Радиохирургия с гама нож

Възможно най-доброто лечение за някои заболявания представлява унищожаване или премахване на абнормалните тъкани. С помощта на гама нож тези опасни тъкани могат да се отстранят, без да се прави разрез през чувствителни здрави структури, за да се достигне до целта. Гама ножът се използва за лечение на пациенти, които имат мозъчни тумори, както и при други опасни състояния вътре в черепната кухина.

Гама ножът е устройство, подобно на каска, съдържащо двеста проби от радиоактивен кобалт-60. Co-60 има период на полуразпад 5 години и се разпада до стабилен никел-60, при което от разпадащото се ядро се излъчват бета- и гама-лъчи, които се разпространяват в произволни посоки.

Фигура 1. Верига на разпад на Co-60

Източниците на Co-60 се поставят в колиматори – устройства, които насочват лъчите в един тънък лъч, който се движи в една посока.

Фигура 2. Опростена схема на гама-нож, на която са показани само три от неговите 200 източника на Co-60 и колиматорите, насочващи лъчите по такъв начин, че да се пресекат на мястото на мозъчния тумор (показан в зелено)

Гама ножът е подходящ за своето предназначение, тъй като фотоните в гама-лъчите не освобождават бързо енергията си в тъканите. Например електроните в бета-лъчите отдават почти цялата си енергия в първите няколко сантиметра от тъканите, докато фотоните в гама-лъчите отдават своята енергия много бавно, докато преминават през тъканите на тялото. Отдаването на енергия от бета- и гама-лъчите йонизира атомите в клетките. Ако скоростта на йонизация е ниска, клетките обикновено успяват да поправят уврежданията, причинени от реактивните йони. Големи дози йонизиращо лъчение, обаче, могат да преодолеят способността на клетката да ги компенсира и тя загива. Клетките, намиращи се на пътя на лъчите на гама ножа, в общия случай са способни да се възстановят, освен в точките, където се пресичат лъчите, където се наблюдава много по-голяма скорост на йонизация, която убива клетките и разрушава тъканта.