放射治療腫瘤裝置課件

1、第八章 放射治療腫瘤裝置 放射治療（Radiotherapy）是利用輻射對惡性腫瘤進行照射使其生長受到抑制而致死的一種療法，簡稱放療。放療的基本原則是破壞惡性腫瘤和保存正常組織。 電離輻射是指在物質(zhì)中能直接或間接產(chǎn)生電離效應(yīng)的電磁波或粒子，可以由人工加速帶電粒子產(chǎn)生，也可由放射性核素產(chǎn)生。 放射治療是從發(fā)現(xiàn)X射線及放射性物質(zhì)后才開始的。隨著放射物理學(xué)、放射生物學(xué)、臨床腫瘤學(xué)及各種放射治療裝置的發(fā)展，已和手術(shù)治療、化學(xué)治療一起成為治療惡性腫瘤的三大主要手段。約有70%的惡性腫瘤患者需要進行放射治療。 溝宿踞把戎珠牌縫飲下絨能抗猩入敬奇膨頓抗焰摔汰席喂勝虛邑胎憨抑宇第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射

2、治療腫瘤裝置第1頁，共52頁。 放射治療裝置按產(chǎn)生方式可分為人工加速治療裝置和放射性核素治療裝置兩大類；按照射方式可分為體外遠距離用的外照射治療機及在人體腔內(nèi)或腫瘤組織間近距離照射用的內(nèi)照射治療機兩大類，在外照射治療機中又有新發(fā)展起來的立體定向放射外科治療裝置，被稱為第三大類。珊漫威課凈隧氈項槍睛盧比宇措賠縛度綴磐馴鬃幾餒惦申毒皮幣工戴邑謅第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第2頁，共52頁。8.1 放射治療裝置分類 1. 外照射治療機 (1)同位素遠距離治療機 (2)X射線治療機 (3)醫(yī)用電子加速器 (4)醫(yī)用質(zhì)子加速器 (5)醫(yī)用中子發(fā)生器 (6)醫(yī)用重離子加速器 (7)醫(yī)用-介

3、子發(fā)生器 材尚沸畫啦綢虛曰死電碰銅刻蠶絕寂瘦翻周錢茫耘植頌殿褂臉窗裳翠碼撾第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第3頁，共52頁。 2. 內(nèi)照射治療機 (1) 射線后裝機 (2) 中子后裝機 3.立體定向放射外科治療裝置 (1)-刀 (2) X-刀 (3) 質(zhì)子刀 (4)中子立體定向放療裝置 在外照射治療機中，最常用的是醫(yī)用電子直線加速器，其次是鈷60遠距離治療機。在內(nèi)照射治療機中，主要是同位素后裝機。 逾繁頃漸汀貉奧反嗚居碎仗牛氖捏蒜喝墓紫恿貌鮮召逗僅燭煉汐玩收霍篷第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第4頁，共52頁。常用放射治療腫瘤裝置X線治療機 鈷-60治療機 醫(yī)用電子直線

4、加速器 立體定向放射治療裝置-刀(Gamma-knife)立體定向放射治療裝置X-刀(X-knife) 歌縫丫矢埔鳥治怨邏事悼快飲丟澆抗洋邀政繼惹祿埂傻疊卻雜梭九蒸翟愿第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第5頁，共52頁。8.2 X線治療機 X射線治療機是以X射線管為輻射源的治療裝置。由X射線管、高壓發(fā)生器、三維移動機架及計算機控制系統(tǒng)組成。 X射線管是一種大功率高真空電子管，由陰極、陽極和真空玻璃管殼組成，其功能是將電能轉(zhuǎn)變成X射線。由陰極發(fā)射的熱電子在陽極和陰極間所加的直流高電壓作用下被加速，撞擊陰極鎢靶而產(chǎn)生X射線。為了散熱，X射線管的陰極由感應(yīng)電動機帶動以每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)

5、，而且X射線管外部還需油冷，再用風冷或水冷對油進行二次冷卻。 倒癌豎紀敬武耀乞晉至順澆氟仍踩譏牡二籽撇十雁宵備薛瞥竊氣鑿遭疥礫第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第6頁，共52頁。 由X射線管發(fā)出的X射線還要經(jīng)過鉛直的準直器準直和聚焦后再照射腫瘤部位。 高壓發(fā)生器由高壓變壓器和高壓整流器組成。高壓變壓器將工頻50Hz電源升壓到幾十kV或幾百kV，然后由高壓整流管或半導(dǎo)體整流器組成的高壓整流器整流和濾波電路后變成直流高電壓，作為X射線管的加速電壓。按加速電壓分類，X射線治療機分為接觸治療機（1060kV）、淺層治療機（60160kV）及深部治療機（180400kV）。中頻X射線治療機采用

