无创技术
放射外科手术机器人CyberKnife，又称射波刀，是由美国斯坦福大学教授John R. Adler研制而成，是目前最新型的全身立体定向X射线放射外科治疗设备，是全球唯一整合最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，在治疗过程中，雕画出肿瘤的范围，利用机器人手臂的全向投照能力，对肿瘤进行立体雕刻式动态追踪治疗，最大范围避免对周围危及器官和正常器官的照射损伤，达到精准治疗的目的。
射波刀治疗具有以下特点:
治疗范围： 全身各部位良恶性肿瘤
照射时间： 1～5次的照射
治疗原理： 破坏肿瘤细胞的DNA组织，促使肿瘤失去活性，逐渐减小，直到消失
治疗特点： 无创、无痛、无麻醉、疗程短、恢复期短
独特优势：靠近重要器官如眼球、脑干、脊髓等部位，外科手术和其他放射治疗难以实施的肿瘤，射波刀具有独特的优势
射波刀的组成：
射波刀主要由加速器系统 、机器人治疗臂、治疗床、影像引导系统、追踪系统和治疗计划系统构成。
一、 放射外科手术机器人CyberKnife（射波刀）治疗特点
CyberKnife（射波刀）是将直线加速器小型化以后安装在机器人控制臂上，利用机器人手臂的全向投照能力对肿瘤进行精准地、非共面、多中心的实时追踪式的放射治疗系统。与其他放疗系统相比，CyberKnife（射波刀）具有以下治疗特点。
1. 独有的“全向聚焦” 精准治疗技术，CyberKnife（射波刀）采用目前业界唯一的球面全向中心聚焦技术，通过机器人应用平台，从全向空间1560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，利用多条笔形光束聚焦照射肿瘤，可在不规则肿瘤边缘处产生极为精确的手术切割作用，将肿瘤完整雕刻出来，进行治疗，使肿瘤外围的正常组织最大程度受到保护。实现真正的肿瘤雕刻式放射治疗。
2. 独有的“如影随形”的肿瘤追踪照射能力，在肿瘤的肿瘤过程中，器官移动一直是现代放疗的一个重要难题，只有CyberKnife（射波刀）给出了完善的实时追踪解决方案。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肿瘤靶区位置，肿瘤移动到哪里，机器人就追踪到那里进行照射，进行真正意义的“如影随形”的追踪照射。
3. 独有的“量体裁衣”的临床肿瘤治疗方案，CyberKnife（射波刀）是目前市场上唯一一个根据临床治疗病种不同而提供针对性的治疗方案的放射外科系统。它以患者疾病治疗需求为导向，根据不同患者的具体情况制定个体化的治疗方案，相比于传统的治疗方式，治疗效果更加精准。
4. 独有的“三维剂量雕刻”工艺，射波刀具有无可匹敌的治疗精度，可以雕刻肿瘤轮廓，最大限度的保护周边正常组织。它既能实现单次治疗又能实施低分割治疗，对于颅底深部，颅颈交接和鼻咽部位的肿瘤比传统的放射外科具有明显的优势，治疗过程中没有死角。真正可以实现三维适形，剂量叠加和精准雕刻。
二、 Cyberknife（射波刀）临床治疗范围
CyberKnife（射波刀）是全球唯一整合最先进的机器人技术和智能影像实时监控、追踪系统的放射治疗系统，它的临床治疗范围广泛：
1. 颅内病灶：对于颅内，已治疗很多病例，如脑膜瘤、听神经瘤、垂体瘤、转移瘤和其它的病变，如动静脉畸形、三叉神经痛等。CyberKnife（射波刀）系统良好的整合了影像引导系统，可以在治疗时提供连续的肿瘤影像和位置分析，并实时修正由于采用无创固定方式而可能产生的最细微的靶区移动。无论是单次立体定向放疗还是多次大分割放疗，CyberKnife（射波刀）都能够提供更佳的临床剂量分布能力和无创定位措施。
2. 脊柱立体定向放疗：CyberKnife（射波刀）在一次治疗中可以自动完成几百个角度的照射，拓展了具有剂量分布优势的非共面治疗的范围，而不在局限于颅内。同时具备等中心治疗和非中心治疗模式，CyberKnife（射波刀）系统具有无可匹敌的高精度剂量雕刻能力，可以围绕脊髓或其它敏感的危及器官投照剂量。
