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第1页/共38页外照射放射治疗设备第2页/共38页第三讲外照射放射治疗设备第3页/共38页 外照射的放疗设备X射线束与X射线机γ射线束与γ射线单位60CO远距离治疗机模拟定位机与CT模拟定位机粒子加速器总论直线加速器详解本科室的直线加速器详细讲解直线加速器常见的故障和处理方法安全防护第4页/共38页 X射线束与X射线机能量范围：临床使用的X线束典型能量范围：10kvp—50MV之间，由动能为10keV—50MeV的电子打靶产生。原理：1.电子打靶大部份在靶内转换为热能。 2.特征辐射和韧致辐射X射线第5页/共38页特征辐射概念回顾：由入射电子与靶材料的原子轨道电子间的相互库伦作用产生（碰撞损失） 电子壳层跃迁发射的光子能谱是不连续的，能量由发生跃迁的特定靶原子决定，因而称为特征辐射第6页/共38页韧致辐射（连续谱）X线概念回顾：韧致辐射X线由入射电子与靶材料的原子核之间的相互库伦作用产生。入射电子减速以韧致辐射光子损失一部分动能。能谱：韧致辐射可能产生的光子能谱范围为0到入射电子动能，形成连续的辐射能谱。第7页/共38页临床X射线束临床用X射线谱是由连续的轫致辐射光谱上叠加靶材料的线状特征辐射光谱组成。轫致辐射光谱由X线靶产生，特征辐射能谱则与靶和射线路径上的衰减材料有关。e.g：100kev的电子打击钨靶产生的X射线中，大约有20%是特征辐射光子，80%是轫致辐射光子。第8页/共38页X射线质的描述描述参数：光子束的光谱半价层（half-value layer，HVL）标称加速电位（nominal accelerating potential，NAP）射线束在组织等效介质里的穿透能力第9页/共38页X射线光谱是最能准确描述射束质的，但它非常难测量。半价层（HVL），用于描述浅层x射线和深部x射线能级的射线质。标称加速电位（NAP），描述兆伏级x射线束的质。可以通过测量标称源轴距（SAD）100cm时，10*10cm射野中深度为10cm和20cm处的电离比来确定。目前剂量学规范建议用水模体中10cm处的组织体模比或百分深度剂量（PDD）来表示兆伏级射线束的有效能量第10页/共38页放射治疗用的X射线机放疗用的浅层和深部X射线均由X线机产生X线管（coolidge氏管）内产生x射线束的电子由加热灯丝（阴极）产生，并由高压发生器提供的直流静电场对其真空中向靶（阳极）方向进行加速。浅层和深部X线范围的X线生产效率仅为1%或更少。绝大部分电子线动能沉积在靶内（=99%）并转化为热量。靶材料必须具有高原子序数与高熔点第11页/共38页γ射线束和γ射线单位γ射线放射源是人造放射性同位素组成远距离治疗机组成部件：放射性辐射源（包括射线准直器和容源器）等中心旋转的机架与支座患者治疗床面机器控制台 第12页/共38页远距离治疗辐射源圆柱型放射源的直径通常为1-2cm辐射源的直径越小，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处可提供100-200cGy/min的剂量率。60Co核素以5.26年半衰期衰变为60Ni并释放最大能量为320kev的β线和能量为1.17Mev及1.33Mev的两种γ射线。常用的辐射源包括：60Co，Cs-137等第13页/共38页60Co治疗机放射源治疗头内容纳钴源，由屏蔽铅的不锈钢外壳和源驱动机构组成。放射源位移有两种方式：抽屉式和旋转式靶区处方剂量由两个计时器控制执行：主计时器和辅助计时器。几何半影第14页/共38页钴-60治疗机的半影 半影指的是在照射野边缘，随着距射线束中心轴距离的增加，剂量迅速变化的区域。半影通常定义为在照射野的边缘，剂量分别为射线束中心轴剂量80%和20%的两点之间的宽度。 按照半影的不同成因，半影可分为散射半影、穿射半影和几何半影。第15页/共38页模拟定位机与CT模拟定位机靶区定位和射野设计的主要步骤为：病人资料获取确定靶区与邻近器官的位置信息定义和标记病人坐标系统设计治疗照射野将数据传输至治疗计划系统生成用于治疗验证的影像第16页/共38页现在模拟定位机可提供以下功能肿瘤与相邻正常组织定位治疗模拟治疗计划验证治疗监控第17页/共38页CT模拟定位机平面治疗床：它使得患者在模拟定位时的体位与在兆伏级治疗机的体位可以保持一致。激光标示系统：有两种类型包括，安装在旋转机架上的激光灯和一套由一支安装在墙上可沿患者头脚方向运动的移动激光灯和两支固定的横向激光灯组成的系统。虚拟模拟机：由一套软件系统组成。用软件可以使用数字重建放射照片进行治疗模拟。第18页/共38页粒子加速器包括：电子直线加速器、电子回旋加速器、电子感应加速器、回旋加速器。粒子进行加速的基本条件：被加速的粒子必须带电在粒子加速路径上必须有电场第19页/共38页直线加速器医用直加属于循环式