瓦里安电子直线加速器的发展简史
瓦里安加速器核心的特点
瓦里安加速器核心的特点 瓦里安医用直线加速器的特点加速器核心部件 1.核心结构核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A. 微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波，是电子加速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大器； B. 电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化控制加速器的关键部件； C. 加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在微波振荡的控制下进行加速增能，以达到所需的电子能量。 (1) 速调管和磁控管的差别大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要求。因此，磁控管仍可应用于军用机载.移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率.高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率.高增益.高效率.高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。
在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现：1) 自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职发生微波和放大微波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不稳定，影响治疗；2) 频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节微波输出频率。由于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位误差，因此，磁控管对微波频率的稳定性的精确控制能力较差。 3) 功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于磁控管的工作效率低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜任临床上采用高能电子线的治疗；4) 寿命短。在大功率输出工作时，磁控管的运行寿命只有1000至4000工作小时左右，经常需要更换，导致设备的维护成本上升，和影响疗程的安排实施。 因此，磁控管微波源只适用于低能单光子的医用直线加速器。一般具有几兆伏能量输出的加速器，应该采用速调管来作为微波源，以满足大功率运行条件下对高性能和长寿命的要求。 速调管实际上是一个高效率和高稳定性的微波功率放大器。只要输入很低功率的微波信号，速调管就能将该微波放大到兆瓦
医用电子直线加速器发展历程
加速器发展历程 放疗技术的发展历程 、从国际上 1) 1895 年：伦琴发现了X 线。 2) 1896 年：用X 线治疗了第1 例晚期乳腺癌； 3) 1896 年：居里夫妇发现了镭； 4) 1913 年：研制成功了X 线管，可控制射线的质和量； 5) 1922 年：生产了深部X 线机； 6) 1923 年：首次在治疗计划中应用等剂量线分布图； 7) 1934 年：应用常规分割照射, 沿用至今； 8) 1951 年：制造了钴60 远距离治疗机和加速器，开创了高能X 线治疗深部恶性肿 瘤的新时代； 9) 1953 年：第一台行波电子直线加速器在英国使用； 10) 1957 年：在美国安装了世界上第一台直线加速器，标志着放射治疗形成了完全独立 的学科； 11) 1959 年：Takahashi 教授提出了三维适形概念； 12) 20 世纪50 年代：开始应用高能射线大面积照射霍奇金淋巴瘤, 使其成为可治愈 的疾病； 13) 20 世纪70 年代：随着计算机的应用和CT、MRI 的出现, 制造出三维治疗计划系 统和多叶光栅，实现了三维适形放疗，放射治疗学进入了从二维到三维治疗的崭新时代； 14) 20 世纪80 年代：出现了多叶光栅 (即多叶准直器)，可调节X 射线的
强度，开创了调强放射治疗( IMRT) ； 15) 最近十年，广泛开展了立体定向放射外科(SRS)、三维适形放疗 (3-dimentional conformal radio- therapy, 3D-CRT) 、调强适形放疗( intensity modulated radiotherapy, IMRT) 和图象引导放疗 ( image-guided radiotherapy, IGRT) 等新技术。
瓦里安TrueBeam系统
瓦里安T r u e B e a m系统 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
瓦里安TrueBeam系统简介（RapidArc放疗） 发表者：1540人已访问 由美国瓦里安公司制造的TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器。该系统可用于，包括针对影像导引的和放射外科治疗，其精准和高效的核心特点使该设备可以胜任多种技术，适用于不同疾病的治疗需求，将极大地提高治疗的速度和准确性，给许多原本无法治疗的病人带来新的希望。该系统运用了大量创新技术，能在复杂的癌症治疗过程中同步处理成像、患者摆位和移动管理，即使在治疗期间因病者的呼吸而不断移动，系统依然可以准确捕捉的最新位置。通过高强度模式，系统能够准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，大大缩短了治疗所需时间。系统还通过“智能”自动化操作，进一步加快治疗速度，以往简单的治疗得花15分钟或以上，现在只需不到2分钟就能完成。同时，TrueBeam系统的还拥有精密尖端设计，明显地提高治疗的精确度。 