《醫(yī)療器械概論》-第二篇第2章-醫(yī)用放射設備

第二章醫(yī)用放射設備《醫(yī)療器械概論》第2版鄭彥云主編第二篇有源醫(yī)療器械楊鵬飛高級工程師理學院計算機教研室、寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院核醫(yī)學科目錄第二章醫(yī)用放射設備第一節(jié)概述第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置

第四節(jié)第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備學習目標掌握

常規(guī)X射線成像裝置、X射線計算機體層成像裝置的組成；γ照相機、醫(yī)用電子直線加速器的基本構(gòu)造和工作原理

熟悉

X射線成像基礎、數(shù)字X射線成像設備、正電子發(fā)射型計算機斷層裝置和γ刀系統(tǒng)了解

醫(yī)用放射影像設備概況、X射線計算機體層攝影裝置成像原理、核醫(yī)學基礎、其他核醫(yī)學診斷儀器和X刀系統(tǒng)第二章醫(yī)用放射設備概述第一節(jié)第二章醫(yī)用放射設備醫(yī)用放射設備第一節(jié)概述1、醫(yī)用放射診斷設備（1）X射線成像設備1895年11月8日，德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)射線，并用X射線給夫人拍攝了第一張手骨照片，人們第一次透過皮膚復看到體內(nèi)骨骼；1896年，德國西門子公司研制出世界上第一支X射線球管；20世紀70年代初，X射線計算機體層攝影設備（X射線CT）問世；20世紀80年代開始，數(shù)字化透視攝影（DF）、計算機攝影（CR）、直接數(shù)字化X攝影（DDR）等技術相繼問世；20世紀90年代，光學、電子、物理技術對傳統(tǒng)化學技術發(fā)起挑戰(zhàn)，數(shù)字胃腸機，DSA及CR依次粉墨登場。90年代末，DR技術引發(fā)研發(fā)競爭，近幾年CR、DR、HIS、RIS、PACS技術已基本進入每一家醫(yī)院。數(shù)字化圖片轉(zhuǎn)為屏幕，無膠片化。醫(yī)用放射設備第一節(jié)概述1、醫(yī)用放射診斷設備（2）核醫(yī)學成像設備核醫(yī)學成像：是將放射源（放射性核素）置于患者體內(nèi)，有選擇地測量攝入人體內(nèi)的放射藥物放出的γ射線，利用體外檢測法獲得數(shù)據(jù)，進行成像。反映體內(nèi)生理、生化和病理過程，顯示出組織、器官的功能等。20世紀70年代，核醫(yī)學成像設備與CT技術結(jié)合，極大的提高了診斷準確度。醫(yī)用放射設備第一節(jié)概述2、醫(yī)療放射治療設備放射治療：是利用放射線治療各種腫瘤的臨床方法。放射源按其產(chǎn)生的方式分：天然源（天然放射性物質(zhì)）、人工源（人造放射核素、X射線機和加速器）放射設備：（1）鈷60治療機、γ刀和后裝治療機（2）淺層、深部X射線治療機（3）醫(yī)用電子直線加速器：X刀、適形放療、調(diào)強放療（4）重離子加速器、質(zhì)子加速器等醫(yī)用X射線診斷裝置第二節(jié)第二章醫(yī)用放射設備一、X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X線是電磁波，波長：0.0006~50nm；X線診斷常用波長：0.008~0.031nm1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）X射線的基本特性①穿透性

X線波長短，能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)，包括人體在內(nèi)。其穿透能力的強弱與X線的波長以及被穿透物質(zhì)的密度與厚度有關。X線波長愈短，穿透力就愈大；物質(zhì)密度愈低，厚度愈薄，則X線愈易穿透。②熒光作用

X線波長很短，肉眼看不見，但照射在某些化合物（如鎢酸鈣等）被其吸收后，就可發(fā)生波長較長且肉眼可見的熒光，熒光的強弱和所接受的X線量多少成正比，與被穿透物體的密度及厚度成反比。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）X射線的基本特性③電離作用及生物效應X線或其它射線（例如γ線）通過物質(zhì)被吸收時，可使組成物質(zhì)的分子分解成為正負離子，稱為電離作用。X線通過人體被吸收，也產(chǎn)生電離作用，并引起體液和細胞內(nèi)一系列生物化學作用，使組織細胞的機能形態(tài)受到不同程度的影響，這種作用稱為生物效應。X線對人體的生物效應是應用X線作放射治療的基礎。另外，在實施X線檢查時，對檢查者與被檢查者進行防護措施亦基于此理。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）X射線的基本特性④感光作用X線和日光一樣，對攝影膠片有感光作用。感光強弱和膠片接受的X線量成正比。膠片涂有溴化銀乳劑，感光后放出銀離子（Ag+）,經(jīng)顯影定影處理后，膠片感光部分因銀離子沉著而顯黑色，其余未感光部分的溴化銀被清除而顯出膠出本色，亦即白色。由于身體各部位組織密度不同，膠片出現(xiàn)黑—灰—白不同層次的圖像，這就是X線照相的原理。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）X射線的基本特性⑤脫水作用某些物質(zhì)經(jīng)X射線長期照射后，因結(jié)晶脫水而逐漸改變顏色，如熒光屏、增感屏等。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（2）X射線成像的基本原理X射線具有一定的穿透力，能穿透人體的組織結(jié)構(gòu)；被穿透的組織結(jié)構(gòu)，存在著密度和厚度的差異，X射線在穿透過程中被吸收的能量不同，以至剩余下來的X射線能量有差別；有差別的剩余X射線，是不可見的，經(jīng)過顯像過程或數(shù)字成像過程，例如用X射線膠片顯示，獲利具有黑白對比、層次差異的X射線圖像。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（3）X射線的產(chǎn)生X線是一種高能光子束，由真空管內(nèi)高速行進的電子流轟擊鎢或鉬靶時產(chǎn)生的。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（3）X射線的產(chǎn)生靶高壓電源低壓電源靶陰極發(fā)熱產(chǎn)生電子電子猝然停止和外層電子躍遷，部分能量以連續(xù)和特征X射線的形式放出。電子加速，撞擊和電離中的核外子。X射線1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X射線機產(chǎn)生定向的、實用的X射線條件應用電子源（陰極）來發(fā)射電子；應有一個受電子轟擊而輻射X射線的物體（陽極靶）；要有加速電子使其增加動能的電位差（管壓差）；要有一個高度真空的環(huán)境（玻璃外殼），使電子在運動過程中盡可能減少能量損耗，保護燈絲不被氧化。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X射線機的分類按功率分：大型X射線機，管電流在1000mA以上；中型X射線機,管電流在100-1000mA；小型X射線機,管電流在100mA以下。按高壓變壓器的工作頻率分：工頻X射線機（50Hz）；