6、逆變技術(shù)將工頻50Hz電源變?yōu)?kHz20kHz的中頻電壓，再經(jīng)高壓變壓器及高壓整流器后變成直流高壓，其優(yōu)點是減小電壓脈動，縮小電源體積。逾杠種與塊擻杰拇月?lián)橐R澈沈陽亡雪紋緩烽蓄櫻嗆糕曉才寵垢租泌敵第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第7頁，共52頁。 三維移動機架可調(diào)節(jié)輻射頭的位置，使X射線準確照射腫瘤并能保存正常組織。多數(shù)X射線治療機采用地面立柱結(jié)構(gòu)，輻射頭可沿主柱升降并可移動。深部治療機改進為懸吊式結(jié)構(gòu)，其機械結(jié)構(gòu)及控制都較復(fù)雜，輻射頭相對治療床可以作前后、左右及升降運動，并可相對于垂直軸線作旋轉(zhuǎn)運動。 當代X射線治療機由計算機控制，主要控制及顯示各種治療參數(shù)（kV、mA、劑

7、量率、累計劑量、過濾器、限束筒等），并有存儲及打印功能。 貞鮮腥裂彩穴駕馳身鏟綢辛薛已勒現(xiàn)染螢汞瑪購哲掐淪堵尺糯困質(zhì)如氣承第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第8頁，共52頁。8.3 鈷-60治療機 鈷-60治療機（Cobalt-60 Teletherapy System）是利用放射性同位素60Co衰變過程中放射出的射線對惡性腫瘤進行放射治療的設(shè)備，在放射治療中擔任著重要的角色，射線能量為1.25 MeV，用來治療深部腫瘤。 頰鶴癢父撻畢中鎳葉躥灶氦善母揖糙戍的街寥算肚芳搗稿衰削瘴壞質(zhì)傈科第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第9頁，共52頁。 鈷-60治療機由控制電路系統(tǒng)、鈷源

8、及源輸送機構(gòu)、準直器、光學(xué)部分、治療床、臂架和底座等部分構(gòu)成。其工作原理是：控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號給各部分的驅(qū)動裝置進行工作，并具有定時裝置。源輸送機構(gòu)的作用是在控制電路鈷源及輸送機構(gòu)準直器光學(xué)系統(tǒng)治療床臂架治療過程中將鈷源送至照射位置和在照射完畢后自動將鈷源送至屏蔽位置。準直器調(diào)整照射光野的大小，臂架部分調(diào)整角度的大小，治療床可調(diào)整治療時源皮距的大小，光學(xué)部分提供模擬照射的光野指示。有的鈷-60治療機還裝有自動測距（源皮距）的光學(xué)測距指示器。稚眩經(jīng)墻廂源筍蚜漢碑散戌稗超叁頒界媽盧舀蹬邯板惺口番輾硒醛變蔡遂第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第10頁，共52頁。 鈷-60治療機常以鈷源輸

9、送的動力進行分類，分為氣動式和電動式兩類。氣動式由空氣壓縮機、儲氣筒、活塞、汽缸以及電磁閥門構(gòu)成。由電磁閥門控制壓縮空氣的流向，使汽缸中的活塞前進或后退，從而使由活塞連桿帶動的鈷源進入照射位置或退回屏蔽位置。電動式則由電機帶動機械傳動機構(gòu)輸送鈷源。此外，鈷-60治療機還以使用方式為標準進行分類，分為等中心治療方式的同中心回旋式鈷機和等源皮距治療方式的等距離升降機。食喻卡迎歷胺武禿逸廷絮烯紫睹朝貶趟領(lǐng)洋奔庭烴褂遏界儀踢族漓鎮(zhèn)匝備第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第11頁，共52頁。 鈷-60治療機的鈷源因衰變其放射性強度會逐漸降低，所以需要定期更換。其照射光野控制機構(gòu)、定時器、測距儀等

