第三章放疗设备

1、第三章第三章 放射治疗设备放射治疗设备 1.1.外照设备：外照设备： X X线治疗机（线治疗机（KVKV级）级） 高能治疗机（亦称高能治疗机（亦称MVMV级治疗机）级治疗机） 如钴如钴-60-60治疗机和医用直线加速器治疗机和医用直线加速器 2.2.内照设备：近距离治疗机内照设备：近距离治疗机 3. 3.立体定向放射治疗设备：立体定向放射治疗设备：刀，刀，X X刀刀 4. 4.模拟定位机、模拟定位机、CTCT模拟定位机模拟定位机 5. 5.治疗计划系统治疗计划系统 第一节第一节 X X线治疗机（线治疗机（KVKV级，低能）：级，低能）：由于其绝缘限制，它只能产生千伏级由于其绝缘限制，它只能产生

2、千伏级X X射线，其条射线，其条件件：电子源，真空盒，加速电场，靶。：电子源，真空盒，加速电场，靶。 n电子源，提供足够数量的电子电子源，提供足够数量的电子n高电压产生的强电场，使电子加速；及高真空的高电压产生的强电场，使电子加速；及高真空的空间，免遭空气阻挡而降低能量空间，免遭空气阻挡而降低能量n能够经受高速电子撞击而产生能够经受高速电子撞击而产生X X射线的靶射线的靶n（电子流在真空管内高速行进，成束的电子流撞击电子流在真空管内高速行进，成束的电子流撞击钨（或钼）靶时即可产生钨（或钼）靶时即可产生x x线。线。 ）1.X射线的产生条件：射线的产生条件：2. X射线产生装置射线产生装置X X

3、射线管的构造射线管的构造：外壳外壳：硬质玻璃管，高真空。硬质玻璃管，高真空。阴极：阴极：电子源，发射电子流（钨丝）。电子源，发射电子流（钨丝）。阳极：阳极：钨钨靶，受高速电子轰击而辐射靶，受高速电子轰击而辐射X X射线。射线。阴极阴极阳极阳极金属靶电子束高能X X 射射 线线 3.3.X X射射线产生机制：线产生机制： 特征辐射：入射电子与靶材料的内层电子作用，特征辐射：入射电子与靶材料的内层电子作用，内层电子获得动能，成为自由电子，外层电子发内层电子获得动能，成为自由电子，外层电子发生轨道跃迁，补充内层轨道的空位，以电磁辐射生轨道跃迁，补充内层轨道的空位，以电磁辐射形式辐射其能量，即产生特征

4、形式辐射其能量，即产生特征X X射线。射线。 韧致辐射韧致辐射：电子靠近靶物质钨的原子核附近，：电子靠近靶物质钨的原子核附近，由于原子核库仑力的作用，电子运动受阻，改由于原子核库仑力的作用，电子运动受阻，改变方向，伴随有电磁辐射丢失能量而产生韧致变方向，伴随有电磁辐射丢失能量而产生韧致X X射线。也是射线。也是X X线的主要成分。线的主要成分。 4. X4. X射线产生过程：射线产生过程： n电子源的阴极和靶材料的阳极，在两端加高电压时，电子源的阴极和靶材料的阳极，在两端加高电压时，阴极灯丝发热至发射电子，由电位差向阳极运动，撞阴极灯丝发热至发射电子，由电位差向阳极运动，撞击靶材料，击靶材料，

5、 （高速运动的电子突然受到物体的阻滞，（高速运动的电子突然受到物体的阻滞，产生碰撞和辐射两种损失），产生碰撞和辐射两种损失），产生产生X X射线射线。n电子撞击靶时，电子动能小，只产生电子撞击靶时，电子动能小，只产生2%2%的的X X射线，射线，98%98%产生热，因此加铜棒和冷却装置，散热快，能及时将产生热，因此加铜棒和冷却装置，散热快，能及时将热带走，所以冷却是非常重要的。抽真空的目的是为热带走，所以冷却是非常重要的。抽真空的目的是为了避免电子在打击靶前损失能量，真空被破坏，则了避免电子在打击靶前损失能量，真空被破坏，则X X射线管被破坏。射线管被破坏。 高能入射电子与靶物质的作用是十分高

