【正文】 低能、中能、高能三類? 低能醫(yī)用直線加速器只能輸出 4MV或 6MV的單能 X射線 (單光子 )；? 中能醫(yī)用直線加速器不但可以輸出 4MV或 6MV的單能 X射線 (單光子 )，還可以輸出能量從 4～ 15MeV的多檔電子射線；? 高能醫(yī)用直線加速器則可以輸出低能和高能兩檔 X射線 (稱為雙光子 )及多檔電子射線。因此，簡單地評價(jià)哪種加速管更優(yōu)是沒有道理的。? 從能諧和控制特性來看，行波加速管的聚束特性要優(yōu)于駐波加速管，因此行波加速管的能譜比駐波加速管的能譜好，這就決定了駐波加速管對自動穩(wěn)頻系統(tǒng)、微波傳輸系統(tǒng)和束流偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)等的技術(shù)要求要高于行波加速管；行波加速管的能量調(diào)節(jié)也比駐波加速管容易些。例如同樣是 6MV的醫(yī)用電子直線加速器，采用駐波加速結(jié)構(gòu)，加速管僅長 30cm，可以做成直立式，無需偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，而采用行波加速結(jié)構(gòu)，長度在 l00cm以上，只能水平安裝于機(jī)架上，必須采用偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)把電子束引向下方。這就是駐波加速原理。電子在 2腔中又能繼續(xù)加速獲得能量。其后場強(qiáng)開始下降，電子在后半腔中飛行，當(dāng)場強(qiáng)開始由正變負(fù)時(shí)，電子正好飛出 1腔進(jìn)入下一個腔。? 駐波加速過程是，電場隨時(shí)間漸漸從小到大，而方向又正好適合加速電子時(shí)，電場方向卻是減速的，但過一會，場值隨時(shí)間變成減速方向時(shí)，腔電場的方向變得正好能加速電子。 駐波加速原理? 駐波加速管也是由多個諧振腔鏈接起來的，而諧振腔的大小和距離是相等的。在這一階段，電子速度基本不再增加，而電子能量的增加，主要表現(xiàn)在電子相對質(zhì)量的增加，因此，與其說是加速器，倒不如說是加能器。? 采用行波加速管的加速器就叫做行波加速器。? 在行波加速管中，微波電磁場以波的形式沿中心軸向前傳播時(shí)，就會在諧振腔中激勵生成行波電場，注入的電子就像踏著沖浪板一樣，騎在行波電場上加速前進(jìn)。? 根據(jù)微波在加速管中的不同工作方式，電子直線加速器可分為行波加速器和駐波加速器兩種類型。然而，受結(jié)構(gòu)原理和材料耐壓等技術(shù)條件的限制， kV級 X射線治療機(jī)的結(jié)構(gòu)原理已經(jīng)難以勝任更高能量的射線輸出，必須尋求新的電子加速結(jié)構(gòu)。? kV級 X射線治療機(jī)的工作原理也是電子在電場力作用下被加速而獲得能量，然后打靶產(chǎn)生 X射線。在電子直線加速器的加速管內(nèi)部， “諧振腔 ”在微波的激勵下產(chǎn)生沿軸線向前移動的高壓電場，電子被持續(xù)加速而獲得能量。 另外，每臺加速器還包括微波傳輸與檢測系統(tǒng)、電子束聚焦對中系統(tǒng)、高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)和機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)等。 第四節(jié) 醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器? 輸出能量較高? 劑量分布特性較好? 輸出不同能量的光子 (X射線 ) ? 不同能量的電子? 醫(yī)用電子直線加速器是放射治療領(lǐng)域的主流機(jī)型醫(yī)用電子加速器類型? 感應(yīng)加速器? 回旋加速器? 直線加速器? 直線加速器性價(jià)比最高基本結(jié)構(gòu)? 支臂式 滾桶式? 支臂式機(jī)架的特點(diǎn) :主機(jī)和所有元器件都安裝在一個房間內(nèi)，結(jié)構(gòu)比較緊湊? 滾筒式機(jī)架結(jié)構(gòu) :主要部分被安裝在假墻后面的滾筒上，治療室顯得比較簡潔? 不論哪種形式，都有一個基礎(chǔ)底架，水平安裝在地基上并與地基固定。γ射線的劑量特性? γ射線的輻射能量： ? 比 kV級 X射線的輻射能量高出許多，但 “建成區(qū) ”仍然太淺，皮膚受量仍然較大? 