放療技術的發(fā)展與應用畢業(yè)論文

1、<p>　　上海醫(yī)療器械高等?？茖W校</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　放療技術的發(fā)展與應用</p><p>　　姓 名： 張子珺 </p><p>　　系 部： 醫(yī)療器械工程系 </p><p>　　專

2、 業(yè)： 臨床工程技術 </p><p>　　班 級： 10醫(yī)械臨床 </p><p>　　指導教師： 陳正龍 </p><p>　　完成日期 2013年6月2日</p><p>　　放療技術的發(fā)展與應用</p><p><b>　　摘 要&l

3、t;/b></p><p>　　放射治療是腫瘤治療的重要手段之一，也是一門多學科綜合性較強的專業(yè)。放射治療技術是放射治療學的重要組成部分，是實施放射治療過程中的一種手段。這是一門年輕的學科，至今只有百余年歷史，但是卻有著重要的作用。近年來，放射治療領域中的各種高新技術日益增多，放射治療技術也得到了長足的發(fā)展。</p><p>　　本論文針對放射治療技術的發(fā)展歷史以及實際應用等方面，通

4、過介紹各種放療設備的基本原理以及其發(fā)展歷史，希望能讓大家系統(tǒng)的了解放射治療技術的概念和放射治療設備治療腫瘤的原理，能夠?qū)Ψ派渲委熂夹g有個初步的概念。</p><p>　　關鍵詞：放療技術 ，發(fā)展歷史 ，醫(yī)療設備，醫(yī)用電子直線加速器</p><p>　　Development and Application of Radiotherapy Technology</p><

5、p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Radiation therapy is an important means of cancer treatment, is also a multidisciplinary strong professional. The radiation therapy is an important part of the the

6、rapeutic radiology, is a means in the embodiment of the radiotherapy. This is a young discipline, so far only a hundred years of history, but it plays an important role. In recent years, the field of radiation therapy in

7、 a variety of high-tech growing number of radiation therapy technology has been developed by leaps and bounds.</p><p>　　This thesis focuses on the history of the development of radiation therapy as well as t

8、he actual applications, by introducing a variety of radiotherapy equipment the basic principles and history of its development, want to make the treatment of tumors of the principle of all systems to understand the conce

9、pt of radiation therapy and radiation therapy equipment, the initial concept to radiotherapy techniques.</p><p>　　Key Words: Radiotherapy，Technology，Development and History, Medical Equipment，Electron Linear

10、 Accelerator</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　Development and Application of Radiotherapy Technology3</p><p>　　ABSTRACT3</

11、p><p><b>　　第1章 緒論5</b></p><p>　　1.1癌癥的介紹5</p><p>　　1.2癌癥的病因5</p><p>　　1.3癌癥的危害5</p><p>　　1.4 癌癥的治療現(xiàn)狀6</p><p>　　1.4.1手術治療6</p

12、><p>　　1.4.2 放射治療6</p><p>　　1.4.3 化學治療7</p><p>　　1.4.4 中醫(yī)治療7</p><p>　　1.5 目的及意義7</p><p>　　第2章 放射治療技術發(fā)展簡史8</p><p>　　2.1 腫瘤放射治療的歷史8</p>

13、<p>　　2.1.1 放射物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)8</p><p>　　2.1.2 放療技術問世8</p><p>　　2.2 我國放射治療的發(fā)展歷史9</p><p>　　第3章 常用放射治療設備11</p><p>　　3.1 X射線治療機11</p><p>　　3.1.1 X射線治療機簡介11

14、</p><p>　　3.1.2 X射線機的一般結構11</p><p>　　3.1.3 X射線治療機的改進12</p><p>　　3.2 遠距離60co治療機13</p><p>　　3.2.1 60co治療機簡介13</p><p>　　3.2.2 60co遠距離治療機的一般結構13</p&g

15、t;<p>　　3.3 醫(yī)用直線加速器15</p><p>　　3.3.1 醫(yī)用加速器簡介15</p><p>　　3.3.2 醫(yī)用加速器的結構16</p><p>　　第4章 放射治療技術應用20</p><p><b>　　4.1 概述20</b></p><p>　　

16、4.2 具體環(huán)節(jié)20</p><p>　　4.2.1 體模階段20</p><p>　　4.2.2 治療計劃的設計20</p><p><b>　　第5章 結論24</b></p><p><b>　　謝 辭25</b></p><p><b>　　參考

17、文獻26</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1癌癥的介紹</b></p><p>　　癌癥是一大類惡性腫瘤的統(tǒng)稱。癌細胞的特點是無限制、無止境地增生，使患者體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗；癌細胞釋放出多種毒素，使人體產(chǎn)生一系列癥狀；癌細胞還可轉(zhuǎn)移到全身各處生長

18、繁殖，導致人體消瘦、無力、貧血、食欲不振、發(fā)熱以及嚴重的臟器功能受損等等。與之相對的有良性腫瘤，良性腫瘤則容易清除干凈，一般不轉(zhuǎn)移、不復發(fā)，對器官、組織只有擠壓和阻塞作用，但癌癥（惡性腫瘤）還可破壞組織、器官的結構和功能，引起壞死出血合并感染，患者最終由于器官功能衰竭而死亡。</p><p><b>　　1.2癌癥的病因</b></p><p>　　人類為什么會患上癌

19、癥？眾多醫(yī)學研究及臨床試驗揭開了病魔的面紗:人體細胞電子被搶奪是萬病之源，活性氧（自由基ROS）是一種缺乏電子的物質(zhì)（不飽和電子物質(zhì)），進入人體后到處爭奪電子，如果奪去細胞蛋白分子的電子，使蛋白質(zhì)接上支鏈發(fā)生烷基化，形成畸變的分子而致癌。該畸變分子由于自己缺少電子，又要去奪取鄰近分子的電子，又使鄰近分子也發(fā)生畸變而致癌。這樣，惡性循環(huán)就會形成大量畸變的蛋白分子，這些畸變的蛋白分子繁殖復制時，基因突變。形成大量癌細胞，最后出現(xiàn)癌癥。<

