醫(yī)用直線加速器

1、醫(yī)用直線加速器醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來對腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速器裝置。帶電粒子加速器是用人工方法借助不同形態(tài)的電場，將各種不同種類的帶電粒子加速到更高能量的電磁裝置，常稱“粒子加速器”，簡稱為“加速器”。要使帶電粒子獲得能量，就必須有加速電場。依據(jù)加速粒子種類的不同，加速電場形態(tài)的不同，粒子加速過程所遵循的軌道不同被分為各種類型加速器。目前國際上，在放射治療中使用最多的是電子直線加速器。電子直線加速器電子直線加速器是利用具有一定能量的高能電子與大功率微波的微波電場相互作用，能量電子直接引出，可作電子線治療。電子打擊重金屬靶，產(chǎn)生韌致輻射，發(fā)射X射線，作X線治療。根據(jù)電子與微波電場的

2、作用方式不同，電子直線加速器分為行波加速器和駐波加速器。一個最簡單的電子直線加速器至少要包括，一個加速場所（加速管），一個大功率微波源和波導(dǎo)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，射線均整和防護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)然市場上作為商品的設(shè)備要遠(yuǎn)比這些復(fù)雜，但這些基本部件都是必不可少的?；窘榻B醫(yī)用加速器按照能量區(qū)分可以分為低能機(jī)、中能機(jī)和高能機(jī)。不同能量的機(jī)器的X 線能量差別不大一般為4/6/8MeV，有的到10MeV。按照X 能量的檔位加速器分為單光子、雙光子和多光子。低中高能機(jī)的區(qū)分主要在于給出的電子線的能量。和高能物理用電子直線加速器相比，150MeV 屬于低能范圍，但對臨床使用，能量為50MeV 的醫(yī)用電子直線加速器屬于高能

3、范圍。低能醫(yī)用電子直線加速器(1)只提供一擋X-輻射，用于治療深部腫瘤，x-輻射能量46MV，采用駐波方式時加速管總長只有30cm 左右，無需偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，同時還可省去聚焦系統(tǒng)及束流導(dǎo)向系統(tǒng)，加速管可直立于輻射頭上方，稱為直束式。直束式的一個優(yōu)點(diǎn)是靶點(diǎn)對稱。(2)加速管輸出劑量率經(jīng)過在大面積范圍均整后一般為2-3Gymin·m，設(shè)計良好時可達(dá)4-5Gymin·m，一次治療時間僅約需1min。由于只有一擋X-輻射，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。低能醫(yī)用電子直線加速器是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的放射治療裝置，可以滿足約85需進(jìn)行放射治療的腫瘤患者的需要，而需要進(jìn)行放射治療的腫瘤患者又占全部腫瘤患者的

4、70左右。中能醫(yī)用電子直線加速器(1)除提供兩檔X-輻射(6-8MV)供治療深部腫瘤外，還提供4-5 擋不同能量的電子輻射(5-15MeV)供治療表淺腫瘤使用，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。(2)加速管較長，需要水平放置于機(jī)架的支臂上方，束流需經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后打靶產(chǎn)生X 輻射或直接將電子束從引出窗引出使用。大都采用消色差偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使偏轉(zhuǎn)后的靶點(diǎn)保持對稱，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)比較復(fù)雜。(3)輻射頭內(nèi)除一擋用于均整X-輻射的均整過濾器外，還采用多擋使電子輻射分布均勻的散射過濾器。為了調(diào)節(jié)電子輻射野，在電子輻射治療時需附加不同尺寸和不同形狀的限束器。中能醫(yī)用電子直線加速器除能治療深部腫瘤外，還可以治療大部分表淺腫瘤，表淺治療深度

5、可在25cm 范圍內(nèi)，由于中能治療范圍較低能擴(kuò)大，是大中型腫瘤醫(yī)院需要的主要放射治療裝置。高能醫(yī)用電子直線加速器(1)提供兩檔X-輻射，商業(yè)上稱為雙光子方式，個別產(chǎn)品甚至可以提供三擋X-輻射，稱為三光子方式，多檔設(shè)置目的是實(shí)現(xiàn)X-輻射深度劑量特性的調(diào)節(jié)，因?yàn)椴捎酶叩蛢蓳跄芰縓-輻射組合照射，相當(dāng)于調(diào)節(jié)能量。(圖1-20)(2)可提供更高能量的電子輻射，一般電子輻射分5-9 擋，最高能量可達(dá)20-25MeV，擴(kuò)大了對表淺腫瘤的治療深度范圍(2-7cm)。醫(yī)療用途醫(yī)用加速器用于放療的適應(yīng)癥1、當(dāng)其用于常規(guī)放療時其適應(yīng)癥為：醫(yī)用加速器適應(yīng)癥廣泛，可用于頭頸、胸腔、腹腔、盆腔、四肢等部位的原發(fā)或繼發(fā)腫