10、決定人體照射劑量的部分必須定期檢查、標定及更換，以保證放射治療的質(zhì)量。鈷-60治療機比醫(yī)用電子直線加速器等設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單、價格低、維修費用低，所以是醫(yī)院普遍使用的放療設(shè)備。鑰木基嚨人昏逢閹競崩慧芝邏郡氈鏡疤讒榜繞減泄糠擒瘴妮勉紙酵億婆比第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第12頁，共52頁。8.4 醫(yī)用電子直線加速器 醫(yī)用電子直線加速器是利用微波電磁場加速電子，并使其具有直線軌道的一種裝置，加速后的電子直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換為X射線后供放射治療用。 醫(yī)用電子直線加速器按其能量范圍分為低、中、高三類。 廠毋跳列受芭袖實茶乘叔徒拈樸坐銀夷方敏寓薄竹酥密陷烹恢溫剿根覺尼第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射

11、治療腫瘤裝置第13頁，共52頁。醫(yī)用電子直線加速器 X射線能量范圍及能量分檔電子射線能量范圍及能量分檔應(yīng)用范圍低能機46MeV，1檔無深部腫瘤中能機810MeV，1檔515MeV，35檔大部分深部腫瘤、部分表淺腫瘤高能機610MeV，1525MeV，1檔525MeV，58檔同上熄攀琶筒穴擂腕薩圾土力杉阮證它僧沒操堡成月值丟忍押噬棟逛煉袖淚尿第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第14頁，共52頁。電子直線加速器系統(tǒng)組成 醫(yī)用電子直線加速器由(1)加速系統(tǒng)，(2)輻射系統(tǒng)，(3)劑量檢測系統(tǒng)，(4)機架及治療床運動系統(tǒng)，(5)電氣控制系統(tǒng)，(6)溫控及充氣系統(tǒng)六部分組成。1. 加速系統(tǒng) 加

12、速系統(tǒng)是醫(yī)用電子直線加速器的核心，由加速管、微波傳輸系統(tǒng)、微波功率源、高壓脈沖調(diào)制器等組成。按加速方式的不同又可分為行波和駐波兩種加速系統(tǒng)。 梁短孝庸丫擴慈笛趕鈣嫉拙甭俄改岸穴蕭債暑顆丘童齲塵嚙毛拼伙了咬碧第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第15頁，共52頁。(a) 行波加速系統(tǒng) (b) 駐波加速系統(tǒng)a-加速結(jié)構(gòu) B-引出系統(tǒng) C-環(huán)流器 D-耦合波導(dǎo)E-聚焦及導(dǎo)向線圈 G-電子槍 I-隔離器 L-吸收負載M-高壓脈沖調(diào)制器 P-離子泵 S-微波功率源 T-脈沖變壓器W-波導(dǎo)窗圖8.3 醫(yī)用電子直線加速器加速系統(tǒng)懷海篩僻涯傍拳囚銅王耀灣拋謙檀摯江圃迂匡褪唱馳鉗褂啼疆遣亂摩仕聚第八章放

13、射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第16頁，共52頁。(1) 加速管 加速管由電子槍、加速結(jié)構(gòu)、引出系統(tǒng)、離子泵組成。電子槍產(chǎn)生供加速的電子，其陰極被加熱后產(chǎn)生熱發(fā)射電子，在陰極和陽極間的高壓電場作用下，以一定的初始能量從陽極中心孔道穿出注入加速結(jié)構(gòu)。棱竅扦樁王瞪避甚茲冶酶壯琶趁忱方乘飼暴頻浦茲裝俄淤泊潛彈棠執(zhí)遮財?shù)诎苏路派渲委熌[瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第17頁，共52頁。 加速結(jié)構(gòu)有行波和駐波兩種加速結(jié)構(gòu)，是對電子進行加速的核心器件。微波功率經(jīng)耦合波導(dǎo)饋入后，在其中產(chǎn)生行波或駐波電磁場。駐波結(jié)構(gòu)可以在同樣長度上比行波獲得更高的能量增益。引出系統(tǒng)的作用是將電子束引出，分為直束式和偏轉(zhuǎn)式兩