20、;/p><p>　　醫(yī)學家指出癌癥病因是：機體在環(huán)境污染、化學污染（化學毒素）、電離輻射、自由基毒素、微生物（細菌、真菌、病毒等）及其代謝毒素、遺傳特性、內(nèi)分泌失衡、免疫功能紊亂等等各種致癌物質(zhì)、致癌因素的作用下導致身體正常細胞發(fā)生癌變的結果，常表現(xiàn)為：局部組織的細胞異常增生而形成的局部腫塊。癌癥是機體正常細胞在多原因、多階段與多次突變所引起的一大類疾病。</p><p><b>　

21、　1.3癌癥的危害</b></p><p>　　癌癥其實是一種非常古老的疾病。公元前300多年，西方醫(yī)學史上就有"癌癥"的文字記載。多少世紀以來，癌癥像幽靈一般死死地糾纏著人類，每年要吞噬數(shù)百萬人的生命，致使人們"談癌色變。在歐美等發(fā)達國家，癌癥為人類死因的第二位，在發(fā)展中國家亦位居第二位</p><p>　　據(jù)世界衛(wèi)生組織最近公布的統(tǒng)計資料，目前

22、全世界癌癥患者約達1400萬，每年新發(fā)病人數(shù)約700萬，每年約有500萬人死于癌癥，約每6秒鐘就有1人死于癌癥。預測這一數(shù)字將會呈上升趨勢，到2000年每年因癌癥死亡人數(shù)將會增加到800萬人。在我國，估計每年新增病例約120萬，每年約有100萬人死于癌癥。</p><p>　　1.4 癌癥的治療現(xiàn)狀</p><p><b>　　1.4.1手術治療</b></p&

23、gt;<p>　　一、根治性手術：由于惡性腫瘤生長快，表面沒有包膜，它和周圍正常組織沒有明顯的界限，局部浸潤厲害，并可通過淋巴管轉(zhuǎn)移。因此，手術要把腫瘤及其周圍一定范圍的正常組織和可能受侵犯的淋巴結徹底切除。這種手術適合于腫瘤范圍較局限、沒有遠處轉(zhuǎn)移、體質(zhì)好的病人。</p><p>　　二、姑息性手術；腫瘤范圍較廣，已有轉(zhuǎn)移而不能作根治性手術的晚期病人，為減輕痛苦，維持營養(yǎng)和延長生命，可以只切除部分

24、腫瘤或作些減輕癥狀的手術，如造瘺術等?！?lt;/p><p>　　三、探查性手術：對深部的內(nèi)臟腫物，有時經(jīng)過各種檢查不能確定其性質(zhì)時，需要開胸、開腹或開顱檢查腫塊的形態(tài)，肉跟區(qū)別其性質(zhì)或切取一小塊活組織快速冰凍切片檢查，明確診斷后再決定手術和治療方案，為探查性手術。</p><p>　　1.4.2 放射治療</p><p>　　放射治療簡稱放療，它是利用高能電磁輻射線作

25、用于生命體，使生物分子結構改變，達到破壞癌細胞目的的一種治療方法。放射能夠治療癌癥是因為癌細胞對放射線敏感。目前臨床上應用的放射線有X線治療和r線治療兩種。</p><p>　　放射治療對癌癥是否有效，取決于許多因素，如臨床時間的早晚，腫瘤病理類型和它對放射的敏感性，病人的整體狀況和腫瘤周圍情況都有關。</p><p>　　腫瘤對放射敏感性的高低與腫瘤細胞的分裂速度、生長快慢成正比。同一種

26、腫瘤的病理分化程度與放射敏感性成反比，即腫瘤細胞分化程度低則放射敏感性高，而分化程度高者則放射敏感性低。因此臨床根據(jù)腫瘤對不同劑量放射線的反應不同可分為三類：一類是對放射敏感的腫瘤，常照射50～60戈瑞，腫瘤即消失，如淋巴瘤、精原細胞瘤、無性細胞瘤及低分化的鱗狀上皮細胞癌、小細胞未分化型肺癌等。另一類屬是中度敏感的腫瘤，要照射到60～70戈瑞左右，腫瘤才消失。再一類是對放射不敏感的腫瘤，其照射量接近甚至超過正常組織的耐受量，放射治療的效

27、果很差，如某些軟組織肉瘤和骨的腫瘤等。腫瘤的放射敏感性還和其生長方式有關，一般向外突性生長的腫瘤如乳突型、息肉型、菜花型較為敏感，而浸潤性生長的腫瘤如浸潤型、潰瘍型，則敏感性較低。</p><p>　　放射敏感性與放射治愈率并不成正比。放射敏感性的腫瘤，雖然局部療效高，腫瘤消失快，但由于它的惡性程度大，遠處轉(zhuǎn)移機會多，因而難于根治。鱗狀上皮癌的放射性屬中等，但它的遠處轉(zhuǎn)移少，故放射治愈率較高，如皮膚癌、鼻咽癌、子

28、宮頸癌。另外，對淋巴肉瘤、髓母細胞瘤等較敏感。高度敏感的有多發(fā)性骨髓瘤、精原細胞瘤，卵巢無性細胞瘤、尤文氏瘤、腎母細胞瘤等。高度敏感的腫瘤可以放療為主，早期宮頸癌、鼻咽癌、舌癌、早期的食管癌等放療的五年生存率均可達90%以上。這些癌癥的晚期放療有時也能取得一定的療效。</p><p>　　1.4.3 化學治療</p><p>　　化學療法是將藥物經(jīng)血管帶到全身，對身體所有細胞都有影響。這種