不是很適合于深部腫瘤的放射治療鈷 60治療機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)? 射線的劑量分布特性不夠理想，皮膚受量較大，能量不可調(diào)節(jié)，適應(yīng)證受到一定限制? 需要定期換源，對工作人員具有較大的放射危險(xiǎn)性。治療結(jié)束后，機(jī)器會自動將鈷源拉回 “源容器 ”內(nèi)儲存。? 治療時(shí)，通過特制的機(jī)械裝置，將鈷源自動推到照射窗口處。目前常用的鈷源包殼外形有 Φ26mmX27mm兩種規(guī)格。? 鈷源放射出的 7射線平均能量為 ，半衰期是 (5年零 3個月 )，大約平均每月衰減 ％，使用壽命一般是。? 人們就是利用 60鈷在核衰變過程中放射出的 γ射線對腫瘤進(jìn)行放射治療。安全連鎖? 鈷 60治療機(jī)必須設(shè)置一系列的安全連鎖裝置，這些裝置都連接到主控電路中，也就是說，無論哪一個安全連鎖不在正常位置，機(jī)器都不能順利出源治療。治療機(jī)架? 治療機(jī)架是機(jī)器的支撐裝置，整個機(jī)器的所有部件都由機(jī)架將其連為一體，直立固定式鈷 60機(jī)的機(jī)架較為簡單，主要就是支撐防護(hù)機(jī)頭和平衡體，而回轉(zhuǎn)式機(jī)器除有支撐作用外，還是等中心技術(shù)的最基本組成部分。? 為了減少幾何半影，準(zhǔn)直器距體表越近越好，但太近了不利于機(jī)器轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由于準(zhǔn)直器的散射劑量破壞建成效應(yīng)反而提高了表面劑量，因此準(zhǔn)直器一般距離體表不能低于 15—20cm 。? 準(zhǔn)直器一般有固定和可調(diào)兩種，因?yàn)闇?zhǔn)直器本身很笨重，所以固定的很少有人使用，大多數(shù)是可調(diào)的準(zhǔn)直器。準(zhǔn)直器所需鉛厚為 ，一般取 6cm。準(zhǔn)直器系統(tǒng)? 準(zhǔn)直器就是限制線束的范圍，即限定一定的照射野大小以適應(yīng)治療需要。? 根據(jù)這一要求，對千居里鈷 60治療機(jī)而言，需要大約 106的衰減系數(shù)，或近似 20個半價(jià)層。? 由于 60鈷是活度很高的放射源，必須加強(qiáng)放射防護(hù)才能保證使用安全，因此，治療機(jī)頭主要的就是一個大安全防護(hù)殼，它用高密度材料做成，一般是由鉛或鎢合金澆鑄而成，外表面則用鋼材做套殼。? 抽屜式遮線器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單。在鈷源儲存處用凈化鈾和鎢加強(qiáng)防護(hù)。? 常用遮線器有：鎢門式遮線器、旋轉(zhuǎn)式遮線器、水銀柱式遮線器和抽屜式遮線器? 抽屜式遮線器是目前最常用的一種方式抽屜式遮線器的工作原理? 將鈷源的儲源杯裝在一只抽屜中，防護(hù)機(jī)頭中間有一條可以自由運(yùn)動的滑道，抽屜的運(yùn)動動力靠壓縮空氣完成，在壓縮空氣的氣路中，有一套二位五路的電控閥門，把壓縮空氣注入到氣缸的左端或右端，使抽屜自由運(yùn)動，達(dá)到放射源自由開啟或關(guān)閉的功能。旋轉(zhuǎn)式鈷 60治療機(jī)的基本結(jié)構(gòu)? 治療機(jī)頭? 準(zhǔn)直器? 治療機(jī)架? 治療機(jī)床? 控制操作部分治療機(jī)頭? 鈷 60治療機(jī)的關(guān)鍵部件 :治療機(jī)頭? 鈷源 :放射性核素 60鈷? 遮線器裝置 :使放射源能在關(guān)機(jī)儲存和開機(jī)照射狀態(tài)之間自如轉(zhuǎn)換，治療機(jī)頭內(nèi)必須安裝。? 旋轉(zhuǎn)式鈷 60治療機(jī)的機(jī)架可以作 360186。X射線治療機(jī)類型和適用范圍 ? kV級 X射線治療機(jī)的管電壓越高，適合治療的病灶越深，但主要適合于人體表淺組織的病變? 深層 X射線治療機(jī)，也只適合治療體表下較深的腫瘤或淋巴結(jié)腫瘤 (一般是皮下 2～ 5cm) ? 出于材料耐壓、極間打火和安全等因素的考慮，限制了管電壓的進(jìn)一步提高，難以滿足更深部位病灶的治療需要。? 半價(jià)層越高，穿透力越高，射線的質(zhì)就越高，即射線的能量越高。臨床上，一般是用 “半價(jià)層 (HVL)”來定義 X射線的射線質(zhì)。 濾過板? 