中頻X射線機（400Hz-20kHz）；高頻X射線機（>20kHz）。1.X射線成像基礎第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X射線機的分類按安裝形式：移動式和固定式X射線機按用途：分為診斷用X射線機和治療用X射線機診斷用X射線機又可分為：透視用、普通攝影用、專用技術發(fā)展使得數(shù)字式X射線機逐步推廣。數(shù)字減影血管造影技術、計算機X射線攝影技術2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置常規(guī)X射線成像的裝置的組成：主要包括主機和外圍設備兩大部分主機：X線球管裝置、高壓發(fā)生裝置和控制裝置、電源等設備外圍設備：影像裝置、機械裝置、其他輔助裝置電源影像裝置按制裝置高壓發(fā)生裝置X射線球管裝置X射線機械裝置與輔助裝置2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X射線球管裝置

是一個能量轉(zhuǎn)換器，電子流在管內(nèi)從陰極流向陽極時，電子損失能量，轉(zhuǎn)換為X輻射和熱能。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）陽極：承受高速電子沖擊產(chǎn)生X射線的部件。將電子能量轉(zhuǎn)為X射線輻射，包括陽極靶和靶面的支撐、散熱裝置。（2）陰極：發(fā)射電子，并將會聚成電子束聚焦在陽極上。由燈絲和聚焦裝置構(gòu)成。（3）焦點：X輻射產(chǎn)生于陽極表面上電子實際轟擊的面積。大小由陰極電子束的線度決定。（4）管殼：固定陽極和陰極。（5）管套：放置X射線管的一種特殊容器，防電擊、防散射、油浸式。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置高壓發(fā)生裝置:

為提供X線管工作所需要的管電壓和燈絲加熱電壓。一般后者僅需12V以下，為一降壓變壓器；前者需50～150kV為一升壓變壓器。控制裝置：主要為調(diào)節(jié)電壓、電流和曝光時間而設置，包括電壓表、電流表、時計、調(diào)節(jié)旋鈕和開關等。現(xiàn)代數(shù)字X光機還包括曝光控制系統(tǒng)和圖像采集工作站。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置作業(yè)咱們班現(xiàn)有五行八列的座位，你給全班發(fā)了1000元錢，每位同學拿到的錢可能不一樣?，F(xiàn)在想知道每位同學分別拿了多少錢，請問如何實現(xiàn)？2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X線的檢查方法（1）普通檢查1）透視（Fluoroscopy）：使X線透過人體被檢查部位并在熒光屏上形成影像。優(yōu)點：經(jīng)濟；操作簡便；能看到心臟、橫膈及胃腸等活動情況；同時還可轉(zhuǎn)動患者體位，作多方面觀察，以顯示病變及其特征，便于分析病變的性質(zhì)，多用于胸部及胃腸檢查。缺點：熒光影象較暗。細微病變（如粟粒型肺結(jié)核等）和密度、厚度較大的部位（如頭顱、脊椎等）看不太清楚，而且，透視僅有書寫記錄，患者下次復查時不易做精確的比較。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X線的檢查方法（1）普通檢查2）照相（Radiography）：亦稱攝影，X線透過人體被檢查的部位并在膠片上形成影像。優(yōu)點：照片所見影像比透視清楚，適用于頭顱、脊椎及腹部等部位檢查。照片還可留作永久記錄，便于分析對比、集體討論和復查比較。缺點：照片不能顯示臟器活動狀態(tài)。一張照片只反映一個體位（體位即照相位置）的X線征象，根據(jù)病情和部位，有時需要選定多個投照體位。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X線的檢查方法（2）特殊檢查鉬靶軟X線照相（Molybdenumtargetradiography）：X線束含有不同的波長，線束波在長短決定于X線球管陽極靶面金屬材料的原子序數(shù)。鉬的原子序數(shù)為42，能產(chǎn)生長波射線（軟線）多，穿透力較弱，適用于軟組織X線照相，尤其多用于乳腺疾病的診斷。2.常規(guī)X射線成像的裝置第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置X線的檢查方法（3）造影檢查對人體內(nèi)一些缺乏自然對比的結(jié)構(gòu)或器官，可將密度高于或低于該結(jié)構(gòu)或器官的造影劑引入器官內(nèi)或其周圍間隙，使之產(chǎn)生對比，以顯示其形態(tài)與功能的方法，稱為造影檢查。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置數(shù)字X射線成像裝置是把X射線圖像進行數(shù)字化處理，進行圖像顯示的X射線裝置。計算機X射線攝影（computedradiography,CR）數(shù)字熒光X射線攝影（digitalfluorography,DF）數(shù)字化攝影（digitalradiography,DR）3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）計算機X射線攝影（CR）

將通過被檢者的X射線信息淺影記錄在成像板（imagingplate，IP）中，通過激光對IP板進行掃描，輸出光信號，以光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息輸入計算機處理，形成數(shù)字化的X射線圖像。IP板影像讀取裝置（X射線影像→數(shù)字）控制計算機圖像處理裝置圖像記錄裝置（數(shù)字信號→光信號）圖像存儲裝置（光盤、磁帶等）熒光屏膠片激光照相機CR相片自動洗相機X射線3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）計算機X射線攝影（CR）

