醫(yī)用放射治療設(shè)備課件

復(fù)習(xí)CT成像原理CT結(jié)構(gòu)組成醫(yī)用放射治療設(shè)備主要內(nèi)容放射治療設(shè)備的分類后裝治療機(jī)放射治療用加速器（結(jié)構(gòu)、原理）醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用質(zhì)子、中子、重離子加速器立體定向放射治療系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)、原理及治療過(guò)程）X刀伽馬刀世界各國(guó)腫瘤發(fā)病情況在美國(guó)，肺癌占第一位，大腸癌占第二位；我國(guó)胃癌占第一位，肺癌占第二位。食管癌在世界有三個(gè)高發(fā)區(qū)，中亞里海沿岸、南部非洲地區(qū)和我國(guó)華北地區(qū)。我國(guó)華南以鼻咽癌較常見(jiàn)，東北胃癌占首位，西南地區(qū)肺癌占首位。經(jīng)過(guò)各種治療，各種癌癥的平均5年生存率已達(dá)48％。腫瘤治療方法中藥治療手術(shù)治療放射治療化學(xué)治療基因治療腫瘤放射治療學(xué)的歷史1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1942年原子反應(yīng)堆問(wèn)世，制造出多種人工放射性同位素50年代60Co治療機(jī)出現(xiàn)60年代醫(yī)用電子感應(yīng)加速器、醫(yī)用電子直線加速器應(yīng)用于臨床70年代開(kāi)始對(duì)中子、質(zhì)子、負(fù)π介子和重離子等的應(yīng)用進(jìn)行研究，出現(xiàn)X-刀和γ-刀

80年代后對(duì)惡性腫瘤的70％進(jìn)行放射療放射治療放療的基本原則是破壞惡性腫瘤和保存正常組織。放射治療的基本原理是當(dāng)射線達(dá)到一定劑量時(shí)，射線照射對(duì)病變細(xì)胞有抑制和殺傷作用。射線通過(guò)直接效應(yīng)和間接效應(yīng)置癌細(xì)胞于死地。放射治療的方法和療效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。據(jù)有關(guān)報(bào)道：子宮癌手術(shù)前放射治療的治愈率可從70％提高到90％；膀胱癌手術(shù)前放射治療的治愈率可提高10％以上；肺癌手術(shù)后放射治療5年生存率從0提高到20％。單獨(dú)放射治療惡性腫瘤5年治愈率可達(dá)50%

放射治療裝置分類外照射治療機(jī)同位素遠(yuǎn)距離治療機(jī)X射線治療機(jī)醫(yī)用電子加速器醫(yī)用質(zhì)子加速器醫(yī)用中子發(fā)生器醫(yī)用重離子加速器醫(yī)用-介子發(fā)生器

在外照射治療機(jī)中，最常用的是醫(yī)用電子直線加速器，其次是鈷60遠(yuǎn)距離治療機(jī)。常用放射治療腫瘤裝置X線治療機(jī)鈷-60治療機(jī)

醫(yī)用電子直線加速器

立體定向放射治療裝置－γ刀(Gamma-knife)立體定向放射治療裝置－X刀(X-knife)體內(nèi)照射－后裝治療機(jī)后裝治療機(jī)是一種近距離放射治療設(shè)備（放射源與病灶距離在5mm~5cm之內(nèi)）。在患者治療部位放置不帶放射源的容器，然后在安全防護(hù)條件下或用遙控裝置將放射源通過(guò)導(dǎo)管送到已安放在患者體內(nèi)的容器中，進(jìn)行放射治療。后裝治療機(jī)后裝治療機(jī)優(yōu)點(diǎn)利用人體自然腔管，無(wú)創(chuàng)傷，無(wú)痛苦，放射源直接靠近腫瘤表面，直接殺傷腫瘤細(xì)胞，對(duì)正常組織損傷小。治療時(shí)間短，速度快。裝有內(nèi)鎖、自檢、報(bào)警和緊急退出等裝置，治療過(guò)程中可隨時(shí)終止治療。醫(yī)用電子加速器醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來(lái)對(duì)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(chǎng)，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(jiǎn)稱為“加速器”。醫(yī)用加速器－電子直線加速器醫(yī)用電子直線加速器是利用微波電磁場(chǎng)加速電子，并使其具有直線軌道的一種裝置，加速后的電子直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換為X射線后供放射治療用。電子直線加速器系統(tǒng)組成