29、療法有時也稱為“胞毒療法”，因 為所用藥物都是有害，甚至是帶毒性的，體內(nèi)細胞，無論是否惡性細胞，都受到破壞。化療分為四個類型（晚期或播散性腫瘤的全身化療，輔助化療，新輔助化療，特殊途徑化療）</p><p>　　1.4.4 中醫(yī)治療</p><p>　　中醫(yī)治療癌癥現(xiàn)在已經(jīng)被國內(nèi)外醫(yī)療專家廣泛的認可，大量的臨床試驗及科研研究已經(jīng)證實了中醫(yī)治療癌癥的效果。在古代的醫(yī)療文獻中，早有關于癌癥的病

30、因、病名以及治療方法，例如乳巖（即乳腺癌）、腎巖（又稱腎巖翻花，即龜頭癌）、舌巖（即舌癌）、噎膈（即食道癌）、癥瘕積聚（各種腹部腫瘤或轉(zhuǎn)移癌）、惡瘡（即皮膚癌）、癭瘤（即淋巴癌或轉(zhuǎn)移癌）、鼓脹（癌癥并發(fā)腹水）、癃閉（尿路腫瘤）等等。治療方面主要有兩種方法，即口服及外用中藥、針灸療法。</p><p><b>　　1.5 目的及意義</b></p><p>　　放射治療

31、是癌癥的重要醫(yī)療方法之一，而放射治療技術是放射治療學的重要組成部分，放射治療技術的準確與否，是否合理，是會直接影響放射治療對腫瘤的治療效果。本論文的主要目的是介紹放射治療技術的發(fā)展歷史和應用，讓大家對放射治療技術有個系統(tǒng)的認識，先從放射治療技術的發(fā)展歷史以及各類設備的原理開始展開論述，闡述放射治療技術的概念和用放射治療設備治療腫瘤的過程。之后介紹在各種不同部位的腫瘤上的放射治療方法，詳細的介紹放射治療技術的實際應用。希望本文的研究能成為

32、日后其他放射治療技術員的參考。</p><p>　　第2章 放射治療技術發(fā)展簡史</p><p>　　2.1 腫瘤放射治療的歷史</p><p>　　2.1.1 放射物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)</p><p>　　1895年，德國物理學家倫琴在做實驗時，發(fā)現(xiàn)玻璃真空管中受陰極射線轟擊的區(qū)域發(fā)出一種看不見的射線，照射到某些化學物品時能發(fā)出熒光，可使感光照片顯影

33、，當時應為不知道起性質(zhì)，所以命名為X射線，此后X射線很快被用作醫(yī)學診斷，開啟了影像診斷和放射治療的新紀元。為了紀念科學家倫琴的這一重大發(fā)現(xiàn)，X射線又稱為倫琴射線，把射線的劑量單位稱為倫琴。、</p><p>　　1896年，法國物理學家貝克勒爾報告，他發(fā)現(xiàn)了鈾鹽的放射性，射出與X射線非常類似的東西，也可以是照相底片曝光。1898年法國物理學家居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性核素鐳-226.這又一對人類科學做出杰出貢獻的重大發(fā)

34、現(xiàn)，再次轟動了世界科學界，為了紀念他們，把貝克勒爾（Bq）和居里（Ci）作為放射性活度的計量單位。</p><p>　　2.1.2 放療技術問世</p><p>　　1899年，放射治療治愈了第一列病人。然而，盡管在X射線和鐳被發(fā)現(xiàn)后，很快被應用到了腫瘤治療，但是由于認識有限，設備條件的限制以及技術上的極為混亂，無法得到進一步的提高，在開展放療的前幾年中，發(fā)生了不少的事故，于是人們有了否定

35、的看法，放射治療進入低谷，經(jīng)歷了20年的漫長而痛苦的成長過程。在這期間，科學家們再次以頑強的意志和可貴的科學精神繼續(xù)探索和研究，有了重要的進展。</p><p>　　1931年，美國物理化學家?guī)炖l(fā)明了140KV的X射線管，1922年有成功研制了200KV的用于深部X射線治療的的X射線機，成為現(xiàn)代X射線管的雛形。同年在巴黎召開的國際腫瘤大會上，Coutard和Hautant報告了放射治療可治愈晚期喉癌，而且無嚴

36、重并發(fā)癥，使放射治療出現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機，確立了臨床發(fā)射治療技術的地位。</p><p>　　1950年，開始使用重水型核反應堆獲得大量的人工放射性60co源，促使了遠距離60co治療機大批問世，標志這“千伏時代”的終極和“兆伏時代”的開啟，改變了過去X射線治療機只能治療比較表淺腫瘤的狀態(tài)。放射治療的適應癥進一步擴大，治療效果明顯提高，各種腫瘤患者的存活率有了很大的根本性的改變，從而奠定了現(xiàn)代放射治療技術的地位。<

37、;/p><p>　　1951年，電子感應加速器投入使用，1953年，英國的翰墨史密斯醫(yī)院最早安裝了直線加速器。隨后直線加速器逐步替代了60co治療機而成為放射治療的主流機器。隨著放射60co治療機以及直線加速器的普及，放射治療的療效有了質(zhì)的突破，放射治療也成為了治療腫瘤的主要手段之一。</p><p>　　20世紀70年代以來，隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，模擬機，CT，MRI，TPS治療計

38、劃系統(tǒng)相繼問世，進一步的提高了放射治療的精確度，使放射治療技術進入了嶄新的歷史時期。70年代建立的雷遼的巴黎系統(tǒng)，80年代發(fā)展的近代近距離治療。這一切都改善了正常組織的防護和劑量分布，明顯減少了操作人員的受照射劑量。近距離后裝治療的范圍明顯的擴大了，使過去以外照射為主變成了內(nèi)外結合的放射治療，腫瘤放射治療更趨于合理化。</p><p>　　20世紀60-80年代，Withers等學者系統(tǒng)的提出了放射治療中需要考慮