6、能入射电子与靶物质的作用是十分复杂的，其作用主要有碰撞、电离、激发、复杂的，其作用主要有碰撞、电离、激发、弹性散射和韧致辐射。弹性散射和韧致辐射。 碰撞能产生热量，电离能产生碰撞能产生热量，电离能产生 电子，电子，激发能产生特征激发能产生特征X 线，散射能产生散射电子，线，散射能产生散射电子，韧致辐射能产生连续谱的韧致辐射能产生连续谱的X 线。线。 但在这些作用过程中损失能量的主要过但在这些作用过程中损失能量的主要过程是碰撞损失（程是碰撞损失（bunm loss）和产生）和产生X 线的线的辐射损失（辐射损失（radiation loss）产生）产生2%的的X射射线，线，98%热。热。5. X线

7、产生效率线产生效率X 线诊断机：线诊断机： 钨靶钨靶(反射靶）反射靶） 辐射损失与碰撞损失比辐射损失与碰撞损失比0.91% 热损耗功率千瓦级热损耗功率千瓦级加速器：加速器： 金靶金靶(透射靶）透射靶） 辐射损失与碰撞损失比辐射损失与碰撞损失比96.8% 热损耗功率百瓦级热损耗功率百瓦级X线量和质的定义线量和质的定义 影响影响X线线 量的因素量的因素（光子数目）（光子数目）I U2iZt（1）靶原子靶原子 Z（2）管电流管电流（3）管电压管电压（4）投照时间投照时间X X线的量又是光子数目又叫输出剂量率线的量又是光子数目又叫输出剂量率X X线的量线的量的的定义：一定时间内通过与射线方向垂直定义：

8、一定时间内通过与射线方向垂直的单位面积的总光子数目。的单位面积的总光子数目。X X线的量线的量= = 管电流管电流照射时间照射时间= =I It t （单位（单位: :mAmAS S） * * 医学上常将医学上常将管电流毫安数管电流毫安数（mAmA）表示为表示为X X线量。线量。一次拍片的量：一次拍片的量：I I=20mAs=200 0.1mAs=50 0.4mAs照手的照手的x x曝光量曝光量:15:15毫安毫安0.020.02秒秒, ,就是就是0.30.3毫安秒。毫安秒。 例如：例如： X X线的质又称线的质又称X X线的硬度（线的硬度（X X线线 的贯穿本领）即的贯穿本领）即X X线能量

9、线能量X X线线X X线线硬度即能量比较硬度即能量比较： B束 大于大于 A 束 A束B束医学上常用管电压的千伏数（医学上常用管电压的千伏数（kVkV）表示表示X X线硬度。线硬度。实质：实质： 能量大的能量大的X X射线其贯穿本领强，相应的射线硬度大。射线其贯穿本领强，相应的射线硬度大。X X线质的表示方法线质的表示方法n（1 1）半值层（）半值层（HVLHVL）：）：X X线强度衰减到初始线强度衰减到初始值的一半时所需的标准吸收物质的厚度。值的一半时所需的标准吸收物质的厚度。n（2 2）电子的加速电压（管电压）。）电子的加速电压（管电压）。n（3 3）有效能量：在连续）有效能量：在连续X

10、X线情况下使用这一线情况下使用这一概念。概念。n（4 4）硬度：低能量）硬度：低能量X X线称为软射线，高能量线称为软射线，高能量X X线称为硬射线。线称为硬射线。n（5 5）X X线波谱分布：它表示线波谱分布：它表示X X线的波长分布线的波长分布或能量分布。或能量分布。X X线按硬度分类及主要用途线按硬度分类及主要用途 : :CategoriesCategoriesTube Tube voltagevoltage (kV)(kV) ShortestShortestWavelengthWavelength ( (nmnm) ) UseUse很软很软 X-rayX-ray软软X-rayX-ray

11、硬硬X-rayX-ray很硬很硬 X-rayX-ray5-205-2020-10020-100100-250100-250over 250over 2500.25-0.0620.25-0.0620.062-0.0120.062-0.0120.012-0.0050.012-0.005below 0.005below 0.005软组织的软组织的X X线摄影线摄影X X线摄影和透视线摄影和透视 浅表组织的治疗浅表组织的治疗深部组织的治疗深部组织的治疗X X线的强度（线的强度（I I）: : 定义：单位时间内通过的定义：单位时间内通过的X X射线光子数量与辐射能量之总和。射线光子数量与辐射能量之总和。

