目前，全球约200多家医疗单位使用射波刀设备，累计接受治疗的患者超过9万例。去年射波刀被《福布斯》刊载为高科技医疗产品先锋，并被世界经济论坛评为“2008全球科技先驱”项目。(数据截止2010年7月底)那接下来一起了解一下射波刀治疗流程。
1、制作面罩或体模：颅内肿瘤患者在作定位扫描之前，需要制作一个无创的网眼热缩面罩，用于固定头部，治疗时防止头部移动。体部肿瘤患者需要制作一个体模，用于固定体部。如果体部肿瘤需要金标定位，在治疗前5天将4-5粒金标(fiducial)植入患者肿瘤内或病灶附近，经过几天的休息，金标维持在相对固定的位置，治疗时利用这些金标获得肿瘤的精确定位。
2、射波刀的定位扫描：颅脑肿瘤或脑血管畸形患者使用颅骨结构作为参考框架，定位扫描时，用热缩面罩将头部固定在特制的CT床板上，CT扫描从头顶部开始(头顶外1厘米)，一直扫描到下颌以下，扫描层厚为1-1.25mm。体部肿瘤使用脊柱骨骼结构或金标(fiducial)作为定位参考依据，CT扫描时患者平卧在体模内，扫描层厚1-1.5mm，扫描范围为包括肿瘤在内的整个器官。除了CT扫描外，患者还需要作相应部位的增强MRI扫描，用于图像的融合。脑部AVM患者需要做DSA造影和旋转三维DSA。某些体部肿瘤患者需要PET-CT扫描，用于确定肿瘤的精确位置。将定位片输入到Multiplan计算机(治疗计划计算机)内，然后在计算机上设计治疗计划(等中心照射或非等中心照射)。
3、设计治疗计划：在Multiplan计算机上接收CT和MRI定位影像资料，脑血管畸形患者，还需要接受DSA图像资料。首先融合CT和MRI图像，第二在MRI图像上勾画出肿瘤和重要器官，第三选择肿瘤的追踪方式(头颅追踪、脊柱追踪、肺部追踪联合呼吸追踪、金标追踪联合呼吸追踪)，第四设置中心点(align center)，最后按照病灶的性质、部位和病灶周围是否有重要结构，选择准直器的大小、射线强度、靶区范围、剂量分布、治疗剂量和其它参数，计算机能自动设计一个满足设定条件、适形满意、剂量分布均匀、照射范围与肿瘤形状几乎吻合的治疗计划。治疗计划设计完毕，将治疗计划保存并传输到射波刀SGI计算机上(射波刀主控计算机)。
4、实施治疗：
头部肿瘤的治疗：患者平卧在治疗床上，平卧的姿势与CT扫描时保持一致，并用面罩将头部固定在治疗床上。天花板上的X线球管发射X射线，位于患者两侧的非晶硅摄影机获得一对头颅影像，计算机自动将这对图像与事先CT扫描获得的颅骨数字重建图像 (DDR)进行比对，找到前后左右上下等方位上的误差，技术员通过电脑操作，移动治疗床，使拍摄的头颅图像与数字颅骨图像完全拟合，然后重新拍摄头颅影像，计算机自动比并确认拍摄的头颅图像与颅骨重建图像在6维方向完全拟合在一起(如图4)。此时计算机获得了患者头颅和病灶的初步方位，机械臂将直线加速器旋转到初始坐标位，然后按照程序将加速器围绕着患者旋转到预定节点。直线加速器每到一个节点，机械臂停止运动，此时靶区定位追踪系统立刻获得新的头颅影像，计算机确认目前的头颅影像与治疗开始时影像完全一致。如果头颅有轻微的移动，靶区定位追踪系统立刻计算出移动造成的偏差，并将此偏差传输到机器人机械臂，机械臂微调加速器的方位或射线的入射角度，最后加速器将所需的剂量精确投射到病灶内。如果患者的移动超过计算机自动调整的范围，治疗会紧急暂停(E-stop)。加速器每到一个预定节点，将重复上述影像实时验证步骤。在治疗过程中，X射线球管每10秒钟发射一次，靶区影像追踪系统获取一次影像信息。从摄像到调整数据只需要几秒钟，射波刀基本上做到了在治疗过程中实时跟踪治疗靶区。根据病情需要射波刀可将单次治疗变成多次分割治疗。治疗结束，多数患者无不适，治疗后1周内，少数患者感到疲乏无力，纳差。
体部肿瘤的治疗：体部肿瘤会随着呼吸节律上下移动，为了使射波刀能够随着患者呼吸节奏给予体部病灶精确照射，需要使用同步呼吸追踪系统，追踪患者的呼吸节律。首先让患者穿上胸部或腹部粘贴发红光二极管的背心平卧在体模内，然后用红光追踪仪(同步呼吸追踪系统，Synchrony)获得呼吸节奏，按照呼吸节律计算机自动建立呼吸模型。治疗体部肿瘤时，射波刀通过拍摄X线片和金标追踪获得体部肿瘤的位置，然后计算机再从呼吸追踪计算机上获取患者的呼吸模型。实施治疗时，机械臂将直线加速器旋转到治疗节点，然后按照呼吸节律微调加速器，使投照的射线始终对准病灶。呼吸追踪技术是一种弹道追踪技术，即在A时间点，肿瘤按照呼吸节律运动到B点，在A时间点，直线加速器将射线精确地投射到B点的位置。按照治疗计划，射波刀重复上述步骤，直到完成所有节点上的照射。
脊柱及其周围肿瘤的治疗：脊柱追踪软件(Xsight Spine)的问世，在治疗脊柱及其周围肿瘤时免除了在脊柱上埋置金标(或金属螺钉)的过程。Xsight Spine可以直接获得脊柱及其周围病灶的精确位置。它是利用计算机软件技术，选取矩形框，框上有81个节点，并形成64个小方格(block)。矩形框覆盖在由CT重建的脊柱骨骼图像上(DDR)，由此可获取64个小方格骨表面特征(如图5)，并获得81个节点位置。治疗时通过拍摄脊柱X线数字平片，找到相应的锥体，计算机自动比对脊柱X线数字平片上与DDR图像上的64个小方格骨骼表面特征，找到相应的81个节点，然后将获得的两维数据转化为三维数据，获取锥体精确位置，间接获得肿瘤的准确位置，系统误差约0.61mm。脊柱及其周围肿瘤的治疗过程同头颅肿瘤相似，病人平卧在治疗床上的体模内，通过脊柱追踪软件获得肿瘤的准确位置，然后实施治疗。
