[實用新型]一種環形聚焦、多輔助治療手段的放療裝置

無效

• 申請號: 200620018981.3
• 申請日: 2006-04-05
• 公開（公告）號: CN200987837Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 林思清
• 申請（專利權）人: 林思清
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61N5/06;A61N5/00;A61N2/00;A61M16/00;A61G10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本實用新型涉及一種具備多種功能的用于治療腫瘤的裝置。腫瘤是一種發病率高、治療難度大、死亡率高的常見疾病，每年都有數百萬人被它奪去生命，給無數家庭帶來巨大痛苦。世界各主要國家在治療腫瘤的研究方面都先后投入了大量資源，據美國有關機構公布的數據表明，惡性腫瘤的治愈率已達40％左右。經過各國人民和政府的共同努力，惡性腫瘤由“不治之癥”逐步變成了一種可防、可治的疾病。但是，它依然存在發病率高、治愈率低、手段有限、病人痛苦大等特點。惡性腫瘤依然是人類健康的一大公害。

背景技術：在治療腫瘤方面，世界各國專家先后開發了如鈷-60、直線加速器、伽瑪刀、x刀。超聲刀、賽博刀等等一系列治療設備。但是，這些設備一般都具有這樣那樣的局限性。如：費用昂貴、單次治療時間長、適應范圍窄、耐受力要求高、副作用大、療效有限等缺點。比如：伽瑪刀可導致腦水腫、惡心嘔吐、出血、癲癇、意識障礙、精神癥狀、神經功能缺損、垂體功能減退，甚至因不可逆的咳血或大出血不治而亡。

發明內容：本實用新型的目的是提供一種具備多治療手段的綜合性治療平臺，它能有效的治療大多數惡性腫瘤。本實用新型的目的是這樣實現的。該裝置包括裝置主體，在主體上有圓腔，圓腔內有可用于三維定位的床和可移除的X光感光板，在圓腔上有一旋轉環，旋轉環上裝有輻照用放射源、磁體、熱源、定位用攝像頭和定位用X光源，在主體內側有用于驅動旋轉環的電動機、用于調節氧合度的氣源和用于監測患者體溫、血壓、脈搏、呼吸等等生命特征的生命體征監測系統，另外，本裝置配有與主體一體或分體的操作臺。本實用新型科學的整合了能有效治療惡性腫瘤的熱療、磁療、放療和氧療等多種技術手段，使之成為一個有機整體。本裝置將放射源(如鈷-60或直線加速器等等)、熱源(如電磁波發生器、紅外線發生器、微波發生器等)、磁體(如電磁鐵或永磁體)固定在一個可旋轉的圓環上、將三維空間定位床置于圓環中的適當位置。本裝置采用調節給氧方式以提高腫瘤中的乏氧細胞的氧結合率。氣源可選擇醫用瓶裝氣或用分子篩制取。床上適當位置引出可承壓的給氧面罩。本裝置配有影像系統，主要用于病灶成像或輔助定位。影像系統可采用普通X光、專用CT或專用MRI。普通X光成像系統應包括水平的和垂直的兩套，以利于定位之用。控制系統主要由電腦硬件和專用軟件構成。本實用新型科學的整合了當今公認的治療腫瘤的有效技術手段，使之由難以協調聯動的分散的治療片段變成了科學聯動的有機整體。本設備配合適當的中醫、化學、靶向藥物施用、情緒調節、誘因規避、營養調整等等一系列治療手段，可以實現治療效果的顯著增益。放療是治療腫瘤的有效手段，但是，射線在殺死腫瘤細胞的同時也會殺死正常細胞。因此，人們采取了種種措施以期在消滅腫瘤的同時，最大限度的保護正常組織細胞，降低患者的痛苦，以取得最大的治療效益。研究表明，適當的熱療、磁療和氧療可以提高放射治療的效果。但是，這些治療手段必須實現在劑量、時間、空間及其實施方式上的科學配置才能取得最佳的療效。研究表明，射線輻照可以使細胞產生快帶電離子，帶電離子在通過生物介質時產生許多電子對(這些電子對的生命周期非常短，僅有10億分之一秒)和自由基，這些自由基打斷化學鍵產生鏈式反應，造成生物損傷。如氧存在，則氧和自由基作用，產生一個產生一個有機過氧化RO2，這是靶物質不可恢復的形式。如氧不存在，許多被電離的靶分子可以自行修復。從某種意義上來講，氧固定了放射損傷。研究表明，所有＞200um的腫瘤，其中心均存在壞死區域，無論壞死中心多大，腫瘤表面氧合度高的活躍細胞厚度僅為100-180um之間。根據氧傳遞梯度原理，乏氧細胞存活于壞死區和活躍區之間。提高腫瘤內部乏氧細胞的氧結合度，同時降低正常細胞的氧結合度是提高放療效果、降低正常組織損傷的重要手段。研究表明，通過調節氧氣攝入方式可以取得以上效果。吸氧是提高細胞氧結合度的有效手段。給氧方式包括常壓給氧、次高壓給氧和高壓氧倉，但高壓氧倉對患者有一定的適應癥和耐受力要求。另外，軟組織特別易受高壓氧增敏，還可能出現驚厥、幽門恐懼或因高壓引起的危險，甚至發生火災和爆炸。本裝置采用了常壓或次高壓給氧的方式，實驗表明，吸入95％以上濃度氧時，正常組織氧濃度很快上升，1分鐘后即達最大值，而腫瘤組織要到5分鐘后才能達到最大值。而在此后轉為吸入10。5％左右濃度的常壓或次低壓的低濃度氧。則正常組織氧濃度于1分鐘內降至正常水平，甚至可能有數分鐘低于正常水平。而腫瘤內部氧濃度在3分鐘內無明顯變化。從而出現一個較正常組織氧合度偏高的時間段，這是進行射線輻照的最佳時段。人體的各種體液屬于導體，在交變磁場中，磁力線做切割閉合導體的運動產生電流，微電流可對體內的生物電活動發生影響，從而影響人體組織的代謝。在磁場作用下，人體各種離子活動能量增加，并改變膜電位，增強細胞膜的通透性，促進細胞膜內外物質的交換，提高藥物的療效。研究表明，磁場對良性腫瘤和惡性腫瘤有一定的影響。大劑量非均勻磁場效果顯著。同時，磁場可提高紅細胞的攜氧能力，有利于提高乏氧細胞的氧合度，從而提高腫瘤組織的射線敏感性。研究表明，適度的深部熱療可有效破壞DNA、RNA和蛋白質合成，破壞腫瘤細胞的骨架結構，使其喪失功能。同時，可增強患者機體的免疫能力。研究表明，熱療可使靶區血藥濃度明顯提高，并可提高腫瘤細胞對化學藥物的敏感性。熱療配合放療可提高放療的有效性，處于乏氧狀態的腫瘤細胞對射線不敏感，但對熱敏感。實驗表明，抗X射線的細胞對熱有顯著的敏感增強。加熱之后，正常組織中血流可加快8-10倍，而大部分情況下，由于腫瘤內血管的不完善發育，受熱后會出現血流量下降的現象。這加劇了腫瘤內外的血流差異，加大了腫瘤組織與正常組織的溫差。腫瘤微循環系統的熱反應與細胞的滅活有著復雜的相互關系。當腫瘤用上升的溫度加熱時，有直接的細胞滅活，同時，也有血流的持續變慢，從而因熱循環機制障礙導致瘤體的持續升溫。同時細胞的PH值和營養狀態都受影響而加快細胞的滅活。在本裝置中，熱機制的啟動應當在調氣調氧的第二階段。由于腫瘤的熱動力學特點，腫瘤內含氧度提高后的細胞可以保持更長的高氧結合度特征，從而加大與正常組織細胞氧結合度的對比，在實施射線輻照時獲得更大的增益。在提高腫瘤細胞的氧結合度，降低正常組織氧結合度的同時，本裝置采取將腫瘤靶體置于旋轉環圓心位置，對其進行環狀或斷環狀動態聚焦照射。采取該照射方式具有以下明顯優點：①定位方便省時。在影像系統支持下，通過簡單的調整即可將腫瘤靶體置于旋轉環的圓心位置，啟動旋轉環即可對其進行旋轉聚焦照射，而傳統的伽瑪刀、X刀等都需要經過復雜的操作才能完成這一過程。尤其是對較大靶體需要進行多焦點調適定位時，往往需要數小時才能完成，而本裝置完成整個治療過程只需要15-20分鐘。②適用范圍廣，本裝置可廣泛應用于絕大多數腫瘤的治療，對患者的耐受力無特殊要求。③安全度高、副作用小。本設備采用調氣調氧并配合熱、磁增敏的方式，與傳統設備相比，該種方式可有效提高腫瘤組織細胞與正常組織細胞的放射敏感比，在同等劑量條件下，該種照射方式具有更高的安全性，適當操作一般不會出現嚴重的不良反應。④輻照均勻、療效可靠，??傳統的治療設備，如伽瑪刀、X刀等刀形鋒利、強度坡度大、易損傷正常組織，尤其對大型靶體，需要進行多點聚焦，輻照均勻度差異達30％以上，嚴重制約其整體療效。本裝置采用圓心聚焦，環狀或斷環狀照射，加之在放療的同時采用加熱、藥物、磁、調節氧合度等多種增敏方式，可以大幅度減少放射劑量、保護正常組織、縮短治療時間、減輕患者痛苦、提高臨床治愈率。