39、的生物因素（4R），即細胞放射損傷的修復，組織細胞的再增數(shù)，腫瘤乏氧細胞的再氧合和細胞周期時相的再分布?！?R”理論指導臨床治療實踐，至今仍然是放射生物學的基礎。</p><p>　　20世紀九十年代，適型調(diào)強放射治療技術出現(xiàn)，使射線劑量的分布在三維上和靶區(qū)體積的形狀一致，最大限度的提高了靶區(qū)劑量，同時最大限度的降低了周圍正常組織，重要器官受照體積和受照劑量，減輕了并發(fā)癥，提高生存率和患者的生活質(zhì)量。適型調(diào)強放射

40、治療技術是20世紀放射治療的一場革命，是21世紀放射治療技術的發(fā)展方向。</p><p>　　2.2 我國放射治療的發(fā)展歷史</p><p>　　在我國，1920年初，北平協(xié)和醫(yī)院安裝了第一臺淺層X射線治療機器，1923年上海法國醫(yī)院有了200KV深層X射線治療機，協(xié)和醫(yī)院還有了500mg鐳及放射性氡發(fā)生器。1927年謝志光醫(yī)生接管了北平協(xié)和醫(yī)院放療科，不但添置了放射治療設備，還聘用了美籍

41、放射物理師，我國第一次有了專業(yè)放射物理師。1932年，梁鐸教授在北京大學附屬醫(yī)院建立了放射治療科。1934年蘇州博習醫(yī)院也開始進行放射治療，但是僅有一臺200KVX射線治療及。</p><p>　　1949年解放時，全國在北京，上海，廣州，沈陽等地越有5家醫(yī)院擁有放射治療設備。新中國成立后，黨和政府對人民的健康和腫瘤防治事業(yè)極為重視，1953-1959年，在北京，上海，天津，廣州等地重點建立了放療基地大量收治癌癥

42、患者，培養(yǎng)了大量技術骨干，其中不少成為了全國各地放射腫瘤學科的帶頭人，為我國放療事業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻。1985年，中國核工業(yè)總公司蘇州醫(yī)學院及其附屬第一醫(yī)院和附屬第二醫(yī)院（現(xiàn)歸屬蘇州大學）放射醫(yī)學專業(yè)在軍轉(zhuǎn)民死詳細，拓寬了專業(yè)方向，與上述各大腫瘤中心一期，在治療腫瘤病人的同時，培養(yǎng)了大量各個層次的放療技術骨干，為我國放射腫瘤臨床，教學，科研事業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻。</p><p>　　20世紀50年代后，我

43、國引進了第一臺高能射線裝置——60co遠距離外照射治療機，1968年引進了第一臺電子感應直線加速器，1975年引進第一臺直線加速器，1986年成立了中華醫(yī)療學會放射腫瘤學會，出現(xiàn)了中華放射腫瘤學雜志，使我國的放射腫瘤事業(yè)又掀開了新的一頁。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，腫瘤放射物理，放射生物的研究也取得了豐碩的成果。</p><p>　　2006年起，全國

44、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)務人員達到了18992人，其中放射腫瘤醫(yī)師5247人，技術員4559人，護士6864人，物理師傅1181人，維修工程技術員1141人。</p><p>　　全國設備統(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

45、42109人，每年收治新病人40944人，開展定向放療手術的科室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。</p><p>　　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，增設的放射治療的醫(yī)院在各省市，地級和縣級市，甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院也越來越多，購置的設備也越來越先進。我國的放射治療技術正在

46、進行著突飛猛進的建設。</p><p>　　第3章 常用放射治療設備</p><p>　　3.1 X射線治療機</p><p>　　3.1.1 X射線治療機簡介</p><p>　　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

47、以分為：臨界X射線機 （6-10KV），接觸X射線（10-60KV），淺層X射線（60-160KV），深部X射線（180-400KV），高壓X射線（400KV-1MV）以及高能X射線（2-50MV），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

48、治療以及作為電子束治療的代用設備。但是由于他造價低廉，結構相對而言比較簡單，而且有較好的生物效應，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。</p><p>　　3.1.2 X射線機的一般結構</p><p>　　一、 產(chǎn)生X射線的基本條件 </p><p>　　1.電子源 2.真空盒 3.加速電場 4.靶</p><p>

49、;　　二、 X射線機主要組成部分</p><p>　　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。</p><p><b>　　1.X射線球管</b></p><p>　　是一個真空的玻璃管，內(nèi)含陰極燈絲和陽極靶</p><p>　?。?）真空的目的是為了避免高速陰極電

50、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。</p><p>　　（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。使用時應該注意，加熱燈絲一定時間后才能按下高壓開關，否則會燒斷燈絲。調(diào)高MV可以增加X射線的強度，但是應該注意機器的允許電流范圍。燈絲

51、旁邊的聚焦極起聚集電子的用處。</p><p>　?。?）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

52、了防止電子束散射到靶外而設置的，應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射線照射野焦點不清，邊緣模糊。</p><p><b>　　2.高壓發(fā)生器</b></p><p>　　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

53、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)。</p><p><b>　　3.控制系統(tǒng)</b></p><p>　　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)鎖裝置和各種開關起操作控制X射線的作用。包括一系列開關和儀表。</p><p>　　控制臺上的各種開關

54、及操作按鈕</p><p>　　治療機機身的上下前后移動和固定</p><p>　　治療機頭的各種轉(zhuǎn)角的移動和固定</p><p>　　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</p><p>　　控制臺上各種濾過板顯示裝置</p><p>　　用來控制照射時間的顯示器</p&g

55、t;<p><b>　　4.治療用附件</b></p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）各種不同厚度不同條件的過濾板

56、。</p><p>　　3.1.3 X射線治療機的改進</p><p>　　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</p><p>　　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構，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，新形治療機應用三維移動機架，即一種懸掛在天