12、量是指线束中的光子数，质则是光子的能量（也称硬度）。量是指线束中的光子数，质则是光子的能量（也称硬度）。连续连续X X线波谱中每条曲线下的面积表示连续线波谱中每条曲线下的面积表示连续X X线的总强度。线的总强度。nnnihvNhvNhvNNhvI.22111N Ni i-单位时间通过垂直于射线方向单位时间通过垂直于射线方向单位面积光子数单位面积光子数；hvhvi i-光子能量光子能量ii(单位单位: : 焦尔焦尔/ /秒秒米米2 2 )线的强度线的强度常以常以X X线量与质的乘积表示线量与质的乘积表示X X线强度：线强度：（2）光子数目光子数目N NX X线数量线数量光子能量光子能量hvhv

13、（1）X X线硬度线硬度X X线的量用线的量用mAs代表代表X X线的质用线的质用kVp千伏峰千伏峰位代表位代表影响影响X X线强度的因素线强度的因素n（1 1）靶物质）靶物质n在一定的管电压和管电流下，在一定的管电压和管电流下，X X线量的多少决定于靶物质：靶线量的多少决定于靶物质：靶物质的原子序数越高，产生的物质的原子序数越高，产生的X X线效率就越高。对于连续线效率就越高。对于连续X X线线而言，靶物质的原子序数决定而言，靶物质的原子序数决定X X线量的产生；而对于特征线量的产生；而对于特征X X线线而言，靶物质的原子序数决定所产生的特征而言，靶物质的原子序数决定所产生的特征X X线波长

14、的性质。线波长的性质。n（2 2）管电压）管电压n管电压决定产生管电压决定产生X X线最大能量的性质；另外增加管电压也将增线最大能量的性质；另外增加管电压也将增加产生加产生X X线的量。所以线的量。所以X X线强度与管电压的平方成正比。线强度与管电压的平方成正比。n（3 3）管电流）管电流n管电流的大小并不决定管电流的大小并不决定X X线的质。但是在管电压一定的前提下，线的质。但是在管电压一定的前提下，X X线强度决定于管电流。管电流越大，撞击阳极靶面的电子数线强度决定于管电流。管电流越大，撞击阳极靶面的电子数就越多，产生的就越多，产生的X X线光子数就越多。线光子数就越多。n（4 4）高压波

15、形）高压波形nX X线发生器产生的高压都是脉动式的，由于不同的整流方式，线发生器产生的高压都是脉动式的，由于不同的整流方式，所产生的高压波形的脉动率有很大区别。所产生的高压波形的脉动率有很大区别。X X线光子能量取决于线光子能量取决于X X线的最短波长，即决定于管电压的峰值，整流后的脉动电压线的最短波长，即决定于管电压的峰值，整流后的脉动电压越接近峰值，其越接近峰值，其X X线强度越大。线强度越大。X X射线的基本特性射线的基本特性化学效应：化学效应：射线使多种物质发生光化学反应，使照相射线使多种物质发生光化学反应，使照相底片感光底片感光, ,是是X X射线摄影的基础。射线摄影的基础。着色作用

16、（玻璃、水着色作用（玻璃、水晶等晶体脱水改色）晶等晶体脱水改色）生物效应：生物效应：射线照射使生物体发生电离和激发，引起一射线照射使生物体发生电离和激发，引起一系列生理、病理变化。系列生理、病理变化。 放射治疗放射治疗，杀死肿瘤细胞杀死肿瘤细胞。3.3.电离作用：射线使物质原子、分子发生电离。电离作用：射线使物质原子、分子发生电离。测量测量 X X射线的基础。射线的基础。2.2.荧光作用：射线照射使物质发出荧光荧光作用：射线照射使物质发出荧光, , 在医学上在医学上 用于用于透视透视 。1.1.贯穿本领：射线能够贯穿本领：射线能够穿透穿透物质。物质。物理效应：物理效应：X线的不均等性线的不均等

17、性n诊断用诊断用X X线为连续线为连续X X线与特征线与特征X X线的混合，主要为连续线的混合，主要为连续X X线。连线。连续续X X线的波长由最短波长线的波长由最短波长( (minmin) )到长波长领域有一个很广到长波长领域有一个很广的范围。这种的范围。这种X X线称为不均等线称为不均等X X线。不均等线。不均等X X线由于滤过板的线由于滤过板的使用，长波长领域的使用，长波长领域的X X线被吸收，成为近似均等线被吸收，成为近似均等X X线。这种均线。这种均等度以不均等度等度以不均等度h h或或表示。表示。n h=H2h=H2H1 (H1H1 (H1：第：第1 1半值层，半值层，H2H2：第

