放射源和放射治療設(shè)備

關(guān)于放射源和放射治療設(shè)備第1頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)放射源

一、放射源的種類與照射方式

1、放射源的種類：（1）α、β、γ射線——放射性同位素（2）X線——X線治療機(jī)和加速器（3）電子束、質(zhì)子束、中子束、負(fù)π介子束以及其它重粒子束——各類加速器第2頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三2、照射方式：（1）體外照射：從距離病人體外一定距離集中照射某一部位；（2）近距離照射：將放射源密封直接放入被治療的組織內(nèi)或放入人體的天然腔內(nèi)進(jìn)行照射；第3頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三二、臨床常用放射源的物理特性放射性同位素放射α、β、γ三種射線。放療主要使用β、γ兩種射線，而且應(yīng)用γ射線多于應(yīng)用β射線。除鈷-60、銫-137外，其余同位素只用于近距離照射。第4頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常用放射性同位素源鐳-226源：鐳的半衰期為1590年,氡為3.8天，

一般應(yīng)用鐳的γ

射線進(jìn)行治療，鐳的能譜復(fù)雜，平均能量0.83MeV，最高能量3.3MeV

天然放射性同位素第5頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常用放射性同位素源2.銫-137源：從原子核反應(yīng)堆的裂變物中提取。銫-137的γ射線能量是單能，為

0.662MeV，半衰期為33年，平均每年衰變2%。第6頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常用放射性同位素源3.鈷-60源：能量為1.17MeV及1.33MeV兩種γ射線，平均能量為1.25MeV。鈷-60的半衰期為5.27年，即每月衰減1.1%。第7頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常用放射性同位素源4.銥-192源：γ射線平均能量為360keV，半衰期為74天。

1~10Ci的高活度的銥-192源普遍用于高劑量率的后裝治療。第8頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常用放射性同位素源5.碘-125源：碘-125的平均能量為28keV，半衰期為59天，通常作成粒狀源，用于高、低劑量率的臨時性或永久性插植治療。第9頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三新型放射源鈀-103（103Pd)镅-241（241Am)釤-145（145Sm)鐿-169（169Yb)

能量低，易防護(hù)第10頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)常用的放射治療設(shè)備

一、X線治療機(jī)臨床治療用的X線機(jī)根據(jù)能量高低分為：臨界X線（6～10kV），接觸治療X線（10～60kV），淺層治療X線（60～160kV），深部治療X線（180～400kV），高能X線（2MV～50MV）：主要由各類加速器產(chǎn)生。第11頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三普通X線機(jī)的特點(diǎn)

能量低、深度劑量低、易于散射、劑量分布差故僅適用于皮膚癌等表淺腫瘤的治療第12頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三二、鈷-60治療機(jī)第13頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三（一）鈷-60γ線的特點(diǎn)：1.穿透力強(qiáng);2.保護(hù)皮膚;3.骨和軟組織有同等的吸收劑量;4.旁向散射小;5.經(jīng)濟(jì)、可靠;6.缺點(diǎn)：存在半影、半衰期短以及防護(hù)等問題。

第14頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三1、半影：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P80%～20%表示。80%20%P80%～20%（二）鈷-60半影的種類及產(chǎn)生原因第15頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三2、半影的種類：幾何半影：源具有一定尺寸穿射半影：準(zhǔn)直器端面與邊緣射束不平行散射半影：由于組織中的散射線造成第16頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三幾何半影：縮小放射源直徑穿射半影：采用帶有半影消除裝置的復(fù)式球面準(zhǔn)直器散射半影：無法消除，但散射半影的大小隨入射線的能量增大而減小。3、半影的消除：第17頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三三、醫(yī)用加速器1、醫(yī)用加速器的種類電子感應(yīng)加速器：利用渦旋電場加速電子直線加速器：采用微波電場電子回旋加速器：利用微波激勵的超高頻電場加速電子第18頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三電子直線加速器第19頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第20頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第21頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三醫(yī)用電子直線加速器

2、結(jié)構(gòu)：其主要由加速管、微波功率源、微波傳輸系統(tǒng)、電子槍、束流系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、恒溫水冷卻系統(tǒng)、電源及控制系統(tǒng)、照射頭、治療床等組成。第22頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第23頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第24頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三3、電子直線加速器的特點(diǎn)：

