【正文】 使 我能夠如期順利完成畢業(yè)論文。照射野影像驗(yàn)證系統(tǒng) (EPID)是拍攝照射野驗(yàn)證片的擴(kuò)展 .它能觀察、記錄和再現(xiàn)照射過(guò)程的患者體位、照射野與靶區(qū)的關(guān)系等動(dòng)態(tài)情況。根據(jù) DVH 可以直接評(píng)估高劑量區(qū)與靶區(qū)的適形度，再依據(jù)適形度挑選較好的治療計(jì)劃。如果評(píng)價(jià)滿意，射野參數(shù)就確定不來(lái) 。當(dāng)輸入的是一組外輪廓圖時(shí)，需要輸人患者的體位、每層在人體縱向的位置和每個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)，才能建立這種空間 位置關(guān)系。應(yīng)腫瘤形狀不規(guī)則，靶區(qū)當(dāng)然也不規(guī)則。 對(duì)這些影響因素應(yīng)該給予足夠的注意。大多數(shù)采用支臂式。 用于支撐病員，方便醫(yī)生將病員的病灶置于輻射野內(nèi)進(jìn)行治療，也就是通常說(shuō)的擺位。通過(guò)該系統(tǒng)提供的循環(huán)恒溫水流將這此部件的發(fā)熱量帶走，使其內(nèi)部保持恒定的工作溫度。 微波傳輸系統(tǒng)由隔離器、波導(dǎo)窗、波導(dǎo)、取樣波導(dǎo)、輸人輸出 耦合 器、三端或四端環(huán)流器、終端吸收負(fù)載、頻率自動(dòng)溫頻等組成。盡管在結(jié)構(gòu)上各有千秋 .但從本結(jié)構(gòu)是一致的。又據(jù)中華腫瘤學(xué)會(huì)在 2020年對(duì)全國(guó)放射治療人員及裝備第 5次調(diào)查報(bào)告， 2020年全國(guó)共有醫(yī)用電子直線加速器 918臺(tái)， 60co遠(yuǎn)距離治療機(jī) 472臺(tái)。治療床還能繞過(guò)等中心的鉛錘移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)非共面照射。準(zhǔn)直器多用金屬桿制成，如用兩對(duì)鉛或鉛合金塊，排列成直角，準(zhǔn)成射線束的窗口，再由數(shù)對(duì)金 屬塊排列成梯狀，調(diào)節(jié)其開閉，從而得到適當(dāng)形狀的照射野。 四 、 近距離治療人工加速裝置 ：一種技術(shù)是利用電子槍對(duì)顱內(nèi)腫瘤進(jìn)行 組織間治療，即電子從電子槍陰極發(fā)出。銅散熱快，能夠快速散去靶面產(chǎn)生的巨大熱量。 我國(guó)的放射治療技術(shù)正在進(jìn)行著突飛猛進(jìn)的建設(shè) 。 20世紀(jì)九十年代，適型調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)出現(xiàn)，使射線劑量的分布在三維上和靶區(qū)體積的形狀一致，最大限度的提高了靶區(qū)劑量，同時(shí)最大限度的降低了周圍正常組織，重要器官受照體積和受照劑量，減輕了并發(fā)癥，提高生存率和患者的生活質(zhì)量。 放療技術(shù)問(wèn)世 1899年， 放射治療治愈了第一列病人。高度敏感的有多發(fā)性骨髓瘤、精原細(xì)胞瘤，卵巢無(wú)性細(xì)胞瘤、尤文氏瘤、腎母細(xì)胞瘤等。 二 、 姑息性手術(shù) ；腫瘤范圍較廣，已有轉(zhuǎn)移而不能作根治性手術(shù)的晚期病人，為減輕痛苦，維持營(yíng)養(yǎng)和延長(zhǎng)生命，可以只切除部分腫瘤或作些減輕癥狀的手術(shù)，如造瘺術(shù)等。與之相對(duì)的有良性腫瘤，良性腫瘤則容易清除干凈，一般不轉(zhuǎn)移、不復(fù)發(fā)，對(duì)器官、組織只有擠壓和阻塞作用，但癌癥（ 惡性腫瘤） 還可破壞組織、器官的結(jié)構(gòu)和功能，引起壞死出血合并感染，患者最終由于 器官 功能衰竭而死亡。 癌癥的病因 人類為什么會(huì)患上癌癥？眾多醫(yī)學(xué)研究 及臨床試驗(yàn)揭開了病魔的面紗 :人體細(xì)胞電子被搶奪是萬(wàn)病之源，活性氧（自由基 ROS）是一種缺乏電子的物質(zhì)（不飽和電子物質(zhì)），進(jìn)入人體后到處爭(zhēng)奪電子，如果奪去細(xì)胞蛋白分子的電子，使蛋白質(zhì)接上支鏈發(fā)生烷基化，形成畸變的分子而致癌。 