用于影像引导和放射外科治疗的TrueBeam系统是瓦里安医疗系统2009年4月首次在美国首次推出，目前正被美国和欧洲治疗中心用来治疗肺、肝、胰腺、头颈部、脑部和脊柱等部位。该系统由瓦里安医疗系统公司(VarianMedicalSystems)(NYSE:VAR)生产，本周亮相于在圣迭戈举行的美国放射学学会（AmericanSocietyforRadiationOncology，简称“ASTRO”）年会上。 TrueBeam旨在以前所未有的速度和准确性治疗正在移动的，它的独一无二体现在其在或放射外科治疗中动态完成同步成像、患者摆位、运动管理和治疗实施的能力。该系统显着减少了完成治疗所需要的步骤。TrueBeam还拥有比其他直线加速器剂量投照速度最多快4倍的高强度模式(HighIntensityMode)。 近日，美国瑞士瓦里安医疗系统-全球最大的放射治疗设备公司研发的全新设计的最先进的TrueBeam直线加速器在徐州市中心医院放疗科正式投入使用，这是江苏省内第一台如此高规格高性能的直线加速器，TrueBeam将影像引导放射治疗和放射外科治疗推向了新的高度，同时这也是第一种可以前所未有的速度和精度完成对移动靶区治疗的高度集成的放射治疗系统。 什么是TrueBeam系统 TrueBeam系统是美国瓦里安公司生产的TrueBeam电子直线加速器、医学 图像处理系统、呼吸门控设备和网络系统的统称。TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器，该系统可用于放射治疗，包括
瓦里安加速器核心的特点终审稿)
瓦里安加速器核心的特 点 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
瓦里安医用直线加速器的特点 加速器核心部件 1. 核心结构 核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A.微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波， 是电子加 B.速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大 器； C.电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化 控制加速器 的关键部件； D.加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在 微波振荡的 E.控制下进行加速增能，以达到所需的电子能 量。 (1) 速调管和磁控管的差别 大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要
求。因此，磁控管仍可应用于军用机载、移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率、高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六十年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率、高增益、高效率、高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。 在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现： 1)自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职 发生微波和放大微波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生 谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不 稳定，影响治疗； 2)频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节 微波输出频率。由于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位 误差，因此，磁控管对微波频率的稳定性的精确控制能力较差。 3)功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于 磁控管的工作效率低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜 任临床上采用高能电子线的治疗；
瓦里安TrueBeam系统
瓦里安TrueBeam系统简介（RapidArc放疗） 发表者：董昭 1540人已访问 由美国瓦里安公司制造的TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器。该系统可用于放射治疗，包括针对影像导引的放射治疗和放射外科治疗，其精准和高效的核心特点使该设备可以胜任多种放疗技术，适用于不同疾病的治疗需求，将极大地提高肿瘤治疗的速度和准确性，给许多原本无法治疗的病人带来新的希望。该系统运用了大量创新技术，能在复杂的癌症治疗过程中同步处理成像、患者摆位和移动管理，即使肿瘤在治疗期间因病者的呼吸而不断移动，系统依然可以准确捕捉肿瘤的最新位置。通过高强度模式，系统能够准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，大大缩短了治疗所需时间。系统还通过“智能”自动化操作，进一步加快治疗速度，以往简单的治疗得花15分钟或以上，现在只需不到2分钟就能完成。同时，TrueBeam系统的还拥有精密尖端设计，明显地提高治疗的精确度。 用于影像引导放射治疗和放射外科治疗的 TrueBeam?系统是瓦里安医疗系统2009年4月首次在美国首次推出，目前正被美国和欧洲治疗中心用来治疗肺、肝、胰腺、头颈部、脑部和脊柱等部位肿瘤。该系统由瓦里安医疗系统公司 (Varian Medical Systems) (NYSE: VAR) 生产，本周亮相于在圣迭戈举行的美国放射肿瘤学学会（American Society for Radiation Oncology，简称“ASTRO”）年会上。 TrueBeam 旨在以前所未有的速度和准确性治疗正在移动的肿瘤，它的独一无二体现在其在放射治疗或放射外科治疗中动态完成同步成像、患者摆位、运动管理和治疗实施的能力。该系统显著减少了完成治疗所需要的步骤。TrueBeam 还拥有比其他直线加速器剂量投照速度最多快4倍的高强度模式 (High Intensity Mode)。
