115年:放射器材(1)

關於Gamma Knife 的敘述,下列何者錯誤?

A主要用於治療腦部腫瘤
B使用多顆⁶⁰Co射源進行治療
C不具有MLC(multi-leaf collimator )
D可搭配天花板的 X光系統進行腫瘤定位及追蹤

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗醫事放射師對於「加馬刀(Gamma Knife)」與其他立體定位放射手術(Stereotactic Radiosurgery, SRS)設備(如:電腦刀 CyberKnife、直線加速器 LINAC)在硬體設計、射源種類、準直儀系統及影像導引/追蹤系統等核心差異的了解。

選項分析

  • (A) 主要用於治療腦部腫瘤正確。加馬刀主要專門設計用於顱內(Intracranial)病灶的立體定位放射手術,包含良/惡性腦部腫瘤、腦動靜脈畸形(AVM)、三叉神經痛等。由於其硬體幾何設計限制,無法用於治療頸椎以下的軀幹病灶。
  • (B) 使用多顆60Co射源進行治療正確。加馬刀是以鈷六十(Co-60)為放射源,早期的機型(如 Model B, C, 4C)使用 201 顆 Co-60 射源,而較新的機型(如 Perfexion, Icon)則改為使用 192 顆 Co-60 射源。這些射源呈半球形排列,將加馬射線精準聚焦於腦部的單一靶點(Isocenter)上。
  • (C) 不具有MLC(multi-leaf collimator)正確。加馬刀不使用多葉準直儀(MLC)。早期的加馬刀採用可更換的外部準直儀頭盔(Collimator helmet),而新型加馬刀(如 Perfexion, Icon)則將鎢合金準直儀內建於機器中,藉由移動內部結構來切換不同孔徑(通常為 4 mm, 8 mm, 16 mm)以改變照野大小。MLC 主要是直線加速器(LINAC)所配備的裝置。
  • (D) 可搭配天花板的 X光系統進行腫瘤定位及追蹤錯誤。搭配「天花板的 X光系統」(即兩支固定於天花板、互成直角的 X 光球管,並在相對應的地板配置數位平板影像偵測器)是電腦刀(CyberKnife) 或是配備 ExacTrac 影像導引系統之直線加速器的典型特徵,藉此進行即時的立體影像交叉定位及標靶追蹤。新型的加馬刀(如 Gamma Knife Icon)雖然具備了影像導引功能,但其採用的是機器本體內建的錐狀射束電腦斷層(CBCT)紅外線高解析動態監測系統,而非天花板懸吊式的 X 光追蹤系統。

答案解析

選項 (D) 描述的「天花板 X光系統」為電腦刀(CyberKnife)的獨特追蹤設計(Image-Guided Radiotherapy, IGRT 系統),利用交叉相錯的 X 光即時獲取影像,引導機械手臂進行誤差修正。加馬刀過去仰賴侵入式的立體定位頭架(Leksell coordinate frame)來達到亞毫米(< 0.5 mm)的極致精準度;新一代的加馬刀雖已發展出非侵入式面罩(Frameless)治療,但其影像是依賴同軸內建的 CBCT 系統,故選項 (D) 敘述不符合加馬刀的硬體配置,為本題應選的錯誤選項。

核心知識點

醫事放射師在準備國考時,須精熟各類立體定位放射手術(SRS/SBRT)設備的特徵比較:

  1. 加馬刀 (Gamma Knife)
    • 射源:192 或 201 顆 Co-60(釋放 Gamma ray)。
    • 準直儀:固定孔徑(如 4, 8, 16 mm),無 MLC。
    • 適應症:僅限顱內(頭部)及高位頸椎。
    • 影像與定位:傳統使用固定頭架;新型 (Icon) 結合內建 CBCT 與紅外線追蹤。
  2. 電腦刀 (CyberKnife)
    • 射源:6 MV 迷你直線加速器(X ray),安裝於 6 軸機器手臂上。
    • 準直儀:固定孔徑 (Fixed cones)、Iris 變徑準直儀或 InCise MLC。
    • 適應症:全身皆可(含顱內外、肺、肝、攝護腺等)。
    • 影像與定位:無頭架設計,採用天花板 X 光系統(雙 X 光球管)即時追蹤(包含骨骼追蹤、黃金標記點追蹤及呼吸同步追蹤 Synchrony)。
  3. 直線加速器 (LINAC-based SRS,如 Novalis, TrueBeam, Edge)
    • 射源:高能 X 光(通常使用 FFF, Flattening Filter Free 模式增加劑量率)。
    • 準直儀:高解析度多葉準直儀 (HD-MLC) 或微型多葉準直儀 (Micro-MLC)。
    • 定位:常搭配內建 CBCT 及 ExacTrac (天花板/地板交叉 X 光與紅外線系統) 或光學表面引導放射治療 (SGRT)。

參考資料

  1. 季匡華醫師的腫瘤治療部落格. (2013). 各種放射治療儀器大比拼!. 取自 季匡華醫師部落格
  2. 臺大醫院電腦刀中心. 電腦刀立體定位放射手術的原理及應用. 取自 臺大醫院健康電子報