加速器(六)辐射系统研究报告.ppt

辐射系统 目录 辐射头功能 X辐射系统 电子辐射系统 常见辐射头结构 校准方法 一、辐照头功能 运用射线调制技术，将加速管产生的自然分布的辐射束流转换为满足临床需要的具有一定均匀性和对称性要求的辐射束流； 应用射线准直部件，将辐射束流限制在一定的照射区域内，得到临床需要的不同尺寸的辐射野。 二、X辐射系统 1、X射线靶 分固定式和移动式两种：对只提供X射线的低能医用电子直线加速器，靶组件是固定式的，通常是与加速管焊接在一起的。对可提供X射线和电子束两种辐射质的医用电子直线加速器（一般为中高能机），均采用移动式靶机构。 移动式靶组件又分内置式和外置式两种形式。内置式其靶组件的主体在偏转盒内引出窗上方真空区域内，外置式则在引出窗下方非真空区域。 移动式靶组件设置有多个工位，总体上分X射线和电子束两大工位类型：X射线工位上焊接有重金属靶块，其作用是将从加速管直接或经偏转系统引出的电子束通过轰击重金属靶产生韧致辐射形成最初的X辐射线束。电子束工位一般为中空的通道或在通道中焊接有一层轻金属箔，其作用是让从加速管直接或经偏转系统引出的电子束无阻拦地或经过一定程度初级散射后通过。 为获得高的X射线产额，靶材料均选用高Z（原子序数）材料，即重金属材料。如钨、金等。当电子束打靶能量≥10MeV，就会产生中子射线，即中子污染。 内置靶 2、 X辐射准直系统 术语： 准直系统：产生一定形状轮廓辐射野的部件称为准直系统 规则野准直系统：产生规则形状（方形、矩形或圆形）轮廓辐射野的部件称为规则野准直系统 X辐射规则野准直系统包括： 初级准直器 次级准直器 附加准直器 2.1初级准直器(Primary Collimator) ： 形状为圆锥形孔的准直器又称初级准直锥，安装在电子引出窗（或靶）下方，为电子辐射和X辐射所共用。 作用：一方面它决定了该加速器所能提供的最大辐射野范围，另一方面，它阻挡了最大辐射野范围外的由辐射源产生的初级辐射。 设计原则： 材料：钨合金、贫化铀、铅 锥孔的确定： 距源100cm处直径为49.5cm的圆形辐射野，该圆形区域称为M区域。（初级准直器半锥角约为14°） 准直锥上孔直径：辐射源的直径限制在直径4mm以内位置 2.2 次级准直器(Secondary Collimator) 由上下两层光阑组成，两层光阑垂直交叉布局，四个光阑的工作面在空间形成四棱锥体，对辐射束加以准直。俗称上下光阑 根据开合运动的对称性分类： a．对称准直系统 b. 非对称准直系统 a．对称准直系统 每对光阑只能同时相向闭合或相离打开。通过上下两对光阑的开合运动，可形成相对于辐射束轴对称的方形辐射野或矩形辐射野。 b.非对称准直系统-独立准直器 每块光阑可以独立运动，也可成对联动，光阑还可穿过束流轴线。称之为非对称准直系统（有的设计保留一对对称光阑） 非对称准直系统应用 主要用于常规矩形野照射、半野（切线野）照射、可扩展进行动态楔形照射。 当一侧矩形准直器恰好位于射线中心轴的位置时，由此形成切线射野 。 设计原则 材料：钨、铅、贫化铀 为了减少X射线在准直器侧壁的散射和准直器边缘部分的透射半影，光阑的内侧面应与射线的发射方向相切。 光阑的厚度要足够厚，以确保x射线穿过准直器的透射量应小于中心射线强度的2％。 辐射野光学模拟系统 遮光板 由于加速管靶点尺寸、光源尺寸、射线和光线的复杂性、制造误差等因素的影响，通常光野常常比射野略大，特别是上光阑，为了改善光射野的重合性，在光阑下表面增加一薄片，称之为遮光板。 铝、薄铜片 2.3 附加准直器 立体定向或适形放射治疗 圆形准直器 多叶准直器 多叶准直器 适形调强 2.4 X辐射的均匀分布 标准术语： (1)X辐射野的均整度 (2)X辐射野的对称性 3.1 X辐射野的均整度 定义：是指在一个辐射野的限定部分内，最高与最低吸收剂量之比。测量时使标准体模入射面与辐射束轴垂直，并在其特定深度与规定的辐射条件下测量吸收剂量。 X射线辐射野均整区的划分 ： 上图中ｄｍ、ｄｄ数值 ： 表中的LＦ为方形射野边长 x辐射野均整度的要求： 在标准试验条件下，在吸收剂量率的全部范围内，对应每一标称能量，测量辐射野内最大吸收剂量点与辐射野内最小吸收剂量点吸收剂量的比值： a．对5cm×5 cm至30 cm×30 cm辐射野，不得大于106％； b．对大于30 cm×30 cm至最大方形野，不得大于110％； 图例： 2.4.1 X辐射野的对称性 定义：是指均整区域内对称于射线束轴的任意两点吸收剂量之最大比值。 Ｘ辐射野对称性的要求： 在标准试验条件下，对大于5cm×5cm的所有辐射野，均整区域内对称于射线束轴的任意两点吸收剂量之最大比值(大值比小值)不得大于103％。 2.4.2 X辐