放射治療設(shè)備課件

1、放射治療設(shè)備放射治療設(shè)備基本概念基本概念放放 射射 能使能使物質(zhì)電離物質(zhì)電離的電磁波或粒子流的的電磁波或粒子流的輻射輻射 過程過程稱為稱為“放射放射”放射線放射線 能使物質(zhì)電離的能使物質(zhì)電離的電磁波或粒子流電磁波或粒子流稱為稱為“放放 射線射線”，簡稱，簡稱“射線射線”.放射源放射源 能輸出能輸出“射線射線”的的物質(zhì)物質(zhì)(元素元素)或設(shè)備或設(shè)備稱為稱為“放射源放射源”。放射性放射性 某些物質(zhì)某些物質(zhì)(元素元素)或設(shè)備能夠產(chǎn)生或設(shè)備能夠產(chǎn)生“電離輻射電離輻射”的性質(zhì)叫做的性質(zhì)叫做“放射性放射性”。基本概念基本概念 電離輻射電離輻射:能夠引起物質(zhì)電離的輻射能夠引起物質(zhì)電離的輻射 通常所說的通常所說

2、的“放射放射”、“放射線放射線”、“放射源放射源”等實際上等實際上就是特指就是特指“電離輻射電離輻射”。電離輻射可以從。電離輻射可以從原子原子或或分子分子里面里面電離電離(ionize)出至少一個出至少一個電子電子 電離電離:即經(jīng)過照射后能使物質(zhì)的原子或分子變成即經(jīng)過照射后能使物質(zhì)的原子或分子變成“離子離子”，從而改變物質(zhì)的原有特性。從而改變物質(zhì)的原有特性。 離子離子:帶有帶有電荷電荷的原子或分子，或組合在一起的原子或分的原子或分子，或組合在一起的原子或分子團。帶正電荷的離子稱子團。帶正電荷的離子稱“正離子正離子”，帶負電荷的離子稱，帶負電荷的離子稱“負離子負離子”?；靖拍罨靖拍?放射性核

3、素內(nèi)部發(fā)出的射線用希臘字母表示：放射性核素內(nèi)部發(fā)出的射線用希臘字母表示：射線、射線、射線和射線和射線就分別表示從放射性核素內(nèi)部發(fā)出的中射線就分別表示從放射性核素內(nèi)部發(fā)出的中子、電子和光子子、電子和光子 不是從放射性核素內(nèi)部發(fā)出用大寫的英文字母或者實不是從放射性核素內(nèi)部發(fā)出用大寫的英文字母或者實際名稱表示：際名稱表示：X射線、電子射線射線、電子射線(簡稱電子線簡稱電子線)、質(zhì)子射、質(zhì)子射線等。線等。 射線與電子射線都是由放射源向外發(fā)射的電子流，射線與電子射線都是由放射源向外發(fā)射的電子流，物理特性基本相同，區(qū)別在于來源不同，能量不同物理特性基本相同，區(qū)別在于來源不同，能量不同 射線與射線與X射線都

4、是電磁輻射射線都是電磁輻射(光子光子)，單從放射治療的，單從放射治療的效果與作用而言，兩者基本相同，只是來源不同，能效果與作用而言，兩者基本相同，只是來源不同，能量不同而已。量不同而已?！吧渚€射線”裝置裝置 X線機、線機、CT、ECT、PET等各種醫(yī)學影像檢查設(shè)等各種醫(yī)學影像檢查設(shè)備（診斷）備（診斷）“射線射線”裝置裝置放射治療設(shè)備：放射治療設(shè)備： 鈷鈷-60治療機治療機 醫(yī)用直線加速器醫(yī)用直線加速器 刀、刀、X刀刀 近距離后裝治療機近距離后裝治療機 質(zhì)子加速器等質(zhì)子加速器等“射線射線”裝置裝置 根據(jù)不同的醫(yī)學需求根據(jù)不同的醫(yī)學需求 選用了不同的選用了不同的“放射源放射源” 輸出的輸出的“射線

5、射線”具有各自特定的能量和劑量具有各自特定的能量和劑量 完成特定的醫(yī)學檢查或醫(yī)學治療目的。完成特定的醫(yī)學檢查或醫(yī)學治療目的。 放射源類型放射源類型 放射治療使用的放射源放射治療使用的放射源放射性核素放射性核素人工射線裝置人工射線裝置 放射性核素放射性核素天然放射性核素天然放射性核素 226鐳鐳人工放射性核素人工放射性核素 60鈷鈷 92銥銥放射源類型放射源類型 放射性核素的特點放射性核素的特點 每時每刻都有射線輸出每時每刻都有射線輸出 時間時間 輻射能力輻射能力 放射性核素的衰減特性放射性核素的衰減特性 半衰期半衰期：射線衰減到初始狀態(tài)的一半時所需要的：射線衰減到初始狀態(tài)的一半時所需要的時間時

6、間鐳鐳- 1590年年 60鈷鈷-5.27年年 192銥銥-74天天放射源類型放射源類型 人工射線裝置：人工射線裝置：能夠產(chǎn)生并輸出高能射線的各種射線裝備能夠產(chǎn)生并輸出高能射線的各種射線裝備 X線機線機 加速器加速器 特點：特點： 工作時輸出射線工作時輸出射線 停機時沒有放射性停機時沒有放射性 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 輸出射線的能量越高、性能越先進、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，輸出射線的能量越高、性能越先進、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，價格就越昂貴價格就越昂貴 放射治療使用的人工射線裝置，正在朝著多功能、放射治療使用的人工射線裝置，正在朝著多功能、高性能、高精度的方向發(fā)展。高性能、高精度的方向發(fā)展。放射線類型放射線類型 放

7、射源：天然放射源和人工放射源放射源：天然放射源和人工放射源 放射源本質(zhì)：放射源本質(zhì)： 光子輻射光子輻射(電磁輻射電磁輻射)粒子輻射粒子輻射 光子光子各類放射性核素產(chǎn)生的各類放射性核素產(chǎn)生的射線（射線（60鈷鈷 192銥）銥） 加速器等設(shè)備產(chǎn)生的加速器等設(shè)備產(chǎn)生的X射線，是波長很短、頻率射線，是波長很短、頻率非常高的電磁波輻射，或者說是光子輻射。非常高的電磁波輻射，或者說是光子輻射。放射線類型放射線類型 粒子粒子 放射性核素：放射性核素：粒子粒子(中子中子) 粒子質(zhì)量為粒子質(zhì)量為6.6410-27kg. 粒子帶正電荷，由兩粒帶粒子帶正電荷，由兩粒帶正電荷的質(zhì)子和兩粒中性的中子組成，相等于一個氦原

8、子正電荷的質(zhì)子和兩粒中性的中子組成，相等于一個氦原子核。核。粒子粒子(電子電子) 加速器等設(shè)備加速器等設(shè)備 電子束電子束 質(zhì)子束質(zhì)子束 中子束中子束 重粒子束重粒子束(碳離子等碳離子等) 放射線類型放射線類型人工射線裝置人工射線裝置 kV級級X射線治療機放射出的是射線治療機放射出的是 X射線射線 質(zhì)子加速器放射出的是帶電粒子質(zhì)子加速器放射出的是帶電粒子質(zhì)子質(zhì)子 醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器光子束光子束 X射線射線粒子束粒子束電子射線電子射線放射線類型放射線類型 同一種放射源，并不一定只能發(fā)射一種射線同一種放射源，并不一定只能發(fā)射一種射線 有的放射性核素既可以發(fā)射有的放射性核素既可以發(fā)射