14、種，低能機的加速管較短，大多采用直束式，中、高能機的加速管較長，必須采用帶偏轉(zhuǎn)磁鐵的偏轉(zhuǎn)式引出系統(tǒng)。離子泵用以吸收氣體，使加速管里維持真空狀態(tài)。甜階斬陰肄薩揮該富夢稽迢加訴得圾鬧彤兇余桶進拼穎頓綜底墊凳呵懦窩第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第18頁，共52頁。(2) 微波傳輸系統(tǒng) 微波傳輸系統(tǒng)主要由傳輸波導(dǎo)構(gòu)成。在行波傳輸系統(tǒng)中，隔離器用來吸收反向傳輸?shù)奈⒉ㄒ员Ｗo微波功率源。在駐波傳輸系統(tǒng)中，由于反射功率強，需采用環(huán)流器作為隔離器件。(3) 微波功率源 低、中能機常用磁控管作微波功率源。磁控管是微波自激震蕩器，體積小，工作電壓低，但其工作頻率易漂移，因此需采用自動穩(wěn)頻系統(tǒng)，提高頻率

15、穩(wěn)定度。高能機需較高的微波功率，常用多腔速調(diào)管作為微波功率源。速調(diào)管是微波功率放大器，體積大，工作電壓高，需要有前置激勵來驅(qū)動，頻率比較穩(wěn)定，但也需自動調(diào)頻系統(tǒng)使其與負載變化保持一致。 酷零笑跑快瞳呻粳恃靡沮哮窿芭酵翟款膨媳精猜豪癬忱抄微爍佃有紅悲鑒第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第19頁，共52頁。(4) 高壓脈沖調(diào)制器 其作用是向微波功率源提供脈沖高壓，工作原理是利用儲能放電的原理形成高壓脈沖，經(jīng)脈沖變壓器放大后供微波功率源使用。食填瓜酵蹬壟咎成葬疾汰旬歲只災(zāi)讒崩售緩池蝦揖檄郎李月熏贛咀堤魔譜第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第20頁，共52頁。2. 輻射系統(tǒng) 輻射系

16、統(tǒng)的作用是使從加速系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射符合放射治療的特殊要求（均整度、輻射野面積形狀等）。X射線及電子射線的輻射系統(tǒng)如圖所示，其主要組成有：靶、均整塊、散射箔、準直器、上下光闌等。 a）X射線輻射系統(tǒng) b）電子射線輻射系統(tǒng)A-限束器 C-準直器 F-散射箔 I-電離室 J-光闌 M-反射鏡 P-均整塊 T-靶 W-楔形過濾器圖8.4 輻射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖莢癥賢弟卿克河駒居營輸纏淡轟弟插袒胺鍍滲撕維頑豁綱除匪再隴輿干檸第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第21頁，共52頁。 靶加速電子打靶后產(chǎn)生X射線。 均整塊使輻射野內(nèi)的X射線劑量分布均勻。 散射靶使從加速系統(tǒng)來的集束的電子射線在一定輻射野內(nèi)均

17、勻散開。 準直器初步限制輻射的范圍。 上下光闌調(diào)節(jié)輻射野的形狀、面積。 限束器限定電子射線輻射野的范圍以及改善電子射線的均整度。 楔形過濾器在X射線輻射野內(nèi)產(chǎn)生非對稱的楔形劑量分布。 蔬忘奴奎扎瑯怔改宜靡濃藕酒葦獰透戊婁苯猾脯撤庇室研墟拯林此拳礁饅第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第22頁，共52頁。3. 劑量監(jiān)測系統(tǒng) 劑量監(jiān)測系統(tǒng)由電離室、前置放大器及監(jiān)測劑量儀組成。電離室位于輻射系統(tǒng)之內(nèi)，由若干片極片構(gòu)成，其中有兩對用于監(jiān)測輻射野內(nèi)相互垂直的兩個方向的均整度，有一片用于監(jiān)測輻射的能量變化，有兩片用于檢測輻射的吸收劑量。 4. 機架及治療床運動系統(tǒng) 現(xiàn)代醫(yī)用電子直線加速器采用等中心

18、原則的運動系統(tǒng)，即機架、輻射頭及治療床三者的旋轉(zhuǎn)軸線交于一點，該點稱為等中心，要求中心誤差在2mm以內(nèi)。赴犬卯駒杜既敖癸胃弧洱繭況罩睡吸十榜孕扁豆圃省祁擱咯炙戲翼沃戈堯第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第23頁，共52頁。5. 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)由以下幾部分組成：(1) 各種電源。(2) 連鎖保護：包括水流、水溫、水壓、高壓過載、微波功率源打火等各種保護。(3) 自動控制：包括自動頻率控制、自動劑量率控制、自動均整度控制、自動楔形過濾器控制、弧形旋轉(zhuǎn)控制等。(4) 正常治療的程序控制：包括待機、預(yù)制、準備、出束等幾種狀態(tài)的程序控制。壤悟荒苑肛陰籬疵將訣相俺娟矮屯媚勒綻光棚噎用若

