放疗技术的发展与应用毕业论文

放疗技术的发展与应用毕业论文内容摘要：

了新的一页。 特别是近几年来又得到了空前的发展，开展了包括 三维 立体定向放射治疗在内的各种放射治疗新技术，肿瘤放射物理，放射生物的研究也取得了丰硕的成果。 2020 年起， 全国统计 拥有放射治疗的医院 952家，从事放射治疗的专业医务人员达到了 18992人，其中放射肿瘤医师 5247人，技术员 4559人，护士 6864 人，物理师傅 1181人，维修工程技术员 1141人。 全国 设备 统计 ：直线加速器 918台， 60CO远距离治疗机 472台，深部 X射线机 146台，模拟定位机 827 台，治疗计划系统 851 台，剂量仪 796台， X刀 467 台，γ刀 149 台。 治疗床 35503张，每天治疗癌症患者 42109人，每年收治新病人 40944人，开展定向放疗手术的 科室 486 个，立体定向放疗的科室 455个，三维适形放疗科室 579个，调强放射治疗 科室 115个。 另外，政府 在全国实行了 上岗 考证制度 ，包括物理师，医师，技术员，必须参加国家级考试，具备国家颁发的资格证书后才能上岗。 近几年来，增设的放射治疗的医院在各省市，地级和县级市，放疗技术的发展与应用 10 甚至乡镇医院也越来越多，购置的设备也越来越先进。 我国的放射治疗技术正在进行着突飞猛进的建设。 上海医疗器械高 等专科学校毕业论文 11 第 3 章 常用放射治疗设备 X 射线治疗机 X 射线治疗机简介 1895 年伦琴发现 X 射线， ， 1896 年就将 X 射线用于治疗乳腺癌。 至第二次世界大战前后， X 射线治疗机 已经成为了治疗恶性的主流手段之一。 临床治疗用 X 射线机按照等级可以分为：临界 X 射线机 （ 610KV），接触 X射线（ 1060KV），浅层 X射线（ 60160KV），深部 X射线（ 180400KV），高压 X 射线（ 400KV1MV）以及高能 X 射线（ 250MV），高能 X 射线主要有各类加速器所产生。 X 射线治疗机是最古老的外照射治疗机，与 CO60治疗机，加速器相比， X射线治疗机由于其绝缘限制，只能产生 KV级别的 X射线，其能量低，易散射，深部剂量分布质量差，表面吸收剂量大，目前临床上仅仅用于某些特殊部位的治疗以及作 为电子束治疗的代用设备。 但是由于他造价低廉，结构相对而言比较简单，而且有较好的生物效应，国内外仍然在生产，研究，改进和在某些情况下使用 X 射线治疗机。 X 射线机的一般结构 一 、 产生 X 射线的基本条件 二 、 X 射线机主要组成部分 X 射线治疗机由球管，机架，治疗床，高压发生器以及整流电路和循环冷却装置等组成，其核心部分为球管。 线球管 是一个真空的玻璃管，内含阴极灯丝和阳极靶 （ 1） 真空的目的是为了避免高速阴极电子到达阳极靶之前损失能量，并且能 够保护灯灯丝免遭损毁。 因此，使用时要保证真空度的完整，尽量做到恒温恒湿保存。 （ 2）阴极：有灯丝，聚焦极和金属罩组成。 灯丝的材质为金属钨，放射电子能力强，调节灯丝电源可以改变 MV，一般 X射线机器都有稳流装置， MA代表 X 射线的强度。 使用时应该注意，加热灯丝一定时间后才能按下高压开关，否则会烧断灯丝。 调高 MV可以增加 X射线的强度，但是应该注意机器的允许电流范围。 灯丝旁边的聚焦极起聚集电子的用处。 （ 3）阳极靶：由粗大的铜棒和较小的钨靶组成，钨的熔点高，原子序数大。 根据电子线与物质相互作用规律，靶材料 的原子序数越高，电子能量以辐射形式损失的份额越大，即 X射线产量越高。 铜散热快，能够快速散去靶面产生的巨大热量。 冷却是 X 射线机的重要环节，一般浅层 X射线机使用水冷或者风冷，中层深层采用油冷，再用水冷却。 为避免热量积蓄，连续使用时间不宜太长。 阴极和阳极外的罩壳是为了 防止电子束散射到靶外而 设置的，应为这些电子打到玻璃壳上易将其击穿造成漏气而缩短寿命。 另外这部分电子线在 会 玻璃壁上因仍致辐射 而产生的 X 射线会使整个 X射线放疗技术的发展与应用 12 照射野焦点不清，边缘模糊。 