9、射線，同時又發(fā)射射線，同時又發(fā)射射線和射線和射線射線 同一個放射源發(fā)射的不同的射線，往往具有不同同一個放射源發(fā)射的不同的射線，往往具有不同的強度或能量，因而具有不同的放射特性的強度或能量，因而具有不同的放射特性 正是利用各種射線具有不同放射特性的特點，才正是利用各種射線具有不同放射特性的特點，才為放射診斷技術(shù)和放射治療技術(shù)提供了多種可能為放射診斷技術(shù)和放射治療技術(shù)提供了多種可能的選擇，以滿足臨床的不同的選擇，以滿足臨床的不同放射線類型放射線類型直接致電離輻射直接致電離輻射：帶電粒子(正電離子和負電離子)引起物質(zhì)的直接電離間接致電離輻射：間接致電離輻射：光子(X射線和射線)和中性粒子不是直接引起

10、物質(zhì)電離放射線類型放射線類型 電磁波電磁波(電磁輻射電磁輻射) 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線、射線射線 傳播速度：傳播速度：30萬千米萬千米/秒秒(真空真空) “波長波長”和和“頻率頻率”不相同，外在表現(xiàn)和特點不同不相同，外在表現(xiàn)和特點不同電磁輻射電磁輻射“波粒二重性波粒二重性” 電磁輻射電磁輻射 “波波”的特性的特性 “粒子粒子”特性特性 雙重特性雙重特性 波長不同有很大的差異波長不同有很大的差異 波長越長波長越長 “波波”的特性越強的特性越強波長越短，波長越短，“粒子粒子”特性越強。特性越強。電磁輻射電磁輻射“波粒二重性波粒二重性” 無線

11、電波、微波等向外輻射時，無線電波、微波等向外輻射時，“粒子粒子”特性非特性非常微弱，一般是用波動理論進行描述，所以，通常微弱，一般是用波動理論進行描述，所以，通常叫做電磁波；常叫做電磁波； 紅外線，可見光、紫外線而言，紅外線，可見光、紫外線而言，“波波”的特性依的特性依次減弱，次減弱，“粒子粒子”特性依次增強，特性依次增強， 紅外線的紅外線的“波波”的特性略強，的特性略強，“粒子粒子”特性較弱；特性較弱； 紫外線則是紫外線則是“波波”的特性較弱，的特性較弱，“粒子粒子”特性略特性略強；強； 而可見光的而可見光的“波粒二重性波粒二重性”最為典型；最為典型；電磁輻射電磁輻射“波粒二重性波粒二重性”

12、 電磁波譜的另一端，電磁波譜的另一端，X射線和射線和射線主要以射線主要以“粒子粒子”特性表現(xiàn)，幾乎顯不出特性表現(xiàn)，幾乎顯不出“波波”的特性的特性 可以把可以把X射線和射線和射線看成是射線看成是“粒子粒子”，但這種粒，但這種粒子具有自己的特殊性質(zhì)，為了有所區(qū)別，人們把子具有自己的特殊性質(zhì)，為了有所區(qū)別，人們把這種這種“粒子粒子”叫做叫做“光子光子”。 在放射治療醫(yī)學領(lǐng)域，人們往往把在放射治療醫(yī)學領(lǐng)域，人們往往把“光子光子”的概的概念等同于念等同于X射線或射線或射線射線X射線射線射線的特點射線的特點 X射線和射線和射線具有穿透物質(zhì)的能力射線具有穿透物質(zhì)的能力 特定能量的特定能量的X射線或射線或射線

13、而言，物質(zhì)的密度越小射線而言，物質(zhì)的密度越小,穿透能力越強穿透能力越強; 物質(zhì)的密度越大，穿透能力越弱物質(zhì)的密度越大，穿透能力越弱 X線機、線機、CT機設(shè)計原理機設(shè)計原理X射線射線射線的特點射線的特點 不同的物質(zhì)對不同的物質(zhì)對X射線和射線和射線具有不同的穿透能力，射線具有不同的穿透能力，通常是物質(zhì)的原子序數(shù)越高，通常是物質(zhì)的原子序數(shù)越高，X射線或射線或射線的穿射線的穿透能力越弱透能力越弱 根據(jù)這一特點，選用穿透能力弱的材料對根據(jù)這一特點，選用穿透能力弱的材料對X射線射線和和射線進行控制與防護，鉛被廣泛應(yīng)用射線進行控制與防護，鉛被廣泛應(yīng)用 。X射線射線射線的特點射線的特點 “電離輻射電離輻射”是

14、是X射線和射線和射線的另一個重要特點。射線的另一個重要特點。能量越高，輻射深度越深，能量越高，輻射深度越深，“電離電離”性能越強。性能越強。 醫(yī)用直線加速器、鈷醫(yī)用直線加速器、鈷-60治療機、近距離后裝治療治療機、近距離后裝治療機等現(xiàn)代腫瘤放射治療設(shè)備就是按照機等現(xiàn)代腫瘤放射治療設(shè)備就是按照X射線和射線和射射線的這一特性而設(shè)計生產(chǎn)并逐漸發(fā)展起來的。線的這一特性而設(shè)計生產(chǎn)并逐漸發(fā)展起來的。粒子輻射粒子輻射 粒子輻射包括帶電粒子輻射和中性粒子輻射粒子輻射包括帶電粒子輻射和中性粒子輻射(電子、電子、質(zhì)子、中子等質(zhì)子、中子等) 帶電粒子帶電粒子帶正電的粒子帶正電的粒子-正電粒子正電粒子帶負電的粒子帶負

15、電的粒子-負電粒子負電粒子 粒子輻射按質(zhì)量粒子輻射按質(zhì)量輕粒子輕粒子重粒子重粒子 電子和質(zhì)子是帶電粒子電子和質(zhì)子是帶電粒子電子是負電粒子電子是負電粒子質(zhì)子是正電粒子質(zhì)子是正電粒子 中子是中性粒子中子是中性粒子 粒子輻射粒子輻射 粒子的質(zhì)量粒子的質(zhì)量 電子電子-輕粒子輕粒子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子-較重的離子較重的離子 碳、氧、氮等粒子碳、氧、氮等粒子-重粒子重粒子一個質(zhì)子一個質(zhì)子=一個電子的電荷量一個電子的電荷量=1.60Xl0-19C(庫侖庫侖)；一個質(zhì)子的質(zhì)量一個質(zhì)子的質(zhì)量1.67X10-27kg= 1836倍個電子質(zhì)量倍個電子質(zhì)量 兩者的質(zhì)量差別巨大兩者的質(zhì)量差別巨大碳離子等重離子的質(zhì)量更大