3. 肺癌立体定向放疗：CyberKnife（射波刀）系统不采用传统的呼吸门控技术或屏气技术，对肿瘤的3维运动追踪技术可以在正常的呼吸运动中给予肿瘤高度精确的治疗剂量。采用此技术后，肿瘤的扩放边界完全由临床医生来决定，显著减小了其它系统由于传统技术摆位和治疗的扩放边界。
4. 前列腺癌立体定向放疗：前列腺的位置变化迅速而且不可预测，安全的立体定向放疗必须在治疗中多次重复进行影像引导，来确保治疗过程中的精确性。正是因为具备这一能力，CyberKnife（射波刀）系统可以同时给予肿瘤高度均匀的剂量和类似后装治疗的剂量分布，精确的限制给予直肠壁和尿道的剂量。
5. 胰脏癌立体定向放疗：CyberKnife（射波刀）系统Synchrony追踪系统可用最低毒性传递治疗放射线至局部晚期的胰脏癌，肿瘤控制率亦很高，此技术被视为胰腺癌患者继续存活的治疗选择。
6. 肝癌治疗：通过CyberKnife（射波刀）系统，医护人员可以更准确地追踪呼吸时肝脏肿瘤的移动，从而控制到达肝脏肿瘤的放射线剂量和减低触及肝脏附近的健康组织的放射线剂量。
7. 肾癌治疗：正常的肾脏对放射线极敏感，但肾细胞癌对低剂量的放射线则并非十分敏感。每次高剂量的立体定位放射外科手术可局部控制细小的肾癌肿瘤。CyberKnife（射波刀）可传递低分次放射疗程，有效治疗肾细胞癌转移脊柱癌。
TrueBeam平台是一个完全集成的影像引导放射治疗和放射外科治疗系统，可治疗人体内任何适用于放射治疗的肿瘤，包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌和头颈部肿瘤。运用创新、智能和直观的思维方式，可实现从快速成像到精准的剂量投照，帮助临床医生更有信心地实施复杂的癌症治疗，大大提高了治疗的安全度、治疗效率，灵活地处理全身各处的病灶。
目前，瓦里安TrueBeam系统在世界上是十分先进的集合图像引导的高端放射治疗设备。该系统运用了大量创新技术，能在复杂的癌症治疗过程中同步处理成像、病人摆位和移动管理，即便肿瘤在治疗期间因病者的呼吸而不断移动，系统仍然可以准确捕捉肿瘤的新的位置。通过高强度模式，系统可以准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，大大缩短了治疗所需时间。
同时，TrueBeam系统的精度达到了前所未有的亚毫米级。这样的高精度来源于TrueBeam成熟完善的系统架构，它在成像、患者定位、运动管理、射束调整和剂量投照之间建立起了一个高水平的同步管理，每隔10ms对整个治疗过程完成一次精度验证。在治疗进程中，有超过10万个数据点被系统监测，确保系统保持一个“真正的中心点”，也就是治疗的焦点。
TrueBeam系统以领先技术赋能放疗，可应用于鼻咽癌、喉癌、肺癌、食管癌、肝癌、直肠癌、宫颈癌，脑瘤及前列腺癌等全身各部位的肿瘤治疗，其特有的动态照射的新技术对随呼吸运动移动较大的肺癌、肝癌实施精确的位移控制，对肿瘤周围的正常组织有更有效的安全保护作用，更利于减少患者在治疗中的副反应，并获得更好的疗效惠及更多患者。
在肿瘤放射治疗领域，当我们谈到 “精准”，主要是指两方面：治疗定位的精准和治疗剂量的精准。这就像狙击战，不仅子弹威力要大到一击毙命，更要确保子弹能够精确击中目标。相对来说，定位的精准要比剂量的精准更为重要，因为一旦脱靶，不仅肿瘤得不到控制，还会对正常组织带来严重的损害。
瓦里安全新的Halcyon智慧放疗系统已于今年在中国上市，其亮点在于它实现了100% 图像引导的放射治疗（IGRT），从而在整个放射治疗过程中，全程锁定肿瘤的位置，确保“子弹能够精确击中目标”。那么Halcyon是如何具体实现的呢？让我们共同走近精准放疗的里程碑—— Halcyon。
图1 Halcyon于 2019年1月正式亮相中国市场
关键词一 环形机架