医用电子直线加速器的危险性
辐射危险 医用电子直线加速器是一个强辐射源，能够产生每分钟数万至数十万拉德剂量率的高能电子线和X线；同时它又是一个大功率的微波功率源，它的脉冲调制器可产生数十千伏到数百千伏的高频、高压脉冲。射线和微波都可能对附近的人员和设备产生危害。 (1)加速器在大功率下工作时，即使加速管和电子枪丧失了工作能力，磁控管和闸流管仍能产生X线。 (2)在大功率下测试微波的射频系统时，即使电子枪不在工作，也可能导致加速系统中产生暗流。 (3)高压磁控管不仅从阴极而且从输出波导处都能发射很强的X线。 (4)在传输大功率微波时，有的传输系统由于某种原因会有微波漏到空间，泄漏达10mV ／cm2以上就会损害人体健康(最简单的检查方法是用5W荧光灯去试验，如发亮，则泄漏近于允许值了)。 (5)加速器照射头附近的剂量和平坦度测定装置以及固定在照射头上的附件，可能被高能量光子束激活而产生放射性。 (6)使用15MV以上X线的医用直线加速器将会带来产生中子污染的问题。 电的危险 医用电子直线加速器带有数千伏至数百伏的高压器件，如钛泵、电子枪、磁控管、速调管、闸流管、高压脉冲变压器等。在这些电路周围工作时，要格外地小心，防止被高压电击伤。 热的危险 医用电子直线加速器的钛泵、电子枪、磁控管、速调管、闸流管、加速管、隔离器等主要器件，工作时都处于高温状态下，不要用手触摸，以免烫伤。 其它的危险 (1)有的加速器的波导管内充有SF6气体，一旦严重泄露会对人体健康造成危害，因此要定期检查波导管系统的漏气状况。 (2)加速器工作时，治疗室内会有大量的臭氧产生，因而治疗室内要保持良好的通风，一般每小时换风6-10次。 (3)某些厂商提供的大功率隔离器中含有氧化铍陶瓷，如果隔离器损坏，氧化铍粉尘被人吸收体内，就有中毒的可能性，造成呼吸系统疾病。处理损坏的隔离器应按照维修手册的规定程序进行。
美国瓦里安Trilogy直线加速器
我院新引进的美国瓦里安Trilogy直线加速器是目前国际上最先进的放疗专用设备，具有满足临床需要的光子线和电子线多档能量组合，系统不仅可进行常规放疗技术，还具有目前国际最先进精确放疗技术如：图像引导放疗技术（IGRT）,调强放疗技术(IMRT)、快速旋转容积调强技术（Rapid Arc）、动态自适应放疗技术（DART）等。通过
高精度和高稳定的剂量率为肿瘤患者提供全身各部位精确有效的治疗。 容积调强(Rapid Arc)：放射治疗领域的新革命快速旋转容积调强技术是近年放疗领域的一项重大突破，该技术得益于新直线加速器设备的革新性能设计，为放疗的速度，精确度和病人舒适性提供了新的标杆。自09年进入中国以来，目前国内仅4家医疗中心能开展此项技术，我院为华南地区第一家。 特点： ●通过高速动态多叶光栅、可变剂量率、可变机架旋转速度，以优 化的单次弧形调强照射完成治疗。
●治疗速度快，2分钟完成病人摆位，2分钟完成治疗。剂量分布 更理想，包括凹面形状的肿瘤和各种复杂形状的肿瘤都能做到剂量高度适形。 ●更少的漏射线、散射线，使周围正常组织得到更好的保护。 ●与传统的调强放疗相比照射时间减半，病人舒适度更高。常规放 疗模式如电子线治疗、非共面治疗、自主呼吸门控治疗仍然可以继续使用 图像引导系统（IGRT）：治疗位置准确的可靠保证
IGRT (Image-guided radiation therapy)为近年开展起来的新技术，是解决摆位误差、呼吸运动、组织结构形变、位移等多种因素引起的照射误差最为有效的方法。它通过将高分辨率成像设备集成于直线加速器上，在治疗前后即时采集图像，确定靶区和敏感组织的位置、位移、形变等情况。精确引导摆位治疗，最大限度减少照射野的偏离，尤其适合临近敏感器官如椎旁肿瘤、鼻咽癌等定位精度要求高的肿瘤。对于受呼吸运动影响较大的胸腹部肿瘤，结合呼吸门控系统将会得到更好的治疗效果。 特点： ●创新性地将拍片、透视和锥形束CT技术结合，高分辨率数字 即时图像和3D的CT图像，可为医生提供准确的肿瘤位置及其活动情况。
瓦里安高能直线加速器机房参考资料(新)
瓦里安医疗器械贸易（北京）有限公司高能直线加速器机房参考资料
高能直线加速器机房说明 1.此套图纸为高能直线加速器机房参考图纸，机房防护仅供院方参考使用，正式方 案应由专业防护设计单位设计完成，因各地区在具体防护需求上存在差异，所以最终确定的防护尺寸应以当地相关行政部门对预评价报告的批复为准； 2.此套图纸仅作为参考图纸而非正规建筑施工图纸，机房施工图纸应由院方委托建 筑设计院设计完成，并经相关部门审核批准后方可进行施工工作； 3.加速器机房需在装修施工完成后才可进行设备安装工作； 4.治疗室和控制室辅助机房内环境温度要求24－26度，相对湿度40-60％，治疗室 通风次数每小时10―12次，具体暖通管道的设计由设计院设计完成,室内通风系统进风口需要有除尘过滤装置，送排风系统及穿墙洞口的预留以预评价报告批复为准，建议排风直接排至本体或相邻最高建筑的楼顶； 5.设备接地必须在机房内单独引出一个接地点，且接地电阻不大于1欧姆； 瓦里安医疗器械贸易（北京）有限公司
附件一设备部分参数 X线： 1.最大X线能量10MV或15MV 2.最大剂量率600cGy/min或1000cGy/min 3.最大射野尺寸40×40cm（SSD=100cm） 4.射野泄露率≤0.1% 5.中子污染（15MV）≤0.2% 电子线： 1.最大常规电子线能量20MeV 2.最大常规电子线剂量率1000cGy/min 注：以上是典型配置的部分参数，具体到各设备的参数以合同签订配置为准。