57、花板上的機架結構，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。</p><p>　　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。</p><p>　　四、近距離治療人工加速裝置：一種技術是利用電子槍對

58、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0.1-0.2MM的細束直接照射腫瘤</p><p>　　3.2 遠距離60co治療機</

59、p><p>　　3.2.1 60co治療機簡介</p><p>　　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

60、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用領域被其替代。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。</p><p>　　3.2.2 60co遠

61、距離治療機的一般結構</p><p>　　一、密封的60co放射源</p><p>　　通常由多枚1mmx1mm的圓柱小顆粒組成，放置在直徑10-20MM，高20-25MM的不銹鋼容器中，并將其嵌入治療機的儲源器中，也有用2-3CM，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。</p><p>　　圖3.1 60c

62、o遠距離治療機結構 圖3.2 鈷源抽屜示意圖</p><p>　　二、源容器和防護機頭 </p><p><b>　　1.源的容器</b></p><p>　　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，不便于應用，防護和更換，因此把他固定在一個長60-80CM的鋼柱中心，

63、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 3.2）</p><p><b>　　2.防護機頭</b></p><p>　　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60co源處于關閉的時候，距離60co源1M處，個方向平均劑量小于2x10-5Sv|h。</p><p

64、>　　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，外面用鋼做殼子。</p><p>　　三、具有開關的遮線器裝置</p><p>　　所謂遮線器就是截斷60CO源射線的裝置，當遮線器處于開關位是，射線束通過一定方向出來進行治療。當遮線器處于關閉位置是，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。</p><p>

65、;　　四、具有定向限束的準直器</p><p>　　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，從而得到適當形狀的照射野。準直器有三種形式：</p><p>　　用四塊重金屬互相組合形成矩形或者方形

66、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</p><p>　　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構。其優(yōu)點是調(diào)節(jié)照射野方便，但是他不能完全關閉。</p><p>　　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。均為多面的復式結構，可形成方形和矩形照射野。</p><p>　　五、

67、支持機頭的治療機架</p><p>　　主要包括主機架，旋轉(zhuǎn)臂和機座及其附屬電子設備等。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。這一類型的機械結構，便于在放射治療中開展旋轉(zhuǎn)照射和等中心照射技術。</p><p><b>　　六、平衡錘</b></p><p>　　是旋轉(zhuǎn)式治療床的基本部分

68、。是由鑄鐵塊構成的，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。</p><p><b>　　七、治療床</b></p><p>　　一般要求床面能沉重病人，而且當射線通過

69、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。</p><p>　　八、計時器及運動控制系統(tǒng)</p><p>　　鈷源的劑量率相當穩(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。<

70、;/p><p>　　九、輻射安全及連鎖系統(tǒng)</p><p>　　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。</p><p>　　3.3 醫(yī)用直線加速器</p><p>　　3.3.1 醫(yī)用加速器簡介</p><p>　　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

71、，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，并且有不同的結構特點。</p><p>　　按加速粒子的種類分類：</p><p>　　1.加速電子 2.加速離子 3.加速任何一種帶電粒子。</p><p>　　按加速器粒子的軌道分類：</p><p>　　1.直線形

72、2.圓形 3.螺旋線形。</p><p>　　按加速器的電磁場的特點分類：</p><p>　　1.靜電場加速的高壓加速器，其中有靜電加速器等，</p><p>　　2.高渦旋電場的感應加速器，其中有電子感應加速器</p><p>　　3.高頻電場加速的回旋加速器，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&l

73、t;/p><p>　　4.微波電場加速的有直線加速器，其中主要有電子直線加速器和質(zhì)子直線加速器</p><p>　　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用了半個多世紀，在我國也

74、應用了三十多年。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備。</p><p>　　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

75、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遠距離治療機供本國使用。據(jù)中華腫瘤學會調(diào)查報告，1986年統(tǒng)計全國醫(yī)用電子直線加速器為71臺，60co遠距離治療機為224臺。到1997年底，全國醫(yī)用電子直線加速器為286臺，60co遠距離治療機為381臺。又據(jù)中華腫瘤學會在2006年對全國放射治療人員及裝備第5次調(diào)查報告，2006年全國共有醫(yī)用電子直線加速器918臺，60co遠距離治療機472臺。在這20年間，醫(yī)用電子

76、直線加速器臺數(shù)增加了12.3倍，60co遠距離治療機增加了2.1倍。說明在我國醫(yī)用電子直線加速器的增長速度遠超過60co遠距離治療機，并且加速器臺數(shù)接近60co遠距離治療機的2倍。按世界衛(wèi)生組織(WHO)建議，每百萬人口應擁有加速器2-3臺，目前英國為3. 4臺，法國為4臺，美國8. 2臺，反映了醫(yī)用加速器在腫瘤放射治療中的重要地位，而到2006年我國每百萬人口才只有約0. 7臺。因此我國加速器的發(fā)展的空間還相當大。</p>

77、<p>　　現(xiàn)在臨床使用的治療機主要有60co治療機、醫(yī)用電子直線加速器。由于醫(yī)用電子直線加速器有很多優(yōu)點，所以近一二十年來，其發(fā)展越來越快，數(shù)量也越來越多，在放射治療中起主導作用。下面簡單地將醫(yī)用電子直線加速器與60co治療機作比較。60Co治療機使用永久性放射源，鈷源有半衰期，大約5-10年需要更換一次源，處理很困難，維修工程師和操作技術員不可避免地受到輻射;而醫(yī)用電子直線加速器無須永久放射源，設備在不加高壓時無放射線

