放射治疗技术第四章常用放射治疗设备

医用电子直线加速器基本结构
基本结构： 加速管 微波源 电子枪 真空系统 束流输出系统 水冷系统 治疗床系统 自动控制系统
电子直线加速器的基本工作原理
电子在电场中会受到电场力的作用而运动， 电子因受电场力的加速而获得能量。在电 子直线加速器的加速管内部，“谐振腔” 在微波的激励下产生沿轴线向前移动的高 压电场，电子被持续加速而获得能量。不 难理解，电场强度越强，加速距离越长， 电子获得的能量就越高，这些获得高能量 的电子，直接引出就是电子射线，打靶以 后就可以输出X射线。
内容复习：
1、细胞周期放射敏感性？ 2、放疗中产生同样生物效应时氧含量与辐
射剂量的关系？
3、照射条件相同时，放疗毒副反应敏感顺 序是怎样的？
4、照射方式分类？ 5、放疗期间若有治疗中断，则恢复治疗时
应如何计算补充剂量？
第四章 常用放射治疗设备
学习要点
掌握内容：医用直线加速器
熟悉内容：60钴治疗机、模 拟定位机
两者原理对比
微波传输特点 分类：行波、 驻波
两种加速管都 能满足临床需 要。无法简单 的评价哪种加 速管更优越。
高频功率源（微波发生器）
磁控管：电子在相互垂直的恒定磁场和恒 定电场的控制下，与高频电磁场发生相互 作用，把从恒定电场中获得能量转变成微 波能量。
速调管：靠周期性地调制电子注的速度来 实现放大或振荡功能的微波电子管。
近距离放射治疗机优点
优点：辐射能量 的绝大部分被患 者的肿瘤组织所 吸收，可最大限 度的杀灭肿瘤细 胞，而正常组织 及邻近的敏感器 官很少受到照射。
后装治疗机
按照不同部位选用合适的“施源器”
通过腔道或组织间置入的方法将施源器紧 贴在病变部位
由控制系统自动将放射源送进施源器实施 近距离放射治疗
60钴治疗机的半影
几何半影、穿射半影、 散射半影
照射野边缘剂量的不 均匀性对给予较高均 匀的肿瘤治疗剂量、 减少肿瘤周围正常组 织器官的受照射总剂 量都是不利的。
换源
钴源衰变导致放射性活度减少，致使患者 的治疗时间不断加长。
大约平均每月衰减1.1％，使用寿命一般是 7.6年。
一、远距离60钴治疗机 二、医用直线加速器 三、近距离放射治疗机 四、立体定向放射治疗系统 五、模拟定位机
能量的来源、能量的交换
线束偏转系统
（一）90°偏转系统 （二）270°偏转系统 （三）滑雪型偏转系统
射野挡块
目的：将规则野变成不规则野，使射野形 状与靶区形状的投影一致，以保护射野内 重要组织和器官。
一般采用低熔点铅：挡铅的厚度一般需要 特定射线能量的5个半价层，即原射线减弱 掉95%。60钴的γ射线和加速器6MV的X射线 一般采用8cm厚的低熔点铅。
事先置入施源器，然后在计算机控制下， 由机器自动将放射源送入治疗部位的施源 器内，所以给这种设备命名为近距离后装 治疗机，简称后装机。
施源器
后装治疗的放射源
远距离后装治疗装置常用的三种放射源是 钴-60，铯-137 和铱-192。
当前后装治疗最常用的放射源是铱-192，这 是由于该种放射性核素 的 γ 射线能量适中 （～400keV） 和高放射性比度。
一、远距离60钴治疗机 二、医用直线加速器 三、近距离放射治疗机 四、立体定向放射治疗系统 五、模拟定位机
遮线器：截断60钴源γ射线的装置。
将钴源的储源杯装在一只抽屉中，防护机头中间有 一条可以自由运动的滑道，抽屉的运动动力靠压缩 空气完成，在压缩空气的气路中，有一套二位五路 的电控阀门，把压缩空气注入到气缸的左端或右端， 使抽屉自由运动，达到放射源自由开启或关闭的功 能。
卡源
如果钴源钢柱 运动时被卡住， 该机器有强行 回源按钮，启 动后可自动强 行回源或采用 其他回源措施。
60钴的准直系统
国际防护标准规定准直器厚度使漏射剂量
不得超过有用照射剂量的5%，临床使用 不得超过有用照射剂量的1%。
60钴准直器的最少吸收厚度为4.5个半价层。
半价层(HVL)是指使原射线的强度衰减到 一半时所需的吸收体的厚度。
半价层越高，穿透力越高，射线的质就越 高，即射线的能量越高。
内照射治疗既可以单独实施，也可以与 外照射配合实施。
60钴治疗机
Co60：金属元素钴的放 射性同位素之一，其 半衰期为5.24年。它会 透过β衰变放出能量高 达315 keV的高速电子 成为镍-60，同时会放 出两束伽马射线，其 能量分别为1.17及1.33 MeV。钴60的化性质 与元素钴相同。
构造：由几十对相 对独立的叶片构成， 每个叶片由一个步 进电机控制，可以 独立运动，各个叶 片的运动是由计算 机控制自动完成的， 从而可以达到“适 形治疗”和“调强 治疗”技术，以达 到精确治疗目的。
加速器治疗机头
主准直器：重金属 合金和铅块组成
散射箔：展宽电子 束面积
6MV射线直线加速 器是放疗主流机型
了解内容：立体定向放射治 疗系统
一、远距离60钴治疗机 二、医用直线加速器 三、近距离放射治疗机 四、立体定向放射治疗系统 五、模拟定位机
外照射（远距 离照射）：将 放射源置于体 外一定距离进 行照射，放射 线需经皮肤和 正常组织才能 到达肿瘤或病 变组织。
内照射（近距离 照射）：采用某 种方式将放射源 置于人体的自然 腔道或组织间进 行近距离直接照 射。
电子能量4~20MeV 治疗深度1~6cm肿瘤
一、远距离60钴治疗机 二、医用直线加速器 三、近距离放射治疗机 四、立体定向放射治疗系统 五、模拟定位机
近距离放射治疗机原理
内照射也称为近距离照射，是通过 人体的自然腔道或组织间置入的方 法，将核素放射源直接贴近病变部 位进行照射。
其特点是对某些部位的病变——例 如食管癌、直肠痛、宫颈痛等直接 实施放射治疗，对周围组织损伤较 小，治疗效果较好。
低容点铅组成成分为铋50%、铅26.7%、镉 10.0%、锡13.3%，制作方法先熔铅、锡，后 加铋、镉，熔合即成低熔点的铅合金，熔 点为70℃，密度约为9.4g/cm3
挡铅的制作
射野挡块的缺点
制作费时费力，影响工作人员健康 使用效率低，操作不便 常规挡块无法实现调强功能
多叶准直器（MLC）