附件二电源要求 电源要求： 1.加速器主机电源要求： 额定功率：45kV A 待机功率：3kV A 就绪功率：20kV A 线制：三相五线制（三相动力电，零线，接地线） 额定相间电压：360-440V AC 电源频率：50Hz 电压波动范围：不超过±5% 满负荷电流：65A 功率因数：90%或更高 电源内阻：最大89mΩ 2．OBI电源： 额定功率：47kV A 线制：三相四线（三相动力电、地线） 额定相间电压：400-480V AC 电压波动范围：不超过±10% 电源频率：50Hz 电流强度：最大浪涌电流63安培 电源内阻：最大0.17Ω 4.水冷机房电源 额定功率：10千瓦 线制：三相五线制（三相动力电，零线，接地线） 额定相间电压：380V-420V 电源频率：50Hz 电流强度：每相最大浪涌电流为30安培 5、服务器电源：（插座×2） 电压：220V 最大电流：16A 说明：1、2两条的电源统一由稳压柜（瓦里安提供）供给，设计方需考虑稳压柜的额定功率120KVA，若无OBI配置的型号，需按80KVA考虑。
医用直线加速器
医用直线加速器 医用加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置。带电粒子加速器是用人工方法借助不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置，常称“粒子加速器”，简称为“加速器”。要使带电粒子获得能量，就必须有加速电场。依据加速粒子种类的不同，加速电场形态的不同，粒子加速过程所遵循的轨道不同被分为各种类型加速器。目前国际上，在放射治疗中使用最多的是电子直线加速器。 电子直线加速器 电子直线加速器是利用具有一定能量的高能电子与大功率微波的微波电场相互作用，能量电子直接引出，可作电子线治疗。电子打击重金属靶，产生韧致辐射，发射X射线，作X线治疗。 根据电子与微波电场的作用方式不同，电子直线加速器分为行波加速器和驻波加速器。 一个最简单的电子直线加速器至少要包括，一个加速场所（加速管），一个大功率微波源和波导系统，控制系统，射线均整和防护系统。当然市场上作为商品的设备要远比这些复杂，但这些基本部件都是必不可少的。医用加速器的分类 分类情况 医用加速器按照能量区分可以分为低能机、中能机和高能机。 按照X能量的档位加速器分为单光子、双光子和多光子。 低中高能机的区分主要在于给出的电子线的能量。 医用加速器用于放疗的适应症 1、当其用于常规放疗时其适应症为： 医用加速器适应症广泛，可用于头颈、胸腔、腹腔、盆腔、四肢等部位的原发或继发肿瘤，以及手术后残留的术后或手术前的术前治疗等。 西门子直线加速器 它所产生的高能X线具有照射深度强，射线集中等优点为，不仅能有效杀死癌细胞，而且能保护正常组织少受损伤，是治疗深部肿瘤的理想设备。它优于国产加速器，可以产生六档电子线，为肿瘤治疗提供了更好的方法。 高能X线具有皮肤损伤小，照射量高，保证正常组织效果好的特点，主要用于治疗深部肿瘤，高能电子束，能量可变，可根据不同的肿瘤深度进行调节选择，可用于恶性肿瘤和偏心性肿瘤的治疗，术中放疗也多用于高能电子束。 恶性肿瘤患者的治疗提倡的是综合治疗，放射治疗是不可缺少的手段，约有70%的患者需行放射治疗，医用直线加速器是现今国际上先进的放疗设备。 瓦里安直线加速器 该加速器融合了现代医学影像技术、立体定位技术、计算机、核医学、放射物理、自动化智能控制等多种现代高新科技，可实现对全身肿瘤的常规放射治疗、三维立体定向精确放疗、立体定向放射外科治疗(俗称X-刀治疗)、适形调强放射治疗(诺力刀治疗)等。该直线加速器能最大限度杀死肿瘤，保护人体正常组织提供更加准确、高效、安全的技术保障。 1具有双光子、多档能量的电子线，保证各种不同深度的肿瘤治疗剂量组要。肿瘤隐藏的再深，他也能像海底捞针一样抓住它2。具有多叶准直系统，能完成精确放疗计划。可从三维方向上随着肿瘤的不同形状变化，产生与肿瘤形状近似的照射体积，使治疗更精确。3。具有三维调强治疗计划系统，调强放射治疗是当今世界上
瓦里安加速器检验与更换
1.0 为确认问题的所在，做了下述的检验： （1） 单独关闭微波源，是否不出连锁 。 （2） 关闭加速管注入板的高压或者将高压从12kV 提高14kV 。是否不出连锁。 （3） 改变steering 的电流大小，从原先的 2o0m A 提高至290mA ，是否故障出现的频率明显降 低。 （4） 对偏转磁铁进行检测。在冷机关机时测量阻值。 （5） 医院是否定期检查水罐水位，定期换水 （6） 治疗结束后，要将机架转90或270度，防止漏水。 （7） 注意观察各接口之间是否漏水及橡胶管是否老化。 2.0 检查加速管冷却系统 水冷系统的检查包括内、外水循环两部的水温、水位、水压和两者压差的检查。瓦里安加速器的内循环水温40度，在40度时为最佳状态，水温超过42或低于36时要调节水冷系统使水温趋于40，水位过低时要及时补充去离子水（或蒸馏水）。检验钛泵是否正常工作，如果钛泵有问题，加速管将因真空恶化损坏，造成steering coil 以及相应的功能损坏。 3.0 加速管更换 更换加速管不但费用昂贵而且时间较长（一 般需要10天左右时问）。并且后续工作如百分深 度剂量、平坦度、对称性等都要重测，耗费周期 长。 加速器的加速管是一体的，需更换整个加速 管。更换加速管步骤：① 先把加速器大机架旋 转到180度，插好防止大机架(gantry )转动栓， 通过龙门吊架把小机头(collimator )移走，接着把 加速 管上的电路板等部件移走，再把加速管和 加速器连接部分松开，通过龙门吊架把旧加速管吊走。有一个小窍门可以把加速管束流窗中心与周围的偏转磁铁进行位置标记，以方便新加速管安装位置的确定。通过龙门吊架把新加速管运来并进行安装，使新加速管柬流窗中心的位置与原标记在偏转磁铁的标记一致，把小机头恢复，恢复加速管上的 电路板等以及上紧加速管与加速器连接部分。② 进行出束，出束前编程，剂量率很低但能出束，说明更换成功，大机架还是停留在180度位置，通过机架把测量水箱的四个柱子固定好，再把水箱架上，保持水箱的水平，加速器出束，水箱进行扫描，扫描前需把均整块移走，电离室是加上的，低剂量率出束，如扫描结果不理想通过水箱给的提示调整偏转磁铁位置，直到扫描结果满意。再把均整块加上，进行扫描，需对implane 、 crossplane 两个方向进行扫描，扫描前剂量率恢复至正常，通过扫描结果调整均整块位置，直到两个方向扫描结果满意，这一过程需较长时间，一般需1、2 天时间。③ 最后进行光射野验证，以及光距尺、等中心等校正。把加速器外围设备恢复。 4.0 该型号加速管价格约40万美元（进口到岸价格）。 北京维修站010-87858、上海维修站 021-637591
关于医用电子直线加速器,你必须了解这些!