通过环形机架设计，Halcyon完成了机械性能的提升与软件算法的升级，实现了400%的机架旋转速度。与其他环形放射治疗系统相比而言，Halcyon不仅支持MV、kV级影像在内的多种成像模式，而且图像采集时间仅需短短十几秒。通过强制要求每一次治疗必须采用IGRT，极大地提升了放射治疗的精准度。环形机架设计也令治疗速度得以大大提高，例如：双弧RapidArc治疗技术使得机架可以一分钟转两圈，高治疗效率缓解了中国严重的治疗负荷。
图 2 Halcyon 环形机架设计并配备多种图像引导模式
关键词二 双层多叶准直器
Halcyon创造性地配备了瓦里安独有的“双子星”双层高速多叶准直器系统，该系统采用双层交错式设计，漏射率非常低。另外，上下两层叶片可以一对一相互跟随，这样让靶区边界的剂量更低了。通过这些创新设计，Halcyon在计划质量上有很大的提升。
图 3 Halcyon 的双层多叶准直器让计划质量格外优秀
关键词三 舒适
长期以来，患者的舒适感在放射治疗设备上一直不太被重视。Halcyon在设计初始，就对患者的治疗舒适度有了周全的考量。首先，机架采用了100cm的大孔径设计，不仅适应症没有局限，极大程度降低了患者的幽闭恐惧感；其次，Halcyon的治疗床配备了实时监控系统，患者情况随时都在治疗师的监控下，保证治疗安全；另外，机身还配有降噪对讲系统，方便了与患者于与治疗师之间的实时交流；最后，与其他环形机架设备不同，Halcyon采用水冷降温设计，治疗室内非常安静，让患者非常满意。
图 4 舒适性是Halcyon患者人文关怀的体现
关键词四 智慧
受 Apple的启发，Halcyon完全摒弃了之前传统的手控盒，用人性化的按键系统和触摸屏完全取代，称为蓝光引导系统。医务工作者的操作过程中，每完成一步，下一步的按键会自动亮起，工作流程变得十分简洁和直观，学习起来更加容易，更能大大减少错误按键的发生。
Halcyon外表时尚，内部更有乾坤。其内置了机器性能检查系统，包括晨检在内的很多QA工作都能在几分钟内自动完成，数据易于统计。上万个传感器在联网状态下，可以与瓦里安远程运营中心实时交互，是物联网技术在放疗中的典型应用。万里之外的瓦里安售后服务工程师即可通过分析数据，提前在设备故障前做出预警，大幅提升开机率。
在设备性能方面，Halcyon与其他环形放射治疗系统的重大区别是，它是全球束流匹配的，天然与瓦里安所有其他设备存在数据交互路径，无论软件或硬件都是互通的。能做到这一点相当不容易，但带给临床的价值巨大，它不仅极大缩减治疗计划建模的成本，而且对于同一个治疗计划，在每一台Halcyon上都会有同样的执行效果。
图 5 Halcyon完全基于“蓝光引导“和触控操作
总结：
通过“环形机架”、“双层多叶准直器”、“舒适”和“智慧”这四个关键词，我们领略了Halcyon的优势所在：环形机架设计和双层多叶准直器共同确保了放射治疗的高精准和高质量，智慧赋能和充满人文关怀的设计令人印象深刻。相信Halcyon一定会担负起在中国普及精准放射治疗的重任，帮助医务工作者创造一个无惧癌症的世界！
随着放疗技术的飞速发展，目前全世界范围内的肿瘤患者，越来越多地接受不断改进更新的放射治疗技术，以达到治愈肿瘤或缓解症状、改善生活质量的目的。近年来，加速器的治疗速度和精度已经达到了一个新高度，要想进一步完善放射治疗的效果——在有效地杀死肿瘤细胞的同时，保护周围的正常组织和器官，高质量的影像的参与是至关重要的。
随着放疗技术的飞速发展，目前全世界范围内的肿瘤患者，越来越多地接受不断改进更新的放射治疗技术，以达到治愈肿瘤或缓解症状、改善生活质量的目的。近年来，加速器的治疗速度和精度已经达到了一个新高度，要想进一步完善放射治疗的效果——在有效地杀死肿瘤细胞的同时，保护周围的正常组织和器官，高质量的影像的参与是至关重要的。
一、仍保持业内最高诊断级定位CT的标准的64层双能光子大孔径CT
随着计算机技术、医学影像及图像处理技术的不断发展，肿瘤放射治疗也跨入了精确治疗的新时代。而精准的靶区勾画，无疑已经成为精确计划设计与治疗的基础。SOMATOM Confidence依然保持着高标准的图像质量，空间分辨率高达20LP/cm(0%MTF)。卓越的灰白组织区分能力——最高可达0.33mm的各向同性分辨率。肥胖病人高质量影像的保障——强达80kW的高压发生器。