18、：第2 2半值层半值层) ) n 或或=effeff / 0 (0 / 0 (0 ：最短波长，：最短波长，effeff ：有效：有效波长波长) )n 均等均等X X线场合下，线场合下，h=1h=1，=1=1，不均等，不均等X X线线h1h1，11。n有效波长：单一能量波长的半值层等于连续有效波长：单一能量波长的半值层等于连续x x线的半值层时，线的半值层时，此波长称作有效波长此波长称作有效波长n( (effeff) )。 n有效电压：产生有效波长的最短波长的管电压，称作有效有效电压：产生有效波长的最短波长的管电压，称作有效电压。电压。n effeff = 1.24 = 1.24VeffVeff

19、 ( (kV)(nmkV)(nm) )n有效能量：将有效电压用能量单位有效能量：将有效电压用能量单位( (keVkeV) )表示时，此能量为表示时，此能量为有效能量（或等效能量）。有效能量（或等效能量）。自测题n1.关于X线强度的叙述，错误的是（ ）nAX线强度指的是管电压的高低nBkVp代表X线的质，mAs代表X线的量nC阳极靶物质的原子序数越高，X线强度越大nDX线强度与管电压平方成正比nE整流后的脉动电压越接近峰值，其X线强度越大n答：An2.关于X线质的表示，正确的是（ ）nAX线管的滤过nBX线管电压和半值层nCX线管电流nD高速电子的数量nE阳极靶物质的原子序数n答：B n3. 影

20、响X线强度的因素不包括（ ）n AX线管电压n BX线管电流n C靶物质的原子序数n D阳极柄的材料n E高压的脉动率n 答：Dn4. 不能表示X线质的概念是（ ）n A半值层n BX线管电压n C有效能量n DX线波长n EX线的不均等度n 答：En5. 关于X线强度的定义，错误的说法是（ ）n A是指垂直于X线束的单位面积上在单位时间内通过的光子数和能量的总和n B也即是X线束中的光子数乘以每个光子的能量 n C在实际应用中常用管电压的高低来表示n D量是指X线束中的光子数，质则是光子的能量n E连续X线波谱中每条曲线下的面积表示连续X线的总强度n 答：Cn6. 下列与X线的质和量有关的叙

21、述中，错误的是（ ）n AX线强度受管电压、管电流、靶物质及高压波形的影响n BX线强度与管电压的平方成反比n C管电流越大，产生的X线光子数就越多n D对特征X线来说，靶物质的原子序数决定产生特征X线的量n E整流后的脉动电压越接近峰值，其X线强度越大n答：BX X线治疗机临床应用特点线治疗机临床应用特点：A.A.适合治疗表浅部位肿瘤（适合治疗表浅部位肿瘤（1-21-2mmmm）, ,设计操作简设计操作简单，单， 价格低。和高能相比由于百分深度剂量低，价格低。和高能相比由于百分深度剂量低，能量低，易于散射，剂量分布差等缺点逐渐被能量低，易于散射，剂量分布差等缺点逐渐被后者取代。后者取代。B.

22、B.开机时注意从低开机时注意从低mAmA低低kVkV渐升，以训练真空。抽渐升，以训练真空。抽真空的目的是为了避免电子在打击靶前损失能真空的目的是为了避免电子在打击靶前损失能量，真空被破坏，则量，真空被破坏，则X X射线管被破坏。射线管被破坏。 C.C.注意注意X X线管的发热情况，其冷却非常重要。因为线管的发热情况，其冷却非常重要。因为电子撞击靶时，电子动能小，只产生电子撞击靶时，电子动能小，只产生2%2%的的X X射线，射线，98%98%产生热，所以加铜棒和冷却装置，散热快，产生热，所以加铜棒和冷却装置，散热快，并能及时将热带走并能及时将热带走 。第二节第二节 60钴（钴（60Co）治疗机）