三 、 探查性手術(shù) ：對(duì)深部的內(nèi)臟腫物，有時(shí)經(jīng)過(guò)各種檢查不能確定其性質(zhì)時(shí)，需要開胸、開腹或開顱檢查腫塊的形態(tài)，肉跟區(qū)別其性質(zhì)或切取一小塊活組織快速冰凍切片檢查，明確診斷后再?zèng)Q定手術(shù)和治療方案，為探查性手術(shù)。高度敏感的腫瘤可以放療為主，早期宮頸癌、鼻咽癌、舌癌、早期的食管癌等放療的五年生存率均可達(dá) 90%以上。然而，盡管在 X射線和鐳被發(fā)現(xiàn)后，很快被應(yīng)用到了腫瘤治療，但是由于認(rèn)識(shí)有限，設(shè)備條件的限制以及技術(shù)上的極為 混亂，無(wú)法得到進(jìn)一步的提高，在開展放療的前幾年中，發(fā)生了不少的事故，于是人們有了否定的看法，放射治療進(jìn)入低谷，經(jīng)歷了20年的漫長(zhǎng)而痛苦的成長(zhǎng)過(guò)程。適型調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)是 20世紀(jì)放射治療的 一場(chǎng)革命，是 21世紀(jì)放射治療技術(shù)的發(fā)展方向。 上海醫(yī)療器械高 等專科學(xué)校畢業(yè)論文 11 第 3 章 常用放射治療設(shè)備 X 射線治療機(jī) X 射線治療機(jī)簡(jiǎn)介 1895 年倫琴發(fā)現(xiàn) X 射線， ， 1896 年就將 X 射線用于治療乳腺癌。冷卻是 X 射線機(jī)的重要環(huán)節(jié)，一般淺層 X射線機(jī)使用水冷或者風(fēng)冷，中層深層采用油冷，再用水冷卻。在陰極和陽(yáng)極間加速電場(chǎng)的作用下，穿過(guò)陽(yáng)極孔，通過(guò)一根直徑約為 3MM 的金屬管打在末端的靶位上，產(chǎn)生 KV級(jí) X射線。準(zhǔn)直器有三種形式： 1. 用四塊重金屬互相組合形成矩形或者方形照射野。 八 、 計(jì)時(shí)器及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 鈷源的劑量率相當(dāng)穩(wěn)定，故它輸出量采用時(shí)間控制。在這 20年間，醫(yī)用電子直線加速器臺(tái)數(shù)增加了 ， 60co遠(yuǎn)距離治療機(jī)增加了 。其主要有加速管、脈沖調(diào)制器、電子槍、微波系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、穩(wěn)頻及溫控，充氣系統(tǒng)、射線束引出系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)。主要功能是將微波源輸出的功率饋送進(jìn)加速管中 ， 用以激勵(lì)加速電子所需的電磁場(chǎng) ， 并且在傳輸過(guò)程中還必須能消除或隔離加速管作為負(fù)載對(duì)微波源的影響，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 。溫控系統(tǒng)由恒溫水循環(huán)系統(tǒng)、制冷循環(huán)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成一般用高純水在機(jī)器內(nèi)循 環(huán)，內(nèi)循環(huán)的熱量在機(jī)器水箱中與外循環(huán)水交換熱址。治療床整體繞等中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與機(jī)架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合，使得輻射束可以從任何方向射入病灶。支臂式機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：大多數(shù)電氣設(shè)備和主機(jī)都安裝在一個(gè)房間 (治療室 )內(nèi)，便于維修和調(diào)試。