伽玛刀治疗依靠的是伽马射线,伽马射线属于穿透能力很强的高能射线,厚的水泥墙或金属板才能挡住伽马射线。大剂量伽马射线全身照射,会很快导致死亡。伽玛刀的伽马射线来源于放射元素钴60(Cu60)。为了安全,钴60被封闭在重金属容器内,形成放射源,再通过一小圆孔将伽马射线引导出来,形成窄束伽马射线。将许多束伽马射线,围绕一个球面分布并汇聚于球面中心,产生焦点,这就是伽玛刀的放射源中心。再将需要治疗的病变放在放射源中心的焦点进行照射,这就是伽玛刀的基本原理。
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