关于医用电子直线加速器，你必须了 解这些！ 近些年，国内的医用加速器技术水平取得了较大进步，在技术的先进性、质量的可靠性，产品的一致性和稳定性方面都得到了不同维度的提升。大体而言，国产放疗设备已经形成了一个完整的体系，具备了提供整套放疗解决方案以服务于患者治疗的能力。 虽如此，国内电子直线加速器高端市场仍主要为医科达、瓦里安、西门子等三家进口企业占领。国产厂商包括新华医疗、东软医疗、海明医疗、利尼科、广东中能、海博科技等主要还是以中低端产品为主，上海联影近几年也涉足了放疗领域，但还未见产品正式上市。 本篇主要以电子直线加速器的基础概念知识为主，在下一篇中，器械之家将主要针对国内电子直线加速器市场及品牌做重点阐述。 电子直线加速器的工作原理 医用电子直线加速器是利用微波电场对电子进行加速，产生高能射线，用于人类医学实践中的远距离外照射放射治疗活动的大型医疗设备，通过下面这个
视频来了解一下电子直线加速器的工作原理：它能产生高能X射线和电子线，具有剂量率高，照射时间短，照射野大，剂量均匀性和稳定性好，以及半影区小等特点，广泛应用于各种肿瘤的治疗，特别是对深部肿瘤的治疗。 医用电子直线加速器的分类 01 按输出能量划分 按照输出能量的高低划分，医用电子直线加速器一般分为低能机、中能机和高能机三种类型。不同能量的加速器的X射线能量差别不大，一般为4、6、8MV，有的达到10MV以上。 低能医用电子直线加速器 低能医用电子直线加速器是一种经济实用的放射治疗装置，可以满足约85%需进行放射治疗的肿瘤患者的需要，而需要进行放射治疗的肿瘤患者又占全部肿瘤患者的70%左右。 (1)只提供一挡X-辐射，用于治疗深部肿瘤，x-辐射能量4—6MV，采用驻波方式时加速管总长只有30cm左右，无需偏转系统，同时还可省去聚焦系统及束流导向系统，加速管可直立于辐射头上方，称为直束式。直束式的一个优点是靶点对称。
医用电子直线加速器发展历程
加速器发展历程 ——放疗技术的发展历程 一、从国际上 1)1895年：伦琴发现了X 线。 2)1896年：用X 线治疗了第1 例晚期乳腺癌； 3)1896年：居里夫妇发现了镭； 4)1913年：研制成功了X线管，可控制射线的质和量； 5)1922年：生产了深部X线机； 6)1923年：首次在治疗计划中应用等剂量线分布图； 7)1934年：应用常规分割照射, 沿用至今； 8)1951年：制造了钴60远距离治疗机和加速器，开创了高能X线治疗深 部恶性肿瘤的新时代； 9)1953年：第一台行波电子直线加速器在英国使用； 10)1957年：在美国安装了世界上第一台直线加速器，标志着放射治疗形成 了完全独立的学科； 11)1959年：Takahashi 教授提出了三维适形概念； 12)20 世纪50 年代：开始应用高能射线大面积照射霍奇金淋巴瘤, 使其成 为可治愈的疾病； 13)20世纪70 年代：随着计算机的应用和CT、MRI 的出现, 制造出三维治 疗计划系统和多叶光栅，实现了三维适形放疗，放射治疗学进入了从二 维到三维治疗的崭新时代； 14)20世纪80 年代：出现了多叶光栅（即多叶准直器），可调节X 射线的 强度，开创了调强放射治疗( IMRT)； 15)最近十年，广泛开展了立体定向放射外科（SRS）、三维适形放疗 (3-dimentional conformal radio- therapy, 3D-CRT) 、调强适形放疗 ( intensity modulated radiotherapy, IMRT) 和图象引导放疗 ( image-guided radiotherapy, IGRT) 等新技术。
瓦里安加速器核心的特点
瓦里安医用直线加速器的特点 加速器核心部件 1. 核心结构 核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A. 微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波，是电子加 速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大器； B. 电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化控制加速器 的关键部件； C. 加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在微波振荡的 控制下进行加速增能，以达到所需的电子能量。 (1) 速调管和磁控管的差别 大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要求。因此，磁控管仍可应用于军用机载、移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率、高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六十年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率、高增益、高效率、高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。 