侵润病灶，引流区域淋巴结的预防照射以辅助常规放疗或化疗为主。陀螺刀根据靶区大小和目的决定分次剂量和总剂量，①根治性：在肺、肝等实质器官
肿瘤的时：小靶区(肿瘤＜3㎝)，50%~80%剂量线处6～10Gy/次，40～54 Gy/4～9次；中靶区(肿瘤＜3㎝～5㎝)，50%～80%剂量线处5～7 Gy/次，49～60/6～12次；大靶区(肿瘤＞5㎝)，50%～80%剂量线处3～4 Gy/次，40～60/10～15次，肿瘤位于实质器官，但与放射敏感器官较近时应据情况降低分次剂量或总剂量。②姑息性：根据患者的全身情况和目的，在根治性基础上适当降低分次剂量和总剂量，以减轻症状和延缓肿瘤生长为目的。
3.3陀螺刀适应证和禁忌症
3.3.1适应证：主要适用于实质器官肿瘤的，如肺癌、肺转移癌、胸腺癌、纵隔肿瘤及淋巴结转移、肝癌、肝转移癌、胰腺癌、胆管癌、肾上腺肿瘤、肾癌、腹膜后肿瘤和淋巴结转移、直肠癌术后复发及盆腔内转移等。
3.3.2禁忌症：大量胸水、腹水、恶液质、并发严重感染，估计不会给患者带来明显好处的；胃癌、贲门癌、结直肠癌(直肠癌术后复发除外)、食管癌、腹腔内肿瘤与肠管有粘连等，这些肿瘤若采用高分次剂量的立体定向放射，容易造成正常腔道器官的放射损伤，如溃疡、出血、狭窄、穿孔等；脊髓及其周围的肿瘤应慎重，时应根据公式充分考虑正常脊髓的耐受剂量。
3.4陀螺刀的范围
3.4.1根治性单纯陀螺刀的
主要用于中枢神经恶性肿瘤、早期肝癌、食管癌、肺癌、纵隔肿瘤、胆管癌、胰腺癌、前列腺癌、直肠癌、宫颈癌以及肺门、纵隔、腹腔和盆腔的转移淋巴结等。某些临床早期或Ⅰ期癌如鼻咽癌、宫颈癌、喉癌、直肠癌等放疗后的五年生存率在80%~95%以上。
丙烯酸乳液3.4.2姑息性陀螺刀
主要适用于不能耐受手术或拒绝手术的晚期患者或手术不能切除者。放疗对局部骨转移痛缓解率高达80%~90%，晚期肺癌做减症性放疗的有效率在70%以上，姑息性放疗可以达到缓解症状改善生存质量的目的，并能不同程度控制局部肿瘤，从而影响到全身效果。经过姑息以后，部分病人病情好转，甚至可能获得根治的机会。
3.4.3陀螺刀配合外照射和其他综合性措施
近20~30年来，随着科技和基础研究的迅速发展，现已形成了肿瘤的四种主要模式：手术、放疗、化疗和生物。四种主要手段各有一定的适应证和局限性，只有树立肿瘤意识和肿瘤综合观念，取长补短，才能提高肿瘤治愈率和整体疗效。例如，经过手术、放疗和化疗的合理应用，40%的癌症病人可争取达到临床治愈，综合使恶性生殖细胞瘤的五年生存率从60年代的20%~30%提高到了70%~85%。
3.4.4放疗后复发肿瘤的陀螺刀
放疗后复发的肿瘤，由于其周围组织尤其是相邻剂量限制性器官的受量所限，再次普通放疗往往是困难的。而陀螺刀则可以作为补量工具，通过计划系统(TPS)对百分深度剂量曲线的调整，以优化方案，实现对复发肿瘤的进一步。
3.4.5陀螺刀在急症中的应用
主要用于恶性肿瘤引起的上腔静脉压迫综合症、恶性脊髓压迫综合症、空腔脏器的肿瘤性阻塞(例如呼吸道梗阻、胆道梗阻、肠梗阻、尿路梗阻)、重症肌无力、癌性疼痛以及恶性肿瘤所致消化道出血的止血等。
4、对陀螺刀的评价
4.1陀螺刀的疗效
4.1.1陀螺刀与外科手术相比的优越性
第一，无创伤、不出血、不需麻醉、不需要特殊的术前准备和用药，在清醒、无痛情况下进行。
第二，过程不受年龄、身体状况及心脏病、高血压病、糖尿病、肺炎等合并症的影响，尤其适合于不能耐受手术或麻醉者，对转移灶可一并。
第三，全过程均由计算机控制，疗效确切，正常组织损伤小。
第四，简便、省时，术后不用输血、用药。
4.1.2陀螺刀肿瘤疼痛的效果
因肿瘤生长压迫、神经受侵或晚期肿瘤转移至骨骼，使患者出现剧痛，往往用止痛药难以奏效。在药物无效，患者十分痛苦难忍时，可采用陀螺刀。经陀螺刀后，外侵病灶消退、肿瘤体积缩小受肿瘤浸润的神经所产生的症状有所缓解，从而达到止痛的目的。陀螺刀后，约95%的癌性疼痛能不同程度有所缓解。