醫(yī)用電子直線加速器由加速系統(tǒng)，輻射系統(tǒng)，劑量檢測(cè)系統(tǒng)，機(jī)架及治療床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，溫控及充氣系統(tǒng)六部分組成。立體定向放射治療系統(tǒng)把放射線從不同方向準(zhǔn)直照射病灶，在病灶中心形成大劑量聚焦效果的同時(shí)，也減少對(duì)健康組織的損傷，從而使病變組織壞死，達(dá)到手術(shù)切除腫瘤的效果。立體定向放射治療系統(tǒng)具有精確的立體定位手段多路徑照射形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)放療的極大焦皮比（單位體積內(nèi)病變組織與表面健康組織所受劑量比）伽馬刀、X刀伽馬刀治療原理鉆-60放射源放出伽瑪射線，利用幾何聚焦原理將能量聚焦，在精確的立體定位情況下，焦點(diǎn)照射體內(nèi)預(yù)先選好的靶點(diǎn)(病灶)，靶點(diǎn)受到持續(xù)性的高劑量照射，可在短時(shí)間內(nèi)將病變組織摧毀，經(jīng)過(guò)一次或多次治療后，摧毀靶點(diǎn)組織，以達(dá)到外科切除或摧毀的治療效果。伽馬刀的結(jié)構(gòu)放射治療系統(tǒng)立體定位系統(tǒng)治療計(jì)劃系統(tǒng)放射治療系統(tǒng)放射源體準(zhǔn)直體治療床傳動(dòng)裝置屏蔽體伽馬刀治療計(jì)劃系統(tǒng)用于確定治療部位、劑量以及照射時(shí)間等。伽馬刀治療過(guò)程固定頭架圖象掃描采集（定位）設(shè)計(jì)治療計(jì)劃進(jìn)行治療伽馬刀分類頭部伽瑪?shù)扼w部伽馬刀伽馬刀治療特點(diǎn)高精度、安全可靠適用范圍廣：除皮膚和眼球外其余體積小的腫瘤均可治療。不用開(kāi)刀，不流血，風(fēng)險(xiǎn)小，療效逐漸顯現(xiàn)，治療預(yù)見(jiàn)性好，并發(fā)癥少。治療周期段，多為一次性治療，多次治療也不會(huì)超過(guò)一周，且對(duì)病人日常工作和學(xué)習(xí)影響不大費(fèi)用比手術(shù)治療低很多，且固定，不會(huì)有意外費(fèi)用發(fā)生伽馬刀適應(yīng)癥頭部伽瑪?shù)哆m應(yīng)癥：腦腫瘤癲癇血管性疾病五官科腫瘤其他腦神經(jīng)疾病戒毒伽馬刀適應(yīng)癥體部伽瑪?shù)哆m應(yīng)癥：各種體部器官癌癥按治療效果分為：根治性效果、準(zhǔn)根治效果和姑息性效果X刀X刀也叫光子刀，這種放療系統(tǒng)由高精度立體定向系統(tǒng)、直線加速器、準(zhǔn)直器、CT組成。安全、靈敏、高效、低成本、適用范圍大、易維護(hù)X-刀的結(jié)構(gòu)X-刀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由醫(yī)用電子直線加速器、立體定向裝置及計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃系統(tǒng)三大部分組成。

醫(yī)用電子直線加速器

醫(yī)用電子直線加速器可產(chǎn)生4-18MeV的X射線或6-20MeV的電子射線。放射源可圍繞等中心點(diǎn)作270-360°旋轉(zhuǎn)。依靠放射源的垂直旋轉(zhuǎn)與操作床180°范圍內(nèi)的水平旋轉(zhuǎn)，使照射集中于等中心點(diǎn)上。

在直線加速器的頭部安裝有準(zhǔn)直器，其作用是將X射線形成窄射束準(zhǔn)確地聚焦于靶區(qū)（病灶），而使周圍正常組織受到最小的損傷。一般采用圓形射束，直徑4-50mm，按照一定間隔配備10-15個(gè)不同直徑的準(zhǔn)直器。

準(zhǔn)直器立體定向裝置

X-刀與γ-刀一樣，需要將靶心精確定位，定位精度要求<0.5mm。立體定向裝置是頭部立體定向框架（又稱頭架、頭環(huán)、腦立體定向儀），其作用是精確地固定人頭部的位置。有的頭架上將四個(gè)顱骨螺旋釘固定于病人頭部，固定效果好，是侵入式的方式，適于單次照射治療；另一種頭架通過(guò)病人的牙齒咬合枕骨固定墊和頭帶固定于頭部，是非侵入式的，適用于需要重復(fù)照射的病人。

X-刀治療計(jì)劃體系

與γ-刀一樣，計(jì)算機(jī)治療計(jì)劃體系也是X-刀不可缺少的重要組成部分。治療計(jì)劃系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、圖像輸入裝置、顯示器及打印機(jī)組成，其任務(wù)是根據(jù)病人的CT、MRI和DSA圖像，確定病灶的大小和位置，標(biāo)定靶區(qū)、計(jì)算靶心，最終制定出治療計(jì)劃和進(jìn)行劑量分布計(jì)算。

首先精確定位，一般在局部麻醉下進(jìn)行，將腦立體定向儀固定在病人頭部，腫瘤病人采用CT定位，腦血管畸形則采用數(shù)字減影腦血管造影（DSA）定位。所測(cè)得的資料借助磁盤或光盤輸入計(jì)算機(jī)，以便確定治療方案。包括單次或多次照射、每次照射時(shí)間、靶點(diǎn)的坐標(biāo)位置、準(zhǔn)直器選擇形式等，以使射線準(zhǔn)確集中于病灶上，避免損害其周圍正常組織。實(shí)施放射治療治療計(jì)劃的制定X刀療效的評(píng)估Ｘ刀療效的一般需要３－６個(gè)月的時(shí)間，而腫瘤組織的病理學(xué)改變可能持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，一般為三期：壞死期：當(dāng)腫瘤接受一定劑量照射３－４周開(kāi)始有組織壞死及炎癥反映，部分病人癥狀可能暫時(shí)加重，梗阻性腦積水病人可能需要作分流手術(shù)。吸收期：照射后４周到１年，壞死灶細(xì)胞碎片開(kāi)始吸收，局部有瘢痕開(kāi)始形成。后期