外照射放射治療設(shè)備課件

1、第三講外照射放射治療設(shè)備余 健外照射放射治療設(shè)備1第三講外照射放射治療設(shè)備余 健外照射放射治療設(shè)備1 外照射的放療設(shè)備X射線束與X射線機(jī)射線束與射線單位60CO遠(yuǎn)距離治療機(jī)模擬定位機(jī)與CT模擬定位機(jī)粒子加速器總論直線加速器詳解本科室的直線加速器詳細(xì)講解直線加速器常見的故障和處理方法安全防護(hù)外照射放射治療設(shè)備2 外照射的放療設(shè)備X射線束與X射線機(jī)外照射 X射線束與X射線機(jī)能量范圍：臨床使用的X線束典型能量范圍：10kvp50MV之間，由動(dòng)能為10keV50MeV的電子打靶產(chǎn)生。原理：1.電子打靶大部份在靶內(nèi)轉(zhuǎn)換為熱能。 2.特征輻射和韌致輻射X射線外照射放射治療設(shè)備3 X射線束與X射線機(jī)外照射放

2、射治療設(shè)備特征輻射概念回顧：由入射電子與靶材料的原子軌道電子間的相互庫(kù)倫作用產(chǎn)生（碰撞損失） 電子殼層躍遷發(fā)射的光子能譜是不連續(xù)的，能量由發(fā)生躍遷的特定靶原子決定，因而稱為特征輻射外照射放射治療設(shè)備4特征輻射概念回顧：由入射電子與靶材料的原子軌道電子間的相互庫(kù)韌致輻射（連續(xù)譜）X線概念回顧：韌致輻射X線由入射電子與靶材料的原子核之間的相互庫(kù)倫作用產(chǎn)生。入射電子減速以韌致輻射光子損失一部分動(dòng)能。能譜：韌致輻射可能產(chǎn)生的光子能譜范圍為0到入射電子動(dòng)能，形成連續(xù)的輻射能譜。外照射放射治療設(shè)備5韌致輻射（連續(xù)譜）X線外照射放射治療設(shè)備5臨床X射線束臨床用X射線譜是由連續(xù)的軔致輻射光譜上疊加靶材料的線狀

3、特征輻射光譜組成。軔致輻射光譜由X線靶產(chǎn)生，特征輻射能譜則與靶和射線路徑上的衰減材料有關(guān)。e.g：100kev的電子打擊鎢靶產(chǎn)生的X射線中，大約有20%是特征輻射光子，80%是軔致輻射光子。外照射放射治療設(shè)備6臨床X射線束臨床用X射線譜是由連續(xù)的軔致輻射光譜上疊加靶材料X射線質(zhì)的描述描述參數(shù)：光子束的光譜半價(jià)層（half-value layer，HVL）標(biāo)稱加速電位（nominal accelerating potential，NAP）射線束在組織等效介質(zhì)里的穿透能力外照射放射治療設(shè)備7X射線質(zhì)的描述描述參數(shù)：外照射放射治療設(shè)備7X射線光譜是最能準(zhǔn)確描述射束質(zhì)的，但它非常難測(cè)量。半價(jià)層（HVL

4、），用于描述淺層x射線和深部x射線能級(jí)的射線質(zhì)。標(biāo)稱加速電位（NAP），描述兆伏級(jí)x射線束的質(zhì)?？梢酝ㄟ^測(cè)量標(biāo)稱源軸距（SAD）100cm時(shí)，10*10cm射野中深度為10cm和20cm處的電離比來確定。目前劑量學(xué)規(guī)范建議用水模體中10cm處的組織體模比或百分深度劑量（PDD）來表示兆伏級(jí)射線束的有效能量外照射放射治療設(shè)備8外照射放射治療設(shè)備8放射治療用的X射線機(jī)放療用的淺層和深部X射線均由X線機(jī)產(chǎn)生X線管（coolidge氏管）內(nèi)產(chǎn)生x射線束的電子由加熱燈絲（陰極）產(chǎn)生，并由高壓發(fā)生器提供的直流靜電場(chǎng)對(duì)其真空中向靶（陽(yáng)極）方向進(jìn)行加速。淺層和深部X線范圍的X線生產(chǎn)效率僅為1%或更少。絕大部分

