CyberKnife是美国Accuray公司生产的肿瘤立体定向放疗设备,我院于2022年7月开始安装其S7型设备,中文名称为“放射外科手术机器人系统”,又称“射波刀”、“网络刀”和“电脑刀”等。该设备整合了先进的机器人技术和智能影像实时监控、追踪系统,根据不同患者的个体特征,量身定制不同的治疗计划。机器人系统有6个自由旋转轴,可实现球向非共面运动,重复精度达±0.06mm。与紧凑型的单能6MV加速器结合可开展独有的“全向聚焦”精准治疗技术,通过机器人应用平台,从 3000 多个入射角度中,选择最优的射线入射角度,通过中心聚焦方式,从不同方向将射线束投射在病灶靶区上,根据肿瘤形状进行剂量雕刻,使肿瘤外围的正常组织受到保护,实现真正的肿瘤雕刻式放射治疗。具有颅骨追踪、金标追踪、脊柱追踪、呼吸同步追踪和肺部追踪等多种追踪方式。通过同步追踪系统和成像系统不仅能侦测分次间的肿瘤运动,同时能够实现对分次内的肿瘤运动进行侦测,可实现独有的“如影随形”肿瘤追踪照射能力,在治疗过程中,机器人手臂根据肿瘤运动趋势的变化而优化追踪路径,实时修正需要治疗的靶区位置,靶区移动到哪里,机器人就追踪到那里进行照射,整体的治疗精度可达到亚毫米级别。该设备配备了固定准直器、Iris可变准直器和MLC等三种准直器系统,三种准直器能够实现优势互补,致力于逐渐减少治疗时间,提高工作效率,提升患者的舒适性。
应用特点:
CyberKnife的应用范围涵盖全身多个部位的良、恶性肿瘤,特别是对靠近重要器官,如眼球、脑干、脊髓等部位,普通放射治疗难于实施、效果不好;位于复杂的组织器官部位,很难通过外科手术切除的复杂肿瘤;多个转移灶需要同时实施治疗的情况;以及放疗后复发的肿瘤或需要再程放疗的肿瘤。该设备在颅内病变、头颈部病变、脊髓脊柱病变、胸部肿瘤、腹部肿瘤、盆腔肿瘤、转移瘤中均有广泛应用。除了恶性肿瘤,射波刀还可以有效治疗良性功能性病变,如颅内的动静脉畸形、听神经瘤以及三叉神经痛等。CyberKnife有以下几种追踪模式,每种追踪模式针对不同部位的病灶设计。
六维颅骨追踪:适用于头部及颈部1~2个锥体的病灶,如脑转移瘤、胶质瘤、垂体瘤等。通过影像的灰度(密度)变化来定义并追踪精确的颅骨解剖位置,通过设定骨性标记进行追踪,且无需使用有创头架来固定和摆位,也无需使用标记点,免除头架安装和卸载时的痛苦,提高患者的舒适性。
金标追踪:适用于全身多个部位的肿瘤,如前列腺、胰腺、肝脏、肾脏及某些肺部靶区等一些平片显示不佳的部位,如果在影像上不能直接确定肿瘤的位置,就很难实施高精度治疗。可以通过植入金属标记物的方式来确定肿瘤的位置,通常推荐植入4-6枚金属标记物确定病灶的空间位置信息。
脊柱追踪:通过使用一个9×9的网格,与骨骼的解剖结构进行弹性配准,从而可以精准追踪脊柱附近的靶区。通常用于颈部、胸部、腰部、骶骨部区域的脊椎旁肿瘤的追踪治疗,避免有创植入标记点。
呼吸同步追踪:适用于受呼吸运动影响的动态靶区,比如肺部、肝部和胰腺等区域肿瘤,使用 Synchrony 呼吸追踪系统对病人的呼吸运动进行实时监控,通过对体表标记点的捕捉建立运动模型。同时通过X-射线成像系统捕获体内金标或肿瘤信息的实时位置,从而建立靶区位置与呼吸运动的关系,预测出束期间肿瘤的运动轨迹,调整机器人手臂的运动路径进行治疗。患者可以在自由呼吸的状态下进行治疗,不需要屏气,提高患者的舒适度。
肺部追踪:适用于一些最短直径≥ 15 mm的外周型肺癌,通过影像上肿瘤和背景的灰度值差异直接追踪靶区,而无需使用标记点。通过基于 Synchrony 的呼吸探测系统对体表标记点进行监控,从而自动完成运动修正模式,并实施治疗。
独特的临床优势:亚毫米级治疗精度,分次内影像引导,实时的靶区追踪照射。