四個(gè)環(huán)節(jié)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，有一個(gè)常規(guī)放療和精確放療要求的問(wèn)題，強(qiáng)者是放射治療部門的基本要求，后者是目前放射治療部門應(yīng)該努力爭(zhēng)取達(dá)到的。常規(guī)放療中，由于技術(shù)條件有限，不可能設(shè)計(jì)一個(gè)治療方案，使得 90%的等劑量線按靶區(qū)的形狀的要求分布，只能做到使絕大部分靶區(qū)位于 90%等劑量曲線之內(nèi)。當(dāng)輸入一組電子圖像時(shí)，計(jì)劃系統(tǒng)有可能自動(dòng)完成圖像登記，因?yàn)殡娮訄D像通常包括體位和層位等信息。如果評(píng)價(jià)不滿意，則調(diào)整射野參數(shù)。 到目前為止生物學(xué)指標(biāo)在臨床上應(yīng)用較少。 隨著治療的一步步進(jìn)行，腫瘤的范圍在不斷縮小和變化，患者的身體健康條件也在變化，醫(yī)生和物理師應(yīng)隨之修改治療計(jì)劃，以適應(yīng)腫瘤和患者的身體條件變化等情況。陳正龍老師工 作十分繁忙，仍以精益求精的治學(xué)態(tài)度，不厭其煩地指導(dǎo)我的論文寫作，并提出寶貴的意見(jiàn)，為此耗費(fèi)許多時(shí)間和精力，在我的論文中凝聚著他的心血。 上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 25 謝 辭 感謝 陳正龍老師，給予了我許多建議 。除必須使用體位固定裝置和激光定位器外，有條件的可以攝照射野驗(yàn)證片。物理學(xué)指標(biāo)是現(xiàn)代 TPS和醫(yī)生用于評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，它是目前評(píng)估計(jì)劃治療方案的最有力工具，它可明確顯示靶區(qū)和正常組織的劑量與體積的關(guān)系。正向方式是指物理師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和治療常規(guī)，手工設(shè)定射野參數(shù)，然后評(píng)價(jià)計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算得到的劑量分布。 放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 22 登記圖像是建立一組圖像中層與層的空間關(guān)系過(guò)程。靶區(qū)是根據(jù)患者的腫瘤分布情況利用解剖截面圖來(lái)說(shuō)明，而不能用劑量分布來(lái)確定。 4. 每次擺位的時(shí)候重復(fù)性不好或者治療過(guò)程中患者體位 的移動(dòng)等。 到目前為止，醫(yī)用電子直線加速器的機(jī)架基本設(shè)計(jì)成兩種形式 :支臂式和滾筒式。 七 、 機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)腫瘤放射治療的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括輻射頭、機(jī) 架、治療床、光距尺、治療附件。為了把這些熱量帶走，使這些部件在工作時(shí)有一個(gè)恒定的工作溫度，這就需要有一套完整的溫控系統(tǒng)。多應(yīng)用于中高能駐波醫(yī)用電子直線加速器。還是中高能醫(yī)用電子直線加速器到 1997年底，全國(guó)醫(yī)用電子直線加速器為 286臺(tái)， 60co遠(yuǎn)距離治療機(jī)為 381臺(tái)。 七 、 治 療床 一般要求床面能沉重病人，而且當(dāng)射線通過(guò)時(shí)其吸收劑量小，散射少，同時(shí)床面能垂直升降，即滿足治療需要，病人上下床方便，左右移動(dòng)靈活，又可以固定穩(wěn)定，縱向移動(dòng)也同樣要求。 四 、 具有定向限束的準(zhǔn)直器 在治療機(jī)的治療頭上裝有一個(gè)由吸收射線的材料組合起來(lái)的束流控制部件，稱為準(zhǔn)直器，他的作用是限制束流的輪廓，從而控制照射野的大小。 