成像板IP的原理：IP板在X射線中曝光，形成X射線圖像潛影；用紅色激光逐個像素地掃描IP板(光激勵)，激發(fā)光勵熒光(藍色熒光)，其強度正比于在該像素所接受的X射線照相劑量；通過光電倍增管將藍色熒光轉(zhuǎn)換為電信號，形成數(shù)字化X射線圖像；用鹵素燈照射IP可完全擦去潛像，使IP恢復原來的空白狀態(tài)，重新使用。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）計算機X射線攝影（CR）

成像板IP的原理：3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）計算機X射線攝影（CR）

讀取裝置：暗盒讀取裝置用于讀取暗盒型IP的影像信息，配合傳統(tǒng)常規(guī)x線機使用。無暗盒讀取裝置集投照、讀取于一體，需專用機器，不能與常規(guī)x射線攝影設備匹配，IP在曝光后直接被送到激光掃描部分讀取，潛影消除部分擦除，以供重復使用。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（1）計算機X射線攝影（CR）

計算機圖像處理：CR系統(tǒng)使用高精度掃描及讀出的數(shù)字信號，可通過計算機進行圖像后處理，能夠在大范圍內(nèi)改變影像特性，最終得到穩(wěn)定的、高質(zhì)量的圖像。激光照相機：將數(shù)字X射線影像記錄在專用膠片上。特點：數(shù)字化、影像放大技術、自動窗口技術、多幅照相、始終保持標準的影像密度。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（2）數(shù)字熒光X射線攝影（DF）X射線曝光后經(jīng)影像增強-電視系統(tǒng)（II-TVs）形成亮度增強的熒光影像，電荷耦合器（CCD）或真空攝像管將熒光影像轉(zhuǎn)換成視頻電信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字圖像信號，由計算機進行信息儲存、后處理等過程。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（3）數(shù)字化攝影（DR）：

數(shù)字化攝影系統(tǒng)是通過平板檢測器（flatpaneldetector，F(xiàn)PD）技術將X射線影像直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字影像，所以這種方法屬于直接數(shù)字化X射線成像（directdigitalradiography，DDR）。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（3）數(shù)字化攝影（DR）：DR與CR成像技術比較3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（4）數(shù)字減影技術（DSA）：數(shù)字減影血管造影技術（digitalsubtractionangiography，DSA）是常規(guī)血管造影術和電子計算機圖像處理技術相結(jié)合的產(chǎn)物。利用介入插管技術，對人體檢查部位，在高壓注射器的配合下，分別獲取注入造影劑前后的X射線電視圖像，然后將這兩幅圖像相減，其余組織結(jié)構(gòu)的影像被全部消除，獲得減影后的圖像，就是血管系統(tǒng)的減影像。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（4）數(shù)字減影技術（DSA）：數(shù)字減影血管造影是利用計算機處理數(shù)字化的影像信息以消除骨骼和軟組織影，使造影劑充盈的血管顯影清晰。DSA最常用于心血管病變檢查，對心內(nèi)結(jié)構(gòu)、主動脈瘤、主動脈狹窄及發(fā)育異常等顯示清晰，是現(xiàn)實冠狀動脈的最佳方法。是介入治療不可缺少的技術。優(yōu)點：1、實時成像，尤其在介入治療中可以立即核實導管、導絲的位置。2、繪制血管路徑圖，在介入治療前少量注入造影劑可跟蹤血管路徑并儲存。3、減少碘劑用量，減輕腎病患者負擔。3.數(shù)字X射線成像設備第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置（4）數(shù)字減影技術（DSA）：X射線計算機體層攝影裝置第三節(jié)第二章醫(yī)用放射設備X射線計算機體層攝影裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置X射線計算機體層攝影（X-raycomputedtomography，CT）

又稱“計算機體層攝影”，是利用人體內(nèi)的各種組織對X射線的吸收差異，采用一定的數(shù)學方法，經(jīng)過計算機處理，得出該層面內(nèi)的衰減系數(shù)值在人體內(nèi)的二維分布矩陣，并轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像畫面上的灰度分布，實現(xiàn)建立斷層圖像的現(xiàn)代醫(yī)學成像技術。X射線計算機體層攝影裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT發(fā)展歷程：最早出現(xiàn)于1971年10月，為此，英國科學家HounsfiedG.N獲得1979年諾貝爾醫(yī)學獎。第一階段：從CT的產(chǎn)生到20世紀70年代中期扇形束CT第一代CT：Hounsfied實驗機，線形束，探測器2～3個第二代CT：頭顱專用CT，小扇形束，探測器幾十個第三代CT：扇形束全身CT，旋轉(zhuǎn)－旋轉(zhuǎn)掃描方式第四代CT：環(huán)形探測器CT，探測器數(shù)目500～2000個X射線計算機體層攝影裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT發(fā)展歷程：最早出現(xiàn)于1971年10月，為此，英國科學家HounsfiedG.N獲得1979年諾貝爾醫(yī)學獎。第二階段：20世紀80年代中期“滑環(huán)技術”實現(xiàn)了螺旋掃描第三階段：多排探測器實現(xiàn)了快速容積掃描，即多層掃描目前，已經(jīng)有公司正在開發(fā)平板探測器（FPD）CT，一次旋轉(zhuǎn)即可完成一個器官的掃描，真正實現(xiàn)容積掃描第五代CT：電子束CT（EBCT），又稱超高速CT（UFCT）X射線計算機體層攝影裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置普通X射線影像的缺點：■X射線穿透不同密度和厚度組織結(jié)構(gòu)后的總和投影影像重疊:深度方向上的信息重疊在一起，引起混淆密度分辨率低:對軟組織分辨能力低劑量大1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT成像的基本原理：●體層：受檢體中的一個薄層，又稱之為斷層?！裣袼兀簶?gòu)成圖像的基本單元，是具有一定分辨能力的感光點。對于二維圖像來說，像素就是圖像平面的面積元，按一定的大小和一定的坐標人為劃分。一幅圖像劃分的像素數(shù)越多，像素就越小，畫面就越清晰，攜帶的生物信息量就越大。1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT成像的基本原理：●體素：在受檢體內(nèi)部欲成像的層面上按一定的大小和一定的坐標人為劃分的小體積元。1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT成像：腦內(nèi)出血區(qū)呈高密度影，CT值約45～90Hu之間實質(zhì)性腫瘤CT表現(xiàn)為高密度影囊性腫瘤為低密度影1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT技術和指標：1、窗寬和窗位CT圖像的像素值范圍為4096，顯示4096個灰度級，人眼只能識別最多64個灰度級，在圖像顯示時一般只顯示感興趣的一段CT值，這段CT值范圍叫窗寬，其中心位置的值叫窗位。1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT技術和指標：2、空間分辨率叫高對比度分辨率，指圖像中比度最大（CT值最大和最?。┑膬牲c之間的分辨能力。3、密度分辨率低對比度分辨率，指分辨對比度較小(CT值之差小于100HU)的物體微小差別的能力。1.X射線計算機體層攝影裝置的成像原理第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT技術和指標：4、偽影在圖像中存在，但實際物體中不存在的圖像5、CT主要指標掃描時間、掃描方式、斷層厚度、重建時間、重建矩陣、探測器數(shù)目、球管熱容量及球管焦點。2.X射線計算機體層攝影裝置的組成第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置基本構(gòu)造：（一）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：X線高壓發(fā)生器、X線管、準直器、濾過器、探測器、掃描架、掃描床、前置放大器及接口電路（二）計算機及重建系統(tǒng)（三）圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng)：顯示器、光驅(qū)、多幅照相機、激光照相機、洗片機等2.X射線計算機體層攝影裝置的組成第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置掃描架控制臺（顯示）高壓發(fā)生器電源控制

