放射治疗技术第四章常用放射治疗设备

内容复习：1、细胞周期放射敏感性？2、放疗中产生同样生物效应时氧含量与辐射剂量的关系？3、照射条件相同时，放疗毒副反应敏感顺序是怎样的？4、照射方式分类？5、放疗期间若有治疗中断，则恢复治疗时应如何计算补充剂量？第四章常用放射治疗设备学习要点掌握内容：医用直线加速器熟悉内容：60钴治疗机、模拟定位机了解内容：立体定向放射治疗系统一、远距离60钴治疗机二、医用直线加速器三、近距离放射治疗机四、立体定向放射治疗系统五、模拟定位机外照射（远距离照射）：将放射源置于体外一定距离进行照射，放射线需经皮肤和正常组织才能到达肿瘤或病变组织。内照射（近距离照射）：采用某种方式将放射源置于人体的自然腔道或组织间进行近距离直接照射。内照射治疗既可以单独实施，也可以与外照射配合实施。60钴治疗机Co60：金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.24年。它会透过β衰变放出能量高达315keV的高速电子成为镍-60，同时会放出两束伽马射线，其能量分别为1.17及1.33MeV。钴60的化学性质与元素钴相同。遮线器：截断60钴源γ射线的装置。将钴源的储源杯装在一只抽屉中，防护机头中间有一条可以自由运动的滑道，抽屉的运动动力靠压缩空气完成，在压缩空气的气路中，有一套二位五路的电控阀门，把压缩空气注入到气缸的左端或右端，使抽屉自由运动，达到放射源自由开启或关闭的功能。如果钴源钢柱运动时被卡住，该机器有强行回源按钮，启动后可自动强行回源或采用其他回源措施。卡源60钴的准直系统国际防护标准规定准直器厚度使漏射剂量不得超过有用照射剂量的5%，临床使用不得超过有用照射剂量的1%。60钴准直器的最少吸收厚度为4.5个半价层。半价层(HVL)是指使原射线的强度衰减到一半时所需的吸收体的厚度。半价层越高，穿透力越高，射线的质就越高，即射线的能量越高。60钴治疗机的半影几何半影、穿射半影、散射半影照射野边缘剂量的不均匀性对给予较高均匀的肿瘤治疗剂量、减少肿瘤周围正常组织器官的受照射总剂量都是不利的。换源钴源衰变导致放射性活度减少，致使患者的治疗时间不断加长。大约平均每月衰减1.1％，使用寿命一般是7.6年。一、远距离60钴治疗机二、医用直线加速器三、近距离放射治疗机四、立体定向放射治疗系统五、模拟定位机医用电子直线加速器基本结构基本结构：加速管微波源电子枪真空系统束流输出系统水冷系统治疗床系统自动控制系统电子直线加速器的基本工作原理电子在电场中会受到电场力的作用而运动，电子因受电场力的加速而获得能量。在电子直线加速器的加速管内部，“谐振腔”在微波的激励下产生沿轴线向前移动的高压电场，电子被持续加速而获得能量。不难理解，电场强度越强，加速距离越长，电子获得的能量就越高，这些获得高能量的电子，直接引出就是电子射线，打靶以后就可以输出X射线。两者原理对比微波传输特点分类：行波、驻波两种加速管都能满足临床需要。无法简单的评价哪种加速管更优越。高频功率源（微波发生器）磁控管：电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量。速调管：靠周期性地调制电子注的速度来实现放大或振荡功能的微波电子管。能量的来源、能量的交换线束偏转系统（一）90°偏转系统（二）270°偏转系统（三）滑雪型偏转系统射野挡块目的：将规则野变成不规则野，使射野形状与靶区形状的投影一致，以保护射野内重要组织和器官。一般采用低熔点铅：挡铅的厚度一般需要特定射线能量的5个半价层，即原射线减弱掉95%。60钴的γ射线和加速器6MV的X射线一般采用8cm厚的低熔点铅。低容点铅组成成分为铋50%、铅26.7%、镉10.0%、锡13.3%，制作方法先熔铅、锡，后加铋、镉，熔合即成低熔点的铅合金，熔点为70℃，密度约为9.4g/cm3挡铅的制作射野挡块的缺点制作费时费力，影响工作人员健康使用效率低，操作不便常规挡块无法实现调强功能多叶准直器（MLC）构造：由几十对相对独立的叶片构成，每个叶片由一个步进电机控制，可以独立运动，各个叶片的运动是由计算机控制自动完成的，从而可以达到“适形治疗”和“调强治疗”技术，以达到精确治疗目的。加速器治疗机头主准直器：重金属合金和铅块组成散射箔：展宽电子束面积6MV射线直线加速器是放疗主流机型电子能量4~20MeV治疗深度1~6cm肿瘤一、远距离60钴治疗机二、医用直线加速器三、近距离放射治疗机四、立体定向放射治疗系统五、模拟定位机近距离放射治疗机原理内照射也称为近距离照射，是通过人体的自然腔道或组织间置入的方法，将核素放射源直接贴近病变部位进行照射。其特点是对某些部位的病变——例如食管癌、直肠痛、宫颈痛等直接实施放射治疗，对周围组织损伤较小，治疗效果较好。近距离放射治疗机优点优点：辐射能量的绝大部分被患者的肿瘤组织所吸收，可最大限度的杀灭肿瘤细胞，而正常组织及邻近的敏感器官很少受到照射。后装治疗机按照不同部位选用合适的“施源器”通过腔道或组织间置入的方法将施源器紧贴在病变部位由控制系统自动将放射源送进施源器实施近距离放射治疗事先置入施源器，然后在计算机控制下，由机器自动将放射源送入治疗部位的施源器内，所以给这种设备命名为近距离后装治疗机，简称后装机。施源器后装治疗的放射源远距离后装治疗装置常用的三种放射源是钴-60，铯-137和铱-192。当前后装治疗最常用的放射源是铱-192，这是由于该种放射性核素的γ射线能量适中（～400keV）和高放射性比度。一、远距离60钴治疗机二、医用直线加速器三、近距离放射治疗机四、立体定向放射治疗系统五、模拟定位机立体定向放射治疗系统要点：头部放疗使用头环与金点标记，通过有创的固定方式，与颅骨形成刚性结构，保证高度的重复性。一、远距离60钴治疗机二、医用直线加速器三、近距离放射治疗机四、立体定向放射治疗系统五、模拟定位机模拟定位机定义：模拟放射治疗机的几何条件而定出照射部位的放射治疗辅助设备。本质是一台特殊的X线机。作用：当病人被诊断患有肿瘤并决定施行放射治疗时，在放射治疗前要制定周密的放疗计划，然后在定位机上定出要照射的部位，并做好标记后应用到医用加速器或60钴治疗机上去执行放疗。CT模拟定位机在CT扫描机的基础上，通过增加一套激光射野模拟器和一套虚拟模拟工作站而构成的虚拟模拟定位系统。放射治疗的两种照射方式远距离放疗(外照射)，近距离放疗(内照射)微波传输方式分类行波、驻波常用的微波发生器磁控管、速调管直线加速器主流机型能量选择6MV射线复习第四章，预习第五章补充：什么是电离室？作业