16、碳離子等重離子的質(zhì)量更大粒子輻射粒子輻射 不同的粒子輻射不同的粒子輻射 不同的射線裝置或射線設(shè)備來產(chǎn)生不同的射線裝置或射線設(shè)備來產(chǎn)生 不同的設(shè)備所輸出的粒子輻射具有各不相同的放不同的設(shè)備所輸出的粒子輻射具有各不相同的放射特性射特性 利用各具特色的放射特性，輸出各種粒子束的放利用各具特色的放射特性，輸出各種粒子束的放射治療設(shè)備，以滿足臨床放療的不同需求。射治療設(shè)備，以滿足臨床放療的不同需求。直接致電離輻射直接致電離輻射 具有比較明顯的具有比較明顯的“射程射程” 即電子線、質(zhì)子束和重離即電子線、質(zhì)子束和重離子束這三條曲線都有比較明顯的終點，這是帶電粒子束這三條曲線都有比較明顯的終點，這是帶電粒子輻

17、射的共同特點。子輻射的共同特點。 電子的射程很淺，只適合于皮膚和較淺部位病變的電子的射程很淺，只適合于皮膚和較淺部位病變的治療治療直接致電離輻射直接致電離輻射 質(zhì)子和重離子的射程比較遠質(zhì)子和重離子的射程比較遠最大優(yōu)勢：最大優(yōu)勢： “布拉格峰布拉格峰”：達到最大射程以后的射線劑量迅達到最大射程以后的射線劑量迅速降低到零點的曲線速降低到零點的曲線 有效保護后面的正常組織，比較適合于重要器官有效保護后面的正常組織，比較適合于重要器官周圍病變的治療。周圍病變的治療。 重粒子的重粒子的“布拉格峰布拉格峰”比質(zhì)子的比質(zhì)子的“布拉格峰布拉格峰”更更加尖銳，對某些特定的病變而言具有更大的優(yōu)越加尖銳，對某些特定

18、的病變而言具有更大的優(yōu)越性，設(shè)備更加笨重和復(fù)雜，故目前很少應(yīng)用。質(zhì)性，設(shè)備更加笨重和復(fù)雜，故目前很少應(yīng)用。質(zhì)子加速器和重粒子加速器設(shè)備的造價太昂貴等原子加速器和重粒子加速器設(shè)備的造價太昂貴等原因，目前還難以廣泛推廣應(yīng)用。因，目前還難以廣泛推廣應(yīng)用。間接致電離輻射間接致電離輻射射線沒有射線沒有“射程射程”kV級級K射線、射線、射線、高能射線、高能X射線、中射線、中子束這四條曲線幾乎沒有終點，這是子束這四條曲線幾乎沒有終點，這是間接致電離輻射間接致電離輻射包括光子和中性粒包括光子和中性粒子子(中子中子)的共同特點，但它們的最大劑的共同特點，但它們的最大劑量點的深度隨能量的增加而加深，量點的深度隨能

19、量的增加而加深，為了表示這種射線的特點，通常將從為了表示這種射線的特點，通常將從表面到最大劑量點的區(qū)域稱之為表面到最大劑量點的區(qū)域稱之為“建建成區(qū)成區(qū)”。通過選擇合適的能量即根據(jù)。通過選擇合適的能量即根據(jù)病灶深度選擇合適的病灶深度選擇合適的“建成區(qū)建成區(qū)”，并，并采取合理布野照射技術(shù)，這類射線可采取合理布野照射技術(shù)，這類射線可以適合于多數(shù)病灶的放射治療。以適合于多數(shù)病灶的放射治療。高能高能X射線和中子束的劑量特性曲線比射線和中子束的劑量特性曲線比較接近，似乎兩者沒有什么區(qū)別，而較接近，似乎兩者沒有什么區(qū)別，而實際上，從放射生物學的角度分析，實際上，從放射生物學的角度分析，兩者還是有較大差別的。

20、另外，因中兩者還是有較大差別的。另外，因中子設(shè)備更加復(fù)雜昂貴，故目前很少應(yīng)子設(shè)備更加復(fù)雜昂貴，故目前很少應(yīng)用。用。常用放射治療設(shè)備常用放射治療設(shè)備 放射治療設(shè)備的照射方式：外照射放射治療設(shè)備的照射方式：外照射 內(nèi)照射內(nèi)照射 外照射（遠距離照射）是將放射源置于體外一定距離進行外照射（遠距離照射）是將放射源置于體外一定距離進行照射，放射線需經(jīng)皮膚和正常組織才能到達腫瘤或病變組照射，放射線需經(jīng)皮膚和正常組織才能到達腫瘤或病變組織。根據(jù)不同病灶，只要選擇合適的射線類型和能量，精織。根據(jù)不同病灶，只要選擇合適的射線類型和能量，精心設(shè)計治療計劃和治療方案，就可以達到預(yù)計的治療效果。心設(shè)計治療計劃和治療方案

21、，就可以達到預(yù)計的治療效果。 內(nèi)照射（近距離照射）是采用某種方式將放射源置于人體內(nèi)照射（近距離照射）是采用某種方式將放射源置于人體的自然腔道或組織間進行近距離直接照射，由于內(nèi)照射距的自然腔道或組織間進行近距離直接照射，由于內(nèi)照射距離近，一般選用低能量放射源，只要選擇合適的適應(yīng)證，離近，一般選用低能量放射源，只要選擇合適的適應(yīng)證，也可以達到比較理想的治療效果。也可以達到比較理想的治療效果。 內(nèi)照射治療既可以單獨實施，也可以與外照射配合實施，內(nèi)照射治療既可以單獨實施，也可以與外照射配合實施，具體采用哪種照射方式，要根據(jù)不同的病灶由放療醫(yī)師來具體采用哪種照射方式，要根據(jù)不同的病灶由放療醫(yī)師來確定具體

22、的治療實施方案。確定具體的治療實施方案。外照射外照射 內(nèi)照射內(nèi)照射常用的放射治療設(shè)備常用的放射治療設(shè)備 kV級級X射線治療機射線治療機 鈷鈷-60治療機治療機 醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器 內(nèi)照射近距離后裝治療機內(nèi)照射近距離后裝治療機 質(zhì)子加速器質(zhì)子加速器 在普通醫(yī)用電子直線加速在普通醫(yī)用電子直線加速器上輔加動態(tài)多葉光闌器上輔加動態(tài)多葉光闌(MLC)、實時驗證系統(tǒng)和、實時驗證系統(tǒng)和呼吸門控系統(tǒng)等裝置，使呼吸門控系統(tǒng)等裝置，使得得“適形治療適形治療”和和“調(diào)強調(diào)強治療治療”等精確放射治療技等精確放射治療技術(shù)獲得了飛速發(fā)展。術(shù)獲得了飛速發(fā)展。 kV級級X射線治療機和鈷射線治療機和鈷-60治