在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现： 1) 自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职发生微波和放大微 波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不稳定，影响治疗； 2) 频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节微波输出频率。由 于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位误差，因此，磁控管对微波频率的稳 定性的精确控制能力较差。 3) 功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于磁控管的工作效率 低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜任临床上采用高能电子线的治疗； 4) 寿命短。在大功率输出工作时，磁控管的运行寿命只有1000至4000工作小时左 右，经常需要更换，导致设备的维护成本上升，和影响疗程的安排实施。
直线加速器样本(中文版)
直线加速器 Clinac i X,Trilogy,2100C(D), 2300C/D,21EX,23EX
安装资料包瓦里安公司 Clinac 2100/2300C(/D)、21EX、23EX 目录 项目内容图号页码 1 简介 1 2 加速器机房的一般配置 1 3 治疗室机房设计要求 3.1 典型加速器治疗室立体投影图 3 3.2 典型加速器治疗室结构 6.23.0 4 3.3 加速器外型尺寸及所需占地尺寸 6.25.0 4 3.4 说明 4 3.5 屋顶吊环（用户负责提供并安装） 7 3.6 地板装修说明 7 3.7 治疗室中子门及迷路设计说明 8 4 设备搬运路径尺寸要求 6.24.0 9 5 底座安装 6.37.0 10 6 冷却水系统安装要求 6.43.0 11 7 通风与空调系统 14 8 压缩空气系统 15 9 电源及电气安装要求 9.1 电源要求 16 9.2 接地要求 16 9.3 电缆沟及典型电缆连接 6.39.0 17 9.4 治疗室弱电安装 6.40.0 18 9.5 电气接线图 6.41.0 20 9.5.1 电气接线图说明 20 9.5.2 调制器柜安装要求 6.36.0 22 9.5.3 UVR欠电压释放器及启动箱 22 10 控制设备布置/净空尺寸 6.27.0 23 24 11 室内储物柜要求 6.31.0 6.32.0 Clinac 2100/2300C(/D)和EX装运单26 瓦里安公司供货部件资料表27 安装前检查项目清单29 瓦里安公司加速器安装流程31 “Clinac”是瓦里安公司医用直线加速器的商品
1．简介 本版《安装资料包》包括了Clinac2100/2300C(/D)和21EX、23EX医用直线加速器对机房的要求及应注意的事项，供医院、设计单位以及施工单位参考。 本资料数据来源于瓦里安公司的Installation Data Package (IDP)。资料中所涉及的数据仅是IDP中的相关部分，以便于机房设计人员、场地工程师、专业技术人员初始设计阶段的协调工作。 本版《安装资料包》中各章节下包括的条目号与瓦里安公司的《Installation Data Package》(IDP)相对应，以便于查询使用。 ?加速器机房规划面积：165m2 ?加速器控制室规划面积：15 m2 ?治疗室内规划尺寸（不包括迷路）： 7.8m长×6.1m宽（参图6.23.0）治疗室内最小尺寸（不包括迷路）： 6.6m长×6.1m宽 进行全身放射治疗时，具体尺寸请与瓦里安公司核对。 ?为加速器提供电气辅助机房： 15m2（将稳压电源、调制柜、空气压缩机等设备安装在内）?为加速器提供水冷机房：9 m2水冷机室内机尺寸：770宽×1900高×770厚； 水冷机室外机尺寸：1180宽×1140高×400厚 水箱：350宽×500高×350厚 ?治疗室最小层高（从吊顶到最终地面）：2.75m （参图6.23.0） ?设备净重（不含底座）：12.5吨 ?所需电源：三相380V 60KW。需要为加速器提供稳压电源。 ?预安装：加速器底座预埋在混凝土地面中。请及时与瓦里安公司安装协调员联系。 ?冷却水循环：闭循环系统 2.加速器机房的一般配置 70 放射防护 放射防护的结构设计和射线泄露率的控制，必须由有资质的专业人员进行计算、检验和执行。瓦里安公司对放射防护墙或屏蔽以及相关的安全装置的效用，不承担审阅或其他责任。最终的建筑设计和防护方案必须由用户的专职物理师认可并且由用户完全负责。在正式的治疗开始之前，所有的辐射检测结果必须取得当地相关管理部门的认可。 53 通风系统
医用电子直线加速器介绍
医用电子直线加速器介绍1.外照射治疗机 同位素远距离治疗机 深部X射线治疗机 医用电子加速器 医用质子加速器 医用中子发生器 医用重离子加速器 医用-介子发生器 2.内照射治疗机 射线后装机 中子后装机 3.立体定向放射外科治疗装置 γ-刀 X-刀 质子刀 中子立体定向放疗装置
医用电子直线加速器按其能量范围分为低、中、高三类。 四、医用电子直线加速器的原理 1.基本原理 2.系统框图 3.主要组成部分
●加速系统 ●辐射系统 ●剂量检测系统 ●机架、治疗床及辐射头运动系统 ●控制系统 ●温控及充气系统 4.加速系统 加速系统是医用电子直线加速器的核心。由加速管、微波传输系统、微波功率源、脉冲调制器等组成。