二、双能量扫描平台
不同于单一能量扫描出来的图像，两种能量曝光出来的图像可以获取更多的信息，虚拟出更多范围的图像， 40keV-190keV之间的变化。一方面不仅可以获得高对比度的高质量图像，为医生提供更多的选择，精准的确定肿瘤边界，勾画靶区。另一方面也有效的降低患者的辐射剂量。双能量成像可服务于中枢神经系统、各部位肿瘤学检查等临床与科研。西门子双能定位CT在能量成像方面的独特优势获得了国际上的一致认可。
三、革命性的Direct Density™“电子密度归一”技术
对于物理师来说，用不同KV扫描出来的图像，需要用不同KV所对应的电子密度曲线来计算剂量以用于后期治疗。而当双能定位CT的出现，让病灶遁于无形，也有效的降低了金属伪影，但是针对两种能量的KV，却给物理师留下了用哪条电子密度曲线来做计划的后期问题。而西门子专为大孔径模拟定位CT所研发的Direct Density™“电子密度归一”技术，已经完美的解决了这个问题。搭载在Stellar RT光子探测器上的Direct Density™技术，无论用哪种能量获取的图像，您都可以始终用一条电子密度曲线来做治疗计划。扩大了CT的扫描电压的选择，获得了更精准的图像质量，同时保持了剂量测量的精度，Direct Density™无疑地成为了AAPM 2016的最佳物理技术，获得了物理医师们的一致肯定。
四、创新性Stellar RT光子探测器
探测器是CT成像的灵魂，它承载了CT成像中最为关键的一步，即将穿透人体的X射线光子转换为计算机可用于CT图像重建的“数字信号”。专为放疗定位大孔径CT打造的Stellar RT光子探测器，采用第四代封装技术，打硅通道的传输信号方式，不仅最大程度降低了电子噪声，减少信号损耗。实现超高空间分辨率。 同时也完美的承载了Direct Density™技术。为双能的临床应用提供了质的保证。
五、世界级专利——STRATON零兆球管（电子束控金属球管）
西门子的高端CT球管从推出到现在，从来都是市面上球管热容量最大的CT球管。大的球管热容量可以有效应对医院持续大范围扫描的临床实际需求，无需等待球管冷却。一般大孔径模拟定位CT的球管热容量在8MHU左右，而TRATON球管通过新的冷却技术，大幅增加了球管散热率，球管热容量可高达到50MHU，是普通高端CT的近6倍。不仅如此，STRATON球管还实现了个性化多选择成像的重要前提，即实现扫描电压从70千伏到140千伏的变化，为双能提供了更多的扫描方案。
六、机架孔径=EFOV=80厘米， HD FOV=80cm
SOMATOM Confidence的超大FOV对于肥胖病人和特殊部位的检查显示及放疗计划的制定更为有利，一方面有利于超大体形病人体表的完全显示，另一方面可以消除传统的显示区外的物体造成的伪影对图像CT值的影响，是业界最早能够实现“满孔径”成像的定位CT。放疗计划是根据图像的CT值来判断肿瘤的边界的，CT值不准将直接影响放疗计划的准确性，也就是说直接影响了治疗的效果。西门子公司CT可以直接扩展CT值到–10,240 —— +30,710，可以更加明确区分各种边界。
我院PET/CT中心引进德国SIEMENS公司最先进52环分子PET/CT-Biograph mCT，它综合了最新一代PET/CT的高灵敏度、高分辨率、高速度及大视野等优点；该设备具备超高清HD技术，能提高4倍图像对比度，使每位受检者扫描速度提高的同时，显影剂用量减少一半。为先进的分子、功能成像技术与经典的解剖、密度显示技术完美融合的结晶，是目前世界上诊断各种肿瘤、心脏病、脑神经系统疾病以及健康查体的最佳方法。
PET/CT 5大优势：
（1）扫描速度快—10分钟内全身PET/CT扫描
它立足于西门子LSO、TrueV、HD·PET和TOF等成熟技术，可使您在短短10分钟内完成常规全身PET/CT扫描。此外系统可采集高达128个断层，确保其能够在短短10秒之内完成全身CT扫描。