23、療機是早期的外照射設(shè)備，治療機是早期的外照射設(shè)備，前者目前已趨于淘汰；后者由于設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單，成本前者目前已趨于淘汰；后者由于設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單，成本較低，具有較好的臨床意義，目前在中小醫(yī)院仍有一定的較低，具有較好的臨床意義，目前在中小醫(yī)院仍有一定的市場。市場。 而在大型綜合性醫(yī)院和專業(yè)腫瘤醫(yī)院，作為主流外照射設(shè)而在大型綜合性醫(yī)院和專業(yè)腫瘤醫(yī)院，作為主流外照射設(shè)備，醫(yī)用電子直線加速器正在放療界得到迅速推廣和應(yīng)用。備，醫(yī)用電子直線加速器正在放療界得到迅速推廣和應(yīng)用。 在計算機控制下，以在計算機控制下，以192銥作為放射源的近距離后裝治療銥作為放射源的近距離后裝治療機是目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)照射設(shè)備

24、。機是目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)照射設(shè)備。 而性能更加優(yōu)越的重粒子加速器等高能粒子加速器，由于而性能更加優(yōu)越的重粒子加速器等高能粒子加速器，由于結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，價格昂貴等原因，目前和今后相當長的時結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，價格昂貴等原因，目前和今后相當長的時間內(nèi)還難以推廣應(yīng)用。間內(nèi)還難以推廣應(yīng)用。 放射治療究竟選用何種放療設(shè)備，選用何種放射源，用多放射治療究竟選用何種放療設(shè)備，選用何種放射源，用多高的能量進行照射，要根據(jù)實際臨床需要和當時的經(jīng)濟技高的能量進行照射，要根據(jù)實際臨床需要和當時的經(jīng)濟技術(shù)水平綜合考慮來確定。術(shù)水平綜合考慮來確定。放療輔助設(shè)備放療輔助設(shè)備 模擬定位機模擬定位機 治療計劃系統(tǒng)治療計劃系統(tǒng) 擋

25、鉛制作系統(tǒng)擋鉛制作系統(tǒng) 患者定位體架等患者定位體架等 CT模擬機模擬機”定位定位計劃系統(tǒng)計劃系統(tǒng) “模擬機模擬機CT”定位定位計劃系統(tǒng)計劃系統(tǒng)kV級級X射線治療機射線治療機基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 1X射線管射線管 2高低電壓發(fā)生器高低電壓發(fā)生器 3控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 4機械裝置和輔助設(shè)備機械裝置和輔助設(shè)備 X射線管射線管 X射線管射線管 是是kV級級X射線治療機的心臟，是產(chǎn)生射線治療機的心臟，是產(chǎn)生X射線的關(guān)鍵部件。它主要包括陰極射線的關(guān)鍵部件。它主要包括陰極(燈絲燈絲)和陽極和陽極(鎢靶鎢靶)兩大部分。兩大部分。 高低電壓發(fā)生器高低電壓發(fā)生器 低壓部分低壓部分主要是燈絲變壓器，電壓可以調(diào)節(jié)，供主要是

26、燈絲變壓器，電壓可以調(diào)節(jié)，供給燈絲進行加熱，以便形成給燈絲進行加熱，以便形成“電子源電子源”。 高壓部分高壓部分可以產(chǎn)生幾百千伏可以產(chǎn)生幾百千伏(kV)的高電壓。該電的高電壓。該電壓一般是采用自耦變壓器調(diào)節(jié)。高電壓加在球管壓一般是采用自耦變壓器調(diào)節(jié)。高電壓加在球管陽極，以便在鎢靶和燈絲之間形成加速電場。陽極，以便在鎢靶和燈絲之間形成加速電場。kV級級X射線治療機的基本工作原理射線治療機的基本工作原理 燈絲通電加熱燈絲通電加熱 陰極形成局部電子云團陰極形成局部電子云團(“電子源電子源”) 陽極與陰極之間施加正向陽極與陰極之間施加正向高電壓高電壓(管電壓管電壓) 在鎢靶和燈絲之間形成正在鎢靶和燈絲

27、之間形成正向強電場向強電場 在正向強電場的作用下，在正向強電場的作用下，“電子源電子源”向鎢靶高速運向鎢靶高速運動動 電子撞擊鎢靶，產(chǎn)生于治電子撞擊鎢靶，產(chǎn)生于治療病變的療病變的kV級級X射線射線控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) X射線治療機的控制中心射線治療機的控制中心 各種控制電路和控制臺上的開關(guān)各種控制電路和控制臺上的開關(guān) 調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)旋鈕 各種監(jiān)視儀表各種監(jiān)視儀表 可以進行電源控制、電壓和電流的調(diào)節(jié)、工作方可以進行電源控制、電壓和電流的調(diào)節(jié)、工作方式的選擇等操作。式的選擇等操作。 機械裝置和輔助設(shè)備機械裝置和輔助設(shè)備 完整的機械裝置完整的機械裝置 相應(yīng)的輔助設(shè)備相應(yīng)的輔助設(shè)備 支架支架 立柱立柱 導(dǎo)軌

28、導(dǎo)軌 患者床患者床 定位裝置、顯示裝置和存儲與輸出裝置等設(shè)備。定位裝置、顯示裝置和存儲與輸出裝置等設(shè)備。 濾過板濾過板 由于由于kV級級X射線治療機所產(chǎn)生的射線治療機所產(chǎn)生的X射線能譜比較復(fù)射線能譜比較復(fù)雜，其中的低能雜，其中的低能X射線對治療不但無益，反而會射線對治療不但無益，反而會造成皮膚量過高，因此，每臺造成皮膚量過高，因此，每臺X射線治療機都要射線治療機都要根據(jù)不同的管電壓配備適當材料、適當厚度的濾根據(jù)不同的管電壓配備適當材料、適當厚度的濾過板，用濾過之后的過板，用濾過之后的X射線進行放射治療。射線進行放射治療。半價層半價層(HVL) 對對kV級級X射線治療機而言，不能用管電壓來表示射

29、線治療機而言，不能用管電壓來表示X射線的質(zhì)。臨床上，一般是用射線的質(zhì)。臨床上，一般是用“半價層半價層(HVL)”來來定義定義X射線的射線質(zhì)。射線的射線質(zhì)。 半價層半價層(HVL)是指使原射線的強度衰減到一半時是指使原射線的強度衰減到一半時所需的吸收體的厚度，就稱為以該吸收體的厚度所需的吸收體的厚度，就稱為以該吸收體的厚度表示的半價層。表示的半價層。 半價層越高，穿透力越高，射線的質(zhì)就越高，即半價層越高，穿透力越高，射線的質(zhì)就越高，即射線的能量越高。一般射線的能量越高。一般120 kV以下的淺層以下的淺層K射線射線用鋁用鋁(A1)表示半價層，表示半價層，120400 kV的中、深層的中、深層X射

30、線用銅射線用銅(Cu)加鋁加鋁(A1)表示半價層表示半價層(HVL)。X射線治療機類型和適用范圍射線治療機類型和適用范圍 普通普通X線機的特點線機的特點 能量低、能量低、 深度劑量低、深度劑量低、 易于散射、易于散射、 劑量分布差劑量分布差 故僅適用于皮膚癌等表淺腫瘤的治療故僅適用于皮膚癌等表淺腫瘤的治療鈷鈷-60治療機治療機外照射鈷外照射鈷-60治療機治療機 放射性核素放射性核素60鈷發(fā)射出的鈷發(fā)射出的射線可以達到兆伏射線可以達到兆伏(MV)級能量級能量 具有更強的穿透能力具有更強的穿透能力 可以治療淺表組織的病變可以治療淺表組織的病變 適合于治療更深處的病變適合于治療更深處的病變 結(jié)構(gòu)比較