X 射线机的阳极有几百 KV的高压作为电子加速场 ，从高压发生器输出的电压是正玄交流电，需通过一个整流器将它改成直流电以保持阴阳极之间电场方向的恒定，否则反向加速的电子会熔断灯丝并无法形成极间电流以产生 X 射线。 调节电压能够改变 X 射线的质。 控制台装有治疗机的控制系统 ，参数指示显示器，剂量检测仪，联锁装置和各种开关起操作控制X 射线的作用。 包括一系列开关和仪表。 （ 1） 控制台上的各种开关及操作按钮 （ 2） 治疗机机身的上下前后移动和固定 （ 3） 治疗机头的各种转角的移动和固定 （ 4） 控制台上的电源电压，管电压（ KV），管电流（ MA）的仪表显示及粗细调节按钮 （ 5） 控制 台上各种滤过板显示装置 （ 6） 用来控制照射时间的显示器 （ 1）不同距离不同面积的限光筒。 他的作用一是限制照射范围，其次由于照射时限光筒底部需要与皮肤相贴，它同时还起到固定治疗距离的作用。 由于照射空截面的形状与靶区的范围不一定一致为保护正常组织有时需要在病人的皮肤上防止一些铅皮或者铅橡皮。 （ 2）各种不同厚度不同条件的过滤板。 X 射线治疗机的改进 一 、 采用高频高压发生器 ：新一代 X 射线治疗机采用高频高压发生器，与工频相比，不仅可以减少电压脉动，还可以缩小电源体积 二 、 多用三 维移动机架 ： X射线治疗机多采用的是地面立柱结构，治疗头只能沿立柱升降并转动，但摆位时自由度不够。 因此，新形治疗机应用三维移动机架，即一种悬挂在天花板上的机架结构，治疗头相对治疗床可以前后，左右以及升降运动，并可垂直于相对轴线转动。 三 、 计算机化 ： X 射线治疗机的主要参数，如电压（ KV） ,电流，剂量率，积累剂量，滤过器，限束筒等的显示，双道剂量时间保护，治疗参数的储存及打印等采用计算机控制系统，使治疗机具有较完善的控制功能，提高了操作的自动化。 四 、 近距离治疗人工加速装置 ：一种技术是利用电子枪对颅内肿瘤进行 组织间治疗，即电子从电子枪阴极发出。 在阴极和阳极间加速电场的作用下，穿过阳极孔，通过一根直径约为 3MM 的金属管打在末端的靶位上，产生 KV级 X射线。 治疗师将细管插入肿瘤的中心，这样所产生的 X射线几乎全部被肿瘤吸收，而正常的组织得到保护，另一种方法是采用 X 射线聚焦透镜的方法，可以将数十 KV的 X射线汇聚成直径只有 的细束直接照射肿瘤 上海医疗器械高 等专科学校毕业论文 13 远距离 60co 治疗机 60co 治疗机简介 二十世纪五十年代以来 ， 外照射所用的放射性核素源是 225RA源。 1951年加拿大首次在高通量核反应堆中轰击 出两块 40G重，体积为 5立方米的 60CO 源，比活度是镭的 60 倍，源自吸收大大减少。 从此 60co代替了镭，成为外照射的主要同位素源。 我国在 20 世纪 60 年代也生产了 60CO远距离治疗机， 60CO远距离治疗机的投入使用，使癌症患者肿瘤放疗的 5年存活率提高了一倍。 随着 MV级医用直线加速器的发展和推广， 60co 远距离治疗机的一些应用领域被其替代。 但是，由于 co60治疗机价格便宜，维修方便，而且产生的γ射线能量已具备了高能射线的特征，故现在任在国内外很多医院广泛使用，而且根据我国的国情， 60CO治疗机在很长的时间内任将 是肿瘤放射的主要功能工具，据不完全统计，目前全国有 60CO远距离治疗机 450台左右。 60co 远距离治疗机的一般结构 一 、 密封的 60co 放射源 通常由多枚 1mmx1mm 的圆柱小颗粒组成 ，放置在直径 1020MM，高 2025MM 的不锈钢容器中，并将其嵌入治疗机的储源器中，也有用 23CM，厚 1MM的 60CO薄片组成高 2cm的钴源或将加工好的钴粒压成块状，同样密封在很薄的不锈钢容器中。 图 60co远距离治疗机 结构 图 钴源抽屉示意图 二 、 源容器和防护机头 如上所示， 60CO放射源密封在很薄的不锈钢容器中，但是由于其放射性活度大，不便于应用，防护和更换，因此把他固定在一个长 6080CM的钢柱中心，源底面暴露，也有用圆形，椭圆和正方形钢柱的，其道理是一样的（图 ） 治疗机头主要是一个大的安全防护壳。 