【文章內(nèi)容簡介】 了新的一頁。特別是近幾年來又得到了空前的發(fā)展，開展了包括 三維 立體定向放射治療在內(nèi)的各種放射治療新技術(shù)，腫瘤放射物理，放射生物的研究也取得了豐碩的成果。 2020 年起， 全國統(tǒng)計 擁有放射治療的醫(yī)院 952家，從事放射治療的專業(yè)醫(yī)務(wù)人員達到了 18992人，其中放射腫瘤醫(yī)師 5247人，技術(shù)員 4559人，護士 6864 人，物理師傅 1181人，維修工程技術(shù)員 1141人。 全國 設(shè)備 統(tǒng)計 ：直線加速器 918臺， 60CO遠距離治療機 472臺，深部 X射線機 146臺，模擬定位機 827 臺，治療計劃系統(tǒng) 851 臺，劑量儀 796臺， X刀 467 臺，γ刀 149 臺。治療床 35503張，每天治療癌癥患者 42109人，每年收治新病人 40944人，開展定向放療手術(shù)的 科室 486 個，立體定向放療的科室 455個，三維適形放療科室 579個，調(diào)強放射治療 科室 115個。 另外，政府 在全國實行了 上崗 考證制度 ，包括物理師，醫(yī)師，技術(shù)員，必須參加國家級考試，具備國家頒發(fā)的資格證書后才能上崗 。 近幾年來，增設(shè)的放射治療的醫(yī)院在各省市，地級和縣級市，放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 10 甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院也越來越多，購置的設(shè)備也越來越先進。 我國的放射治療技術(shù)正在進行著突飛猛進的建設(shè) 。 上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(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 X 射線治療機簡介 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。至第二次世界大戰(zhàn)前后， X 射線治療機 已經(jīng)成為了治療惡性的主流手段之一。 臨床治療用 X 射線機按照等級可以分為：臨界 X 射線機 （ 610KV），接觸 X射線（ 1060KV），淺層 X射線（ 60160KV），深部 X射線（ 180400KV），高壓 X 射線（ 400KV1MV）以及高能 X 射線（ 250MV），高能 X 射線主要有各類加速器所產(chǎn)生。 X 射線治療機是最古老的外照射治療機，與 CO60治療機，加速器相比， X射線治療機由于其絕緣限制，只能產(chǎn)生 KV級別的 X射線，其能量低，易散射，深部劑量分布質(zhì)量差，表面吸收劑量大，目前臨床上僅僅用于某些特殊部位的治療以及作 為電子束治療的代用設(shè)備。但是由于他造價低廉，結(jié)構(gòu)相對而言比較簡單，而且有較好的生物效應(yīng)，國內(nèi)外仍然在生產(chǎn)，研究，改進和在某些情況下使用 X 射線治療機。 X 射線機的一般結(jié)構(gòu) 一 、 產(chǎn)生 X 射線的基本條件 二 、 X 射線機主要組成部分 X 射線治療機由球管，機架，治療床，高壓發(fā)生器以及整流電路和循環(huán)冷卻裝置等組成，其核心部分為球管。 線球管 是一個真空的玻璃管，內(nèi)含陰極燈絲和陽極靶 （ 1） 真空的目的是為了避免高速陰極電子到達陽極靶之前損失能量，并且能 夠保護燈燈絲免遭損毀。因此，使用時要保證真空度的完整，盡量做到恒溫恒濕保存。 （ 2）陰極：有燈絲，聚焦極和金屬罩組成。