医用电子直线加速器介绍.ppt

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1、BeyondTechnology医用电子直线加速器沈阳东软田新智内容提要一、医用加速器的作用二、放射治疗装置的类型三、医用电子直线加速器的分类四、医用电子直线加速器的原理五、医用直线加速器的发展及前沿动态一、医用加速器的作用放射治疗放射治疗（Radiotherapy）是利用辐射对恶性肿瘤进行照射使其生长受到抑制而致死的一种疗法，简称放疗。放疗的基本原则是破坏恶性肿瘤和保存正常组织。放射治疗是从发现X射线及放射性物质后才开始的。随着放射物理学、放射生物学、临床肿瘤学及各种放射治疗装置的发展，已和手术治疗、化学治疗一起成为治疗恶性肿瘤的三大主要手段。约有70%的恶性肿瘤患者需要进行放射治疗。二

2、、放射治疗装置的分类1.外照射治疗机同位素远距离治疗机深部X射线治疗机医用电子加速器医用质子加速器医用中子发生器医用重离子加速器医用-介子发生器二、放射治疗装置的分类2.内照射治疗机射线后装机中子后装机二、放射治疗装置的分类3.立体定向放射外科治疗装置γ-刀X-刀质子刀中子立体定向放疗装置二、放射治疗装置的分类放射治疗中最常用的是钴－60机和医用电子直线加速器。都是利用MV级的X射线、电子线，对肿瘤进行放射治疗。目前的发展趋势是医用电子加速器将代替钴－60机作为放疗肿瘤病人的主要设备。三、医用电子直线加速器的分类医用电子直线加速器按其能量范围分为低、中、高三类。X射线能量范围及能量分档

3、电子射线能量范围及能量分档应用范围低能机4~6MeV，1档无深部肿瘤中能机8~10MeV，1档5~15MeV，3~5档大部分深部肿瘤、部分表浅肿瘤高能机6~10MeV，15~25MeV，1档5~25MeV，5~8档同上四、医用电子直线加速器的原理1.基本原理四、医用电子直线加速器的原理2.系统框图四、医用电子直线加速器的原理3.主要组成部分youarehere●加速系统●辐射系统●剂量检测系统●机架、治疗床及辐射头运动系统●控制系统●温控及充气系统四、医用电子直线加速器的原理4.加速系统加速系统是医用电子直线加速器的核心。由加速管、微波传输系统、微波功率源、脉冲调制器等组成。四、医用电子直

4、线加速器的原理4.1加速管加速管由电子枪、加速结构、引出系统、离子泵组成。电子枪产生供加速的电子，其阴极被加热后产生热发射电子，在阴极和阳极间的高压电场作用下，以一定的初始能量从阳极中心孔道穿出注入加速结构。四、医用电子直线加速器的原理4.1加速管四、医用电子直线加速器的原理4.1加速管加速结构有行波和驻波两种加速结构，是对电子进行加速的核心器件。微波功率经耦合波导馈入后，在其中产生行波或驻波电磁场。驻波结构可以在同样长度上比行波获得更高的能量增益。引出系统的作用是将电子束引出，分为直束式和偏转式两种，低能机的加速管较短，大多采用直束式，中、高能机的加速管较长，必须采用带偏转磁铁的偏转式引

5、出系统。离子泵用以吸收气体，使加速管里维持真空状态。四、医用电子直线加速器的原理4.2微波传输系统微波传输系统主要包括：弯波导及直波导软波导定向耦合器吸收水负载三端环流器四、医用电子直线加速器的原理4.2微波传输系统四、医用电子直线加速器的原理4.3微波功率源低、中能机常用磁控管作微波功率源。磁控管是微波自激震荡器，体积小，工作电压低，但其工作频率易漂移，因此需采用自动稳频系统，提高频率稳定度。高能机需较高的微波功率，常用多腔速调管作为微波功率源。速调管是微波功率放大器，体积大，工作电压高，需要有前置激励来驱动，频率比较稳定，但也需自动调频系统使其与负载变化保持一致。四、医用电子直线加速器

6、的原理4.3微波功率源四、医用电子直线加速器的原理4.4脉冲调制器在使用微波电场加速电子的加速器中，为了得到尽可能高的加速电场，瞬时微波功率很大，达到MW量级，因此微波源都是脉冲工作的。脉冲调制器是向这种微波源提供脉冲功率的电源。工作原理是利用储能放电的原理形成高压脉冲，经脉冲变压器将该电压进一步放大后供微波功率源使用。四、医用电子直线加速器的原理5.辐射系统辐射系统的作用是使从加速系统产生的辐射符合放射治疗的特殊要求（均整度、辐射野面积形状等）。其主要组成有：靶、均整块、散射箔、准直器、上下光阑等。靶——加速电子打靶后产生X射线。均整块——使辐射野内的X射线剂量分布均匀。散射靶——使从加

7、速系统来的集束的电子射线在一定辐射野内均匀散开。准直器——初步限制辐射的范围。上下光阑——调节辐射野的形状、面积。限束器——限定电子射线辐射野的范围以及改善电子射线的均整度。楔形过滤器——在X射线辐射野内产生非对称的楔形剂量分布。四、医用电子直线加速器的原理5.辐射系统四、医用电子直线加速器的原理5.辐射系统四、医用电子直线加速器的原理6.剂量检测系统●剂量监测系统由电离室、前置放大器及监测剂量仪组成。●电离室提供了表征