醫用加速器是生物醫學上的一種用來對(duì)腫瘤進行放射治(zhì)療的粒子加速器裝置。帶電粒子(zǐ)加速器是用人工方法(fǎ)借助不同形態的電場,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(chēng)為“加速器”。要使(shǐ)帶電粒子獲得能量,就必須有加速電場。依據加速粒子種(zhǒng)類的不同,加速電場形(xíng)態的(de)不同,粒子加速過程所遵循的(de)軌(guǐ)道不同被分為各(gè)種類型加速器。目前國際上,在放射治療中使用最多(duō)的是電子直線加(jiā)速器。今(jīn)天我們主要來了解一下此裝置(zhì)的基本常識。
醫用加速器按(àn)照能量區分可以分為低能機、中能機和高能機。 不同能量的機(jī)器的(de)X線能(néng)量差別(bié)不大一般為4/6/8MeV,有(yǒu)的(de)到10MeV。按照X能量的檔位加速器分為單光子、雙光子和多(duō)光子。低中高能機的區分主要在(zài)於給出的電子線的能量。 和(hé)高能物理用電子(zǐ)直(zhí)線加速器相比,1—50MeV屬於低(dī)能範圍,但對臨床(chuáng)使用,能量為50MeV的醫用電(diàn)子直線加速器屬於高能範圍。
低能醫用(yòng)電子(zǐ)直線加速器
(1)隻提供一擋X-輻射,用於治療深部(bù)腫瘤,x-輻射能量4—6MV,采用駐波方式時加速管總長隻有30cm左(zuǒ)右,無需偏轉(zhuǎn)係統,同時還可省去聚焦係統及束流(liú)導向(xiàng)係統,加速管可直立於輻射頭上方,稱為(wéi)直束式(shì)。直束(shù)式的一個優點是(shì)靶點對稱。
(2)加速管輸出劑量率(lǜ)經過在大麵積範圍均整後一(yī)般為2-3Gy/min·m,設計良好時可達4-5Gy/min·m,一次治療時間僅約需1min。由(yóu)於隻有一擋X-輻射,整機結構簡單,操作簡便。
低能醫用電子直線加速器是一種經(jīng)濟實用的放射(shè)治療裝置,可以滿足約85%需進行放射治療的腫瘤患者的需要,而需要進行放射治療的腫瘤(liú)患者又占全部腫(zhǒng)瘤患者的70%左右。
中能醫用電子直線加速器
(1)除提供兩檔X-輻射(6-8MV)供治療深部腫瘤外,還提供(gòng)4-5擋(dǎng)不同(tóng)能(néng)量的電(diàn)子輻射(5-15MeV)供治療表淺(qiǎn)腫瘤使用,擴大了應用範圍(wéi)。
(2)加速管較(jiào)長,需(xū)要水平放置於機(jī)架的支臂上方,束流需經偏轉係統後(hòu)打靶產生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(piān)轉係統,使偏轉後的靶點(diǎn)保持對稱,偏轉係(xì)統比較複雜(zá)。
(3)輻射頭內(nèi)除一擋用於均整X-輻射的均整過濾(lǜ)器(qì)外,還(hái)采用多擋(dǎng)使電子輻射分布均(jun1)勻的散射過濾(lǜ)器。為了調節電子輻射野,在(zài)電子輻射治療時需附加不同尺寸和不同形狀的限束器。
中能醫用電子直線加速器除能治療深部腫(zhǒng)瘤外,還可以治療大(dà)部分表淺腫瘤,表淺(qiǎn)治療深度可在2—5cm範圍內(nèi),由於中能治療範圍較低能擴大,是大中型腫瘤醫院需要的主要放射(shè)治療裝置。
高能醫用(yòng)電(diàn)子直線加速器
(1)提供兩檔X-輻射,商業上稱為雙(shuāng)光子方(fāng)式,個別產(chǎn)品甚至可以提供三擋(dǎng)X-輻射,稱為(wéi)三光子方式,多檔(dàng)設置目的是實現(xiàn)X-輻射深度劑量特(tè)性的調節,因為采用高(gāo)低兩擋能量X-輻射組合(hé)照(zhào)射,相當於調節能量。(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20-25MeV,擴大了對表淺腫瘤的治療(liáo)深度範圍(2-7cm)。
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