1, o princípio básico da faca gama: O tratamento com faca gama depende dos raios gama, os raios gama pertencem à capacidade penetrante dos raios de alta energia, paredes espessas de betão ou placas metálicas para bloquear os raios gama. Grandes doses de irradiação de raios gama de todo o corpo, conduzirão rapidamente à morte. Os raios gama da faca gama provêm do elemento radioactivo cobalto 60 (Cu60). Para segurança, o cobalto 60 é encerrado num recipiente de metal pesado para formar uma fonte radioactiva, e depois os raios gama são dirigidos através de um pequeno orifício circular para formar um feixe estreito de raios gama. Muitos feixes de raios gama são distribuídos em torno de uma esfera e convergem para o centro da esfera para produzir um ponto focal, que é o centro da fonte de radiação da faca gama. Em seguida, a lesão a ser tratada é colocada no foco do centro da fonte de radiação para irradiação, que é o princípio básico da faca gama.
2, o princípio de posicionamento da faca gama: como posicionar a faca gama, como fixar a lesão no ponto focal? O posicionamento da faca gama é obtido através de dois conjuntos de sistema de coordenadas de posicionamento, um é o sistema de coordenadas da fonte de radiação, este sistema de coordenadas é fixado na fonte de radiação, o centro é o foco da fonte de radiação; o segundo é o sistema de coordenadas da moldura de posicionamento craniano, este sistema de coordenadas é fixado na cabeça, através da tomografia (CT/MRI) pode determinar o valor das coordenadas da lesão. Ao converter os valores de coordenadas dos dois sistemas de coordenadas, é possível fixar a lesão no foco central da fonte de radiação com grande precisão e realizar a irradiação gama.
3, princípio do plano de tratamento com faca gama: raios gama de faca gama focados no ponto central, cada disparo de irradiação formará um ponto focal semelhante a uma esfera. O tamanho do ponto focal varia, com um diâmetro de 4mm, 8mm, 14mm, 18mm, 22mm, etc… No entanto, a forma da lesão é diferente. Apenas através da utilização de vários disparos de irradiação, os pontos focais com posições e tamanhos diferentes fundem-se uns com os outros, de modo a que o âmbito da irradiação da radiação seja consistente com o tamanho e forma da lesão, o que é chamado de conformidade tridimensional. De facto, o Gamma Knife é um tratamento de conformidade altamente tridimensional, e o seu grau de conformidade é muito superior ao da conformidade tridimensional em radioterapia.
Desenvolver um plano de tratamento Gamma Knife é transmitir as imagens da lesão para um sistema de planeamento informático, simular o tratamento no computador, e determinar os parâmetros de tratamento: incluindo o número de disparos a serem irradiados, o valor coordenado de cada disparo, o tamanho do ponto focal de cada irradiação (tamanho do colimador), e a duração de cada irradiação (dose de irradiação). Estes parâmetros de tratamento são então transmitidos ao sistema de controlo Gamma Knife para realizar o tratamento. O verdadeiro processo de tratamento é um processo de alteração das coordenadas, alteração do tamanho do colimador, e condução de diferentes tempos de irradiação.
4, o princípio biológico do tratamento Gamma Knife: Gamma Knife pode controlar a lesão sem ferir o tecido cerebral normal circundante, devido ao seu princípio de irradiação focalizada, no tecido cerebral circundante para suportar uma pequena dose da situação, lesão de irradiação de grande dose. O tratamento com faca gama de diferentes doenças, incluindo vários tumores cerebrais (benignos e malignos), malformações vasculares, neuralgia do trigémeo, epilepsia, etc., os seus princípios biológicos são diferentes.
(1) tumores malignos: as células tumorais malignas são muito sensíveis à radiação, e as células são rapidamente necróticas e absorvidas após a irradiação com faca gama, e o tumor encolhe e desaparece num curto espaço de tempo. Tais como metástases, linfomas, tumores de células germinativas.
(2) tumores benignos: células tumorais benignas, não muito sensíveis à irradiação por radiação, faca gama dose apropriada de irradiação, não para matar células tumorais, mas para inibir as células tumorais, de modo a perderem a capacidade de proliferar. As células tumorais já não se reproduzem e o tumor deixa de aumentar de tamanho. À medida que o tempo aumenta, as células tumorais existentes apoptose, desaparecem e absorvem-se, e o volume do tumor vai diminuindo gradualmente, mas o período de latência é longo, e o período específico de tempo está relacionado com a taxa de crescimento do tumor antes do tratamento. Para tumores de crescimento rápido, o período de latência da contracção é curto; para tumores de crescimento lento, o período de latência da contracção é longo. A maioria dos tumores benignos, tais como meningioma, neuroma auditivo, adenoma pituitário, etc., o encolhimento ocorre após 1-3 anos. Se o tumor encolher significativamente em 1-2 meses após o tratamento, é necessário prestar muita atenção e pode não ser um tumor benigno. Trata-se antes de um tumor maligno.
(3) Malformação cerebrovascular: A malformação cerebrovascular é a formação congénita de vasos sanguíneos mal formados no cérebro. A ruptura e hemorragia dos vasos sanguíneos mal formados é a maior ameaça de malformação cerebrovascular, e esta ameaça aumenta significativamente a partir da idade de 40-50 anos, pelo que deve ser tratada o mais rapidamente possível após a sua detecção. As principais malformações cerebrovasculares que podem ser tratadas por faca gama são malformações arteriovenosas e hemangiomas cavernosos. Após a irradiação Gamma Knife, as células que revestem os vasos malformados irão proliferar, levando a uma redução do diâmetro interno do vaso e eventual oclusão, eliminando assim a potencial ameaça de ruptura e hemorragia. A hiperplasia endotelial vascular ocorre lentamente, aparecendo principalmente seis meses-2 anos após o tratamento, mas a taxa global de oclusão pode atingir 80-95%.
(4) Neuralgia do trigémeo: A patogénese da neuralgia do trigémeo não é bem compreendida. Existem nevralgias secundárias do trigémeo causadas por tumores cerebrais, etc., mas a maioria delas são nevralgias primárias do trigémeo para as quais não é possível encontrar qualquer causa. A eficiência do tratamento com faca gama para neuralgia do trigémeo é superior a 90%, dos quais 80% podem ser completamente curados. O princípio da cura é causar atrofia gradual das raízes do nervo trigémeo, e a dor desaparece sem afectar a função normal do nervo trigémeo. O processo de atrofia do nervo é lento e, portanto, tem efeito lento, principalmente após 1-2 meses, mas a eficácia é duradoura e quase vitalícia.
(5) epilepsia: a epilepsia também pode escolher o tratamento com faca gama da cabeça, especialmente epilepsia secundária com focos óbvios, tais como epilepsia causada por focos amolecedores, hemangiomas, etc. O tratamento com faca gama é certamente eficaz. Faca gama pequenas doses de irradiação local podem alterar as características de queima das células nervosas em redor da lesão, controlando assim a epilepsia.