23、治疗机1 1. .基本结构：基本结构： 一个密封的一个密封的60钴钴放射源，直径放射源，直径2cm2cm左右，千居里左右，千居里级钴机，平均能量级钴机，平均能量1.25Mev1.25Mev。半衰期半衰期5.265.26年，每月年，每月衰减衰减1 1。 一个源容器及防护机头：半价层（一个源容器及防护机头：半价层（HLVHLV）为使为使X X射线强度衰减射线强度衰减50%50%所需特定吸收体的厚度，衰减所需特定吸收体的厚度，衰减到到1010-6-6 要要2020个半价层。用铅个半价层。用铅26cm26cm，铀，铀13.5cm13.5cm。必必须满足须满足1m1m处照射量小于处照射量小于2mR/h2

24、mR/h的防护要求。的防护要求。 具有开关的遮线器装置：截断钴具有开关的遮线器装置：截断钴-60-60源源射线的射线的装置装置 具有定向限束的准直器：限定照射野大小以适具有定向限束的准直器：限定照射野大小以适 应治疗需要应治疗需要 治疗机架：机头可旋转治疗机架：机头可旋转360360度，不能升降度，不能升降 治疗床治疗床 计时器及运动控制系统计时器及运动控制系统 辐射安全及连锁系统辐射安全及连锁系统2.2.半影半影在照射野边缘，随着距射线束中心轴距在照射野边缘，随着距射线束中心轴距离的增加，剂量迅速变化的区域，剂量分别为射离的增加，剂量迅速变化的区域，剂量分别为射线束中心轴剂量线束中心轴剂量8

25、080和和2020两点间的宽度。两点间的宽度。几何半影是对治疗机而言，因为钴源有一定几几何半影是对治疗机而言，因为钴源有一定几 何尺寸，直径在何尺寸，直径在2cm2cm左右左右穿射半影射线束在边缘斜入射穿过次级准直器穿射半影射线束在边缘斜入射穿过次级准直器散射半影由准直器引发或组织中散射线引发散射半影由准直器引发或组织中散射线引发3.3.临床应用特点临床应用特点： 穿透力强穿透力强 有剂量建成效应，即表面剂量低，最大剂量有剂量建成效应，即表面剂量低，最大剂量点位于表面下约点位于表面下约 5mm5mm处，保护皮肤。处，保护皮肤。 主要发生康普顿效应，骨和软组织有同等的主要发生康普顿效应，骨和软组

26、织有同等的吸收剂量，可避免对骨组织的损伤。吸收剂量，可避免对骨组织的损伤。 经济，可靠经济，可靠 。 有半影，和高能有半影，和高能X X线相比具有旁向散射大，使线相比具有旁向散射大，使正常组织受到不必要的照射。正常组织受到不必要的照射。 第三节第三节 医用电子直线加速器医用电子直线加速器 1. 加速器加速器是使是使带电粒子带电粒子在高真空场在高真空场中受中受磁场力磁场力控制，电场加速而获得控制，电场加速而获得高能量的特种电磁高真空装置，是高能量的特种电磁高真空装置，是人工产生各种人工产生各种高能粒子束高能粒子束或或辐射辐射线线的设备。的设备。2.2.加速原理加速原理 （1. 1. 行波加速：微

27、波形成的电场可视为沿行波加速：微波形成的电场可视为沿轴向行进，像踏着冲浪板，骑在电场波上进轴向行进，像踏着冲浪板，骑在电场波上进行加速。行加速。 （2. 2. 驻波加速：电子在按一定方式耦合起来驻波加速：电子在按一定方式耦合起来的谐振腔链中波形反翻，交替得到加速而获的谐振腔链中波形反翻，交替得到加速而获得能量。得能量。3.3.基本结构基本结构：加速管，微波系统，电子枪，稳加速管，微波系统，电子枪，稳频、温控及充气系统，真空系统，射线束引出频、温控及充气系统，真空系统，射线束引出系统，治疗床，机架，治疗头系统，治疗床，机架，治疗头4.X线模式 电子枪电子枪为加速器提供被加速的电子和微波源产生为加

28、速器提供被加速的电子和微波源产生的微波功率同时馈入的微波功率同时馈入加速管加速管内，通过微波电子场的内，通过微波电子场的电子聚束电子聚束过程，获得能量。过程，获得能量。 电子的能量增加相对的质量也增加，这时加速电电子的能量增加相对的质量也增加，这时加速电子径子径偏转偏转出射与高原子序数物质如钨制成的出射与高原子序数物质如钨制成的靶靶相互相互作用，韧致辐射产生作用，韧致辐射产生X X射线射线。 通过通过初级准直器初级准直器对射出的对射出的X X射线准直，也用于防射线准直，也用于防止及减少放射线的泄漏；止及减少放射线的泄漏； 通过通过均整虑过器均整虑过器使照射野内获得均匀的强度分布使照射野内获得均