31、簡單，制造和運行成本都比較低，結(jié)構(gòu)比較簡單，制造和運行成本都比較低， 自自20世紀世紀60年代起，外照射鈷年代起，外照射鈷-60治療機就逐步治療機就逐步取代了取代了kV級級X射線治療機而成為臨床放射治療設(shè)射線治療機而成為臨床放射治療設(shè)備的主流機型備的主流機型 鈷鈷-60治療機治療機 鈷鈷-60治療機按結(jié)構(gòu)治療機按結(jié)構(gòu):固定式和旋轉(zhuǎn)式固定式和旋轉(zhuǎn)式 固定式鈷固定式鈷-60治療機是早期產(chǎn)品，已被旋轉(zhuǎn)式鈷治療機是早期產(chǎn)品，已被旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機逐步取代。治療機逐步取代。 旋轉(zhuǎn)式鈷旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機的機架可以作治療機的機架可以作360旋轉(zhuǎn)，機頭旋轉(zhuǎn)，機頭也可朝一定方向移動，照射起來方便，可以做多也

32、可朝一定方向移動，照射起來方便，可以做多種治療，如等中心治療、切野照射等，有些還能種治療，如等中心治療、切野照射等，有些還能作鐘擺照射和定角照射等等。作鐘擺照射和定角照射等等。旋轉(zhuǎn)式鈷旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機的基本結(jié)構(gòu)治療機的基本結(jié)構(gòu) 治療機頭治療機頭 準直器準直器 治療機架治療機架 治療機床治療機床 控制操作部分控制操作部分治療機頭治療機頭 由于由于60鈷是活度很高的放射源，必須加強鈷是活度很高的放射源，必須加強放射防護才能保證使用安全，因此，治療放射防護才能保證使用安全，因此，治療機頭主要的就是一個大安全防護殼，它用機頭主要的就是一個大安全防護殼，它用高密度材料做成，一般是由鉛或鎢合金澆高密度

33、材料做成，一般是由鉛或鎢合金澆鑄而成，外表面則用鋼材做套殼。鑄而成，外表面則用鋼材做套殼。 治療機頭治療機頭 遮線器裝置遮線器裝置:使放射源能在關(guān)機儲存和開機照射狀使放射源能在關(guān)機儲存和開機照射狀態(tài)之間自如轉(zhuǎn)換，治療機頭內(nèi)必須安裝。當遮線態(tài)之間自如轉(zhuǎn)換，治療機頭內(nèi)必須安裝。當遮線器處于關(guān)位時，射線束被遮擋，治療機處于安全器處于關(guān)位時，射線束被遮擋，治療機處于安全狀態(tài)；當遮線器處于開位時，射線束從機頭射出，狀態(tài)；當遮線器處于開位時，射線束從機頭射出，處于治療狀態(tài)。處于治療狀態(tài)。 常用遮線器有：鎢門式遮線器、旋轉(zhuǎn)式遮線器、常用遮線器有：鎢門式遮線器、旋轉(zhuǎn)式遮線器、水銀柱式遮線器和抽屜式遮線器水銀柱

34、式遮線器和抽屜式遮線器 抽屜式遮線器是目前最常用的一種方式抽屜式遮線器是目前最常用的一種方式抽屜式遮線器抽屜式遮線器 抽屜式遮線器的特點是結(jié)構(gòu)比較簡單。萬一鈷源抽屜式遮線器的特點是結(jié)構(gòu)比較簡單。萬一鈷源鋼柱運動時被卡住，該機器有強行回源按鈕，啟鋼柱運動時被卡住，該機器有強行回源按鈕，啟動后可自動強行回源或采用其他回源措施。動后可自動強行回源或采用其他回源措施。準直器系統(tǒng)準直器系統(tǒng) 準直器就是限制線束的范圍，即限定一定的照射準直器就是限制線束的范圍，即限定一定的照射野大小以適應(yīng)治療需要。野大小以適應(yīng)治療需要。 根據(jù)國際放射防護委員會根據(jù)國際放射防護委員會(ICRP)推薦：準直器的推薦：準直器的厚

35、度應(yīng)使漏射量不超過有用照射量的厚度應(yīng)使漏射量不超過有用照射量的5，按照，按照這個要求，這個要求，60鈷準直器的最小吸收厚度應(yīng)為鈷準直器的最小吸收厚度應(yīng)為4.5個個半價層。準直器所需鉛厚為半價層。準直器所需鉛厚為5.7cm，一般取，一般取6cm。擺位時托架上的鉛擋塊也應(yīng)不小于擺位時托架上的鉛擋塊也應(yīng)不小于6cm。 準直器一般有固定和可調(diào)兩種，因為準直器本身準直器一般有固定和可調(diào)兩種，因為準直器本身很笨重，所以固定的很少有人使用，大多數(shù)是可很笨重，所以固定的很少有人使用，大多數(shù)是可調(diào)的準直器。由于鈷源包殼是直徑為調(diào)的準直器。由于鈷源包殼是直徑為20mm以上以上的不銹鋼容器，并非的不銹鋼容器，并非“

36、點源點源”，因此，因此，“半影半影”較大較大鈷鈷-60治療機的幾何半影示意圖治療機的幾何半影示意圖 點發(fā)出的射線束點發(fā)出的射線束(實線實線)是正是正常的投影區(qū)域，常的投影區(qū)域，A和和B兩處兩處發(fā)出的射線束發(fā)出的射線束(虛線虛線)就形成就形成了半影區(qū)。了半影區(qū)。 為了減少幾何半影，準直為了減少幾何半影，準直器距體表越近越好，但太器距體表越近越好，但太近了不利于機器轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，近了不利于機器轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，同時由于準直器的散射劑同時由于準直器的散射劑量破壞建成效應(yīng)反而提高量破壞建成效應(yīng)反而提高了表面劑量，因此準直器了表面劑量，因此準直器一般距離體表不能低于一般距離體表不能低于1520cm。為了減少穿射。為

37、了減少穿射半影，準直器的厚度應(yīng)大半影，準直器的厚度應(yīng)大于于4.5半價層，也就是說用半價層，也就是說用鉛作準直器時厚度應(yīng)大于鉛作準直器時厚度應(yīng)大于7cm，而且均采用復(fù)式球，而且均采用復(fù)式球面結(jié)構(gòu)。面結(jié)構(gòu)。 射野邊緣劑量隨離開中心軸距離增加而射野邊緣劑量隨離開中心軸距離增加而急劇變化的范圍，用急劇變化的范圍，用P80%20% 表示。表示。 80%20%P80%20%鈷-60半影的種類及產(chǎn)生原因半影的種類：半影的種類：幾何半影幾何半影：源具有一定尺寸：源具有一定尺寸穿射半影穿射半影：準直器端面與邊緣射束不平行：準直器端面與邊緣射束不平行散射半影散射半影：由于組織中的散射線造成：由于組織中的散射線造成

