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第三讲外照射放射治疗设备演示文稿 当前第1页\共有35页\编于星期三\9点 （优选）第三讲外照射放射治疗设备 当前第2页\共有35页\编于星期三\9点 X射线束与X射线机 能量范围：临床使用的X线束典型能量范围：10kvp—50MV之间，由动能为10keV—50MeV的电子打靶产生。 原理：1.电子打靶大部份在靶内转换为热能。 2.特征辐射和韧致辐射X射线 当前第3页\共有35页\编于星期三\9点 特征辐射 概念回顾：由入射电子与靶材料的原子轨道电子间的相互库伦作用产生（碰撞损失） 电子壳层跃迁发射的光子能谱是不连续的，能量由发生跃迁的特定靶原子决定，因而称为特征辐射 当前第4页\共有35页\编于星期三\9点 韧致辐射（连续谱）X线 概念回顾：韧致辐射X线由入射电子与靶材料的原子核之间的相互库伦作用产生。入射电子减速以韧致辐射光子损失一部分动能。 能谱：韧致辐射可能产生的光子能谱范围为0到入射电子动能，形成连续的辐射能谱。 当前第5页\共有35页\编于星期三\9点 临床X射线束 临床用X射线谱是由连续的轫致辐射光谱上叠加靶材料的线状特征辐射光谱组成。轫致辐射光谱由X线靶产生，特征辐射能谱则与靶和射线路径上的衰减材料有关。 e.g：100kev的电子打击钨靶产生的X射线中，大约有20%是特征辐射光子，80%是轫致辐射光子。 当前第6页\共有35页\编于星期三\9点 X射线质的描述 描述参数： 光子束的光谱 半价层（half-value layer，HVL） 标称加速电位（nominal accelerating potential，NAP） 射线束在组织等效介质里的穿透能力 当前第7页\共有35页\编于星期三\9点 X射线光谱是最能准确描述射束质的，但它非常难测量。 半价层（HVL），用于描述浅层x射线和深部x射线能级的射线质。 标称加速电位（NAP），描述兆伏级x射线束的质。可以通过测量标称源轴距（SAD）100cm时，10*10cm射野中深度为10cm和20cm处的电离比来确定。 目前剂量学规范建议用水模体中10cm处的组织体模比或百分深度剂量（PDD）来表示兆伏级射线束的有效能量 当前第8页\共有35页\编于星期三\9点 放射治疗用的X射线机 放疗用的浅层和深部X射线均由X线机产生 X线管（coolidge氏管）内产生x射线束的电子由加热灯丝（阴极）产生，并由高压发生器提供的直流静电场对其真空中向靶（阳极）方向进行加速。 浅层和深部X线范围的X线生产效率仅为1%或更少。绝大部分电子线动能沉积在靶内（=99%）并转化为热量。 靶材料必须具有高原子序数与高熔点 当前第9页\共有35页\编于星期三\9点 γ射线束和γ射线单位 γ射线放射源是人造放射性同位素组成 远距离治疗机组成部件： 放射性辐射源（包括射线准直器和容源器） 等中心旋转的机架与支座 患者治疗床面 机器控制台 当前第10页\共有35页\编于星期三\9点 远距离治疗辐射源 圆柱型放射源的直径通常为1-2cm 辐射源的直径越小，其物理半影越小。 60Co源的放射性活度一般在5000至10000Ci，在距源80cm处可提供100-200cGy/min的剂量率。 60Co核素以5.26年半衰期衰变为60Ni并释放最大能量为320kev的β线和能量为1.17Mev及1.33Mev的两种γ射线。 常用的辐射源包括：60Co，Cs-137等 当前第11页\共有35页\编于星期三\9点 60Co治疗机 放射源治疗头内容纳钴源，由屏蔽铅的不锈钢外壳和源驱动机构组成。 放射源位移有两种方式：抽屉式和旋转式 靶区处方剂量由两个计时器控制执行：主计时器和辅助计时器。 几何半影 当前第12页\共有35页\编于星期三\9点 钴-60治疗机的半影 半影指的是在照射野边缘，随着距射线束中心轴距离的增加，剂量迅速变化的区域。半影通常定义为在照射野的边缘，剂量分别为射线束中心轴剂量80%和20%的两点之间的宽度。 按照半影的不同成因，半影可分为散射半影、穿射半影和几何半影。 当前第13页\共有35页\编于星期三\9点 模拟定位机与CT模拟定位机 靶区定位和射野设计的主要步骤为： 病人资料获取 确定靶区与邻近器官的位置信息 定义和标记病人坐标系统 设计治疗照射野 将数据传输至治疗计划系统 生成用于治疗验证的影像 当前第14页\共有35页\编于星期三\9点 现在模拟定位机可提供以下功能 肿瘤与相邻正常组织定位 治疗模拟 治疗计划验证 治疗监控 当前第15页\共有35页\编于星期三\9点 CT模拟定位机 平面治疗床：它使得患者在模拟定位时的体位与在兆伏级治疗机的体