三 、 計(jì)算機(jī)化 ： X 射線治療機(jī)的主要參數(shù)，如電壓（ KV） ,電流，劑量率，積累劑量，濾過(guò)器，限束筒等的顯示，雙道劑量時(shí)間保護(hù)，治療參數(shù)的儲(chǔ)存及打印等采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使治療機(jī)具有較完善的控制功能，提高了操作的自動(dòng)化。根據(jù)電子線與物質(zhì)相互作用規(guī)律，靶材料 的原子序數(shù)越高，電子能量以輻射形式損失的份額越大，即 X射線產(chǎn)量越高。 近幾年來(lái)，增設(shè)的放射治療的醫(yī)院在各省市，地級(jí)和縣級(jí)市，放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 10 甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院也越來(lái)越多，購(gòu)置的設(shè)備也越來(lái)越先進(jìn)?！?4R”理論指導(dǎo)臨床治療實(shí)踐，至今仍然是放射生物學(xué)的基礎(chǔ)。 1898 年法國(guó)物理學(xué)家居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性核素鐳 學(xué)做出杰出貢獻(xiàn)的重大發(fā)現(xiàn)，再次轟動(dòng)了世界科學(xué)界，為了紀(jì)念他們，把貝克勒爾（ Bq）和居里（ Ci）作為放射性活度的計(jì)量單位。另外，對(duì)淋巴肉瘤、髓母細(xì)胞瘤等較敏感。這種手術(shù)適合于腫瘤范圍較局限、沒(méi)有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、體質(zhì)好的病人。癌細(xì)胞的特點(diǎn)是無(wú)限制、無(wú)止境地增生，使患者體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗；癌細(xì)胞釋放出多種毒素，使人體產(chǎn)生一系列癥狀；癌細(xì)胞還可轉(zhuǎn)移到全身各處生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致人體消瘦、無(wú)力、貧血、食欲不振、發(fā)熱以及嚴(yán)重的臟器 功能 受損等等。該畸變分子由于自己缺少電子，又要去奪取鄰近分子的電子，又使鄰近分子也發(fā)生畸變而致癌。 放射治療 放射治療簡(jiǎn)稱放療，它是利用高能電磁輻射線作用于生命體， 使生物分子結(jié)構(gòu)改變，達(dá)到破壞癌細(xì)胞目的的一種治療方法。這些癌癥的晚期放療有時(shí)也能取得一定的療效。在這期間，科學(xué)家們?cè)俅我灶B強(qiáng)的意志和可貴的科學(xué)精神繼續(xù)探索和研究，有了重要的進(jìn)展。 我國(guó)放射治療的發(fā)展歷史 在我國(guó)， 1920年初，北平協(xié)和醫(yī)院安裝了第一臺(tái)淺層 X射線治療機(jī)器， 1923年上海法國(guó)醫(yī)院有了 200KV深層 X射線治療機(jī)，協(xié)和醫(yī)院還有了 500mg鐳及放射性氡發(fā)生器。至第二次世界大戰(zhàn)前后， X 射線治療機(jī) 已經(jīng)成為了治療惡性的主流手段之一。為避免熱量積蓄，連續(xù)使用時(shí)間不宜太長(zhǎng)。治療師將細(xì)管插入腫瘤的中心，這樣所產(chǎn)生的 X射線幾乎全部被腫瘤吸收，而正常的組織得到保護(hù)，另一種方法是采用 X 射線聚焦透鏡的方法，可以將數(shù)十 KV的 X射線匯聚成直徑只有 的細(xì)束直接照射腫瘤 上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 13 遠(yuǎn)距離 60co 治療機(jī) 60co 治療機(jī)簡(jiǎn)介 二十世紀(jì)五十年代以來(lái) ， 外照射所用的放射性核素源是 225RA源。此系統(tǒng)大而使用不便。