計算機系統(tǒng)成像系統(tǒng)的核心掃描床3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT平掃：分普通掃描和螺旋掃描，應用于所有部位。強化掃描：靜脈注射造影劑，掃描一般為螺旋掃描和時相掃描。（2）高分辨CT利用高毫安秒、薄層厚、大矩陣及骨重建算法來實現(xiàn)高空間分辨率，一般用于觀察骨質(zhì)細微結(jié)構(gòu)及肺內(nèi)微細結(jié)構(gòu)。3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT-單束平移—旋轉(zhuǎn)方式[第1代（1970）]平移采集160個數(shù)據(jù)*旋轉(zhuǎn)180°每次掃描共采集28800個數(shù)據(jù)；計算80×80矩陣的圖像，6400個像素；一幅圖像約需5min一次檢查約需35min。應用范圍：腦3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT-窄扇形束掃描平移—旋轉(zhuǎn)方式

[第2代（1972）]扇角：15°～20°步幅：5°～10°；X球管1個，檢測器20～30個；一幅圖像需時20～60s；應用范圍：頭部3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT-廣角扇束形旋轉(zhuǎn)—旋轉(zhuǎn)（常用）

[第3代（1976）]一幅圖像需時約5s；應用范圍：全身（心臟除外）30°～60°300～1000個3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT-反扇束形靜止—旋轉(zhuǎn)（常用）

[第4代（1978）]一幅圖像約需2s;應用范圍：全身。特點：掃描時間短，較好消除運動偽影。400～1500個檢測器組成靜止環(huán)形檢測器環(huán)3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（1）普通CT-電子束CT[第5代（1980開始研制）]Electronbeamcomputedtomography，EBCT也稱為超高速CT，ultrafastcomputedtomography，UFCT主要構(gòu)成：電子槍、聚集線圈、偏轉(zhuǎn)線圈、8排探測器群、臺面高速運動的檢查床、控制系統(tǒng)。電子束經(jīng)聚焦偏轉(zhuǎn)轟擊平行鎢靶環(huán)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的X射線源，代替了X射線管和探測器的機械運動，所以可實現(xiàn)高速掃描，掃描時間縮短到毫秒級，故在心臟大血管、血流檢查、血管造影的CT成像方面，EBCT的性能更優(yōu)。3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（2）螺旋CT掃描軌跡為螺旋曲線，故稱螺旋CT3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（2）螺旋CT1）掃描方式與供電方式：①掃描方式：X線管繞被查人體勻速單向旋轉(zhuǎn)，人體勻速前進優(yōu)點：①掃描速度高：減少運動偽影；②無采集數(shù)據(jù)遺漏：容積數(shù)據(jù)，任意位置、任意方位重建圖像。②供電方式：滑環(huán)（slipring)，碳刷在滑環(huán)上運動完成機架旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分饋電和信號傳遞，無電纜的纏繞，機架單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置（2）螺旋CT2）多層面掃描螺旋CT（1998）單層螺旋CT：線束寬度近似于層厚；多層螺旋CT：線束以X射線管為頂點，呈四棱錐形。單層探測器多層探測器X光管X光管3.X射線計算機體層攝影裝置的演進第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置CT的優(yōu)缺點：●優(yōu)點：真正斷面像：準直系統(tǒng)準直，無層面外組織結(jié)構(gòu)干擾；軟件處理重建，獲得診斷所需多方位像。密度分辨力高：嚴格準直，靈敏探測器；窗口技術，灰階可調(diào)節(jié)；無斷層外干擾?？勺龆糠治觯簻y量μ值，定量分析?！窬窒扌裕嚎臻g分辨力仍低于常規(guī)X線檢查；不是所有臟器都適合CT檢查（如空腔性臟器、胃腸道）CT定位、定性診斷的準確性仍受各種因素的影響（病變部位、大小、性質(zhì)、病程長短）；不能反映臟器的功能、生化信息（基本上只反映解剖學方面的性質(zhì)）。第四節(jié)第二章醫(yī)用放射設備課程回顧第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器第一節(jié)概述第二節(jié)醫(yī)用X射線診斷裝置第三節(jié)X射線計算機體層攝影裝置