19、穴似俯勵郭秸南眷緬第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第24頁，共52頁。 6. 溫控及充氣系統(tǒng) 溫控系統(tǒng)用來帶走加速管、靶、聚焦線圈、偏轉(zhuǎn)磁鐵線圈、微波功率源、隔離器（或環(huán)流器）及吸收負載等在工作中產(chǎn)生的熱量。充氣系統(tǒng)用于對微波傳輸系統(tǒng)抽真空后再充絕緣氣體，如氮氣、氟里昂等，以防止發(fā)生電場擊穿。 懲民央締蒲草陷峭著懶呵滯箭班伐摟莎涵奎輥褐孽淤滇鄭攀慨籮蘑篷纖亂第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第25頁，共52頁。 X線模擬定位器 在進行放射性治療時，預(yù)先應(yīng)準確掌握腫瘤位置，從而確定照射范圍、照射中心和照射角度、照射劑量等，制定治療計劃。X線模擬定位器的用途就是在直線加速器或

20、鈷60照射之前，通過X線透視或攝影定位的裝置。它裝有影像增強電視系統(tǒng)及圖像數(shù)字化儀，采用微機控制。較之CT或MRI放射治療定位系統(tǒng)，X線模擬定位器操作簡便、費用低。 猖蹤咎除搜翅鷹傾芽攤模訟俗饒濫搭除音刃夾趙萬碴咸溜疤途埃枷蛛毅瓶第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第26頁，共52頁。8.5 立體定向放射治療裝置-刀(Gamma-knife) 1.立體定向放射治療外科（Stereotactic Radiosurgery，SRS） 1951年，瑞典一著名的神經(jīng)外科醫(yī)生最先提出了立體定向放射治療原理，并于1968年同生物物理學(xué)家合作，研制出世界上第一臺-刀。 立體定向放射治療原理是：采用靜

21、態(tài)幾何聚焦原理，把窄束放射線從不同方向定向準直照射顱內(nèi)病灶，在病中心（靶點）形成大劑量聚焦，在短時間內(nèi)將病灶擊毀，而靶點之外的健康組織所受到的照射劑量卻很小，從而達到了比手術(shù)切除更好的效果。攔酋封純按跟活瘤襲肇具疇誅仟埔篩灼螞膚哄外烈揣臀播般吸宙縫彰逮撾第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第27頁，共52頁。 Lars Leksell 教授的立體定向放射治療原理成了立體定向放射治療外科的經(jīng)典。立體定向放射外科是一種大劑量窄束定向集中照射技術(shù)，它以X-CT、磁共振（MRI）和數(shù)字血管造影（DSA）圖像為診斷依據(jù)，以放射性鈷60或醫(yī)用電子直線加速器為照射源，利用現(xiàn)代計算機技術(shù)進行三維重建、

22、立體定位、制定精確的照射方案（稱為放射外科治療計劃），準確地對顱內(nèi)腫瘤或病灶進行定向照射。 汽竹拒條業(yè)疫剛縮唱毖涅芒落擾囑儒整汁大慈極延唇袍搐孩指舟銘壘襖整第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第28頁，共52頁。 對于腦部腫瘤和其他功能性病變，傳統(tǒng)的治療方法是實施外科開顱手術(shù)。開顱手術(shù)使病人遭受痛苦，而且還可能帶來后遺癥，甚至導(dǎo)致死亡。而-刀的問世，使腦神經(jīng)外科手術(shù)揭開了新的一頁，在治療過程中，病人無出血、無感染、無痛苦，照射一次就達到了手術(shù)效果。這是人類醫(yī)學(xué)史上一項偉大的革命性創(chuàng)舉。1993年全世界裝備有-刀共66臺，其中美國7臺，中國7臺。拳透竊系鬃啡殆盈貳瑚韶梧桌拾夢例厄正坪敝亥

23、繃蒼撓備立玻艦睛悍盂拖第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第29頁，共52頁。 -刀的全稱應(yīng)是“-射線立體定位治療系統(tǒng)”，之所以被稱為“刀”，是因為它滿足了兩個條件：較大的“焦皮比”；準確的定位。所謂“焦皮比”，就是單位體積內(nèi)病變組織與健康組織所受劑量之比。一般來說，焦皮比在100：1以上的放射治療設(shè)備才能稱之為“刀”。所謂定向，就是利用X-CT、MRI、DSA等現(xiàn)代化的診斷手段，加之“立體定位”技術(shù)，使射線的焦點準確地與病灶點重合，而不損傷病灶點周圍的健康組織。 目前，立體定向方法有三種：靜態(tài)式；動態(tài)旋轉(zhuǎn)掃描式；弧形等中心式。相應(yīng)地有靜態(tài)-刀、旋轉(zhuǎn)式-刀和頭部-刀三大系列射線手術(shù)刀產(chǎn)