燈絲的材質(zhì)為金屬鎢，放射電子能力強，調(diào)節(jié)燈絲電源可以改變 MV，一般 X射線機器都有穩(wěn)流裝置， MA代表 X 射線的強度。使用時應(yīng)該注意，加熱燈絲一定時間后才能按下高壓開關(guān)，否則會燒斷燈絲。調(diào)高 MV可以增加 X射線的強度，但是應(yīng)該注意機器的允許電流范圍 。燈絲旁邊的聚焦極起聚集電子的用處。 （ 3）陽極靶：由粗大的銅棒和較小的鎢靶組成，鎢的熔點高，原子序數(shù)大。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。銅散熱快，能夠快速散去靶面產(chǎn)生的巨大熱量。冷卻是 X 射線機的重要環(huán)節(jié)，一般淺層 X射線機使用水冷或者風(fēng)冷，中層深層采用油冷，再用水冷卻。為避免熱量積蓄，連續(xù)使用時間不宜太長。 陰極和陽極外的罩殼是為了 防止電子束散射到靶外而 設(shè)置的，應(yīng)為這些電子打到玻璃殼上易將其擊穿造成漏氣而縮短壽命。另外這部分電子線在 會 玻璃壁上因仍致輻射 而產(chǎn)生的 X 射線會使整個 X射線放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 12 照射野焦點不清，邊緣模糊。 X 射線機的陽極有幾百 KV的高壓作為電子加速場 ，從高壓發(fā)生器輸出的電壓是正玄交流電，需通過一個整流器將它改成直流電以保持陰陽極之間電場方向的恒定，否則反向加速的電子會熔斷燈絲并無法形成極間電流以產(chǎn)生 X 射線。調(diào)節(jié)電壓能夠改變 X 射線的質(zhì)。 控制臺裝有治療機的控制系統(tǒng) ，參數(shù)指示顯示器，劑量檢測儀，聯(lián)鎖裝置和各種開關(guān)起操作控制X 射線的作用。包括一系列開關(guān)和儀表。 （ 1） 控制臺上的各種開關(guān)及操作按鈕 （ 2） 治療機機身的上下前后移動和固定 （ 3） 治療機頭的各種轉(zhuǎn)角的移動和固定 （ 4） 控制臺上的電源電壓，管電壓（ KV），管電流（ MA）的儀表顯示及粗細調(diào)節(jié)按鈕 （ 5） 控制 臺上各種濾過板顯示裝置 （ 6） 用來控制照射時間的顯示器 （ 1）不同距離不同面積的限光筒。他的作用一是限制照射范圍，其次由于照射時限光筒底部需要與皮膚相貼，它同時還起到固定治療距離的作用。由于照射空截面的形狀與靶區(qū)的范圍不一定一致為保護正常組織有時需要在病人的皮膚上防止一些鉛皮或者鉛橡皮。 （ 2）各種不同厚度不同條件的過濾板。 X 射線治療機的改進 一 、 采用高頻高壓發(fā)生器 ：新一代 X 射線治療機采用高頻高壓發(fā)生器，與工頻相比，不僅可以減少電壓脈動，還可以縮小電源體積 二 、 多用三 維移動機架 ： X射線治療機多采用的是地面立柱結(jié)構(gòu)，治療頭只能沿立柱升降并轉(zhuǎn)動，但擺位時自由度不夠。因此，新形治療機應(yīng)用三維移動機架，即一種懸掛在天花板上的機架結(jié)構(gòu)，治療頭相對治療床可以前后，左右以及升降運動，并可垂直于相對軸線轉(zhuǎn)動。 三 、 計算機化 ： X 射線治療機的主要參數(shù)，如電壓（ KV） ,電流，劑量率，積累劑量，濾過器，限束筒等的顯示，雙道劑量時間保護，治療參數(shù)的儲存及打印等采用計算機控制系統(tǒng)，使治療機具有較完善的控制功能，提高了操作的自動化。 四 、 近距離治療人工加速裝置 ：一種技術(shù)是利用電子槍對顱內(nèi)腫瘤進行 組織間治療，即電子從電子槍陰極發(fā)出。在陰極和陽極間加速電場的作用下，穿過陽極孔，通過一根直徑約為 3MM 的金屬管打在末端的靶位上，產(chǎn)生 KV級 X射線。