放射物理放射治疗的常用设备

1、第二章放射治疗惯用设备 肿瘤放射治疗学 第二篇 肿瘤放射治疗学物理学基础第1页重点难点重点：医用电子直线加速器工作原理和射线束模式CT模确定位机结构和功效后装治疗系统组成质子治疗系统组成难点：医用电子直线加速器工作原理和射线束模式质子盘旋加速器工作原理第2页第一节医用电子直线加速器第3页目录一、医用电子直线加速器工作原理二、医用电子直线加速器基本结构三、医用电子直线加速器临床应用特点第4页第一节 医用电子直线加速器一、医用电子直线加速器工作原理利用微波电场分量未起源于热灯丝电子在真空加速管中加速到较高能量，经过散射箔展宽形成治疗用电子束或让高能电子束流打靶取得高能X射线。依据加速管中微波传输形

2、式，分为行波加速器和驻波加速器。第5页第一节 医用电子直线加速器二、医用电子直线加速器基本结构主要由加速管、微波源、微波传输系统、电子枪、束流系统、真空系统、恒温冷却系统、控制系统、辅助治疗系统等组成。第6页第一节 医用电子直线加速器（一）X射线治疗模式：在加速管中被加速到高能电子束流被引出后打在X线靶上产生X射线，经过初级、次级准直器限束后只允许某个立体角内x射线射出成为治疗线束，均整器对其强度角分布进行修整，在等中心平面上形成强度分布均匀照射野。第7页第一节 医用电子直线加速器（二）电子束治疗模式：加速管内高能电子束引出后，经偏转穿过电子窗直接引出，用于临床电子束治疗；引出束流采取散射箔技

3、术让非常窄电子射线束展宽，为临床提供大面积治疗野。因为实际治疗时，人体表面是一个曲面，电子线限光筒不可能严密地紧贴体表，往往会有35cm间隙。第8页第一节 医用电子直线加速器三、医用电子直线加速器临床应用特点：X射线和电子线能量更高、强度更大输出剂量率为25Gy/min甚至更高一台设备能够有不一样能量档X射线、电子线X射线靶点小，与点源近似度更高，照射野边界更锐利，剂量半影更小。设备结构复杂，日常维护及质量确保技术要求较高。第9页第一节 医用电子直线加速器医用直线加速器: Elekta Synergy(整合了影像引导功效）第10页第一节 医用电子直线加速器医用直线加速器:Varian iX (

4、整合了影像引导功效）第11页第二节模确定位机 第12页目录一、常规X射线透视模确定位机二、CT模确定位机第13页第二节 模确定位机 一、常规X射线透视模确定位机（一）X射线模确定位机工作原理和结构准直器治疗床胶片盒影像增强剂机架第14页第二节 模确定位机 （二）X线透视模拟机功效为临床制订治疗计划提供相关肿瘤位置、大小和周围主要器官解剖关系影像信息；用于照射方案验证，包含确定照射野大小、射野角度、挡块形状是否准确、机架转动、患者体位设计是否合理等。第15页第二节 模确定位机 二、CT模确定位机（一）组成： 大孔径螺旋CT CT图像三维重建、虚拟模拟加速器治疗机械运动及照射野模拟软件； 激光灯系

5、统。第16页第二节 模确定位机 （二）CT模确定位机功效 逐层在横断图像上确定靶区范围和靶区与周围组织器官解剖关系；用定位模拟软件确定照射野大小、照射方向、卷入照射野内正常组织器官体积等；将CT图像、靶区、周围正常组织勾画轮廓信息导入治疗计划系统进行三维剂量计算和计划设计。第17页第三节近距离后装治疗机第18页目录一、近距离后装治疗机结构二、近距离后装治疗机特点第19页第三节 近距离后装治疗机一、近距离后装治疗机结构放射源施源器放射源驱动单元治疗计划系统第20页第三节 近距离后装治疗机二、近距离后装治疗机特点放射源微型化，能够抵达体内需要治疗各个部位，驻留位置和时间由计算机准确控制，实现理想剂

6、量分布。利用高活度铱源能够实现高剂量率治疗，缩短了照射时间。治疗计划由计算机模拟生成，不一样治疗方案能够进行优化比较。第21页第四节质子治疗设备介绍第22页目录一、质子治疗发展历史二、质子治疗设备第23页第四节 质子治疗设备介绍一、质子治疗发展历史质子束放射治疗想法是 1946 年由 Wilson 首先提出；1954 年 Tobias 等人在美国加州大学 Lawrence Berkeley 试验室（LBL）进行了世界上第一例质子束治疗；1992 年，美国 Loma Linda 大学医学中心（LLUMC）启用了世界上第一台医学专用质子放疗装置；1985 年成立了国际性质子放疗合作组（PTCOG）

7、；截止底，全球有49家临床质子治疗中心，以及24家质子科研中心，并有38家在建，已经有超出十万人接收了质子治疗。第24页第四节 质子治疗设备介绍二、质子治疗设备质子治疗系统包含：质子束加速器、束流传输系统、治疗室治疗头以及患者定位系统。第25页第四节 质子治疗设备介绍当前加速质子加速器主要有盘旋加速器和同时加速器两大类，其中盘旋加速器是当前医用质子加速器主要形态。放疗质子束能量普通为230250Mev。盘旋加速器原理如图所表示：第26页小结：1. 医用电子直线加速器是利用加速高能电子打靶取得高能X射线，有高能X射线及高能电子束两种射线束模式用于临床放射治疗。2. 模确定位机包含常规X射线透视模确定位机和CT模确定位机， CT模确定位机能提供病人横断图像信息，用于三维放疗计划设计和剂量计算。3. 后装治