5、電子線動(dòng)能沉積在靶內(nèi)（=99%）并轉(zhuǎn)化為熱量。靶材料必須具有高原子序數(shù)與高熔點(diǎn)外照射放射治療設(shè)備9放射治療用的X射線機(jī)放療用的淺層和深部X射線均由X線機(jī)產(chǎn)生外射線束和射線單位射線放射源是人造放射性同位素組成遠(yuǎn)距離治療機(jī)組成部件：放射性輻射源（包括射線準(zhǔn)直器和容源器）等中心旋轉(zhuǎn)的機(jī)架與支座患者治療床面機(jī)器控制臺(tái) 外照射放射治療設(shè)備10射線束和射線單位射線放射源是人造放射性同位素組成外照射遠(yuǎn)距離治療輻射源圓柱型放射源的直徑通常為1-2cm輻射源的直徑越小，其物理半影越小。60Co源的放射性活度一般在5000至10000Ci，在距源80cm處可提供100-200cGy/min的劑量率。60Co核素以

6、5.26年半衰期衰變?yōu)?0Ni并釋放最大能量為320kev的線和能量為1.17Mev及1.33Mev的兩種射線。常用的輻射源包括：60Co，Cs-137等外照射放射治療設(shè)備11遠(yuǎn)距離治療輻射源圓柱型放射源的直徑通常為1-2cm外照射放射60Co治療機(jī)放射源治療頭內(nèi)容納鈷源，由屏蔽鉛的不銹鋼外殼和源驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。放射源位移有兩種方式：抽屜式和旋轉(zhuǎn)式靶區(qū)處方劑量由兩個(gè)計(jì)時(shí)器控制執(zhí)行：主計(jì)時(shí)器和輔助計(jì)時(shí)器。幾何半影外照射放射治療設(shè)備1260Co治療機(jī)放射源治療頭內(nèi)容納鈷源，由屏蔽鉛的不銹鋼外殼和鈷-60治療機(jī)的半影 半影指的是在照射野邊緣，隨著距射線束中心軸距離的增加，劑量迅速變化的區(qū)域。半影通常定

7、義為在照射野的邊緣，劑量分別為射線束中心軸劑量80%和20%的兩點(diǎn)之間的寬度。 按照半影的不同成因，半影可分為散射半影、穿射半影和幾何半影。外照射放射治療設(shè)備13鈷-60治療機(jī)的半影外照射放射治療設(shè)備13模擬定位機(jī)與CT模擬定位機(jī)靶區(qū)定位和射野設(shè)計(jì)的主要步驟為：病人資料獲取確定靶區(qū)與鄰近器官的位置信息定義和標(biāo)記病人坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)治療照射野將數(shù)據(jù)傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)生成用于治療驗(yàn)證的影像外照射放射治療設(shè)備14模擬定位機(jī)與CT模擬定位機(jī)外照射放射治療設(shè)備14現(xiàn)在模擬定位機(jī)可提供以下功能腫瘤與相鄰正常組織定位治療模擬治療計(jì)劃驗(yàn)證治療監(jiān)控外照射放射治療設(shè)備15現(xiàn)在模擬定位機(jī)可提供以下功能外照射放射治療設(shè)備

8、15CT模擬定位機(jī)平面治療床：它使得患者在模擬定位時(shí)的體位與在兆伏級(jí)治療機(jī)的體位可以保持一致。激光標(biāo)示系統(tǒng)：有兩種類型包括，安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上的激光燈和一套由一支安裝在墻上可沿患者頭腳方向運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)激光燈和兩支固定的橫向激光燈組成的系統(tǒng)。虛擬模擬機(jī)：由一套軟件系統(tǒng)組成。用軟件可以使用數(shù)字重建放射照片進(jìn)行治療模擬。外照射放射治療設(shè)備16CT模擬定位機(jī)平面治療床：它使得患者在模擬定位時(shí)的體位與在兆粒子加速器包括：電子直線加速器、電子回旋加速器、電子感應(yīng)加速器、回旋加速器。粒子進(jìn)行加速的基本條件：被加速的粒子必須帶電在粒子加速路徑上必須有電場(chǎng)外照射放射治療設(shè)備17粒子加速器包括：電子直線加速器、電子回