38、幾何半影幾何半影：縮小放射源直徑：縮小放射源直徑穿射半影穿射半影：采用帶有半影消除裝置的復(fù)式球面：采用帶有半影消除裝置的復(fù)式球面準直器準直器散射半影散射半影：無法消除，但散射半影的大小隨入：無法消除，但散射半影的大小隨入射線的射線的 能量增大而減小。能量增大而減小。半影的消除：治療機架治療機架 治療機架是機器的支撐裝置，整個機器的所有治療機架是機器的支撐裝置，整個機器的所有部件都由機架將其連為一體，直立固定式鈷部件都由機架將其連為一體，直立固定式鈷-60機機的機架較為簡單，主要就是支撐防護機頭和平衡的機架較為簡單，主要就是支撐防護機頭和平衡體，而回轉(zhuǎn)式機器除有支撐作用外，還是等中心體，而回轉(zhuǎn)式

39、機器除有支撐作用外，還是等中心技術(shù)的最基本組成部分。技術(shù)的最基本組成部分。治療床治療床 承載足夠體重的患者承載足夠體重的患者 射線通過時，要求吸收劑量小散射少射線通過時，要求吸收劑量小散射少 床面能垂直升降床面能垂直升降患者上下床患者上下床左右移動左右移動縱向移動縱向移動床座和床面可旋轉(zhuǎn)角度床座和床面可旋轉(zhuǎn)角度90度度鈷鈷-60治療機的控制系統(tǒng)治療機的控制系統(tǒng) 電氣控制電氣控制 機械控制機械控制 安全保護控制安全保護控制 控制臺控制臺總電源開關(guān)、源位指示燈、雙道計時系統(tǒng)、治療總電源開關(guān)、源位指示燈、雙道計時系統(tǒng)、治療機控制鑰匙開關(guān)、門連鎖指示、氣源壓力系統(tǒng)、機控制鑰匙開關(guān)、門連鎖指示、氣源壓力

40、系統(tǒng)、機頭機架角度指示、電視監(jiān)控和對講機等。機頭機架角度指示、電視監(jiān)控和對講機等。安全連鎖安全連鎖 鈷鈷-60治療機必須設(shè)置一系列的安全連鎖裝置，這治療機必須設(shè)置一系列的安全連鎖裝置，這些裝置都連接到主控電路中，也就是說，無論哪些裝置都連接到主控電路中，也就是說，無論哪一個安全連鎖不在正常位置，機器都不能順利出一個安全連鎖不在正常位置，機器都不能順利出源治療。源治療。 60鈷是一種放射性核素，是由普通金屬鈷是一種放射性核素，是由普通金屬60鈷在反應(yīng)堆中經(jīng)鈷在反應(yīng)堆中經(jīng)熱中子照射轟擊所產(chǎn)生的不穩(wěn)定核素。熱中子照射轟擊所產(chǎn)生的不穩(wěn)定核素。 人們就是利用人們就是利用60鈷在核衰變過程中放射出的鈷在核

41、衰變過程中放射出的射線對腫瘤射線對腫瘤進行放射治療。進行放射治療。 由于由于60鈷是核反應(yīng)堆的產(chǎn)物，所以稱為人工放射性核素。鈷是核反應(yīng)堆的產(chǎn)物，所以稱為人工放射性核素。 鈷源放射出的鈷源放射出的7射線平均能量為射線平均能量為1.25MV，半衰期是，半衰期是5.27年年(5年零年零3個月個月)，大約平均每月衰減，大約平均每月衰減1.1，使用壽命一般是，使用壽命一般是7.6年。年。 臨床上常用的鈷源多是顆粒狀，鈷粒被封裝在金屬不銹臨床上常用的鈷源多是顆粒狀，鈷粒被封裝在金屬不銹鋼包殼里面。目前常用的鈷源包殼外形有鋼包殼里面。目前常用的鈷源包殼外形有23.4mmX36.7mm和和26mmX27mm兩

42、種規(guī)格。兩種規(guī)格。 封裝好的鈷源，平時被存儲在機頭的封裝好的鈷源，平時被存儲在機頭的“源容器源容器”內(nèi)。內(nèi)。 治療時，通過特制的機械裝置，將鈷源自動推到治療時，通過特制的機械裝置，將鈷源自動推到照射窗口處。通過準直器等射線控制與遮擋裝置照射窗口處。通過準直器等射線控制與遮擋裝置進行放射治療。治療結(jié)束后，機器會自動將鈷源進行放射治療。治療結(jié)束后，機器會自動將鈷源拉回拉回“源容器源容器”內(nèi)儲存。由于內(nèi)儲存。由于”鈷源是活度很高鈷源是活度很高的放射性核素，如果回源不到位，就會造成放射的放射性核素，如果回源不到位，就會造成放射事故，因此，必須隨時檢查鈷源歸位情況，以保事故，因此，必須隨時檢查鈷源歸位情

43、況，以保證患者和工作人員不會因為意外照射而受到傷害。證患者和工作人員不會因為意外照射而受到傷害。射線的劑量特性射線的劑量特性 射線的輻射能量：射線的輻射能量：1.25MV 比比kV級級X射線的輻射能量高出許多，但射線的輻射能量高出許多，但“建成區(qū)建成區(qū)”仍然太淺，皮膚受量仍然較大仍然太淺，皮膚受量仍然較大 不是很適合于深部腫瘤的放射治療不是很適合于深部腫瘤的放射治療鈷鈷-60線的線的特點：特點：1.穿透力強穿透力強;2.保護皮膚保護皮膚 ;3.骨和軟組織有同等的吸收劑量骨和軟組織有同等的吸收劑量 ;4.旁向散射小旁向散射小 ;5.經(jīng)濟、可靠經(jīng)濟、可靠;6.缺點缺點：存在半影、半衰期短以及防護等

44、問題：存在半影、半衰期短以及防護等問題。 醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器 輸出能量較高輸出能量較高 劑量分布特性較好劑量分布特性較好 輸出不同能量的光子輸出不同能量的光子(X射線射線) 不同能量的電子不同能量的電子 醫(yī)用電子直線加速器是放射治療領(lǐng)域的主醫(yī)用電子直線加速器是放射治療領(lǐng)域的主流機型流機型醫(yī)用電子加速器類型醫(yī)用電子加速器類型 感應(yīng)加速器感應(yīng)加速器 回旋加速器回旋加速器 直線加速器直線加速器 直線加速器性價比最高直線加速器性價比最高基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 支臂式支臂式 滾桶式滾桶式 支臂式機架的特點支臂式機架的特點:主機和所有元器件都安裝在一個房間內(nèi)

45、，主機和所有元器件都安裝在一個房間內(nèi)，結(jié)構(gòu)比較緊湊結(jié)構(gòu)比較緊湊 滾筒式機架結(jié)構(gòu)滾筒式機架結(jié)構(gòu):主要部分被安裝在假墻后面的滾筒上，治主要部分被安裝在假墻后面的滾筒上，治療室顯得比較簡潔療室顯得比較簡潔 不論哪種形式，都有一個基礎(chǔ)底架，水平不論哪種形式，都有一個基礎(chǔ)底架，水平安裝在地基上并與地基固定。安裝在地基上并與地基固定。醫(yī)用電子直線加速器的基本結(jié)構(gòu)原理醫(yī)用電子直線加速器的基本結(jié)構(gòu)原理 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：加速管加速管微波源微波源電子槍電子槍真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)束流輸出系統(tǒng)束流輸出系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)治療床系統(tǒng)治療床系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)電子直線加速器的基本工作原理電子直線加速器的基本工作原