第四節(jié)第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備課程回顧第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器本節(jié)主要內(nèi)容第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器核醫(yī)學及核醫(yī)學成像基礎知識：核醫(yī)學的定義，核醫(yī)學物理知識（原子的結(jié)構(gòu)，核素、同位素、同質(zhì)異能素的概念，核衰變，射線與物質(zhì)的相互作用），核醫(yī)學儀器的主要原理。γ照相機：γ照相機的基本結(jié)構(gòu)、成像原理、探頭組成、主要性能指標，數(shù)字式γ相機。單光子發(fā)射型計算機斷層裝置：SPECT的數(shù)據(jù)采集原理，γ相機型SPECT的結(jié)構(gòu)，SPECT的主要性能參數(shù)，SPECT的臨床應用及特點，SPECT/CT，圖像采集與重建。正電子發(fā)射型計算機斷層裝置：PET的物理基礎，PET的結(jié)構(gòu)，PET的主要性能參數(shù)，PET/CT，圖像采集與重建。其他核醫(yī)學診斷儀器：放射免疫γ計數(shù)器，臟器功能動態(tài)檢查儀，放射性藥物活度測量計。課程重點第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器核醫(yī)學成像的物理基礎；γ相機、SPECT和PET的基本結(jié)構(gòu)；圖像重建方法。掌握熟悉了解核醫(yī)學的檢查儀器主要有哪些？SPECT與CT在成像方面的區(qū)別；SPECT與PET的區(qū)別。必備的輻射防護知識。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器什么是核醫(yī)學？利用放射性核素及其標記物（化合物或生物制品）發(fā)出的核射線對疾病進行診斷、治療和生物醫(yī)學研究。（NuclearMedicine）（核技術+醫(yī)學）核醫(yī)學臨床核醫(yī)學實驗核醫(yī)學診斷核醫(yī)學治療核醫(yī)學體外診斷體內(nèi)診斷放射性核素顯像功能檢查第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器實驗核醫(yī)學的作用發(fā)展、創(chuàng)立新的診療技術和方法推動臨床核醫(yī)學的發(fā)展研究醫(yī)學領域的疑難問題實驗核醫(yī)學相當于外科學的解剖學和生理學，為正確應用核技術提供理論基礎。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器臨床核醫(yī)學的作用是利用放射性核素及其標記物診斷和治療疾病的臨床醫(yī)學內(nèi)容，是核醫(yī)學的重要部分。包括體外測定、顯像診斷和核素治療。1.核醫(yī)學基礎：（1）基本概念第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器原子與原子結(jié)構(gòu)原子（atom）是構(gòu)成元素的基本單位；是一種元素能保持其化學性質(zhì)的最小單位。核外電子都有自己的固定軌道。原子核（nucleus）由質(zhì)子（proton）和中子（neutron）組成，二者統(tǒng)稱為核子（nucleon）。質(zhì)子帶有一個單位正點荷（+），而中子不帶電荷。1.核醫(yī)學基礎：（1）基本概念第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器核素nuclide■

X

為元素符號■

Z為質(zhì)子數(shù)■

A為質(zhì)量數(shù)■

N為中子數(shù)■質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)(N)之和，即A=Z+N=激發(fā)將質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同，并且原子核處于相同能級狀態(tài)的原子，稱為一種核素。原子核處于一定的能量狀態(tài)，能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)，能量較高的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。X-ATc-99m第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器同位素isotope將具有相同的原子序數(shù)（質(zhì)子數(shù)相同，即它們在元素周期表中占據(jù)相同的位置），但中子數(shù)不同（即質(zhì)量數(shù)不同）的核素，互稱為同位素。同質(zhì)異能素isomer具有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)，處于不同能量狀態(tài)的核素稱為同質(zhì)異能素。1.核醫(yī)學基礎：（1）基本概念第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器核素分類穩(wěn)定性核素（StableNuclide）：原子核不會自發(fā)發(fā)生核變化的一類核素。放射性核素（Radionuclide）：原子核能自發(fā)地不受外界影響（如溫度、壓力、電磁場），也不受元素所處狀態(tài)的影響，能自發(fā)釋放出一種或幾種核射線，同時衰變?yōu)榱硪环N核素的不穩(wěn)定性核素（UnstableNuclide）。（只和時間有關）1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器放射性衰變radiationdecay核素由于核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級調(diào)整，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌雍嘶蜃园l(fā)地發(fā)生核能態(tài)變化，同時釋放一種或一種以上的射線，這一變化的過程稱為放射性衰變，或蛻變（簡稱核衰變）。核衰變是由原子核內(nèi)部的矛盾運動決定的；原子核的穩(wěn)定性取決于核子之間的核力和質(zhì)子之間的靜電排斥力的相對大小，與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的比例密切相關。1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器放射性衰變radiationdecay母核（ParentNuclide）、子核（DaughterNuclide）+……核衰變的方式α衰變、β衰變（β+、β-

）、γ衰變、電子俘獲1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：

α衰變αdecay++Q+++++++++4.937MeV1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：

β-衰變β-decay+++－++++++Q+++1.71MeV1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：

β+衰變β+decay++++Q++++++++1.655MeV1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：

β+衰變β+decay+++1.655MeV1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變湮滅輻射PET顯像基礎第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：

γ衰變γdecay+++γ+++++γ++Q++0.141MeV激發(fā)態(tài)基態(tài)1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變Γ照相機和SPECT顯像基礎第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：電子俘獲electroncapture1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變++Q+++++++EC后，內(nèi)層軌道出現(xiàn)空缺原子狀態(tài)很不穩(wěn)定第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