附圖說明：本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。圖1是根據本實用新型提出的一種環行聚焦、多輔助治療手段的放療裝置的有關圖樣。下面結合附圖1和附圖2詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置的細節及其工作情況。如圖1所示，該裝置包括裝置主體(1)，在主體上有圓腔(2)，圓腔內有可用于三維定位的床(3)和可移除的X光感光板(7)，在圓腔上有一旋轉環(4)，旋轉環上裝有輻照用放射源(5)、磁體(9)、熱源(10)、定位用攝像頭(8)和定位用X光源(6)，在主體內側有用于驅動旋轉環的電動機(13)、用于調節氧合度的氣源(11)和用于監測患者體溫、血壓、脈搏、呼吸等等生命特征的生命體征監測系統(12)，另外，本裝置配有與主體一體或分體的操作臺(14)。圖2是根據病灶所處位置而采取的不同照射方式的示意圖。具體實施方式：治療時，將患者安置于床上，頭部置于定位槽中，用定位帶卡和定位帶將患者定位于床上，然后給患者帶上負壓氧氣面罩，啟動供氣裝置，打開成像光源，根據檢查情況將病灶置于旋轉環的圓心位置，啟動旋轉環，調整氣體成分至含氧量10％左右，同時啟動熱源，對病灶實施旋轉加熱。如圖2所示，根據病灶情況，分別采取相應的治療方案，如采用環形全角度連續照射、斷環多角度連續照射、斷環多角度非連續照射等等。整個治療過程均應在生命體征監測系統的密切監控下進行。本設備原則上采用適量、適形、全向平衡的治療原則。