9、旋加速器、電子感應(yīng)加速直線加速器醫(yī)用直加屬于循環(huán)式加速器，能量范圍為4-25Mev。利用脈沖式微波波段的射頻電場(chǎng)加速電子?，F(xiàn)代高能直加提供兩檔光子（如6和18MV） 及多檔電子能量（如6，9，12，16和22Mev）外照射放射治療設(shè)備18直線加速器醫(yī)用直加屬于循環(huán)式加速器，能量范圍為4-25Mev直線加速器的結(jié)構(gòu)注入系統(tǒng)（電子槍）射頻功率發(fā)生系統(tǒng)加速波導(dǎo)管微波功率傳輸輔助系統(tǒng)電子束流輸運(yùn)治療機(jī)頭外照射放射治療設(shè)備19直線加速器的結(jié)構(gòu)注入系統(tǒng)（電子槍）外照射放射治療設(shè)備19整機(jī)工作原理當(dāng)電控系統(tǒng)發(fā)出高壓?jiǎn)?dòng)指令和同步觸發(fā)脈沖后，調(diào)制器開始諧振充放電，產(chǎn)生12kv、4us的高壓脈沖。該高壓脈沖經(jīng)過

10、脈沖變壓器升壓饋送到磁控管，磁控管產(chǎn)生2.6MW的微波功率經(jīng)波導(dǎo)傳輸系統(tǒng)饋送到加速管，并在加速管中建立高梯度的駐波加速場(chǎng)在磁控管被觸發(fā)的同時(shí)，電子槍電源也被同步觸發(fā)。從電子槍發(fā)射出的同步電子束注入到加速管中后被微波場(chǎng)不斷加速。在加速管末端，電子束被加速到6MV左右并直接轟擊鎢靶產(chǎn)生X射線。外照射放射治療設(shè)備20整機(jī)工作原理當(dāng)電控系統(tǒng)發(fā)出高壓?jiǎn)?dòng)指令和同步觸發(fā)脈沖后，調(diào)制真空泵電源一方面推動(dòng)鈦泵維持加速管內(nèi)的高真空，另一方面監(jiān)測(cè)加速管內(nèi)的真空度。當(dāng)管內(nèi)的真空度變壞時(shí)就向操作臺(tái)發(fā)出真空故障信號(hào)。AFC微波鑒相裝置向主控系統(tǒng)提供了微波頻率誤差信號(hào)，根據(jù)這一信號(hào)的大小和正負(fù)主控系統(tǒng)向AFC調(diào)諧機(jī)構(gòu)發(fā)出

11、驅(qū)動(dòng)信號(hào)以保證微波系統(tǒng)工作在加速管諧振頻率。溫控機(jī)組向磁控管，微波傳輸元件、加速管、X線靶提供冷卻水，以保證系統(tǒng)工作的恒溫要求。外照射放射治療設(shè)備21外照射放射治療設(shè)備21現(xiàn)代電子直線加速器的結(jié)構(gòu)外照射放射治療設(shè)備22現(xiàn)代電子直線加速器的結(jié)構(gòu)外照射放射治療設(shè)備22外照射放射治療設(shè)備23外照射放射治療設(shè)備23直線加速器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)概述操作臺(tái)（顯示器、鍵盤、操作盒、TV顯示器）操作盒（低壓及高壓鑰匙開關(guān)、照射鍵、停止鍵、故障復(fù)位鍵、頻率調(diào)諧控制鍵、調(diào)諧機(jī)構(gòu)位置頭表、及紅色緊急鍵）主控柜（控制電源、STD工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、主控系統(tǒng)的硬件電路、微波鑒相取樣組件）調(diào)制器機(jī)柜：高壓脈沖調(diào)制器是磁控管和電子