根据国际放射反顾委员会（ ICRP） 推荐，任何一个远距离同位素治疗机，当 60co源处于关闭的时候，距离 60co源 1M处，个方向平均剂量小于 2x105Sv|h。 一般的防护材料用铅，也有用 钨和 铀的合金。 通常源容器用钨或铀合金，源容器周围用铅，外面用放疗技术的发展与应用 14 钢做壳子。 三 、 具有开关的遮线器装置 所谓遮线器就是截断 60CO源射线的装置，当遮线器处于开关位是，射线束通过一定方向出来进行治疗。 当遮线器处于关闭位置是，射线被截断，只有少部分漏射线出来，遮线器有许多不同的形式。 四 、 具有定向限束的准直器 在治疗机的治疗头上装有一个由吸收射线的材料组合起来的束流控制部件，称为准直器，他的作用是限制束流的轮廓，从而控制照射野的大小。 准直器多用金属杆制成，如用两对铅或铅合金块，排列成直角，准成射线束的窗口，再由数对金 属块排列成梯状，调节其开闭，从而得到适当形状的照射野。 准直器有三种形式： 1. 用四块重金属互相组合形成矩形或者方形照射野。 此系统大而使用不便。 为了保持合理的射束大小，必须使用 =它接近放射源，因而产生的几何半影较大 2. 由许多可以活动的重金属杆互相排列成合理的照射野的结构。 其优点是调节照射野方便，但是他不能完全关闭。 3. 叉形准直器，利用弹簧使准直器开合达到控制照射野大小的目的。 均为多面的复式结构，可形成方形和矩形照射野。 五 、 支持机头的治疗机架 主要包括 主机架，旋转臂和机座及其附属电子设备等。 机架可以旋转 360度，其旋转轴与治疗头中准直器旋转轴以及治疗床旋转轴相交于一点，改点称为等中心点。 这一类型的机械结构，便于在放射治疗中开展旋转照射和等中心照射技术。 六 、 平衡锤 是旋转式治疗床的基本部分。 是由铸铁块构成的，平衡锤分两种，一种叫遮线平衡锤，又叫射束阻线器，其作用即能平衡机头的重量，又能达到屏蔽射线的作用。 这种平衡锤可以减小 60co治疗室防护墙的厚度，降低建房费用。 另一种叫做摆动平衡锤，又称非遮线平衡锤。 其作用只起机架旋转是平衡配重，不能屏蔽射线。 七 、 治 疗床 一般要求床面能沉重病人，而且当射线通过时其吸收剂量小，散射少，同时床面能垂直升降，即满足治疗需要，病人上下床方便，左右移动灵活，又可以固定稳定，纵向移动也同样要求。 治疗床还能绕过等中心的铅锤移动，以实现非共面照射。 八 、 计时器及运动控制系统 钴源的剂量率相当稳定，故它输出量采用时间控制。 机器上用两个不同的独立计时器，一个机械的，一个电子的，一个正计时，一个倒计时，用来控制照射剂量。 九 、 辐射安全及连锁系统 作为一种安全措施，机器必须能够在突然停电的情况下保证把钴源退回存储位置。 上海医疗器械高 等专科学校毕业论文 15 医用直 线加速器 医用 加速器简介 加速器是使带电粒子在高真空中受磁场控制，电力场加速从而获得高能量的特别电磁，高真空装置，是人工产生各种高能电子束或者辐射线的设备。 按加速粒子的种类或粒子加速 运动轨道形状区分，加速器可分为许多类型，并且有不同的结构特点。 按加速粒子的种类分类：。 按加速器粒子的轨道分类：。 按加速器的电磁场的特点分类： ，其中有静电加速器等， ，其 中有电子感应加速器 ，包括回旋加速器、微波加速器、稳相加速器、电子同步相加速器，同步稳相加速器等 ，其中主要有电子直线加速器和质子直线加速器 在各种医用加速器中 .医用直线加速器因其体积小、重量轻、维护简便，成为现代放射治疗最主要的使用最多的装置。 实际上，在全世界各种医用加速器中，绝大多数是医用电子直线加速器 ， 从1953 年第一台行波医用电子直线加速器在英国使用以来，医用电子直线加速器在疗肿瘤中已应用了半个多世纪，在我国也应用了三十多年。 医用电子直线加速 器在治疗肿瘤中取得相当可观的疗效，是治疗肿瘤的重要武器。 目 前在中国，医用加速器基本都是医用电子直线加速器。 因此一般人们提到医用加速器实际上就是指医用电子直线加速器，医用电子直线加速器已不仅成为医用加速器而月已成为整个放射治疗装置的代表，并已成为每一个从事放射治疗的肿瘤防治中心的主要设备。 具体的例子是曾经在数量上占多数的 60co远距离治疗机已逐步被医用电子直线加速器所取代，这在发达国家十分明显，如美国和加拿大已停止生产 60Co远距。