29、匀的强度分布 再由透射型平行板再由透射型平行板电离室电离室监测射线束的品质，包监测射线束的品质，包括输出剂量率，积分剂量以及照射野的对称性；括输出剂量率，积分剂量以及照射野的对称性； 由由次级准直器次级准直器的每对铅门以中心轴对称同步相对的每对铅门以中心轴对称同步相对或独立运动，亦可用多叶准直器替代次级准直器或独立运动，亦可用多叶准直器替代次级准直器（见图）（见图） 5.5.电子束模式电子束模式 加速电子径偏转后穿过电子窗直接引出，无需加速电子径偏转后穿过电子窗直接引出，无需通过钨靶。电子束为窄束射线，束流宽度仅为通过钨靶。电子束为窄束射线，束流宽度仅为3 3mmmm，为将射线束展宽，采用为将

30、射线束展宽，采用散射箔散射箔技术（或双散射箔系技术（或双散射箔系统），电子束展宽的另一方式为扫描式，即利用电统），电子束展宽的另一方式为扫描式，即利用电磁偏转原理，产用类似电视光栅式或螺旋式扫描的磁偏转原理，产用类似电视光栅式或螺旋式扫描的方法；方法； 电子束展开后经次级准直器，再经电子束限光电子束展开后经次级准直器，再经电子束限光筒：形成治疗用照射野增加电子束照射野中散筒：形成治疗用照射野增加电子束照射野中散射电子，以弥补照射野边缘剂量的不足，使整个射射电子，以弥补照射野边缘剂量的不足，使整个射线束变成平坦均匀。（下图）线束变成平坦均匀。（下图） n第四节第四节 立体定向照射设备立体定向照射

31、设备n定义定义: : 立体定向照射立体定向照射是一种照射技术，类似是一种照射技术，类似于神经外科的立体定向定位的方法。对病变于神经外科的立体定向定位的方法。对病变精确定位，利用精确定位，利用或或X X射线，予以多个窄束射线，予以多个窄束射线束三维聚束照射。射线束三维聚束照射。nX X（）射线）射线立体定向放射外科立体定向放射外科（stereo tactic radio surgerystereo tactic radio surgery， SRSSRS ） 只能用小野三维集束单次大剂量照射。只能用小野三维集束单次大剂量照射。nX X（）射线）射线立体定向放射治疗立体定向放射治疗（stereo

32、tactic radiotherapystereo tactic radiotherapy， SRTSRT ） n1. 1. 既可以既可以 使用小野三维集束分次大剂量照使用小野三维集束分次大剂量照射，使用多弧非共面旋转聚焦技术，病变直径射，使用多弧非共面旋转聚焦技术，病变直径3cm3cm。n2. 2. 又可以利用立体定向技术进行常规分次的又可以利用立体定向技术进行常规分次的放射治疗技术（放射治疗技术（3DCRT3DCRT和和IMRTIMRT）。）。 一一.治疗实施系统：治疗实施系统：n n 刀装置刀装置201201个钴源呈弧形面分布，聚焦于一点，个钴源呈弧形面分布，聚焦于一点，形成形成4 4、

33、8 8、1414、18mm18mm野，对靶区体积多方向窄束聚焦照野，对靶区体积多方向窄束聚焦照射，有很高的治疗精度。射，有很高的治疗精度。nX X刀装置刀装置在标准直线加速器治疗头上增加第三级在标准直线加速器治疗头上增加第三级准直器系统（可大小不同）在等中心处形成准直器系统（可大小不同）在等中心处形成5-50mm5-50mm的照的照射野，床和机架同时旋转并出束照射。射野，床和机架同时旋转并出束照射。 二二. . 立体定向系统立体定向系统 影像定位框架：带有可在影像定位框架：带有可在X X影像上显像影像上显像 的的V V型型标记这是建立三维坐标系的基础。标记这是建立三维坐标系的基础。 治疗摆位框