（2）PET分辨率高—各项分辨率高达2毫米
PET/CT球管转速高达0.3秒，可获得150毫秒的时间分辨率，PET分辨率高达2毫米，可消除各种运动伪影，极大提高了诊断准确率。
（3）扫描剂量少—仅为常规PET/CT的1/2
扫描剂量采用“实时自动调节”，视扫描人体型大小、瘦胖及扫描处人体密度高低而自动调节的扫描剂量，机体采用扫描剂量约相当于常规PET/CT的1/2，示踪剂使用剂量相当于普通PET/CT机的1/2，这对人体健康非常有益。
（4）对比度高—分辨率高达常规PET/CT的4倍
由于采用HD.PET及ultraHD.PET最高级专利技术，使扫描视野分辨率首次高度均一化，任何一处空间分辨率均可高达2毫米，对比度高达普通PET/CT的4倍多。使普通PET/CT组比较模糊的病灶得到高清晰显示，提高了织细节分辨率能力，为提高PET/CT的检诊水平做出独特的贡献。
（5）患者舒适度高
Biograph mCT 经过精心设计，适用所有类型患者--包括儿科患者和肥胖患者，其78cm大孔径和短腔体提供宽敞、开放的扫描空间，帮助患者减轻幽闭恐惧症的感觉。此外Biograph mCT 的结实、超宽、载重228千克（500磅）的扫描床在检查过程中，无论对于肥胖者还是标准体型患者，都可提供舒适的支撑。这种独特的扫描床几乎消除了CT和PET的配准伪影--这经常是肥胖者成像的一大难题。
PET/CT在健康体检中的应用
PET/CT是健康查体的高级手段，能早期发现严重危害生命的肿瘤疾病，许多国家和地区已将PET/CT检查作为有肿瘤家族史的高危人群筛查肿瘤的手段，达到早发现、早诊断、早治疗、无病预防的目的。
PET-CT的临床应用：
1、PET/CT肿瘤显像
·全身各种肿瘤早期诊断、分期，以及良恶性鉴别，评价肿瘤恶性程度，指导制定最佳治疗方案
·判断肿瘤术前、术后有无转移，评价肿瘤治疗效果，以及肿瘤对放、化疗的反应
·鉴别肿瘤复发或治疗后坏死、纤维化
·为不明原因的转移性肿瘤和肿瘤标志物升高寻找原发病灶
·放疗前确定肿瘤病灶的生物靶区，准备区分肿瘤组织与正常组织，提高放疗疗效、降低放疗副作用
·指导肿瘤穿刺活检、选择最佳活检部位、提高活检确诊率
2、PET/CT心脏显像
·评估心肌代谢及冠脉血供情况
·术前心肌活力评估及术后疗效监测
·心肌病的临床评估
3、PET/CT神经系统显像
·脑恶性肿瘤的恶性程度分级、边界确定，治疗后坏死与复发的鉴别
·癫痫患者的诊断及病灶术前定位
·脑血管病变的早期诊断和脑功能评价
4、PET/CT健康查体
·早期发现危害生命的恶性肿瘤及癌前病变
·有肿瘤家族史等高危人群，建议做PET/CT体检
什么是螺旋断层放射治疗系统TOMO？
我院引进的螺旋断层放射治疗系统TOMO是集IMRT（调强适形放疗）、IGRT（影像引导调强适形放疗）、DGRT（剂量引导调强适形放疗）于一体，其独创性的设计使直线加速器与螺旋CT完美结合，突破了传统加速器的诸多限制，在CT引导下360°聚焦断层照射肿瘤，对恶性肿瘤患者进行高效、精确的治疗。
Tomo系统的适应症
TOMO系统治疗范围比较广，几乎适用于全身各部位的肿瘤，尤其是复杂肿瘤或贴近重要组织器官的肿瘤。
TOMO系统的优势特点
1. 照射集中：TOMO成像精度高达±0.1mm，与CT同源的影像系统具有剂量计算和验证功能，保证了患者治疗计划在位置和剂量的双重高精度。
2. 生存率：国内外多家医院临床总结证实：螺旋断层放疗与以往放射治疗手段相比，患者的生存率有明显上升，放射反应及并发症显著减少。
3. 化繁为简：TOMO是复杂和疑难肿瘤克星，可一次照射多个肿瘤病灶，降低因计划复杂带来的正常组织受反复照射的风险，有利于保护重要器官。
4. 应用广泛：因TOMO的特殊设计和功能，临床应用广泛。可治疗位于身体任何部位的肿瘤，适应症几乎覆盖所有适合放疗的病例，特别是调强治疗的病症。
5. 性价比高：该系统能最大限度提高患者生存率同时降低并发症发生率，因而可为患者节省潜在的治疗费用。