治療師將細管插入腫瘤的中心，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，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 遠距離 60co 治療機 60co 治療機簡介 二十世紀五十年代以來 ， 外照射所用的放射性核素源是 225RA源。 1951年加拿大首次在高通量核反應(yīng)堆中轟擊 出兩塊 40G重，體積為 5立方米的 60CO 源，比活度是鐳的 60 倍，源自吸收大大減少。從此 60co代替了鐳，成為外照射的主要同位素源。我國在 20 世紀 60 年代也生產(chǎn)了 60CO遠距離治療機， 60CO遠距離治療機的投入使用，使癌癥患者腫瘤放療的 5年存活率提高了一倍。隨著 MV級醫(yī)用直線加速器的發(fā)展和推廣， 60co 遠距離治療機的一些應(yīng)用領(lǐng)域被其替代。但是，由于 co60治療機價格便宜，維修方便，而且產(chǎn)生的γ射線能量已具備了高能射線的特征，故現(xiàn)在任在國內(nèi)外很多醫(yī)院廣泛使用，而且根據(jù)我國的國情， 60CO治療機在很長的時間內(nèi)任將 是腫瘤放射的主要功能工具，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國有 60CO遠距離治療機 450臺左右。 60co 遠距離治療機的一般結(jié)構(gòu) 一 、 密封的 60co 放射源 通常由多枚 1mmx1mm 的圓柱小顆粒組成 ，放置在直徑 1020MM，高 2025MM 的不銹鋼容器中，并將其嵌入治療機的儲源器中，也有用 23CM，厚 1MM的 60CO薄片組成高 2cm的鈷源或?qū)⒓庸ず玫拟捔撼蓧K狀，同樣密封在很薄的不銹鋼容器中。 圖 60co遠距離治療機 結(jié)構(gòu) 圖 鈷源抽屜示意圖 二 、 源容器和防護機頭 如上所示， 60CO放射源密封在很薄的不銹鋼容器中，但是由于其放射性活度大，不便于應(yīng)用，防護和更換，因此把他固定在一個長 6080CM的鋼柱中心，源底面暴露，也有用圓形，橢圓和正方形鋼柱的，其道理是一樣的（圖 ） 治療機頭主要是一個大的安全防護殼。根據(jù)國際放射反顧委員會（ ICRP） 推薦，任何一個遠距離同位素治療機，當(dāng) 60co源處于關(guān)閉的時候，距離 60co源 1M處，個方向平均劑量小于 2x105Sv|h。 一般的防護材料用鉛，也有用 鎢和 鈾的合金。通常源容器用鎢或鈾合金，源容器周圍用鉛，外面用放療技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 14 鋼做殼子。 三 、 具有開關(guān)的遮線器裝置 所謂遮線器就是截斷 60CO源射線的裝置，當(dāng)遮線器處于開關(guān)位是，射線束通過一定方向出來進行治療。當(dāng)遮線器處于關(guān)閉位置是，射線被截斷，只有少部分漏射線出來，遮線器有許多不同的形式。 四 、 具有定向限束的準直器 在治療機的治療頭上裝有一個由吸收射線的材料組合起來的束流控制部件，稱為準直器，他的作用是限制束流的輪廓，從而控制照射野的大小。準直器多用金屬桿制成，如用兩對鉛或鉛合金塊，排列成直角，準成射線束的窗口，再由數(shù)對金 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。準直器有三種形式： 1. 用四塊重金屬互相組合形成矩形或者方形照射野。此系統(tǒng)大而使用不便。為了保持合理的射束大小，必須使用 =它接近放射源，因而產(chǎn)生的幾何半影較大 2. 由許多可以活動的重金屬桿互相排列成合理的照射野的結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是調(diào)節(jié)照射野方便，但是他不能完全關(guān)閉。 