34、架：是三维定向框架，有治疗摆位框架：是三维定向框架，有X X，Y Y，Z Z三个方向的标尺和坐标指示器，确定患者靶三个方向的标尺和坐标指示器，确定患者靶区中心在三维空间的位置与治疗机等中心重区中心在三维空间的位置与治疗机等中心重合合 。 三三. .治疗计划系统治疗计划系统 有很强的图象处理能力，完成有很强的图象处理能力，完成3 3D D重建重建 有很强的剂量计算和评估功能有很强的剂量计算和评估功能 能完成特定患者能完成特定患者3 3D D坐标系的建立，并给出坐标系的建立，并给出靶区的三维坐标、照射野几何设置条件、剂量靶区的三维坐标、照射野几何设置条件、剂量值、治疗时间等。值、治疗时间等。 第五

35、节第五节 近距离后装治疗机近距离后装治疗机 近距离治疗近距离治疗是将放射源，通过施源器和是将放射源，通过施源器和输源导管直接植入患者的肿瘤部位进行内照射，输源导管直接植入患者的肿瘤部位进行内照射，又叫后装技术。包括腔内、组织间插植、敷贴、又叫后装技术。包括腔内、组织间插植、敷贴、放射粒子植入放射粒子植入 、表面施源器照射。、表面施源器照射。 特点：肿瘤组织得到高剂量，而正常组织的特点：肿瘤组织得到高剂量，而正常组织的辐射剂量随距离增加而迅速跌落，受量较低。辐射剂量随距离增加而迅速跌落，受量较低。 一般作为外照射的辅助治疗手段，可给特定一般作为外照射的辅助治疗手段，可给特定部位较高的剂量。部位较

36、高的剂量。 后装治疗设备组成：后装治疗设备组成：（一）（一）. HDR. HDR治疗机治疗机： 储源器储源器: : 储存一枚微型放射源，又称步进源，是储存一枚微型放射源，又称步进源，是一籽粒，叫铱源一籽粒，叫铱源IrIr192192，半衰期，半衰期74.374.3天，平均能量天，平均能量0.38Mev0.38Mev 机械驱动装置机械驱动装置: : 用来实现放射源的植入和退出用来实现放射源的植入和退出 控制系统：完成对上述操作的控制控制系统：完成对上述操作的控制 n（二）（二）施源器施源器：导管、转换器、刚性不锈导管、转换器、刚性不锈钢针、弹性导管钢针、弹性导管 （三）计划系统（三）计划系统：1

37、.1.首先是获得患者的解剖图象和放射源信息首先是获得患者的解剖图象和放射源信息2.2.剂量计算和优化处理，剂量分布显示和治剂量计算和优化处理，剂量分布显示和治疗计划评估疗计划评估3.3.生成步进源的驱动文件（包括治疗所用放生成步进源的驱动文件（包括治疗所用放射源通道数，驻留位置及相对驻留时间和射源通道数，驻留位置及相对驻留时间和总治疗时间及参考总剂量）总治疗时间及参考总剂量）4.4.输入后装治疗机即可实施治疗输入后装治疗机即可实施治疗（四）附加安全设备：（四）附加安全设备：闭路电视和摄像设备闭路电视和摄像设备第七节第七节. .模拟定位设备模拟定位设备定义：定义：将将X X射线射线诊断部件诊断部

38、件和具有外照和具有外照治疗机相治疗机相关关运动功能的机械部件组合在一起组成的一运动功能的机械部件组合在一起组成的一种专用设备，用来模拟种专用设备，用来模拟X X射线摄像模式和外射线摄像模式和外照治疗时的体位。简称模拟机照治疗时的体位。简称模拟机 。1.1.模拟机模拟机基本结构：基本结构：.X X射线系统射线系统a.a.X X射线管（替代钴源和射线管（替代钴源和X X线源）线源）b.b.X X射线发生器射线发生器c.c.X X射线电视影像增强系统射线电视影像增强系统 （影像增强（影像增强器，电视摄像管和电视监测器）器，电视摄像管和电视监测器） II.II.机械系统（如图）机械系统（如图）: :机