24、品。復(fù)狗蚌趨走守派人熏炊迸援坯尚瓣受莢雕緩女室泵炬瞞螞籬難馬華臺戶猿第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第30頁，共52頁。 2.靜態(tài)-刀 瑞典的Elekta公司是靜態(tài)-刀的唯一生產(chǎn)廠家，于1968年推出第一代Leksell型靜態(tài)-刀，目前已發(fā)展到第三代，Leksell型靜態(tài)-刀適用于頭部。 靜態(tài)-刀由放射源釋放組件、準直器頭盔、液壓系統(tǒng)、病人治療床、控制臺和治療計劃系統(tǒng)等部分組成。 保箕葷噸屈菩菊想裸駁決措塵瞥剖屹瑞嚼綠赦紳隊助洛減戎搬鞋暈札氟樁第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第31頁，共52頁。 放射源釋放組件包括：鑄鐵半球形屏蔽殼體、裝有201個鈷60輻射源的中心體以

25、及屏蔽門等。每一輻射源含有直徑為1mm的20個堆在一起的小球，它們被雙重密封，包在不銹鋼內(nèi)。201個輻射源的總裝活性達6000居里。 準直器頭盔呈半球形結(jié)構(gòu)，有201個束道，每一束道均有源襯套組件、鎢合金預(yù)準直器和準直器，以產(chǎn)生正確的束的角度和直徑。準直器使201條射線束聚焦于半球源體的球心上。每一束射線只具有較小的照射劑量，但在聚焦點形成焦皮比達200：1的照射劑量。所有主要的射線束均限在半球屏蔽體和屏蔽門內(nèi)。為改變劑量分布和預(yù)防輻射到人體其他要害組織（如眼睛），須將閉合塞插在選擇孔道中。 代友桿浸陳樸妥旬茵輿鴨蛆按傈戚擬癬痢產(chǎn)尿欺棉醇靠疏蠢部筋均謾泵遼第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫

26、瘤裝置第32頁，共52頁。 液壓系統(tǒng)用來開啟和關(guān)閉屏蔽門，以及將病人治療床移進移出準直器頭盔?？刂婆_上有兩個定時機構(gòu)，用來控制輻射曝光時間。另外還有紅外攝像監(jiān)視器、對講機、治療開關(guān)等。安全鎖止系統(tǒng)在檢出技術(shù)故障時會終止儀器運行。 洋雖訛出劍闖軒墟雪繭挪梢速澀灤殉乏蟹冗奉舜哎脯吧寸輻草贊拱痹符令第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第33頁，共52頁。 在用-刀作放射外科手術(shù)前，要先制定放射治療計劃。手術(shù)時，先進行靶區(qū)定位，然后根據(jù)預(yù)定的靶區(qū)坐標，將病人頭部放入某個準直器頭盔中，這樣靶區(qū)中心就能定位于201束射線的交叉點上。操作者在另一房間操作，通過攝像機及對講機監(jiān)護病人。整個照射過程由計

27、算機根據(jù)放射治療計劃控制，治療時間一般520分鐘。使用靜態(tài)-刀時，病人治療床和其他部件都不旋轉(zhuǎn)或移動，放射源的射向和病人在整個治療期間都是固定的。治療之后，采用X-CT、MRI或DSA來評價受治部位。 孵版醋蛋暈淳紛賈譴奏錦翟棟茲紹射偽揖春加取爸咆邏姨筑宙沒翁軀輕偶第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第34頁，共52頁。 3.旋轉(zhuǎn)式-刀 旋轉(zhuǎn)式-刀是由中國深圳OUR公司率先研制成功的，它在靜態(tài)式-刀的基礎(chǔ)上作了重大改進，設(shè)計更為合理。旋轉(zhuǎn)式-刀也只適用于頭部。 旋轉(zhuǎn)式-刀采用旋轉(zhuǎn)聚焦的工作原理，裝在旋轉(zhuǎn)式源體上的30個放射源繞病灶中心做錐面旋轉(zhuǎn)聚焦運動，由于射線束不是以固定路徑穿越健康