放射性衰變：電子俘獲electroncapture++特征X射線CharacteristicX-ray++俄歇電子AugerElectron1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（2）核衰變++Qα衰變β-衰變β+衰變γ衰變EC衰變++Q++Q+++Q+++Q第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用帶電粒子光子α、β-、

β+等帶電粒子X射線、γ射線等光子第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

帶電粒子與物質(zhì)的相互作用（1-1）：電離ionization帶電粒子通過物質(zhì)時，與物質(zhì)的原子核核外電子發(fā)生靜電作用，使電子脫離軌道束縛成為自由電子；失去電子的原子成為離子。帶電粒子自由電子第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

帶電粒子與物質(zhì)的相互作用（1-2）：激發(fā)excitation帶電粒子激發(fā)態(tài)的原子不穩(wěn)定，很快以釋放光子或熱量的形式恢復到基態(tài)。電離和激發(fā)是射線探測器測量射線的物質(zhì)基礎，也是射線引起電離輻射生物效應的主要機制。帶電粒子電荷量越大、速度越慢、物質(zhì)密度越高，電離密度越大。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

帶電粒子與物質(zhì)的相互作用（2）：散射scattering帶電粒子運動方向發(fā)生改變運動方向改變而能量不變，稱為彈性散射。α粒子質(zhì)量大，運動路徑基本上是直線，散射不明顯；β-粒子質(zhì)量小，運動路徑是曲線，散射較為明顯。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

帶電粒子與物質(zhì)的相互作用（3）：軔致輻射帶電粒子受到原子核電場作用，只是其本身的運動方向和能量發(fā)生改變，多余的能量以X射線的形式輻射出來。軔致輻射釋放的能量與介質(zhì)的原子序數(shù)的平方成正比，與帶電粒子的質(zhì)量成反比，并隨帶電粒子的能量增大而增大。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

帶電粒子與物質(zhì)的相互作用（4）：湮滅輻射511keV511keVPositronElectron

能量耗盡，與物質(zhì)中的自由電子結(jié)合，轉(zhuǎn)化為兩個方向相反、能量各為511keV的γ光子，自身消失。湮滅輻射是正電子顯像的基礎，PET探測的是湮滅輻射產(chǎn)生的兩個γ光子。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1.核醫(yī)學基礎：（3）射線與物質(zhì)的相互作用

光子與物質(zhì)的相互作用（1）：光電效應γ光子光電子全部能量γ射線測量儀器探測的就是光電效應產(chǎn)生的光電子10100010101100第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器2.核醫(yī)學儀器的主要原理

(1)電離作用帶電粒子（α、β等）光子（x、γ）電荷數(shù)電流射線的性質(zhì)和活度電離探測器：電離室、正比計數(shù)器、蓋革計數(shù)器等第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器2.核醫(yī)學儀器的主要原理

(2)激發(fā)-熒光帶電粒子（α、β等）光子（γ）NaI激發(fā)退激熒光電路次級電子射線的性質(zhì)和活度第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器2.核醫(yī)學儀器的主要原理

(3)感光作用（自顯影技術）帶電粒子（α、β等）光子（x、γ）定性、定量、定位鹵化銀淺影次級電子定影帶電粒子感光銀離子被還原成黑色的金屬銀顆粒；顆粒的多少與射線的強弱成正比；對放射性進行定性、定量和定位的觀察作業(yè)咱們班現(xiàn)有五行八列的座位，你給全班發(fā)了1000元錢，每位同學拿到的錢可能不一樣。現(xiàn)在想知道每位同學分別拿了多少錢，請問如何實現(xiàn)？

閃爍探測器一、結(jié)構(gòu)與原理為能量轉(zhuǎn)換器，將探測到的射線能量轉(zhuǎn)換成可以記錄的電脈沖信號

閃爍熒光photoelectriceffect電子數(shù)倍增電子流(電位降)

一個入射光子產(chǎn)生一個閃爍事件產(chǎn)生一個脈沖

Basicprincipleofscintillationdetector二、應用

主要應用于血、尿等各類組織樣品及體外分析標本的放射性測量第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器1957年Anger研制出第一臺γ照相機，稱之為Anger照相機，1963年在日內(nèi)瓦原子能和平會議上展出。它克服了逐點掃描打印的不足，使核醫(yī)學顯像走向現(xiàn)代化階段

（一）結(jié)構(gòu)與原理組成：探頭,機架,電子學線路,計算機,顯示系統(tǒng)裝置

原理：探測到光子經(jīng)電子學線路分析形成脈沖信號，經(jīng)計算機采集,

處理,最后以不同灰度或色階顯示二維臟器顯影或放射性分布

（二）應用

各種臟器靜態(tài)顯像，快速連續(xù)動態(tài)顯像，附有特殊裝置，可進行全身顯像

顯像儀器

相機第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器

（一）結(jié)構(gòu)與原理組成：在高性能相機上增加了支架旋轉(zhuǎn)的機械部分、斷層床、圖像重建軟件

SPECTDavidKuhl1959年用雙探頭的掃描機進行斷層掃描，并進一步研制和完善斷層顯像儀器，使得SPECT和PET成為核醫(yī)學顯像的主要方法單光子計算機發(fā)射斷層顯像儀第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器原理：探頭圍繞受檢對象或部位呈180和/或360旋轉(zhuǎn)， 從多角度、多方位采集一系列平面投影像，經(jīng)計算 機圖像處理系統(tǒng)重建獲 得橫斷層面、冠狀面和 矢狀面影像。目前已發(fā)展到雙探頭、三探頭，且增加了新的功能。（二）應用

各種臟器動靜態(tài)斷層顯像及全身顯像。為核醫(yī)學最廣泛應用的顯像儀器，三級甲等醫(yī)院必 備儀器。第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器SPECT單光子計算機發(fā)射斷層顯像儀1英寸切割晶體符合線路SPECT18F-FDG顯像（冠狀面）