加速管由电子枪、加速结构、引出系统、离子泵组成。电子枪产生供加速的电子，其阴极被加热后产生热发射电子，在阴极和阳极间的高压电场作用下，以一定的初始能量从阳极中心孔道穿出注入加速结构。 加速结构有行波和驻波两种加速结构，是对电子进行加速的核心器件。微波功率经耦合波导馈入后，在其中产生行波或驻波电磁场。驻波结构可以在同样长度上比行波获得更高的能量增益。引出系统的作用是将电子束引出，分为直束式和偏转式两种，低能机的加速管较短，大多采用直束式，中、高能机的加速管较长，必须采用带偏转磁铁的偏转式引出系统。离子泵用以吸收气体，使加速管里维持真空状态。 4.2微波传输系统 微波传输系统主要包括： 弯波导及直波导
定向耦合器 吸收水负载 三端环流器 4.3微波功率源 低、中能机常用磁控管作微波功率源。 磁控管是微波自激震荡器，体积小，工作电压低，但其工作频率易漂移，因此需采用自动稳频系统，提高频率稳定度。 高能机需较高的微波功率，常用多腔速调管作为微波功率源。速调管是微波功率放大器，体积大，工作电压高，需要有前置激励来驱动，频率比较稳定，但也需自动调频系统使其与负载变化保持一致。
瓦里安说明书
Cary50 中文操作手册 美国瓦里安中国有限公司 分析仪器服务部 一九九九年八月
目录 开机及基本操作步骤……………………………… 3-3 软件功能简解……………………………………… 4-4 简单读数固定波长测定软件……………………… 5-7 高级读数定波长测定软件………………………… 8-14 浓度测定软件……………………………………… 15-24 波长扫描软件……………………………………… 25-34 仪器检定软件……………………………………… 35-36 仪器调整软件……………………………………… 37-39 仪器调整软件……………………………………… 40-42
开机及基本操作步骤 1.开电脑进入Win98系统。 2.保证样品室内是空的。 3.双击Cary—WinUV象标。 4.在Win—UV主显示窗下，双击所选图标（Concentration为例）。进入浓度主菜单 （详见后面浓度软件中文说明）。 5.新编一个方法步骤。 1）．单击Setup功能键，进入参数设置页面。 2）．按Cary Control→Standards→Options→Samples→Reports→Auto store 顺 序,设置好每页的参数。然后按OK回到浓度主菜单。 3）．单击View菜单，选择好需要显示的内容。 基本选顷 Toolber；buttons；Graphics；Report。 4）．单击Zero放空白到样品室内→按OK。 提示：Load blank press ok to read（放空白按ok读）。 5）．单击Start．出现标准／样品选择页。 Solutions Available（溶液有效）。此左框中的标准或样品为不需要重新测量的内容。 Selected for Analysis（选择分析的标准和样品）。此右框的内容为准备分析的标准 和样品。 6）．按OK进入分析测试。 Present std1（1.0 g/l）提示：放标准1然后按ＯＫ键进行读数。 Press OK to read. 放标准2按OK进行读数。直到全部标准读完。 7）．Present Sample1 press OK to read． 放样品1按OK开始读样品，直到样品测完。 8）．为了存标准曲线在方法中，可在测完标准后，不选择样品而由File文件菜单中 存此编好的方法。以后调用此方法，标准曲线一起调出。 6．运行一个已存的方法（方法中包含标准曲线）。 1）．单击File→单击Open Method→选调用方法名→单击Open． 2）．单击Start开始运行调用的方法。 如用己存的标准曲线，在右框中将全部标准移到左框。按OK→进入样品测试。 3）．按提示完成全部样品的测试。 4）．按Print键打印报告和标准曲线。 5）．如要存数据和结果，单击File文件。 选Save Data As…．在下面File name中送入数据文件名，单击Save。 全部操作完成。 其它软件包如Scan软件操作步骤相同，具体内容有些差别，请安屏幕提示操作。
医用电子直线加速器性能检测操作细则
医用电子直线加速器性能检测操作细则 为规范实施医用电子直线加速器性能检测，参照国标《医用电子加速器验收试验和周期检验规程》GB/T 19046-2013，结合我单位检测设备，制定《医用电子直线加速器性能检测操作细则》。 1.均整度、对称性 1 .安装扫描支架、扫描水箱摆位、调节水平、注水 a安装底部水平调节螺母和水龙头（确保水龙头处于关闭状态）； b把扫描水箱放在治疗床上面，二维水箱底部十字线长轴垂直于加速器G-T方向，二维水箱底部射野模拟线位于离加速器机头的近端； c安装扫描支架，扫描支架垂直于加速器G-T方向，位于离加速器机头的远端；d加水至水箱侧壁最低的水位线，用水平尺检查水箱的水平情况； e打开加速器所有激光定位灯，调节水箱位置。 e.1使得水箱垂直于G-T方向的前后面壁上的2条中线与前后激光十字灯的竖线重合（保证水模在G-T方向是平行的，在A-B方向是对称的）； e.2使得水箱垂直于G-T方向的前后面壁的左右边缘与左右激光十字灯的竖线重合（保证水模在G-T方向是平行的）； f调整水箱位置后再加水至第二高水位线，再次检查水箱的水平情况，调平后加水到第三条线，再次调整水平后加水距箱顶3cm的位置（或者比最高水位线高2cm）； g. 通过前后移动治疗床调整水箱中心，使水箱中心在射野中心。 2.电离室定位 2.1通过升降治疗床调节辐射源至模体表面（水面）的距离(SSD)为100cm，模