39、架、界定器、治疗床机架、界定器、治疗床III.III.附属部件：挡铅托架，电子束限光筒插件等，以附属部件：挡铅托架，电子束限光筒插件等，以及激光定位系统及激光定位系统 2.模拟机和治疗机区别模拟机和治疗机区别n1.1.球管（球管（X X射线管）代替钴源和射线管）代替钴源和X X线源线源n2.2.源轴距源轴距7070140140n3.3.影像增强器影像增强器n4.4.可拍片可拍片 X线线- 人体（吸收差别人体（吸收差别) )- 不同强度的穿透不同强度的穿透X线线 - 输入屏（荧光物质）输入屏（荧光物质）-产生荧产生荧光图象光图象 - 由于聚焦电极作用由于聚焦电极作用- 电子图象聚缩电子图象聚缩

40、- 通过阳极孔通过阳极孔 - 输入屏输入屏- 电视电视摄像管摄像管- 监视器的影像监视器的影像 （这是影像产生过程） 3. 临床应用临床应用1)1)肿瘤和敏感器官的定位；肿瘤和敏感器官的定位；2)2)确定靶区的运动范围、测量靶区的深度确定靶区的运动范围、测量靶区的深度3)3)治疗前模拟治疗前模拟治疗方案进行确认治疗方案进行确认, ,确定射野确定射野数目大小，入射角度，射野挡块的形状及数目大小，入射角度，射野挡块的形状及位置，给出皮肤标记位置，给出皮肤标记4)4)治疗计划的验证治疗方案的确认，拍射治疗计划的验证治疗方案的确认，拍射野定位片或验证片。野定位片或验证片。5)5)治疗计划修改治疗计划修

41、改 4. CT模拟模拟由一台由一台CTCT扫描机，一台扫描机，一台CTCT模拟工作模拟工作 站及软件（多幅图像显示器和视觉优化的治疗计划站及软件（多幅图像显示器和视觉优化的治疗计划系统）和一套激光照射野定位仪组成的一种新的肿系统）和一套激光照射野定位仪组成的一种新的肿瘤定位技术。瘤定位技术。n定义定义 利用体位固定器和利用体位固定器和数字重建的射线影数字重建的射线影像像 （简称简称digitally reconstructed digitally reconstructed rediographrediograph， DRRDRR ），从射野方向或从类似模拟定位机的），从射野方向或从类似模拟定

42、位机的X X靶方靶方向观视向观视（简称（简称Beams Eye Beams Eye View,View,BEVBEV）3D3D假体的结假体的结果。此过程称叫射野的模拟与验证又称果。此过程称叫射野的模拟与验证又称“3D3D假体假体的虚拟模拟的虚拟模拟”。n DRRDRR相当于模拟定位机的射野定位片或验证片相当于模拟定位机的射野定位片或验证片- -即即用用DRRDRR代替代替X X光片。光片。n临床应用过程：临床应用过程：n按治疗体位卧于按治疗体位卧于CTCT扫描床上，带体位固定装置，扫描床上，带体位固定装置，在肿瘤的中心，或按各照射野的在肿瘤的中心，或按各照射野的等中心点等中心点，对，对准准X(

43、X(左右左右) ) 、Z Z（头脚（头脚）和）和Y Y（前后即胸背前后即胸背）三三个方向的激光束个方向的激光束（这是基于靶区中心与机械等中心这是基于靶区中心与机械等中心在体表的投影通过激光定位灯重合的原理进行体位重在体表的投影通过激光定位灯重合的原理进行体位重复性的模拟复性的模拟）, ,进行进行CTCT扫描。扫描。n通过网络或光盘等介质输入通过网络或光盘等介质输入CTCT模拟工作站，将模拟工作站，将拍摄的影像学资料转换成各种剖面的数字化重拍摄的影像学资料转换成各种剖面的数字化重建影像（建影像（DRRDRR），生成），生成“虚拟病人虚拟病人”又叫又叫3D3D假体，完成模拟定位。假体，完成模拟定位。nCT模拟模拟和模拟机比较：和模拟机比较：n靶区定位和计划设计优；靶区定位和计划设计优；n而观察器官运动和射野验证片不如模拟而观察器官运动和射野验证片不如模拟机。机。第八节体位固定装置第八节体位固定装置n1.1.头颈部支持系统头颈部支持系统n2.2.乳腺体位辅助托架乳腺体位辅助托架n3.3.热塑面罩和体罩热塑面罩和体罩n4.4.真空成型固定袋（真空袋）真空成型固定袋（真空袋）第九节第九节 三维治疗计划系统（三维治疗计划系统（3DTPS)3DT