機(jī)器上用兩個(gè)不同的獨(dú)立計(jì)時(shí)器，一個(gè)機(jī)械的，一個(gè)電子的，一個(gè)正計(jì)時(shí)，一個(gè)倒計(jì)時(shí)，用來(lái)控制照射劑量。說(shuō)明在我國(guó)醫(yī)用電子直線加速器的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超過(guò) 60co遠(yuǎn)距離治療機(jī)，并且加速器臺(tái)數(shù)接近 60co遠(yuǎn)距離治療機(jī)的 2倍。主要部分的功能下： 一 、加速管 加速管是醫(yī)用電子加速器的核心部分。同時(shí)也能提供系統(tǒng)運(yùn)行的頻率及功率的監(jiān)控信號(hào) . 三 、 電子槍 電子槍為醫(yī)用電子直線加速器提供被加速的電 子。 波導(dǎo)充氣系統(tǒng)是指給微波傳輸系統(tǒng)充以一定壓強(qiáng)的特定氣體的一套裝置充填的。利用這一特點(diǎn)，在放射治療中可開展旋轉(zhuǎn)及等中心照射技術(shù)。滾筒式機(jī)架結(jié)構(gòu)的醫(yī)用電子直線加速器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件和電氣設(shè)備都安排在假墻后面，整個(gè)治療室顯得較簡(jiǎn)潔。 具體環(huán)節(jié) 體模階段 體模階段包括治療體位的缺點(diǎn)，體位固定的措施和腫瘤的定位。利用適形放療技術(shù)特別是調(diào)強(qiáng)適形放療技術(shù)，可以大大改善治療區(qū)的形狀的三維適合度。而匹配圖像是建立兩組不同圖像之間的空間位置關(guān)系的過(guò)程。如此反復(fù)，直至計(jì)劃滿意。 三 、 治療計(jì)劃的驗(yàn)證與確認(rèn) 一個(gè)設(shè)汁好的治療計(jì)劃，應(yīng)該放到模擬機(jī)或 CT 模擬機(jī)上進(jìn)行照射野模擬和核對(duì)，看能否在實(shí)際的治療機(jī)上執(zhí)行。 技術(shù)員應(yīng)詳細(xì)填寫治療記錄單，內(nèi)容包括治療日期、照射野名稱、每次治療時(shí)間、每次劑量累計(jì)劑量及治療角度、特殊擺位等。在此，謹(jǐn)向陳正龍老師致 以 最衷心的感謝。 最后要說(shuō)明的是，由于本人理論知識(shí)不足，缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)老師們批評(píng)指正，本人不勝感激。由于每天工作量大，同時(shí)照射技術(shù)日趨復(fù)雜和精細(xì)，技術(shù)員在治療計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，所以必須采取措施，避免差錯(cuò)的發(fā) 生。生物學(xué)指標(biāo)有腫瘤控制概率 (Tumor Control Probability,TCP)、正常組織并發(fā)癥概率 (Normal Tissue Cornplication Probability, NTCP)、等效均勻劑量 (Equivalent Uniform Dose, EUD)或有效劑量 (Effective Dose)和有效體積 (effective volume)等。確定參數(shù)有正向和逆向兩種方式。不能反映生物功能狀態(tài)的改變，在許多情況下，需要結(jié)合其他模式圖像，才能準(zhǔn)確定義靶區(qū)。顯然靶上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 21 區(qū)和治療區(qū)是有區(qū)別的。 2. 射野的物理?xiàng)l件，如百分深度劑量，等劑量分布等測(cè)量的不準(zhǔn)確 3. 腫瘤周圍重要器官和范圍確定的不準(zhǔn)確。因此，機(jī)架的剛度、機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性和機(jī)架轉(zhuǎn)角的位置精度是設(shè)計(jì)和制造中的重要部分 機(jī)架的主要作用是帶著輻射頭做 360 度范圍內(nèi)的順、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得從輻射頭射出