体表面（水面）灯光野为10cmx10cm； 2.2 参考探头用电离室固定杆固定，置于射野对角线上，且电离室石墨探头在射野内2cm左右。定位后用胶带将参考电离室线在水箱边缘进行固定，防治电离室位置偏移； 2.3 移动水平滑块使得扫描探头的几何中心位置在光野中心（电机未通电之前扫描支架水平滑块和竖直滑块是可以移动的，通电后是不可移动的）； 2.4 移动竖直滑块使得扫描探头的几何中心位置和水面相平（即石墨头一半在水上，一半在水下，保证保证扫描电离室石墨探头的几何中心与射野的中心重合）。定位后用胶带将扫描电离室线在水箱边缘进行固定（预留长一点线在水中，以免影响扫描电离室在水中的移动），防治电离室位置偏移。 3连接主机，将线引出机房。 连线 a扫描电离室连接线和参考电离室连接探头线分别接主机“扫描探头”和“参考探头”接口（需将扫描电离室连接线和参考电离室连接线牵引至机房外与主机连接）。 b驱动线通过主机“驱动”接口与步进电机驱动线连接（需将驱动线牵引至机房外与主机连接）。 c USB线通过主机“计算机”接口连接主机电脑（将电脑放在机房外进行接线）。 d电源线通过“电源”接口接220V交流电（将电脑放在机房外进行接线）。 e再次检查探头的位置，打开控制主机电源。 注意：“扫描探头线”、“参考探头线”和“驱动线”需从铅门走出，不要走地沟，减少干扰。走线时要避免产生线圈，减少干扰。
瓦里安直线加速器系统常见故障排查及分析总结
104ACADEMIC FORUM / 学术论坛 摘?要：文章主要介绍医用加速器常见故障，包括水冷系统、压缩机、SF 6故障，通过查看设备电气原理图纸分析原因，并找到解决方法，保障设备正常使用。关键词：加速器；水冷系统；压缩机； SF 6 Abstract: The article mainly introduces the common faults of medical accelerators, including water-cooling systems, compressors, and SF6 faults. Through analyzing the electrical principle drawings of the equipment finds out solutions, makes sure the normal use of the equipment. Keywords: Accelerator; Water cooling system; Compressor; SF 6 Doi:10.3969/j.issn.1671-9174.2019.09.019 瓦里安直线加速器系统常见故障排查及分析总结Summary and Analysis of Common Faults of Varian Linear Accelerator System 文/沙会By Sha Hui 受各种因素影响，肿瘤发病率仍处于较高水平，目前对肿瘤的治疗手段主要有手术、化疗、放疗等。放疗因其各项优势正越来越普遍成为治疗肿瘤的重要手段，目前可用于肿瘤放疗的医疗设备有医用加速器、伽马刀、后装机、射波刀等，其中医用加速 器是放疗的主要设备。加速器具有自动化程度高、操作简单、稳定、安全的特点, 是各大医院的主流化疗治疗仪器。但因使用频率高，所以故障率相对会增加，而且设备昂贵，需要治疗患者又较多，作为医院工程师应尽力快速解决常见故障，减少停机时间，降低对患者正常治疗的影响。 一、常见故障的排查、维修与总结（一）第一种故障故障现象：机器做治疗时从 ON 状态掉到 Standby 状态， Eventlog 里报 PUMP IL 。故障排查与维修：根据图纸查看，PUMP 联锁 Auxiliary Power Distribution PCB J14的5脚引出-12V ， 经Primary Power Distribution Chassis K6的1,2脚到AuxiliaryPower Distribution PCB J14的6脚,再由Auxiliary Power Distribution PCBJ8的15脚经W3到Console 内的Console Backplane J24的15脚,然后由InputI/F #2 PCB PI 的32脚进入Input I/F #2 PCB 触发联锁电路并通过PCB 上的LED 显示出来,经测量Primary Power Distribution Chassis K6的2脚处无-12V ,即K6未吸合,而后测量为Pump&Heat Assembly 处 的S2（Water Over-temp ）开关断开使控制Primary Power Distribution Chassis K6吸合的CONTPWRB 电压无法通过。Pump&Heat Assembly 处的S2（Water Over-temp ）为水过温保护开关，即内循环水温过高，内循环水冷系统是密闭的,其热量通过热交换器传 递给外部水冷系统。查看Stand 处水箱上热交换器发现外循环无冷却作用，经查为外循环水冷系统停机，原因是外循环水冷系统室外散热器外表灰尘较多，散热能力下降造成压缩机频繁启动后过热保护停机，清理散热器后重启外循环水冷机后恢复正常。