46、理 電子在電場中會受到電場力的作用而運動，電子在電場中會受到電場力的作用而運動，電子因受電場力的加速而獲得能量。在電子電子因受電場力的加速而獲得能量。在電子直線加速器的加速管內(nèi)部，直線加速器的加速管內(nèi)部，“諧振腔諧振腔”在微在微波的激勵下產(chǎn)生沿軸線向前移動的高壓電場，波的激勵下產(chǎn)生沿軸線向前移動的高壓電場，電子被持續(xù)加速而獲得能量。不難理解，電電子被持續(xù)加速而獲得能量。不難理解，電場強度越強，加速距離越長，電子獲得的能場強度越強，加速距離越長，電子獲得的能量就越高，這些獲得高能量的電子，直接引量就越高，這些獲得高能量的電子，直接引出就是電子射線，打靶以后就可以輸出出就是電子射線，打靶以后就可以

47、輸出X射線。射線。 kV級級X射線治療機的工作原理也是電子在電場力射線治療機的工作原理也是電子在電場力作用下被加速而獲得能量，然后打靶產(chǎn)生作用下被加速而獲得能量，然后打靶產(chǎn)生X射線。射線。要想獲得更高能量要想獲得更高能量(MV級級)的的X射線，必須大幅度射線，必須大幅度提高陽極電壓。然而，受結(jié)構(gòu)原理和材料耐壓等提高陽極電壓。然而，受結(jié)構(gòu)原理和材料耐壓等技術(shù)條件的限制，技術(shù)條件的限制，kV級級X射線治療機的結(jié)構(gòu)原理射線治療機的結(jié)構(gòu)原理已經(jīng)難以勝任更高能量的射線輸出，必須尋求新已經(jīng)難以勝任更高能量的射線輸出，必須尋求新的電子加速結(jié)構(gòu)。電子直線加速器就是為了滿足的電子加速結(jié)構(gòu)。電子直線加速器就是為了

48、滿足兆伏級兆伏級(MV)射線的需求才逐步發(fā)展起來的。射線的需求才逐步發(fā)展起來的。 根據(jù)微波在加速管中的不同工作方式，電子直線根據(jù)微波在加速管中的不同工作方式，電子直線加速器可分為行波加速器和駐波加速器兩種類型。加速器可分為行波加速器和駐波加速器兩種類型。行波加速管的基本原理行波加速管的基本原理 微波以行波形式加速電子的加速管稱為行微波以行波形式加速電子的加速管稱為行波加速管，微波以駐波形式加速電子的加波加速管，微波以駐波形式加速電子的加速管叫做駐波加速管。行波加速：微波電速管叫做駐波加速管。行波加速：微波電磁場沿加速管中心軸向前傳播，在諧振腔磁場沿加速管中心軸向前傳播，在諧振腔中激勵生成行波電

49、場，注入的電子就像踏中激勵生成行波電場，注入的電子就像踏著沖浪板一樣，騎在行波電場上加速前進著沖浪板一樣，騎在行波電場上加速前進。如果能保持行波電場的速度始終與被加。如果能保持行波電場的速度始終與被加速的電子速度一致，就會持續(xù)不斷地對電速的電子速度一致，就會持續(xù)不斷地對電子進行加速，被加速的電子能量就會不斷子進行加速，被加速的電子能量就會不斷增加，這就是行波加速管的基本原理。增加，這就是行波加速管的基本原理。 駐波加速管的基本原理駐波加速管的基本原理 駐波加速：微波電磁場被引入加速管后，駐波加速：微波電磁場被引入加速管后，就在腔體中建立起隨時間振蕩的軸向駐波就在腔體中建立起隨時間振蕩的軸向駐波

50、電場，如果電子到達每個腔體的時候，該電場，如果電子到達每個腔體的時候，該腔的電場也正好是由負變正，就可以讓電腔的電場也正好是由負變正，就可以讓電子得到持續(xù)加速，被加速的電子的能量就子得到持續(xù)加速，被加速的電子的能量就會不斷增加，這就是駐波加速管的基本原會不斷增加，這就是駐波加速管的基本原理。理。 行波和駐波結(jié)構(gòu)比較行波和駐波結(jié)構(gòu)比較 長度：低能加速器，駐波管比行波管高，長度：低能加速器，駐波管比行波管高，因此駐波管短，中、高能加速器，增益差因此駐波管短，中、高能加速器，增益差別不大別不大 能譜和控制特性能譜和控制特性: 行波加速管聚束特性優(yōu)于行波加速管聚束特性優(yōu)于駐波加速管，因此能譜較好；能量

51、調(diào)節(jié)比駐波加速管，因此能譜較好；能量調(diào)節(jié)比駐波加速管容易。駐波加速管容易。 輸出特性輸出特性醫(yī)用電子直線加速器是既可以輸出不同能量的醫(yī)用電子直線加速器是既可以輸出不同能量的X射線、也可以輸出不射線、也可以輸出不同能量電子射線的放射治療設(shè)備。同能量電子射線的放射治療設(shè)備。按照輸出按照輸出X射線能量的不同，將加速器分為低能、中能、高能三類射線能量的不同，將加速器分為低能、中能、高能三類低能醫(yī)用直線加速器只能輸出低能醫(yī)用直線加速器只能輸出4MV或或6MV的單能的單能X射線射線(單光子單光子)；中能醫(yī)用直線加速器不但可以輸出中能醫(yī)用直線加速器不但可以輸出4MV或或6MV的單能的單能X射線射線(單光子單

52、光子)，還可以輸出能量從還可以輸出能量從415MeV的多檔電子射線；的多檔電子射線；高能醫(yī)用直線加速器則可以輸出低能和高能兩檔高能醫(yī)用直線加速器則可以輸出低能和高能兩檔X射線射線(稱為雙光子稱為雙光子)及多檔電子射線。其中，低能及多檔電子射線。其中，低能X射線一般是射線一般是4MV或或6MV，高能，高能X射線射線一般是一般是15MV或或18MV，電子射線可從，電子射線可從425MeV范圍內(nèi)選擇范圍內(nèi)選擇6檔以上檔以上電子束。電子束。顯然，高能醫(yī)用直線加速器可選的射線能量多，適用范圍廣，是放射顯然，高能醫(yī)用直線加速器可選的射線能量多，適用范圍廣，是放射治療技術(shù)的首選設(shè)備。當然，也就包含了中、低能