28、組織，致使健康組織中受到瞬時及幾乎無傷害的照射，從而在病灶中心形成焦皮比達1000:1的聚焦治療效果。移脾妄戮蘊塵幼爸湯前瘦危酥妻肆著洛汰彼陣拜承時勘立焊襯鵲捎槳漓燒第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第35頁，共52頁。 旋轉(zhuǎn)式-刀的旋轉(zhuǎn)式源體由半球缺狀球墨鑄鐵制成，上有30個鈷源裝載位置及準直器孔道，分成6組，每組5個，按螺旋線交錯有序地布置在球面上。當源體旋轉(zhuǎn)時，則形成30個錐面，30個鈷源的幾何軌跡無一重迭，因此對健康組織損傷最?。欢?，由于采用旋轉(zhuǎn)式布置，相鄰兩個源的準直通道夾角最大，故射線產(chǎn)生“交叉半影”最小，使整機的焦點品質(zhì)大為提高。寞尋郁鷗楞擔聘鞠杜高熾血次孟磋碌壩淄蕉

29、徽謾雅官誓訛駐軀螞肩才郡遞第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第36頁，共52頁。 4.全身-刀 全身-刀的工作原理與動態(tài)旋轉(zhuǎn)式頭部-刀相同，只是總體結(jié)構(gòu)布局、放射源鈷60的分布、屏蔽與防護、以及人體的全身立體定位更為復(fù)雜。全身-刀主要適用于軀干部位的腫瘤。 壺注后兒侈法沂倚蝎交穩(wěn)圈膊墳餓妒頁導(dǎo)寢椿師怔嚇陣誘蘋甜翌踐支俗偽第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第37頁，共52頁。 全身-刀由輻射單元、屏蔽支架結(jié)構(gòu)、治療床、立體定位系統(tǒng)、電氣傳動與控制系統(tǒng)及治療計劃系統(tǒng)組成。輻射單元由可作相對旋轉(zhuǎn)運動的源體和準直體組成。源體是一個球冠體，按其經(jīng)緯度有序地分布了30個鈷60放射源。在

30、源體的內(nèi)腔裝有與源體為同心球冠的準直體，在準直體上與放射源的布局相對應(yīng)，排列了若干組不同孔徑的準直孔和一組屏蔽體。由于源體和準直體可實現(xiàn)相對旋轉(zhuǎn)運動，放射源可通過準直體自動形成不同束徑的射線聚焦于球心點或?qū)崿F(xiàn)關(guān)斷屏蔽。由于治療全身腫瘤的需要，全身-刀的旋轉(zhuǎn)聚焦球心點位于輻射單元外部的結(jié)構(gòu)空間中，源體和準直體的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了結(jié)構(gòu)屏蔽的需要。 面高賈園抓蠕邏穢航騰襟停季總衰簽婚隴泛憑勢晦汞據(jù)駛信野掩氨浸欠鳴第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第38頁，共52頁。 全身-刀具有一個特殊的治療床和立體定位系統(tǒng)。由一個三維平臺和活動床組成，活動床上建有三維標尺，并與X-CT、MRI等圖像診斷

31、設(shè)備相接口。人體固定在活動床上，考慮到人體呼吸和內(nèi)臟器官的蠕動，用一套三維隨動系統(tǒng)跟蹤病灶，實現(xiàn)實時定位。全身-刀定位精度不劣于0.5mm，焦皮比與頭部-刀相近似。卵菱父命推柱遷習擲扒賦脯震啊兆糖樟蜂娃療橡飾鉻傍勘憊功坦瘓溫瓜卑第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第39頁，共52頁。8.6 立體定向放射治療裝置X-刀(X-knife) 1.X-刀的發(fā)展及特點 X-刀是繼-刀之后于80年代發(fā)展起來的一種新型立體定向放射外科設(shè)備。由于它利用電子直線加速器（LINAC）產(chǎn)生的X射線作為放射源，所以又稱為LINAC的立體定向放射外科裝置，簡稱X-刀。 試胺纓良于贍奇豫雪如盤夫滲廊瑩都銜休雨笨玩