78、產(chǎn)生，避免維修工程師和操作技術員受到輻射。60co治療機射野半影較大，射野內(nèi)劑量分布均勻性和對稱性較差，而醫(yī)用電子直線加速器射野半影小，射野內(nèi)劑量分布均勻性和對稱性相當好，一般X射線均勻性和對稱性達到正負3%以內(nèi)。但是另一方面，醫(yī)用直線加速器的設備復雜，涉及面廣，維修復雜，運行費用較高。</p><p>　　3.3.2 醫(yī)用加速器的結構</p><p>　　醫(yī)用電子直線加速器是一種比較復雜

79、的大型醫(yī)用設備，涉及諸多的學科和技術，如加速器物理，核物理，無線電，電工學，電子學，自動控制化，電磁學，微波技術，電真空，機械，精密加工，電子計算機，制冷，流體力學等。這里只介紹醫(yī)用電子直線加速器的一般結構。</p><p>　　不論是行波醫(yī)用電子直線加速器，還是駐波醫(yī)用電子直線加速器，不論是低能醫(yī)用電子直線加速器。還是中高能醫(yī)用電子直線加速器·盡管在結構上各有千秋.但從本結構是一致的。其主要有加速管、

80、脈沖調(diào)制器、電子槍、微波系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、穩(wěn)頻及溫控，充氣系統(tǒng)、射線束引出系統(tǒng)、機械系統(tǒng)。主要部分的功能下：</p><p><b>　　一、加速管</b></p><p>　　加速管是醫(yī)用電子加速器的核心部分。電子在加速管內(nèi)通過微波電場加速加速管主要有兩種基本結構：盤荷波導加速管和邊耦合加速管。</p><p>　　盤荷波導加速管是由在一段光滑

81、的圓形波導上周期性地放置具有中心孔的圓形膜片而組成，應用于行波醫(yī)用電子直線加速器。盤荷波導管實際是通過膜片給波導管增加負載，使通過的微波速度減慢下來，是一種慢波結構。是直線加速器發(fā)展的關鍵技術。</p><p>　　邊耦合加速管是一系列相互耦合的諧振腔鏈組成。應用于駐波醫(yī)用電子直線加速器邊藕合結構是把不能加速電子的腔移動到軸線兩側，軸線上的腔都是加速腔，縮短了加速距離。由于駐波在加速管內(nèi)所建立的電場強度提高，能達

82、到140 kV/cm，提高了加速效率。</p><p><b>　　二、微波系統(tǒng)</b></p><p>　　微波系統(tǒng)是構成電子直線加速器整機的一個基本組成部分，包括高功率微波源及微波的傳輸系統(tǒng)。微波源提供加速管建立加速場所需的射頻功率，絕大多數(shù)的醫(yī)用電子直線加速器是工作于S波段.標稱頻率為2998MHz或2856MHz，作為微波源使用的有磁控管和速調(diào)管。磁控管本身是

83、能發(fā)射高功率微波的自激振蕩器，體積小，重量輕，設備比較簡單。但至今S波段可調(diào)諧的磁控管最高的脈沖功率約5MV，因此多應用于行波醫(yī)用電子直線加速器和中低能醫(yī)用電子直線加速器。采用速調(diào)管為功率源的加速器可得到較高的微波輸入功率，但設備較為龐大，且速調(diào)管是一種微波功率放大器，必須配置有低功率的微波激勵源驅(qū)動，才能輸出高功率的微波。多應用于中高能駐波醫(yī)用電子直線加速器。</p><p>　　微波傳輸系統(tǒng)由隔離器、波導窗、

84、波導、取樣波導、輸人輸出耦合器、三端或四端環(huán)流器、終端吸收負載、頻率自動溫頻等組成。主要功能是將微波源輸出的功率饋送進加速管中，用以激勵加速電子所需的電磁場，并且在傳輸過程中還必須能消除或隔離加速管作為負載對微波源的影響，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行;同時也能提供系統(tǒng)運行的頻率及功率的監(jiān)控信號.</p><p><b>　　三、電子槍</b></p><p>　　電子槍為醫(yī)用

85、電子直線加速器提供被加速的電子。電子槍的電子注是由陰極發(fā)射產(chǎn)生的了，行波醫(yī)用電子力直線加速器的電子槍的陰極采用鎢或鎢合金制成，有直熱式，間接式和轟擊式三種加熱方式。駐波醫(yī)用電子直線加速器的電子槍由氧化物制成。脈沖調(diào)制器從外部電源取得能量并且轉(zhuǎn)換為脈沖寬度為幾微秒、電壓幾十千伏的脈沖，同時加到磁控管(或速調(diào)管)和電子槍。電子槍中的電子經(jīng)陽極和陰極間脈沖負高壓(一般為45 kV左右)的作用進入加速管。與此同時，磁控管或速調(diào)管將高功率的微波送

86、入加速管。電子束被加速到所需要的能量。</p><p>　　電子槍是一臺醫(yī)用電子加速器的心臟部件之一，加速管的使用壽命直接受到電子槍壽命的制約，而電子槍壽命又主要取決于它的陰極。當電子槍陰極損壞時，加速管就停止了工作。</p><p>　　四、穩(wěn)頻，溫控及充氣系統(tǒng)</p><p>　　為微波系統(tǒng)的附屬系統(tǒng)，有自動穩(wěn)頻系統(tǒng)、自動溫控系統(tǒng)，及波導充氣系統(tǒng)組成</p

87、><p><b>　　1.自動穩(wěn)頻系統(tǒng)</b></p><p>　　電子直線加速器微波功率源的振蕩t率必須與加速管的工作頻率相一致，才能保證加速器穩(wěn)定地工作，否則就會因為頻率的偏離，造成電子能量的降低和電子能譜的增寬，從而導致加速器輸出劑量率的降低，甚至異致停止出束，因此電子直線加速器中都設有自動穩(wěn)頻系統(tǒng)。</p><p><b>　　2