3. 叉形準直器，利用彈簧使準直器開合達到控制照射野大小的目的。均為多面的復(fù)式結(jié)構(gòu)，可形成方形和矩形照射野。 五 、 支持機頭的治療機架 主要包括 主機架，旋轉(zhuǎn)臂和機座及其附屬電子設(shè)備等。機架可以旋轉(zhuǎn) 360度，其旋轉(zhuǎn)軸與治療頭中準直器旋轉(zhuǎn)軸以及治療床旋轉(zhuǎn)軸相交于一點，改點稱為等中心點。這一類型的機械結(jié)構(gòu)，便于在放射治療中開展旋轉(zhuǎn)照射和等中心照射技術(shù)。 六 、 平衡錘 是旋轉(zhuǎn)式治療床的基本部分。是由鑄鐵塊構(gòu)成的，平衡錘分兩種，一種叫遮線平衡錘，又叫射束阻線器，其作用即能平衡機頭的重量，又能達到屏蔽射線的作用。這種平衡錘可以減小 60co治療室防護墻的厚度，降低建房費用。另一種叫做擺動平衡錘，又稱非遮線平衡錘。其作用只起機架旋轉(zhuǎn)是平衡配重，不能屏蔽射線。 七 、 治 療床 一般要求床面能沉重病人，而且當(dāng)射線通過時其吸收劑量小，散射少，同時床面能垂直升降，即滿足治療需要，病人上下床方便，左右移動靈活，又可以固定穩(wěn)定，縱向移動也同樣要求。治療床還能繞過等中心的鉛錘移動，以實現(xiàn)非共面照射。 八 、 計時器及運動控制系統(tǒng) 鈷源的劑量率相當(dāng)穩(wěn)定，故它輸出量采用時間控制。機器上用兩個不同的獨立計時器，一個機械的，一個電子的，一個正計時，一個倒計時，用來控制照射劑量。 九 、 輻射安全及連鎖系統(tǒng) 作為一種安全措施，機器必須能夠在突然停電的情況下保證把鈷源退回存儲位置。 上海醫(yī)療器械高 等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 15 醫(yī)用直 線加速器 醫(yī)用 加速器簡介 加速器是使帶電粒子在高真空中受磁場控制，電力場加速從而獲得高能量的特別電磁，高真空裝置，是人工產(chǎn)生各種高能電子束或者輻射線的設(shè)備。按加速粒子的種類或粒子加速 運動軌道形狀區(qū)分，加速器可分為許多類型，并且有不同的結(jié)構(gòu)特點。 按加速粒子的種類分類： 。 按加速器粒子的軌道分類： 。 按加速器的電磁場的特點分類： ，其中有靜電加速器等， ，其 中有電子感應(yīng)加速器 ，包括回旋加速器、微波加速器、穩(wěn)相加速器、電子同步相加速器，同步穩(wěn)相加速器等 ，其中主要有電子直線加速器和質(zhì)子直線加速器 在各種醫(yī)用加速器中 .醫(yī)用直線加速器因其體積小、重量輕、維護簡便，成為現(xiàn)代放射治療最主要的使用最多的裝置。實際上，在全世界各種醫(yī)用加速器中，絕大多數(shù)是醫(yī)用電子直線加速器 ， 從1953 年第一臺行波醫(yī)用電子直線加速器在英國使用以來，醫(yī)用電子直線加速器在療腫瘤中已應(yīng)用了半個多世紀，在我國也應(yīng)用了三十多年。醫(yī)用電子直線加速 器在治療腫瘤中取得相當(dāng)可觀的療效，是治療腫瘤的重要武器。 目 前在中國，醫(yī)用加速器基本都是醫(yī)用電子直線加速器。因此一般人們提到醫(yī)用加速器實際上就是指醫(yī)用電子直線加速器，醫(yī)用電子直線加速器已不僅成為醫(yī)用加速器而月已成為整個放射治療裝置的代表，并已成為每一個從事放射治療的腫瘤防治中心的主要設(shè)備。 具體的例子是曾經(jīng)在數(shù)量上占多數(shù)的 60co遠距離治療機已逐步被醫(yī)用電子直線加速器所取代，這在發(fā)達國家十分明顯，如美國和加拿大已停止生產(chǎn) 60Co遠距