由于 kV級 X射線治療機(jī)所產(chǎn)生的 X射線能譜比較復(fù)雜，其中的低能 X射線對治療不但無益，反而會造成皮膚量過高，因此，每臺 X射線治療機(jī)都要根據(jù)不同的管電壓配備適當(dāng)材料、適當(dāng)厚度的濾過板，用濾過之后的 X射線進(jìn)行放射治療?？刂葡到y(tǒng)? X射線治療機(jī)的控制中心? 各種控制電路和控制臺上的開關(guān)? 調(diào)節(jié)旋鈕? 各種監(jiān)視儀表? 可以進(jìn)行電源控制、電壓和電流的調(diào)節(jié)、工作方式的選擇等操作。該電壓一般是采用自耦 變壓器 調(diào)節(jié)。 高低電壓發(fā)生器? 高低電壓發(fā)生器 ? 低壓部分 主要是燈絲變壓器，電壓可以調(diào)節(jié)，供給燈絲進(jìn)行加熱，以便形成 “電子源 ”。主要包括：? 模擬定位機(jī)? 治療計(jì)劃系統(tǒng)　? 擋鉛制作系統(tǒng)? 患者定位體架等? CT模擬機(jī) ”定位 — 計(jì)劃系統(tǒng) ? “模擬機(jī) CT”定位 — 計(jì)劃系統(tǒng)第二節(jié) kV級 X射線治療機(jī)基本結(jié)構(gòu) ? 1． X射線管 ? 2．高低電壓發(fā)生器 ? 3．控制系統(tǒng) ? 4．機(jī)械裝置和輔助設(shè)備 X射線管? X射線管 是 kV級 X射線治療機(jī)的心臟，是產(chǎn)生 X射線的關(guān)鍵部件。? 放射治療究竟選用何種放療設(shè)備，選用何種放射源，用多高的能量進(jìn)行照射，要根據(jù)實(shí)際臨床需要和當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平綜合考慮來確定。? 在計(jì)算機(jī)控制下，以 192銥作為放射源的近距離后裝治療機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的內(nèi)照射設(shè)備。? kV級 X射線治療機(jī)和鈷 60治療機(jī)是早期的外照射設(shè)備，前者目前已趨于淘汰；后者由于設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單，成本較低，具有較好的臨床意義，目前在中小醫(yī)院仍有一定的市場。? 內(nèi)照射治療既可以單獨(dú)實(shí)施，也可以與外照射配合實(shí)施，具體采用哪種照射方式，要根據(jù)不同的病灶由放療醫(yī)師來確定具體的治療實(shí)施方案。根據(jù)不同病灶，只要選擇合適的射線類型和能量，精心設(shè)計(jì)治療計(jì)劃和治療方案，就可以達(dá)到預(yù)計(jì)的治療效果。另外，因中子設(shè)備更加復(fù)雜昂貴，故目前很少應(yīng)用。通過選擇合適的能量即根據(jù)病灶深度選擇合適的 “建成區(qū) ”，并采取合理布野照射技術(shù)，這類射線可以適合于多數(shù)病灶的放射治療。質(zhì)子加速器和重粒子加速器設(shè)備的造價(jià)太昂貴等原因，目前還難以廣泛推廣應(yīng)用。? 電子的射程很淺，只適合于皮膚和較淺部位病變的治療直接致電離輻射? 質(zhì)子和重離子的射程比較遠(yuǎn)最大優(yōu)勢：? “布拉格峰 ”： 達(dá)到最大射程以后的射線劑量迅速降低到零點(diǎn)的曲線? 有效保護(hù)后面的正常組織，比較適合于重要器官周圍病變的治療。粒子輻射? 粒子輻射包括帶電粒子輻射和中性粒子輻射 (電子、質(zhì)子、中子等 )? 帶電粒子帶正電的粒子 正電粒子帶負(fù)電的粒子 負(fù)電粒子? 粒子輻射按質(zhì)量輕粒子重粒子? 電子和質(zhì)子是帶電粒子電子是負(fù)電粒子質(zhì)子是正電粒子? 中子是中性粒子 粒子輻射? 粒子的質(zhì)量 電子 輕粒子 質(zhì)子 中子 較重的離子 碳、氧、氮等粒子 重粒子一個質(zhì)子 =一個電子的電荷量 =(庫侖 )；一個質(zhì)子的質(zhì)量 = 1836倍個電子質(zhì)量 兩者的質(zhì)量差別巨大碳離子等重離子的質(zhì)量更大粒子輻射? 不同的粒子輻射? 不同的射線裝置或射線設(shè)備來產(chǎn)生? 不同的設(shè)備所輸出的粒子輻射具有各不相同的放射特性? 利用各具特色的放射特性，輸出各種粒子束的放射治療設(shè)備，以滿足臨床放療的不同需求。能量越高，輻射深度越深， “電離 ”性能越強(qiáng)。 物質(zhì)的密度越大，穿透能力越弱? X線機(jī)、 CT機(jī)設(shè)計(jì)原理X射線 γ射