人口与健康问题是21世纪人类所面临的重大问题之一，已成为世界各国的长期、主要战略。自20世纪80年代至今，中国已历经30余年的持续高速发展，经济成就举世瞩目。随着生活水平的提高、人均寿命的增加，我国人口老年化越来越突出，与之相应恶性肿瘤的发病率也越来越高。癌症目前已经成为中国城镇居民的第一杀手，呼吸消化系统肿瘤如肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌，女性乳腺癌等是常见的恶性肿瘤，目前，国际上公认的、已成熟、有肯定效果的治疗肿瘤主要方法为外科手术、放射治疗和化学治疗,每种方法都有其明确的适应症和优缺点，临床医生根据不同肿瘤的特点运用各种主要治疗手段进行综合治疗。在全国大约有2/3 治愈的(按5年生存率来计算),其中22%依靠手术治愈，5%依靠化疗治愈,而18%依靠放疗治愈。因此，放射治疗是肿瘤治疗的主要方法之一。
根据有关数据显示，我国共有380万新发肿瘤病例和281万癌症死亡病例。可以预见，随着人口老龄化及环境因素的影响，预计到2020年，我国全国每年肿瘤新发病人将超过400万人，全年新发病例中晚期肿瘤病人占60%，总数达240万以上，随着经济水平的提升，越来越多的患者渴望获得高品质高效率的抗癌治疗。
螺旋断层放射治疗系统是目前先进的放射治疗系统之一，它结合CT和加速器的功能，产生了优异的剂量调制能力，在肿瘤的剂量分布上（适形度和均匀度）和对正常组织的保护上超越一般直线加速器。
螺旋断层放疗系统普及型（TomoH）主要结构

近二十年螺旋断层放疗平台研发创新，TomoH巧妙地将医用直线加速器和现代高精度螺旋CT进行有机结合，构成了同时具有快速断层影像扫描功能以及逆向调强放射治疗能力的放疗CT机。TomoH以解决实际临床需求和使用问题为核心，通过多项创新技术的整合，将图像引导方便快捷地引入每日治疗中，并实施独特的360°螺旋断层放射治疗模式，极大地拓展了临床应用范围并提高治疗效果，正如诸多专家对螺旋断层放疗系统的评价：Tomo真正实现了“变不（能）治为可治，变姑息为根治”。

TomoH系统主要由以下各部分组成：
螺旋机架系统 – TomoH主机
小型化加速管系统 – FFF高剂量率
超高速二元气动多叶光栅 – Binary MLC
扇形束螺旋CT成像系统 –CTrue 
CT探测器系统 – 电离室
主射束屏蔽系统 – Beam-stopper
高精度治疗床
一体化控制工作站
中央数据服务器 – DMS
治疗计划系统

从螺旋机架结构到二元气动多叶光栅设计，TomoH完全摒除了传统C型臂加速器在调强治疗中“旋转慢”，“精度差”，“光栅速度低”的诸多缺陷，开创性地将6MV直线加速器的主要部件安装在螺旋CT机架上，利用螺旋CT成像的逆原理进行放射治疗。TomoH彻底解决了调强放疗既需要“多角度”（360°）又要“高调制”（100级强度差别）的难题，开创了环形机架 - 螺旋断层照射的精准放疗时代。
TomoH主要技术参数
 
整体重量    4.5吨       
最小机房要求    2.7m X 6m X 5m(高、长、宽)       
加速管类型    驻波（0.3m）       
加速管功率    2.5MW       
剂量率    850MU/MIN       
X线能量    6MV       
MLC参数    64片
单片宽度0.625cm
10cm厚度       
MLC速度    250cm/s, 20ms开关时间       
射野宽度    2.5cm,5cm       
最大照射野    135cm X 40cm（长度X宽度）       
照射方式    螺旋断层照射       
机架转速    1-6RPM(圈每分钟)       
机架孔径    85cm       
MV CT扫描方式    螺旋扇形束（同诊断CT）
扫描间距：1-6mm       
主屏蔽系统厚度    13cm     

TomoH在临床中的独有优势总结如下：
“0”误差快速螺旋CT成像

TomoH基于 CT螺旋机架平台，本身就是一台兆伏级螺旋CT；并采用同源双束技术，即同一个射线源产生两种射线，3.5MV射线用于CT成像，6MV射线用于治疗，避免了传统加速器CBCT中球管与治疗头的机械误差。TomoH可在治疗前快速进行螺旋CT扫描并获得相当清晰且无金属伪影的治疗体位三维(3D)断层影像，成像中心与治疗中心“0”误差。其自动化的图像融合功能可将临放疗前采集的CT 影像和计划用CT 影像进行配准和融合，验证靶区和敏感器官的位置，然后自动调整病人床位，从而可使照射剂量准确无误按照计划实施(即IGRT影像引导放疗)。 

同时，TomoH的扇形窄束螺旋CT的成像方式，图像质量远超普通球管的锥形束扫描成像，而其散射线极低，TomoH单次图像扫描剂量约为1-2cGy，低于常规CBCT的3-5cGy的剂量。
这种方便快捷、损伤小而高精准的图像引导方式让IGRT真正应用到了TomoH的每日每个病人的治疗中，实现精准放疗。

