醫(yī)用放射治療設備課件

復習CT成像原理CT結構組成醫(yī)用放射治療設備主要內容放射治療設備的分類后裝治療機放射治療用加速器（結構、原理）醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用質子、中子、重離子加速器立體定向放射治療系統(tǒng)（結構、原理及治療過程）X刀伽馬刀世界各國腫瘤發(fā)病情況在美國，肺癌占第一位，大腸癌占第二位；我國胃癌占第一位，肺癌占第二位。食管癌在世界有三個高發(fā)區(qū)，中亞里海沿岸、南部非洲地區(qū)和我國華北地區(qū)。我國華南以鼻咽癌較常見，東北胃癌占首位，西南地區(qū)肺癌占首位。經過各種治療，各種癌癥的平均5年生存率已達48％。腫瘤治療方法中藥治療手術治療放射治療化學治療基因治療腫瘤放射治療學的歷史1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1942年原子反應堆問世，制造出多種人工放射性同位素50年代60Co治療機出現(xiàn)60年代醫(yī)用電子感應加速器、醫(yī)用電子直線加速器應用于臨床70年代開始對中子、質子、負π介子和重離子等的應用進行研究，出現(xiàn)X-刀和γ-刀

80年代后對惡性腫瘤的70％進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射線達到一定劑量時，射線照射對病變細胞有抑制和殺傷作用。射線通過直接效應和間接效應置癌細胞于死地。放射治療的方法和療效放射治療的方法有三種：貼敷法、腔內照射法和體外照射法。據(jù)有關報道：子宮癌手術前放射治療的治愈率可從70％提高到90％；膀胱癌手術前放射治療的治愈率可提高10％以上；肺癌手術后放射治療5年生存率從0提高到20％。單獨放射治療惡性腫瘤5年治愈率可達50%

放射治療裝置分類外照射治療機同位素遠距離治療機X射線治療機醫(yī)用電子加速器醫(yī)用質子加速器醫(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

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

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)體內照射－后裝治療機后裝治療機是一種近距離放射治療設備（放射源與病灶距離在5mm~5cm之內）。在患者治療部位放置不帶放射源的容器，然后在安全防護條件下或用遙控裝置將放射源通過導管送到已安放在患者體內的容器中，進行放射治療。后裝治療機后裝治療機優(yōu)點利用人體自然腔管，無創(chuàng)傷，無痛苦，放射源直接靠近腫瘤表面，直接殺傷腫瘤細胞，對正常組織損傷小。治療時間短，速度快。裝有內鎖、自檢、報警和緊急退出等裝置，治療過程中可隨時終止治療。醫(yī)用電子加速器醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學上的一種用來對腫瘤進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”。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轉換為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)，劑量檢測系統(tǒng)，機架及治療床運動系統(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直照射病灶，在病灶中心形成大劑量聚焦效果的同時，也減少對健康組織的損傷，從而使病變組織壞死，達到手術切除腫瘤的效果。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遠超過常規(guī)放療的極大焦皮比（單位體積內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，焦點照射體內預先選好的靶點(病灶)，靶點受到持續(xù)性的高劑量照射，可在短時間內將病變組織摧毀，經過一次或多次治療后，摧毀靶點組織，以達到外科切除或摧毀的治療效果。伽馬刀的結構放射治療系統(tǒng)立體定位系統(tǒng)治療計劃系統(tǒng)放射治療系統(tǒng)放射源體準直體治療床傳動裝置屏蔽體伽馬刀治療計劃系統(tǒng)用于確定治療部位、劑量以及照射時間等。伽馬刀治療過程固定頭架圖象掃描采集（定位）設計治療計劃進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。不用開刀，不流血，風險小，療效逐漸顯現(xiàn)，治療預見性好，并發(fā)癥少。治療周期段，多為一次性治療，多次治療也不會超過一周，且對病人日常工作和學習影響不大費用比手術治療低很多，且固定，不會有意外費用發(fā)生伽馬刀適應癥頭部伽瑪?shù)哆m應癥：腦腫瘤癲癇血管性疾病五官科腫瘤其他腦神經疾病戒毒伽馬刀適應癥體部伽瑪?shù)哆m應癥：各種體部器官癌癥按治療效果分為：根治性效果、準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、準直器、CT組成。安全、靈敏、高效、低成本、適用范圍大、易維護X-刀的結構X-刀的系統(tǒng)結構是由醫(yī)用電子直線加速器、立體定向裝置及計算機治療計劃系統(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作270-360°旋轉。依靠放射源的垂直旋轉與操作床180°范圍內的水平旋轉，使照射集中于等中心點上。

在直線加速器的頭部安裝有準直器，其作用是將X射線形成窄射束準確地聚焦于靶區(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個不同直徑的準直器。

準直器立體定向裝置

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，適用于需要重復照射的病人。

X-刀治療計劃體系

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

首先精確定位，一般在局部麻醉下進行，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。所測得的資料借助磁盤或光盤輸入計算機，以便確定治療方案。包括單次或多次照射、每次照射時間、靶點的坐標位置、準直器選擇形式等，以使射線準確集中于病灶上，避免損害其周圍正常組織。實施放射治療治療計劃的制定X刀療效的評估Ｘ刀療效的一般需要３－６個月的時間，而腫瘤組織的病理學改變可能持續(xù)更長時間，一般為三期：壞死期：當腫瘤接受一定劑量照射３－４周開始有組織壞死及炎癥反映，部分病人癥狀可能暫時加重，梗阻性腦積水病人可能需要作分流手術。吸收期：照射后４周到１年，壞死灶細胞碎片開始吸收，局部有瘢痕開始形成。后期