53、醫(yī)用治療技術(shù)的首選設(shè)備。當然，也就包含了中、低能醫(yī)用 電子直線加電子直線加速器的射線輸出特性。速器的射線輸出特性。X射線模式及輸出特性射線模式及輸出特性在選定在選定X射線治療模式時，加速器會自動將射線治療模式時，加速器會自動將“靶窗轉(zhuǎn)換裝置靶窗轉(zhuǎn)換裝置”的的“X線靶線靶”對對準電子束，電子打靶就會產(chǎn)生準電子束，電子打靶就會產(chǎn)生X射線，顯然，打靶前的電子能量越高，輸出射線，顯然，打靶前的電子能量越高，輸出的的X射線的能量就越高。這時，在射野范圍內(nèi)，輸出的射線的能量就越高。這時，在射野范圍內(nèi)，輸出的X射線呈中間強，周邊射線呈中間強，周邊弱的弱的“峰峰”形束流，為了使射野內(nèi)的束流強度均勻，加速器會自

54、動將中間呈形束流，為了使射野內(nèi)的束流強度均勻，加速器會自動將中間呈凸出狀的圓錐形凸出狀的圓錐形“均整塊均整塊”移到靶的下面，由于均整塊中間厚，周邊薄，射移到靶的下面，由于均整塊中間厚，周邊薄，射線穿過以后，中央部分的射線強度被減弱，這樣，就會輸出能量均勻平坦的線穿過以后，中央部分的射線強度被減弱，這樣，就會輸出能量均勻平坦的X射線束。射線束。 在均整塊前方安裝的是用來監(jiān)測輸出射線的在均整塊前方安裝的是用來監(jiān)測輸出射線的“電離室電離室”。通常，該電離室。通常，該電離室是多極透射型平行板結(jié)構(gòu)，它包括是多極透射型平行板結(jié)構(gòu)，它包括2道劑量檢測通道和道劑量檢測通道和2組組4道或道或3組組6道劑量道劑量

55、均整度檢測通道。這樣，就可以即時檢測輸出射線的劑量特性和均整程度。均整度檢測通道。這樣，就可以即時檢測輸出射線的劑量特性和均整程度。 機頭內(nèi)部設(shè)置的初級準直器的作用是將射線限定為一束圓錐形束流。次級機頭內(nèi)部設(shè)置的初級準直器的作用是將射線限定為一束圓錐形束流。次級準直器通常是由兩對準直器通常是由兩對4個鉛門對稱設(shè)置，每個鉛門可以獨立運動，這樣，就個鉛門對稱設(shè)置，每個鉛門可以獨立運動，這樣，就可以根據(jù)被照病變的大小合理設(shè)定照射區(qū)域可以根據(jù)被照病變的大小合理設(shè)定照射區(qū)域(射野射野)，但這時的照射區(qū)域是方，但這時的照射區(qū)域是方形射野，對不規(guī)則的照射區(qū)域，一般是在托盤上擺放特制形狀的鉛擋塊使之形射野，對

56、不規(guī)則的照射區(qū)域，一般是在托盤上擺放特制形狀的鉛擋塊使之符合治療區(qū)域的形狀要求。為了開展精確放射治療技術(shù)，近年來生產(chǎn)的高能符合治療區(qū)域的形狀要求。為了開展精確放射治療技術(shù)，近年來生產(chǎn)的高能醫(yī)用電子直線加速器，已經(jīng)將次級準直器改為動態(tài)多葉準直器醫(yī)用電子直線加速器，已經(jīng)將次級準直器改為動態(tài)多葉準直器(MLC) 。 這種這種準直器一般是由幾十對相對獨立的葉片構(gòu)成，每個葉片由一個步進電機控制，準直器一般是由幾十對相對獨立的葉片構(gòu)成，每個葉片由一個步進電機控制，可以獨立運動，各個葉片的運動是由計算機控制自動完成的，從而可以達到可以獨立運動，各個葉片的運動是由計算機控制自動完成的，從而可以達到“適型治療適

57、型治療”和和“調(diào)強治療調(diào)強治療”技術(shù)，以達到精確治療目的技術(shù)，以達到精確治療目的動態(tài)多葉準直器動態(tài)多葉準直器(MLC) 是由幾十對相對獨立的是由幾十對相對獨立的葉片構(gòu)成，每個葉片由葉片構(gòu)成，每個葉片由一個步進電機控制，可一個步進電機控制，可以獨立運動，各個葉片以獨立運動，各個葉片的運動是由計算機控制的運動是由計算機控制自動完成的，從而可以自動完成的，從而可以達到達到“適型治療適型治療”和和“調(diào)強治療調(diào)強治療”技術(shù)，以技術(shù)，以達到精確治療目的達到精確治療目的 a自動 b手動PrescriptionFluenceCourtesy of UNCVerifyDeliver兆伏兆伏(MV)級級X射線百分

58、深度劑量曲線圖射線百分深度劑量曲線圖也畫出了也畫出了60鈷發(fā)出的鈷發(fā)出的射線的曲線圖。射線的曲線圖。光子能量越高，建成光子能量越高，建成區(qū)區(qū)(最大劑量點最大劑量點)越深，越深，深度劑量深度劑量(最大劑量點最大劑量點后后)也隨之增加，而皮也隨之增加，而皮膚劑量相應(yīng)減少。膚劑量相應(yīng)減少。可以針對不同位置和可以針對不同位置和不同深度的病變組織，不同深度的病變組織，選用不同能量的光子選用不同能量的光子進行照射，以達到最進行照射，以達到最佳的治療效果。佳的治療效果。電子射線模式及輸出特性電子射線模式及輸出特性 在選定電子射線治療模式時，加速器會自動將在選定電子射線治療模式時，加速器會自動將“X線靶線靶”

59、移開，把移開，把“窗窗”對準電子束，電子射線直接從對準電子束，電子射線直接從“窗孔窗孔”引引出，但這時引出的電子束是窄束射線，束流直徑只有出，但這時引出的電子束是窄束射線，束流直徑只有3mm左右，不能滿足臨床治療要求，這時，必須讓窄束左右，不能滿足臨床治療要求，這時，必須讓窄束射線展開成為散射狀束流。射線展開成為散射狀束流。 當選定電子射線治療模式時，加速器會自動將均整塊移開，當選定電子射線治療模式時，加速器會自動將均整塊移開，并將與電子束能量相適應(yīng)的金屬并將與電子束能量相適應(yīng)的金屬“散射箔散射箔”移到窗口的下移到窗口的下面，經(jīng)過散射箔的散射以后，電子射線束就成為散射狀束面，經(jīng)過散射箔的散射以

60、后，電子射線束就成為散射狀束流。然后經(jīng)過電離室檢測、次級準直器和電子束限光筒的流。然后經(jīng)過電離室檢測、次級準直器和電子束限光筒的準直限束，最后到達病變部位。由于最后輸出的電子射線準直限束，最后到達病變部位。由于最后輸出的電子射線仍然易于散射，因此，電子束限光筒做得比較長，讓輸出仍然易于散射，因此，電子束限光筒做得比較長，讓輸出端口直接貼近患者皮膚，以減少周圍組織的射線受量，最端口直接貼近患者皮膚，以減少周圍組織的射線受量，最大限度地保護正常組織。大限度地保護正常組織。不同能量的電子射線百分深度劑量曲線不同能量的電子射線百分深度劑量曲線 電子射線不但皮膚受量較大，電子射線不但皮膚受量較大，而且具