碳纤维医疗部件于放射性治疗中的特殊作用

碳纤维复合材料具有良好的X光透过性能,而且其强度大、重量极轻、耐腐蚀,因此以各种形式被广泛用于放疗等医用环境中。无锡智上新材料科技有限公司出品的碳纤维医疗部件涉及碳纤维医疗床板、DR检测仪用碳纤维面板、乳腺检查用碳纤维托板、碳纤维医疗头托等等,甚至是碳纤维增强热塑性的骨外科医疗器械等等。下面仅根据无锡智上新材的两种碳纤维放疗器械介绍一下其在不同癌症治疗中的特殊作用。

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碳纤维复合材料头肩固定架与鼻咽癌放疗:

调强放疗(IMRT)是一种高精度的放疗技术,它可使肿瘤靶区得到更高、更准确的剂量,提高肿瘤的局部控制率,同时又降低重要器官的受照剂量,大大减轻放疗的副作用,已经成为鼻咽癌主要的治疗方法。体位固定装置是鼻咽癌IMRT必要的设备。目前,临床上比较通用的体位固定方法是头肩固定架配合热塑膜固定,由于头肩固定架材料具有一定的密度和厚度,当射野经过时会对射线造成一定的衰减,这样就导致靶区剂量减少,增加了鼻咽癌原发灶局部失控的可能。

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不过,不同材质的固定装置对射线的衰减率是不同的,并且还随入射角度变化而变化。有机玻璃材质的头肩固定架与碳纤维材质的头肩固定架都是鼻咽癌精确放疗中常见的用于提高摆位重复性的重要辅助设备。

南京军区福州总医院放疗科的陈明东、陈杰医师通过TPS计算分析得出这两种头肩固定架对鼻咽癌IMRT剂量的影响存在较为明显的差异,其中有机玻璃头肩固定架使PGTVnx的D95减少(138±13)cGy(相当于肿瘤靶区处方剂量减少了约1.97%),而碳纤维头肩固定架使PGTVnx的D95减少(30±12)cGy(相当于处方剂量减少了约0.43%),可见有机玻璃头肩固定架对肿瘤靶区剂量的影响明显要大于碳纤维头肩固定架,相比而言,碳纤维头肩固定架更适合用于临床。

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碳纤维复合材料腹板与直肠癌放疗:

术后采用同步放、化疗可显著降低中晚期直肠癌的局部复发率,提高直肠癌患者的长期生存率。然而,由于患者身体的其它正常组织,特别是小肠和膀胱等部位的耐受剂量有限,许多患者出现了较为严重的急性或远期不良反应,这不仅直接影响到放疗进程的实施,更对患者后期的生活质量产生不良影响。通过对靶区和周边重要器官的剂量-体积进行分析及临床应用,发现使用碳纤维复合材料腹板可明显减轻放疗带来的不良反应。

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以小肠为例,小肠耐受性是主要的剂量限制因素之一。放射性肠炎的发生与其受照射的剂量和体积密切相关。相关研究结果表明,使用碳纤维复合材料腹板可显著减少直肠癌术后放疗中小肠和膀胱的受照射体积和剂量,且摆位重复性好,患者放疗反应减轻,甚至可能为>50Gy的推量放疗提供条件,在临床上具有重要的推广价值。在国外,碳纤维复合材料腹板早已成为直肠癌术后放疗的标准定位装置。

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