6、瘤，以及手術(shù)后殘留的術(shù)后或手術(shù)前的術(shù)前治療等。單純根治的腫瘤：鼻咽癌、早期喉癌、早期口腔癌、副鼻竇癌、早期惡性淋巴瘤、髓母細(xì)胞瘤、基底細(xì)胞癌、肺癌、精原細(xì)胞瘤、食道癌等。與化療合并治療腫瘤：小細(xì)胞肺癌、中晚期惡性淋巴瘤等。與手術(shù)綜合治療：上頜竇、耳鼻喉癌、膠質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞瘤、肺癌、胸腺瘤、胃腸道癌、軟組織肉瘤等。有計劃性的術(shù)前放療、術(shù)中放療、術(shù)后放療。姑息性放療：骨轉(zhuǎn)移灶的止痛放療、腦轉(zhuǎn)移放療、晚期腫瘤的姑息減癥治療。2、當(dāng)其用于三維適形放療（3D-CRT）及調(diào)強(qiáng)放療（IMRT）時其適應(yīng)癥為：顱內(nèi)腫瘤：特別是位于重要解剖結(jié)構(gòu)，形態(tài)不規(guī)則不適合外科手術(shù)或手術(shù)難切除的腫瘤；頭頸部腫瘤：包括術(shù)后、常規(guī)放

7、療后殘留或復(fù)發(fā)的腫瘤，如鼻咽癌、顱底腫瘤；脊柱（髓）腫瘤；胸部腫瘤：如縱隔腫瘤、肺癌、胸壁腫瘤；消化、泌尿、生殖系統(tǒng)腫瘤：如肝癌、胰腺癌、前列腺癌；全身各部位轉(zhuǎn)移癌其他相關(guān)醫(yī)用電子加速器是醫(yī)用駐波型電子直線加速器，專門用于治療人體內(nèi)深部惡性腫瘤的大型放療設(shè)備，是集機(jī)，電，光一體化的高科技產(chǎn)品，項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容是：高效率全密封邊耦合駐波加速管及柵控電子槍的研制在有效加速長度僅厘米的加速管中，將電子能量加速到的能量，標(biāo)志著我國及波加速管的設(shè)計，制造上了一個新的臺階，達(dá)到了國際先進(jìn)水平，低反轟加速管與高梯度柵控電子槍全密封焊接并正常投入了使用，確保了整機(jī)劑量輸出特性指標(biāo)安全，可靠的整機(jī)計算機(jī)控制系

8、統(tǒng)的研制符合標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)臨床治療特殊功能要求（如度自動楔形治療，弧形治療等），并具有友好的人機(jī)界面的整機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)的研制，在國內(nèi)是首次進(jìn)行，并取得了成功標(biāo)準(zhǔn)源軸距，大輻射野的等中心機(jī)械系統(tǒng)的研制源軸距（），輻射野是國際通用產(chǎn)品參數(shù)唯有實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)，才能與國外產(chǎn)品進(jìn)行比較西門子直線加速器 它所產(chǎn)生的高能X線具有照射深度強(qiáng)，射線集中等優(yōu)點(diǎn)為，不僅能有效殺死癌細(xì)胞，而且能保護(hù)正常組織少受損傷，是治療深部腫瘤的理想設(shè)備。它優(yōu)于國產(chǎn)加速器，可以產(chǎn)生六檔電子線，為腫瘤治療提供了更好的方法。       高能X線具有皮膚損傷小，照射量高，保證正常組織效果好的特點(diǎn)，主要用于治療深部腫瘤，高能電子束，能量可變，可根據(jù)不同的腫瘤深度進(jìn)行調(diào)節(jié)選擇，可用于惡性腫瘤和偏心性腫瘤的治療，術(shù)中放療也多用于高能電子束。       惡性腫瘤患者的治療提倡的是綜合治療，放射治療是不可缺少的手段，約有70%的患者需行放射治療，醫(yī)用直線加速器是現(xiàn)今國際上先進(jìn)的放療設(shè)備。 醫(yī)科達(dá)直線加速器 ELECTA-Precise三光子醫(yī)用直線加速器是目前世界