12、槍的高壓脈沖電源。溫控機(jī)組：是穩(wěn)定加速器冷卻水循環(huán)的設(shè)備，可制冷或加熱水溫。機(jī)架組件：加速管、真空泵、電子槍燈絲電源、高壓脈沖變壓器、磁控管、調(diào)諧器外照射放射治療設(shè)備24直線加速器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)概述操作臺(tái)（顯示器、鍵盤、操作盒、TV顯操作臺(tái)及操作盒結(jié)構(gòu)外照射放射治療設(shè)備25操作臺(tái)及操作盒結(jié)構(gòu)外照射放射治療設(shè)備25主控柜外照射放射治療設(shè)備26主控柜外照射放射治療設(shè)備26外照射放射治療設(shè)備27外照射放射治療設(shè)備27溫控機(jī)組外照射放射治療設(shè)備28溫控機(jī)組外照射放射治療設(shè)備28機(jī)架組件外照射放射治療設(shè)備29機(jī)架組件外照射放射治療設(shè)備29BJ-6B直加的緊急措施輻照治療不能停止動(dòng)力電故障發(fā)現(xiàn)火情及煙霧緊急關(guān)

13、機(jī)電路工作失敗超劑量輻照氣壓過壓報(bào)警溫控故障報(bào)警真空度故障報(bào)警外照射放射治療設(shè)備30BJ-6B直加的緊急措施輻照治療不能停止外照射放射治療設(shè)備3輻照治療不能停止立即按停止鍵，關(guān)高壓仍不停，按紅色開關(guān)還不停，關(guān)閉低壓迅速撤離患者維修并記錄已照射劑量外照射放射治療設(shè)備31輻照治療不能停止立即按停止鍵，關(guān)高壓外照射放射治療設(shè)備31動(dòng)力電故障遇停電情況撤離患者記錄已接受的輻射劑量 外照射放射治療設(shè)備32動(dòng)力電故障遇停電情況外照射放射治療設(shè)備32發(fā)現(xiàn)火情及煙霧迅速記錄累計(jì)照射劑量按緊急開關(guān)，切斷大閘刀撤離患者所有人員撤離不要試圖開機(jī)通知維修或消防外照射放射治療設(shè)備33發(fā)現(xiàn)火情及煙霧迅速記錄累計(jì)照射劑量外

14、照射放射治療設(shè)備33氣壓過壓報(bào)警：立即逆時(shí)針?biāo)砷_充氣組件放氣閥門，聽到放氣聲后擰緊氣瓶開關(guān)。正常氣壓范圍在0.15MPa0.18MPa水流故障報(bào)警：關(guān)閉低壓開關(guān)，通知維修。若準(zhǔn)直器處滴水，關(guān)閉電閘。真空度故障報(bào)警：立即關(guān)閉設(shè)備間調(diào)制器機(jī)柜內(nèi)的電子槍電源空氣開關(guān)關(guān)斷，或直接按緊急開關(guān)外照射放射治療設(shè)備34氣壓過壓報(bào)警：立即逆時(shí)針?biāo)砷_充氣組件放氣閥門，聽到放氣聲后擰安全防護(hù)X線輻射電磁波干擾微波輻射電擊電導(dǎo)致的火災(zāi)高溫表面氟利昂產(chǎn)生的毒性機(jī)械碰撞附件墜落塑料部件的損壞病人從治療床上墜落床公轉(zhuǎn)無制動(dòng)外照射放射治療設(shè)備35安全防護(hù)X線輻射外照射放射治療設(shè)備35患者從治療床上墜落旋轉(zhuǎn)機(jī)架時(shí)，保持病人的監(jiān)視上治療床前，鎖床治療床承受的最大重量為135公斤，嚴(yán)禁任何人站立或坐于治療床兩端調(diào)節(jié)治療床避免快啟快停避免機(jī)架碰到患者插鉛治療時(shí)，絕對(duì)避免鉛塊墜落外照射放射治