1英寸切割晶體符合線路SPECT99mTc-MDP全身骨顯像

前位后位肺部腫物第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器SPECT單光子計算機發(fā)射斷層顯像儀同時提供功能血流灌注、代謝影像和解剖形態(tài)結(jié)構(gòu)影像，為臨床提供科學診斷依據(jù)第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器SPECT/CTPET

發(fā)射

+正電子放射性核素在體內(nèi)經(jīng)湮滅輻射產(chǎn)生兩個能量相同、方向相反的511keV

光子同時入射至互成180環(huán)繞人體的多個探測器而被接收，把這些光子對按不同的角度分組，可獲得放射性核素分布在各個角度的投影。常用發(fā)射正電子核素主要有：18F、碳[11C]、氧[15O]、氮[13N]、嗅[76Br]等。511KeVGammaRay511KeVGammaRay+-

DD（一）結(jié)構(gòu)與原理

PET主要由探測系統(tǒng)包括晶體、電子準直、符合線路和飛行技術，計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，圖像顯示和斷層床等組成。正電子發(fā)射計算機斷層顯像儀，positronemissiontomography第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器（二）應用動靜態(tài)斷層顯像、定量分析，是腫瘤、神經(jīng)和心血管疾病診斷與臨床醫(yī)學研究應用的重要設備。目前最先進的PET是探頭多環(huán)型、模塊和3D結(jié)構(gòu)。探頭晶體除外經(jīng)典鍺酸鉍（BGO），已推出硅酸镥（LSO）硅酸釓（GSO）和混合型晶體，如LYSO。近年來，PET與CT合二為一的顯像設備問世，稱之PET/CTPET正電子發(fā)射計算機斷層顯像儀，positronemissiontomography第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器PET/CT以PET特性為主，同時將PET影像疊加在CT圖像上，使得PET影像更加直觀，解剖定位更加準確。

第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器女性患者，50yr，非霍奇金病8年。CT(上):左腋下腺病；PET-FDG(中):CT見病變部位呈明顯局限性異常FDG攝取增高；PET/CT(下):病變組織的功能代謝狀況和定位明確功能測定儀功能測定儀由一個或多個探頭、電子線路、計算機和記錄顯示裝置組成。其對射線的探測原理見上述閃爍探測器。（一）甲狀腺功能測定儀采用帶張角型準直器的閃爍探頭和定標器組合的裝置。應用:甲狀腺攝碘功能測定。a：正常志愿者b：甲亢c：甲亢高峰前移d：甲低第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器（二）腎圖儀

腎圖儀由帶鉛屏蔽殼和準直器的閃爍探頭和計數(shù)率儀的微機組成。將檢查時獲得腎圖曲線相應計數(shù)率和參數(shù)結(jié)果記錄并打印在報告紙上。應用對上尿路通暢情況和腎功能作出判斷。功能測定儀第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器其他儀器一、液體閃爍計數(shù)器

液體閃爍計數(shù)器（liquidscintillationcounter）是使用液體閃爍體（閃爍液）接受射線并轉(zhuǎn)換成熒光光子的放射性測量儀。主要測量3H、14C等發(fā)射低能β-射線的放射性核素，例如用于14C-尿素呼氣試驗測幽門螺桿菌和由于實驗核醫(yī)學研究。液體閃爍計數(shù)器第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器二、活度計活度計（radioactivitycalibrator）是用于測量并直接給出放射性藥物或試劑所含放射性活度的一種專用放射性計量儀器。它主要由探頭、后續(xù)電路、顯示器及計算機系統(tǒng)組成?；疃扔媷乙?guī)定惟一強制檢定的計量工具其他儀器第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器三、污染、劑量監(jiān)測儀

主要用于放射防護。表面污染監(jiān)測儀用于對工作人員體表、衣物表面和工作場所有無放射性沾染的檢測。劑量監(jiān)測儀用于測量工作場所的照射劑量和放射性工作人員的吸收劑量。

其他儀器第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器個人劑量儀

個人劑量監(jiān)測儀是用來測量個人接受外照射劑量的儀器，其射線探測器部分體積較小，以佩帶在人體的適當部位。主要有①筆式劑量儀，又稱個人劑量筆，是一種專門用于監(jiān)測個人接受劑量的袖珍劑量儀。②膠片劑量計使受照射膠片產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯影、定影處理后用黑度計測量膠片的變黑程度，黑度與受照射劑量成正比，以此度量受照射劑量的大小。③熱釋光劑量儀稱為熱致發(fā)光體的固體發(fā)光材料作為射線探測元件。其他儀器第四節(jié)核醫(yī)學與核醫(yī)學儀器醫(yī)用放射治療設備第五節(jié)第二章醫(yī)用放射設備1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1942年原子反應堆問世，制造出多種人工放射性同位素50年代Co60治療機出現(xiàn)60年代醫(yī)用電子感應加速器、醫(yī)用電子直線加速器應用于臨床70年代開始對中子、質(zhì)子、負π介子和重離子等的應用進行研究，出現(xiàn)X-刀和γ-刀

80年代后對惡性腫瘤的70％進行放射療第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備1、腫瘤放射治療學的歷史2、放射治療的原理第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備放射治療學是利用核射線（X、γ、β和中子流等）對疾病進行輻射治療的學科。放射治療的基本原理是當射線達到一定劑量時，射線照射對病變細胞有抑制和殺傷作用。射線通過直接效應和間接效應置癌細胞于死地。據(jù)1989年統(tǒng)計，全世界40億人口中每年有600萬人得癌癥。在我國上海、江蘇、浙江、福建等地，腫瘤已列為第一位；北京、天津等地列為第二位。在美國，肺癌占第一位，大腸癌占第二位；我國胃癌占第一位，肺癌占第二位。食管癌在世界有三個高發(fā)區(qū)，中亞里海沿岸、南部非洲地區(qū)和我國華北地區(qū)。我國華南以鼻咽癌較常見，東北胃癌占首位，西南地區(qū)肺癌占首位。經(jīng)過各種治療，各種癌癥的平均5年生存率已達48％。3、世界各國腫瘤發(fā)病情況第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備（1）放射性同位素發(fā)射出的α、β、γ線（2）X射線治療機和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的X射線（3）各類加速器產(chǎn)生的電子束、質(zhì)子束、中子束、負π介子和重離子束等第一類放射源用作體外照射、腔內(nèi)照射或組織間照射，也可用口服或靜脈注射將放射性核素注入人體，進行內(nèi)用同位素治療。第二、三類放射源只能用于體外照射。