360°螺旋断层治疗模式

TomoH的治疗方式于CT扫描非常相似，即治疗过程中随着治疗床步进，机架连续螺旋运动，射线从360°方向经超高速二元光栅调制后对肿瘤靶区实施照射。调强的基本要求就是需要射线从尽可能多的角度入射聚焦到肿瘤靶区，让足量的射线包裹肿瘤。TomoH完全满足了调强的要求，TomoH治疗的计划和实施既快速又完美，靶区剂量分布高度适形，同时保护正常组织和敏感器官不受额外的过量照射。TomoH的这种“剂量雕刻”式调强使其非常适合大分割照射或立体定向放疗（SBRT）的需求。

“二元”气动多叶光栅系统

肿瘤调强治疗的关键在于根据肿瘤形状给予准确的处方剂量覆盖，同时保护周围正常组织。这其中尤为重要的是多叶光栅对于射野形状的调制，叶片运动速度越快的光栅，越能达到快速调制射野形状的要求。

目前市场上常规加速器的光栅采用马达驱动，速度通常为2-3cm/s，而TomoH独创性采用了二元气动超高速多叶光栅，叶片运动速度达到250cm/s，是市场中其他光栅速度的100倍。高速光栅赋予了TomoH极为灵活的射野调制能力，保证叶片在应该出束的时段快速响应出束，在应该关闭予以保护正常组织的时段快速闭合以减少正常组织受照量。TomoH在一次治疗中可实现上万个子野强度调制能力，而常规加速器单次治疗仅有约100个子野强度。
在临床治疗中肿瘤形状是不规则的，TomoH极为丰富的调制能力，配合360°螺旋断层治疗模式，可以达到对肿瘤组织最佳的剂量雕刻和覆盖，保障准确的打击能力。

拓展临床适用范围 - 135cm单次治疗长度
对于常规加速器来说，其治疗范围局限于40cm以内，对于超过该范围的肿瘤，通常只能通过分段照射，射野“拼接”等方式完成，整体剂量衔接非常不均匀，同时计划设计和治疗实施上费时费力。
TomoH采用螺旋CT的结构，可以实现最大135cm的治疗长度，远远超越常规直线加速器40cm的最大治疗长度。小到颅内的微小病变，大到长靶区、大跨度的全身肿瘤照射（如全身多发转移肿瘤、全脑全脊髓照射、全身骨髓照射等），Tomo都可轻松实现治疗，大大拓展了放射治疗适应症，一台设备即可覆盖所有肿瘤的治疗，非常适合保障各类复杂肿瘤患者本地化治疗的需求。

智能化、个性化放疗流程
在具备了当前最先进的图像引导功能和治疗技术的同时，TomoH在各项操作上实现了人性化和高度智能化的简便设计，

高端设备的操作复杂程度常常是制约其能否广泛开展的关键因素。常规加速器在治疗中需要机架旋转、小机头角度、楔形板、限光筒、转床等，而且存在机头与病人或治疗床碰撞的风险。TomoH具有一体化设计，无任何外露或者需要加装的部件，病人治疗如同CT扫描一般安全迅速，系统整合了从CT影像扫描、实时重建、自动配准、移床到治疗出束的所有流程，可以非常快速的一键式完成，不需要技术员额外操作。这样简便的设计和操作，能极大的提高放疗安全性和效率。由于其高度的集成性，质量验证（QA）等复杂的任务变得非常容易。

TomoH的临床应用
在螺旋断层放射治疗系统正式上市的十多年时间里，全球已经投入临床使用超过600台，国际权威杂志上发表的相关文献已经超过了2500篇，成为了国际临床和学术研究的新热点，被誉为是放射治疗在过去50以年来最激动人心的发展之一。国内外多家临床医院用较复杂的病例对Tomo和常规加速器厂家的旋转调强产品进行了严格的测试和对比，结论非常明确：Tomo在对绝大多数肿瘤进行放射治疗方面超越现有放射治疗技术，并且操作和实施极为简单。能够应用于身体任何部位甚至最复杂的病例（例如多靶点脑部肿瘤，头颈，肺，肝腹部多靶区，妇科肿瘤，前列腺，全身多处转移病灶，全脑全脊髓以及全身骨髓放疗等）。兆伏级CT扫描改善了靶区定位的精确度从而使放疗医生在充分保护正常器官的前提下，可以提高靶区照射剂量。螺旋断层放疗的独特优势主要体现在：
解剖结构复杂、解剖结构特殊的恶性肿瘤治疗，包括头皮恶性肿瘤、胸壁恶性肿瘤等。例如，头皮恶性肿瘤脑膜转移，Tomo能够仅对脑膜进行放疗，能显著提升治疗效果。
病灶较多、病变比较长的恶性肿瘤治疗，包括容易通过淋巴转移产生多病灶恶性肿瘤、全骨髓照射等。
靠近重要器官的恶性肿瘤治疗。肿瘤周围有重要的器官，如肝、肾、食道、肺等，这些脏器对射线敏感，制约常规放疗放射剂量的提高，Tomo能够避开这些脏器的同时提高放射剂量。例如，鼻咽癌治疗、前列腺癌等。
国内Tomo临床数据：

临床治疗案例
脑部肿瘤：多发转移灶、保护海马回等
肺癌脑转移，25个转移灶一次性照射

全脑照射，保护海马回

病例来源：医科肿瘤医院 

头颈部肿瘤：

肺癌立体定向治疗：

 病例来源：浙江省肿瘤医院

肝癌立体定向治疗：

病例来源：上海中山医院

乳腺癌保乳术后：

全脑全脊髓放疗：

病例来源：医科院肿瘤医院

全骨髓放疗：