4.2观察和随访
陀螺刀通常采用的分次量相对较高，疗程相对较短，因此，在期间要严密观察患者的各种反应和体位的重复精度，当出现较重的放疗反应时要即时调整分次剂量或时间，并进行对症处理，当中患者出现消瘦使体位变化较大时，必须重新定位。对所患者应严格登记，认真作记录和进行数据库管理，结束后要定期随访，了解效果和放疗反应，以便总结经验，拟定安全、有效的方案。
5、陀螺刀的注意问题
陀螺刀实施的是一种精确放射，它不像外科手术那样可以马上切除病变组织，需要的部位在接受照射后，有一个蜕变、坏死、吸收的较长过程，一般可以分为三个阶段观察临床效果：
5.1坏死期后3~4周，接受照射组织急性退行性改变和炎性反应。
5.2吸收期坏死期至照射半年之后，受照射组织的血管闭塞，细胞裂解碎片被逐渐吸收。
5.3后期可持续数年，炎性反应消失，局部纤维化破瘢痕形成。
什么是形位公差因此, 陀螺刀的疗效是持续而且逐渐显现的，所以不能凭当时的情况予以评价。一般肿瘤在接受照射后不再增大，3~6个月后明显缩小，病人的
临床症状改善或消失。病人可在接受陀螺刀后数月再行复查，并注意观察症状改善和逐步消失的过程。
总之，陀螺刀放疗技术作为一种独特的剂量聚焦方式，可获得高度集中的剂量分布，在全身肿瘤，可获得高局控率、低复发率，并发症较少；对早期肿瘤能达到根治，对中、晚期恶性肿瘤可减轻痛苦，延长生命；与其他肿瘤手段相比，无创、无痛的特点更具优势。
螺旋光子刀-同轴高精度直线加速器
1、用于常规放疗时的适应症：
（1）医用加速器适应症广泛，可用于头颈、胸腔、腹腔、盆腔、四肢等部位的原发或继发肿瘤，以及手术后残留的术后或手术前的术前等。
（2）单纯根治的肿瘤：鼻咽癌、早期喉癌、早期口腔癌、副鼻窦癌、早期恶性淋巴瘤、髓母细胞瘤、基底细胞癌、肺癌、精原细胞瘤、食道癌等。
（3）与化疗合并肿瘤：小细胞肺癌、各期恶性淋巴瘤等。
（4）与手术综合：上颌窦、耳鼻喉癌、胶质神经细胞瘤、肺癌、胸腺瘤、胃肠道癌、软组织肉瘤等。
（5）有计划性的术前放疗、术中放疗、术后放疗。
（6）姑息性放疗：骨转移灶的止痛放疗、脑转移放疗、各种晚期肿瘤的姑息减症。
2、用于三维适形放疗（3D-CRT）及调强放疗（IMRT）时的适应症：
（1）颅内肿瘤：特别是位于重要解剖结构，形态不规则不适合外科手术或手术难切除的肿瘤；
（2）头颈部肿瘤：包括术后、常规放疗后残留或复发的肿瘤，如鼻咽癌、颅底肿瘤；
（3）脊柱（髓）肿瘤；
（4）胸部肿瘤：如纵隔肿瘤、肺癌、胸壁肿瘤；
（5）消化、泌尿、生殖系统肿瘤：如肝癌、胰腺癌、前列腺癌；
（6）全身各部位转移癌。
LA主机部分：全数字化医用直线加速器，采用开放式的机架设计，磨损小、精度高。ELEK TA专利的滑雪式偏转系统，等中心距地面高低最低（1.24M），摆位容易，更利于病人的。等中心精度：＜1mm半径球体。
LA控制系统：全数字化，集成化控制界面和软件，包括条件、MLC、病人的处方文件的输入、读取、参数的设置。
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多叶准直器：内置式40对多叶准直器（MLC），并带有后备跟随准直器，最近限度的减少叶片间的漏射剂量。采用光学监测系统实时跟踪和监测叶片位置。
实时影像系统：非晶硅的平板型直接数字化成像检测器，空间分辨率：1024*1024像素，像素灰度分辨率：≥16b it/p ixel
进口激光定位灯：采用LAP AS-KR（德国）激光定位系统
精确床：采用Z行驱动机构，刚度好，精度高。精确床的升降范围大，能从65c m—175c m。停电时，可用应急电源将病人安全放下。运动速度连续可调，提高摆位速度。
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