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通常の放射線治療は少量の放射線を月曜日から金曜日まで毎日、６〜７週間にわたって照射を行う場合が多い。一方、がんの脳転移では患者さんの全身状態が悪い場合も多く、生存期間を考慮して２週間くらいの短期間で治療される場合が多い。
いずれにしても、１回の治療ではなく何回かに分けた治療が行われる。これは放射線による正常組織への影響が次の治療までに回復することを期待し、回数を増やすことで正常組織の障害をできるだけ抑えて、がんや病巣に十分な線量を投与することを目指している。
定位照射は、前述の通常の照射とは全く異なった治療方法で、原則的に１回で大線量を病巣部に投与することで最大の効果を得る治療方法である。周辺部にも多少の放射線は照射されるが、その範囲が小さいために重篤な障害を起こさない。
このためには病巣部が小さいことが必須である。また、病巣部に正確な照射を行う必要がある。日本の保険制度では、脳の場合、２mm以内の精度が要求されている。この精度を保つために、ガンマナイフやリニアックナイフではフレームと呼ばれる金属の環を頭蓋骨にネジで固定する必要がある。治療をするときには、このフレームをガンマナイフの装置やリニアックのベッドに固定をして照射を行う。
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