4、放射治療用的放射源有三大類：第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備放射治療的方法有三種：貼敷法、腔內(nèi)照射法和體外照射法。5、腫瘤放射治療的方法第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備1．X射線管2．高低電壓發(fā)生器3．控制系統(tǒng)4．機械裝置和輔助設備6、X射線治療機

基本結(jié)構(gòu)第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備X射線管是kV級X射線治療機的心臟，是產(chǎn)生X射線的關鍵部件。它主要包括陰極（燈絲）和陽極（鎢靶）兩大部分。6、X射線治療機

X射線管第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備高低電壓發(fā)生器包括低壓部分和高壓部分。低壓部分主要是燈絲變壓器，電壓可以調(diào)節(jié)，供給燈絲進行加熱，以便形成“電子源”。高壓部分可以產(chǎn)生幾百千伏(kV)的高電壓。該電壓一般是采用自耦變壓器調(diào)節(jié)。高電壓加在球管陽極，以便在鎢靶和燈絲之間形成加速電場。6、X射線治療機

高低電壓發(fā)生器第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備X射線治療機的控制中心各種控制電路和控制臺上的開關調(diào)節(jié)旋鈕各種監(jiān)視儀表可以進行電源控制、電壓和電流的調(diào)節(jié)、工作方式的選擇等操作。6、X射線治療機

控制系統(tǒng)第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備完整的機械裝置相應的輔助設備支架立柱導軌患者床定位裝置、顯示裝置和存儲與輸出裝置等設備。6、X射線治療機

機械裝置和輔助設備第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備由于kV級X射線治療機所產(chǎn)生的X射線能譜比較復雜，其中的低能X射線對治療不但無益，反而會造成皮膚量過高，因此，每臺X射線治療機都要根據(jù)不同的管電壓配備適當材料、適當厚度的濾過板，用濾過之后的X射線進行放射治療。6、X射線治療機

濾過板第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備燈絲通電加熱陰極形成局部電子云團（“電子源”）陽極與陰極之間施加正向高電壓（管電壓）在鎢靶和燈絲之間形成正向強電場在正向強電場的作用下，“電子源”向鎢靶高速運動電子撞擊鎢靶，產(chǎn)生于治療病變的kV級X射線6、X射線治療機kV級X射線治療機的基本工作原理第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備X射線治療機有以下幾種：接觸治療機，治療皮膚癌，管電壓10－60千伏；表層治療機，治療淺層，管電壓60－140千伏；中層治療機，治療皮下中層組織，管電壓140－180千伏；深部治療機，治療組織深部的病灶，管電壓180－250千伏。

6、X射線治療第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備放射性核素鈷-60發(fā)射出的γ射線可以達到兆伏(MV)級能量具有更強的穿透能力可以治療淺表組織的病變適合于治療更深處的病變結(jié)構(gòu)比較簡單，制造和運行成本都比較低，自20世紀60年代起，外照射鈷-60治療機就逐步取代了kV級X射線治療機而成為臨床放射治療設備的主流機型7、鈷-60（60CO）治療機第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備

7、鈷-60（60CO）治療機第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備鈷-60治療機按結(jié)構(gòu):固定式和旋轉(zhuǎn)式固定式鈷-60治療機是早期產(chǎn)品，已被旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機逐步取代。旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機的機架可以作360o旋轉(zhuǎn)，機頭也可朝一定方向移動，照射起來方便，可以做多種治療，如等中心治療、切野照射等，有些還能作鐘擺照射和定角照射等等。7、鈷-60（60CO）治療機第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備治療機頭準直器治療機架治療機床控制操作部分7、鈷-60（60CO）治療機第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備旋轉(zhuǎn)式鈷-60治療機的基本結(jié)構(gòu)射線的劑量分布特性不夠理想，皮膚受量較大，能量不可調(diào)節(jié)，適應證受到一定限制需要定期換源，對工作人員具有較大的放射危險性。主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，因此，在中小醫(yī)院，目前仍有一定的市場。7、鈷-60（60CO）治療機第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備鈷-60治療機的優(yōu)缺點1．概述輸出能量較高劑量分布特性較好輸出不同能量的光子(X射線)不同能量的電子醫(yī)用電子直線加速器是放射治療領域的主流機型6、醫(yī)用加速器第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備支臂式滾桶式支臂式機架的特點:

主機和所有元器件都安裝在一個房間內(nèi)，結(jié)構(gòu)比較緊湊滾筒式機架結(jié)構(gòu):

主要部分被安裝在假墻后面的滾筒上，治療室顯得比較簡潔不論哪種形式，都有一個基礎底架，水平安裝在地基上并與地基固定。6、醫(yī)用加速器第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備醫(yī)用電子加速器基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：

加速管

微波源

電子槍

真空系統(tǒng)

束流輸出系統(tǒng)

水冷系統(tǒng)

治療床系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)6、醫(yī)用加速器第五節(jié)醫(yī)用放射治療設備醫(yī)用電子直線加速器的基本結(jié)構(gòu)原理加速管是加速器的核心部件微波源是磁控管或速調(diào)管，提供10cm波段的電磁波(頻率為2998MHz或2856MHz)

電子槍發(fā)射供加速的電子真空系統(tǒng)由鈦泵和真空器件構(gòu)成，作用是保持加速管內(nèi)部和電子槍等部位的高度真空狀態(tài)，以避免燒壞燈絲、腔內(nèi)打火和能量損失等束流輸出系統(tǒng)主要在