電子束

：①腫瘤后劑量驟然下降②調(diào)節(jié)能量可調(diào)節(jié)電子束的深度③皮膚量介于X線和鈷-60之間

X射線：深度劑量高，皮膚劑量低加速器設(shè)備復(fù)雜，對水、電要求高，維修難，價格高，但在維修和操作時沒有射線。第25頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三4、直線加速器X射線、電子束能量X射線：約80%的深部腫瘤用6MVX射線；而對某些較深部位的腫瘤，使用較高能量的X射線(15~18MV)電子束：適用于治療較淺的偏位腫瘤，治療靶區(qū)后緣深度1~6cm的腫瘤。例如Varian2300C/D醫(yī)用直線加速器可產(chǎn)生6MV,15MV兩擋X射線和4MeV，6MeV，9MeV，12MeV，

16MeV，20MeV電子束。第26頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三四、近距離治療后裝機(jī)1、近距離治療放射源：

選擇條件：1）能量，即在組織中有足夠的穿透力；2）易于防護(hù)；3）半衰期不易過長；4）易制成微型源

銥-192源第27頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三治療后裝機(jī)第28頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三治療后裝機(jī)第29頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三五、高LET射線輕粒子：深部X射線、鈷-60γ射線、加速器的X射

線均為電磁輻射粒子，稱為光子。光子和

電子因其質(zhì)量較小，稱為輕粒子。重粒子：快中子、質(zhì)子、負(fù)π介子以及氮、碳、氧、

氖離子等LET定義為射線粒子在單位厚度的介質(zhì)中能量損失、

轉(zhuǎn)移的大小第30頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三除質(zhì)子外，所有重粒子的LET值都較高，故重粒子又稱為高LET射線。使用高LET射線可以減低氧的增強(qiáng)效應(yīng)和增加生物效應(yīng)，并可以克服細(xì)胞周期對放射敏感性的影響。第31頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三高LET射線的物理生物特性：物理特點(diǎn)是具有Bragg峰生物特點(diǎn)是相對生物效應(yīng)高，氧增強(qiáng)比低。高LET有各種各樣的放射源，其不同源有不同的特點(diǎn)第32頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三1、質(zhì)子束和氮離子束：具有顯著的高LET物理學(xué)特點(diǎn)而無生物學(xué)特點(diǎn)其優(yōu)點(diǎn)是：劑量分布好，旁向散射少，穿透性強(qiáng)，局部劑量高，在組織內(nèi)形成布喇格峰型百分深度劑量分布，以物理方式改善了靶區(qū)與正常組織間的劑量比例。

適用于治療垂體瘤等周圍有重要器官和組織的腫瘤第33頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三只用單一射野，就可能獲得理想的劑量分布，簡化了射野設(shè)計(jì)，提高腫瘤治療劑量的準(zhǔn)確性。第34頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三2、快中子：僅有高LET治療的生物學(xué)優(yōu)點(diǎn)，沒有物理學(xué)優(yōu)點(diǎn)，即無Bragg峰。能量至少在14MeV以上，由于其傳能線密度（LET）值高，以生物方式改善了腫瘤組織與正常組織的射線效應(yīng)；第35頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三3、以重粒子為代表（如碳、氫、氧）：集中了快中子的生物學(xué)特點(diǎn)和質(zhì)子的物理學(xué)特點(diǎn)，兼?zhèn)湮锢砗蜕锏碾p重優(yōu)勢，是一種較好的放射源。它們具有一定的射程；它們突出的優(yōu)點(diǎn)是在射程的末端被元素所俘獲而使其爆炸，產(chǎn)生短射程的電離碎片，而致使局部劑量高且LET高。第36頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第37頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三七模擬定位機(jī)1、普通模擬定位機(jī)

模擬定位機(jī)是用來模擬加速器或60CO治療機(jī)治療

條件的專用X射線成像系統(tǒng)。六、模擬定位機(jī)第38頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第39頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第40頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三常規(guī)模擬定位機(jī)的六大功能

靶區(qū)及重要器官的定位確定靶區(qū)（或危及器官）的運(yùn)動范圍治療方案的確認(rèn)（治療前模擬）勾畫射野和定位、擺位參考標(biāo)記拍射野定位片或證實(shí)片檢查射野擋塊的形狀幾位置第41頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三第42頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三計(jì)劃模擬驗(yàn)證0oDR模擬機(jī)270oDR0oDRR計(jì)劃系統(tǒng)270oDRR第43頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三計(jì)劃模擬驗(yàn)證模擬機(jī)圖像計(jì)劃系統(tǒng)CT圖像第44頁，講稿共46頁，2023年5月2日，星期三2、CT模擬