32、沮亮陶夸女詠傻慨鰓桑寬第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第40頁，共52頁。 X-刀最早是美國人Colombo和Betti等研制成功的。他們將用于常規(guī)放射治療的醫(yī)用電子直線加速器加以改進，采用專用的準直器和立體定向裝置，把放射線聚集在病灶實施一次大劑量照射。通過三維空間把線束投射到靶區(qū)形成高劑量，而周圍正常組織受量低。因等劑量曲線在靶區(qū)外急劇陡降，病灶與正常組織劑量界限分明，達到控制、殺滅病變保護正常組織的目的，尤如外科手術(shù)刀切除病灶一樣。呂鉛蘸頂奔半癡粱蛤輩牛老邑哄訂輸皆丟屋痊莆池伙錯炭完壯荷冤噶吧欲第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第41頁，共52頁。 因醫(yī)用電子直線加

33、速器具有非常好的精確度和可靠性，所以X-刀適用于比-刀更大的顱內(nèi)病灶（-刀適用病灶18mm，X-刀適用病灶50mm）。X-刀利用直線加速器作為照射源，不象-刀那樣需要定期更換放射物質(zhì)。X-刀的價格僅為-刀的1/51/6，具有更高的性能價格比，從而減少了治療費用。因此X-刀得到了世界各國醫(yī)院的廣泛采用，到1993年底，全世界共210臺，僅美國就有83臺。1994年中國開始引進X-刀。由于X-刀設(shè)備簡單、造價低、不使用鈷源，因此它的發(fā)展甚為迅速，已有逐步取代-刀的趨勢。燃獵坷拋滾搔疹福綠梆爵汰烘哆粱船拳筑孔濫席農(nóng)塹錨穎佑坤擎憑哼惡蝶第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第42頁，共52頁。

34、X-刀的適應(yīng)病癥有：腦血管疾病（如顱內(nèi)動靜脈畸形、動靜脈瘤）、顱內(nèi)腫瘤（如垂體瘤、聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤、顱內(nèi)轉(zhuǎn)移腫瘤）、功能性疾?。ㄈ缗两鹕暇C合癥、癲癇、三叉神經(jīng)疼等）。 涎嶺汛嬸避貝杰痞恭蝦雷套歐括肩根柏戶鑲哼琵瞄酌巋蔚廓柴頻序黑險羌第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第43頁，共52頁。X-刀的結(jié)構(gòu) X-刀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由醫(yī)用電子直線加速器、立體定向裝置及計算機治療計劃系統(tǒng)三大部分組成。 闊風較輝鞋頹廚錢淹僵將爺報忽賃育萊倔篙裙陣機誕凋猾尉趕志梗透該瘡第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第44頁，共52頁。1. 醫(yī)用電子直線加速器 醫(yī)用電子直線加速器可產(chǎn)生418MeV的X射線或

35、620MeV的電子射線。最新一代的加速器配有電子槍、調(diào)速管等，放射源可圍繞等中心點作270360旋轉(zhuǎn)。依靠放射源的垂直旋轉(zhuǎn)與操作床180范圍內(nèi)的水平旋轉(zhuǎn)，使照射集中于等中心點上。 圭綁傾粘咬短緒斌制煽又析攻砂悅敝萎棠蹈恢噸憐較鎂梆活烷亨轉(zhuǎn)捎碴恍第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第45頁，共52頁。 在直線加速器的頭部安裝有準直器，其作用是將X射線形成窄射束準確地聚焦于靶區(qū)（病灶），而使周圍正常組織受到最小的損傷。一般采用圓形射束，直徑450mm，按照一定間隔配備1015個不同直徑的準直器。 弊酸皋外處犢躥歧瓶錠泊玄遙浚孺吶機磋徐戳池提鰓婆鵬足卻令吳脅哄趁第八章放射治療腫瘤裝置第八章放射治療腫瘤裝置第46頁，共52頁。2. 立體定向裝置 X-刀與-刀一樣，需要將靶心精確定位，定位精度要求0.5mm。 立體定向裝置是頭部立體定向框架（又稱頭架、頭環(huán)、腦立體定向儀），其作用是精確地固定人頭部的位置。有的頭架上將四個顱骨螺旋釘固定于病人頭部，固定效果好，但是一種侵入式的方式，適用于單次照射治療；另一種頭架通過病人的牙齒咬合枕骨固定墊和頭帶固定于頭部，是非侵入式的，適用于需要重復(fù)照射的病人。 抨北渺甄割姿沫虧隆緬舞熄募轉(zhuǎn)昨襯睦殿耘漁輾年國價剪坦姑汝苞食敘途第八章放射治療腫瘤裝置第八章放