88、.自動溫控系統(tǒng)</b></p><p>　　行波及駐波加速管均由無氧銅制成，無氧銅的線膨脹系數(shù)為1.6X10-5攝氏度。溫度的變化將引起加速管發(fā)生膨脹或收縮，使各個尺寸發(fā)生變化，加速管尺寸的變化會導致行波加速管工作頻率或駐波加速管諧振頻率的變動，影響加速管的工作。</p><p>　　目前我們應用的各種類型的醫(yī)用加速器，其內(nèi)部有許多部件在工作時都要發(fā)出不同的熱量。為了把這些熱量

89、帶走，使這些部件在工作時有一個恒定的工作溫度，這就需要有一套完整的溫控系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)提供的循環(huán)恒溫水流將這此部件的發(fā)熱量帶走，使其內(nèi)部保持恒定的工作溫度。溫控系統(tǒng)由恒溫水循環(huán)系統(tǒng)、制冷循環(huán)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成一般用高純水在機器內(nèi)循環(huán)，內(nèi)循環(huán)的熱量在機器水箱中與外循環(huán)水交換熱址。</p><p><b>　　3.波導充氣系統(tǒng)</b></p><p>　　波導充氣系統(tǒng)是指

90、給微波傳輸系統(tǒng)充以一定壓強的特定氣體的一套裝置充填的。是為了增加波導內(nèi)氣體分子的密度，以縮短氣體分子運動的平均自山程.從而提高波導擊穿強度閥值。所充的氣體，一般多為干燥高純氮(N)、氟里昂(F)或六氟化硫(SF)所選氣體的種類都基于其絕緣強度、安全性能和來源的可能性。在相同狀況下，由于氟里昂的電擊穿強度高于干燥高純氮的電擊穿強度，故醫(yī)用電子直線加速器的微波傳輸系統(tǒng)大多充以氟里昂。</p><p><b&g

91、t;　　五、真空系統(tǒng)</b></p><p>　　國內(nèi)各醫(yī)院裝備的醫(yī)用電子直線加速器的運行都離不開真空技術，都需要在高真空甚至超高真空的條件下運行。真空技術在醫(yī)用電子直線加速器中的作用主要有：</p><p>　　1.避免加速管內(nèi)放電擊穿：</p><p>　　無論是行波加速管，還是駐波加速管，為有效地加速電子，要建立很強的微波電場，一般為每厘米幾十到幾

92、百幾千電子伏，所以要求加速管要維持高真空甚至超高真空的狀態(tài)。</p><p>　　2.防止電子槍陰極中毒、鎢絲材料的熱子或燈絲氧化：</p><p>　　尤其是全密封駐波加速管采用氧化物陰極，有害氣體會使陰極中毒，對真空的要求更高。</p><p>　　3.減少電子與殘余氣體的碰撞損失：</p><p>　　另外，醫(yī)用電子直線加速器常用的微波

93、功率源器件如磁控管和速調(diào)管，也都是運行在超真空條件下的大功率電真空器件。 </p><p>　　一般使用離子泵保持醫(yī)用電子直線加速器的運行真空。</p><p>　　六、 射線束引出系統(tǒng)</p><p>　　主要有兩類，一是射線束偏轉(zhuǎn)引出，一是射線束直接引出。前一種情況由于行波直線加速器所需的加速管較長，一般在機器中為水平放置，射線束需經(jīng)偏轉(zhuǎn)90度或270度垂直出射

94、，才能對平躺的患者做等中心治療。而低能駐波直線加速器的加速管較短一般可在機器中垂直放置。射線束直接出射，不需要偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。</p><p><b>　　七、 機械系統(tǒng)</b></p><p>　　機械系統(tǒng)是實現(xiàn)腫瘤放射治療的執(zhí)行機構，包括輻射頭、機架、治療床、光距尺、治療附件。</p><p><b>　　1.治療床</b>

95、</p><p>　　用于支撐病員，方便醫(yī)生將病員的病灶置于輻射野內(nèi)進行治療，也就是通常說的擺位。治療床整體繞等中心的旋轉(zhuǎn)運動與機架旋轉(zhuǎn)運動的組合，使得輻射束可以從任何方向射入病灶。利用這一特點，在放射治療中可開展旋轉(zhuǎn)及等中心照射技術。</p><p>　　治療床由床面、縱向運動部件、橫向運動部件、垂此升降部件、公轉(zhuǎn)部件組成,可獲得X,Y,Z三個方向的直線運動和治療床整體繞等中心的旋轉(zhuǎn)運動

96、為方便擺位，治療床的縱向運動、橫向運動和公轉(zhuǎn)運動都設計有手動和電動兩種方式正常工作情況下。治療床的垂直升降為電力驅(qū)動。但在機械結構中，有的治療床設計了手動機構。當機器運行中出現(xiàn)意外停電需要升降床面的時候，通過手動機構完成。</p><p>　　圖3.3 醫(yī)用直線加速器結構簡易示意圖</p><p>　　為了實現(xiàn)輻射束圍繞病員做經(jīng)線整周旋轉(zhuǎn)，治療床床面都設計成懸臂結構。床面采用非金屬材料(碳

97、素纖維或有機玻璃等)，最大程度地減少穿過人體的射線產(chǎn)生二次反射</p><p>　　為保證治療床床面有足夠的剛度，有的床面框架用余屬制作。為使金屬構件盡量能遠離照射區(qū)，減少射線的再次反射，床面框架做成“口”形狀，根據(jù)腫瘤的位置情況可以掉頭交換使用。</p><p>　　治療床的縱向運動部件將床面深入或則縮回。橫向運動部件支撐著縱向運動部件和床體，將它們作為一個整體進行橫向運動。為方便醫(yī)生的

98、操作，治療床的側面設置有常用的操作按鈕。治療床的橫向運動部件直接與升降機構連接</p><p><b>　　2.機架</b></p><p>　　在醫(yī)用電子直線加速器中旋轉(zhuǎn)機架是一個重要部件，它的剛度和旋轉(zhuǎn)軸承的跳動誤差直接影響機器的主要精度指標，它的運行平穩(wěn)性和角度位置誤差直接影響治療的精度。因此，機架的剛度、機架轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性和機架轉(zhuǎn)角的位置精度是設計和制造中的重要

99、部分</p><p>　　機架的主要作用是帶著輻射頭做360度范圍內(nèi)的順、逆時針旋轉(zhuǎn)，使得從輻射頭射出的輻射束可隨著機架旋轉(zhuǎn)而改變射入方向。</p><p>　　到目前為止，醫(yī)用電子直線加速器的機架基本設計成兩種形式:支臂式和滾筒式。大多數(shù)采用支臂式。支臂式機架的結構特點是：大多數(shù)電氣設備和主機都安裝在一個房間(治療室)內(nèi)，便于維修和調(diào)試。滾筒式機架結構的醫(yī)用電子直線加速器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件和

100、電氣設備都安排在假墻后面，整個治療室顯得較簡潔。無論哪種形式的機架，都有一個底架，它作為機架的基礎，水平地安裝在治療室地板之下并與地基固定。</p><p><b>　　3. 輻射頭</b></p><p>　　輻射頭分成兩段，從電離室(不含電離室)以下的部分可以整體旋轉(zhuǎn)，通常稱為治療頭。治療頭主要是射線束的準直和控制系統(tǒng)</p><p>　　

101、光距尺以可見光的形式，指示某一垂直于束流軸的平面至輻射源距離的一種光學裝置。臨床上用來確定患者體表的輻照人射點到輻射源的距離。</p><p>　　治療附件是用于指示機器重要參數(shù)、進行X射線異型照射和電子線照射需要的一些實用裝置.包括機械前指針、影子盤、電子限束器、楔形板。治療附件使用時都與附件盤連接，每次只能安裝一種治療附件，不能同時使用。附件盤安裝在輻射頭下端，上面有專為安裝治療附件的接口。各個廠家的附件接口

102、是不同的，所以一般情況下，在安裝外掛式多葉準直器或立體定向放療用的限束裝置時，都要另行設計連接裝置。</p><p>　　第4章 放射治療技術應用</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　放療患者從就診，治療到治療結束，要經(jīng)過四個環(huán)節(jié)：體模階段，計劃設計，計劃確認，計劃執(zhí)行。四個環(huán)節(jié)的有機配合是放射治療去的成功的關

103、鍵所在。</p><p>　　有四個方面的因素直接影響了放射治療劑量的準確性：</p><p>　　患者材料，如受照射部位的外輪廓，腫瘤的位置及其組織密度。</p><p>　　射野的物理條件，如百分深度劑量，等劑量分布等測量的不準確</p><p>　　腫瘤周圍重要器官和范圍確定的不準確。</p><p>　　每次擺

104、位的時候重復性不好或者治療過程中患者體位的移動等。</p><p>　　對這些影響因素應該給予足夠的注意。四個環(huán)節(jié)的每一個環(huán)節(jié)，有一個常規(guī)放療和精確放療要求的問題，強者是放射治療部門的基本要求，后者是目前放射治療部門應該努力爭取達到的。</p><p><b>　　4.2 具體環(huán)節(jié)</b></p><p>　　4.2.1 體模階段</p&

105、gt;<p>　　體模階段包括治療體位的缺點，體位固定的措施和腫瘤的定位。此階段的主要任務是：1.確定腫瘤的位置和范圍，以及與周圍組織，重要器官間的相互關系，從而為第二階段的計劃設計提供必要的與患者有關的解剖材料。2.醫(yī)生為患者治療定制的治療方針，如靶區(qū)，靶區(qū)劑量，劑量給予方式等。傳統(tǒng)的二維治療計劃患者解剖資料主要通過手工脫膜或者使用有限的幾層CT圖像來獲取，在劑量計算時存在很大的局限性。三維適形放射治療腫瘤定位主要采用C

106、T模擬機，讓患者處于治療體位（通常使用體位固定裝置）進行CT掃描，采集腫瘤以及正常組織的影像資料并通過網(wǎng)絡傳輸以及治療計劃系統(tǒng)（TPS）為治療計劃設計做好準備。隨著醫(yī)療設備的改善以及治療精度的提高，CT模擬機的使用越來越多。</p><p>　　4.2.2 治療計劃的設計</p><p>　　根據(jù)第一階段得到的關于患者的腫瘤分布狀況，結合具體的腫瘤的臨床表現(xiàn)，如腫瘤的類型和期別以及所在的部

107、位，放療醫(yī)生勾畫出靶區(qū)和計劃區(qū)的范圍，并預計出靶的致死劑量和周圍正常組織特別是重要器官的最大允許劑量等，與物理人員一起，進行治療計劃設計。</p><p>　　一、 放射治療計劃的臨床劑量學原則</p><p>　　根據(jù)臨床的要求和多年的臨床劑量學實踐，一個較好的治療計劃應該滿足下列四項條件：</p><p>　　腫瘤劑量要求準確。靶區(qū)的準確定義是治療計劃設計的關鍵

108、，靶區(qū)應該包括顯見的腫塊，潛在轉(zhuǎn)移的區(qū)域淋巴結，亞臨床病灶以及考慮由于運動和擺位誤差而應外放的范圍。術后放療應該包括手術范圍，然后嚴格按照放射腫瘤醫(yī)師給出的靶區(qū)劑量予以照射。</p><p>　　治療的腫瘤區(qū)域里，劑量分布要均勻，劑量變化梯度不能超過正負5%。</p><p>　　照射野設計應該盡量提高治療區(qū)域內(nèi)劑量，降低照射照射區(qū)域正常組織受量范圍。顯然靶區(qū)和治療區(qū)是有區(qū)別的。靶區(qū)是根據(jù)