放射治疗设备及技术
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2、颅内动静脉畸形； 3、海绵状血管瘤； 4、一些手术不能切除干净的良性肿瘤； 5、较小而边缘清楚的颅内转移癌；
医用直线加速器
医用电子直线加速器的基本结构:
• 加速管 • 微波源 • 电子枪 • 真空系统 • 束流输出系统 • 水冷系统 • 治疗床系统 • 自动控制系统
医用直线加速器
医用电子直线加速器的工作原理:
放射治疗设备及技术
放射治疗的发展历程
• 1895年伦琴发现了X线，同年用于诊断 • 1896年居里夫妇发现了镭 • 1899年放疗治愈了第一例患皮肤癌的病人 • 1913年研制成功x线管 • 1922年研制成功深部x线机 • 上世纪50年代研制成功钴60远距离治疗机 • 上世纪60年代研制成功直线加速器
器等射线控制与遮挡装置进行放射治疗。治疗结束后，机器会自动将钴 源拉回“源容器”内储存。
钴60治疗机
钴60治疗机的半影:
• 为了减少几何半影，准直器距体表越近 越好，但太近了不利于机器转角旋转， 同时由于准直器的散射剂量破坏建成效 应反而提高了表面剂量，因此准直器一 般距离体表不能低于15—20cm。
容积弧形调强放疗技术IMAT
射波刀（赛博刀）Cyberknife
又称“立体定位射波手术平台”、是全球最新型的全身立体定位 放射外科治疗设备。射波刀是唯一采用实时影像引导技术的设备，治 疗中唯一利用身体骨架结构做为靶区定向和射束修正的系统，治疗中 唯一在“手术”过程中能实时追踪病患呼吸对体内病灶做动态照射的 放射外科利器。影像引导技术包含了两组对角X-光影像显影器，能确 保“手术”的精准性。
• 为了减少穿射半影，准直器的厚度应大 于4.5半价层，也就是说用铅作准直器时 厚度应大于7cm，而且均采用复式球面 结构。
伽马刀治疗系统
• 伽玛刀是一个布满直准器的半球形治疗 系统，能发射出201条钴60 γ射线。
• 中心聚焦位置的最大输出剂量率为 300cGy/min。
头部伽马刀适应症：
1、30毫米以下的听神经瘤、垂体瘤、脑膜瘤、松果体 区肿瘤、淋巴瘤等颅内肿瘤；
档电子射线。其中，低能X射线一般是4MV或6MV，高能X射线一般是 15MV或18MV，电子射线可从4～25MeV范围内选择6档以上电子束。
3D-CRT与IMRT的区别
静态调强与动态调强的区别
生物适形调强BIMRT
生物调强放射治疗是通过先进的生物功能影像技术与先进的适型调 强放射治疗技术强强联合的产物。
物力 理基础
低能X线 —用于表浅肿瘤 表面剂量高，剂量随深度增加而降低
γ射线 —多用Fra Baidu bibliotek颅内或中等深度肿瘤
高能X线—用于深部肿瘤 表面剂量低，最大剂量点在特定深度
高能X线类似高速子弹，入口损伤小 弹道中部释放能量造成巨大损伤
放射治疗的基本原理
放射治疗的基本原理
带电粒子辐射：
电子线、质子束和重离子束这三条曲线都有比较明显的终点，即 具有比较明显的“射程”，这是带电粒子辐射的共同特点。
医用直线加速器
医用电子直线加速器的输出特性:
• 按照输出X射线能量的不同，将加速器分为低能、中能、高能三类 • 低能医用直线加速器只能输出4MV或6MV的单能X射线(单光子)； • 中能医用直线加速器不但可以输出4MV或6MV的单能X射线(单光子)，还
可以输出能量从4～15MeV的多档电子射线； • 高能医用直线加速器则可以输出低能和高能两档X射线(称为双光子)及多
足更深部位病灶的治疗需要。因此，kV级X射线治疗机的适应范围有 限，趋于淘汰也就在所难免了。
钴60治疗机
• 钴60发射出分别为1.33MeV和1.17MeV的γ射线，平均能量为1.25Mev。 • 钴60半衰期为5.27年。 • 比Kv级X射线的辐射能量高出许多，但“建成区”仍然太浅。 • 治疗时，通过特制的机械装置，将钴源自动推到照射窗口处。通过准直
普通放疗
适形放疗
IMRT调强放疗(近二十年)
地毯式轰炸 重点轰炸 猛烈的覆盖火力
IGRT影像引导放疗(近十年)
精准定位，然后猛烈的覆盖火力
DGRT剂量引导放疗(近两年) TomoTherapy
精准定位，猛烈的覆盖火力；实时 效果评估，根据敌情调整火力
放射治疗的基本原理
生物基础
利用放射线造成肿瘤组织DNA分子双键断裂，导致肿瘤细胞失去恶性增殖能
弧形调强放疗技术（intensity-modulated arc therapy，IMAT）是一 种在机架连续旋转过程中通过MLC连续运动不断改变射野大小和形状 的锥形束IMRT实施方式。目前投入临床使用此技术较成熟的有瓦里安 公司的RapidArc和医科达公司的VMAT，均是通过旋转过程中同时还可 以改变剂量率和（或）机架转速的方式试验射线束强度调整。
电子的射程很浅，只适合于皮肤和较浅部位病变的治疗。
放射治疗的基本原理
光子和非带电粒子辐射：
Kv级X射线、γ射线、高能X射线、中子束这四条曲线几乎没有终 点，即没有“射程”，这是包括光子和中性粒子(中子)的共同特点。
通常将从表面到最大剂量点的区域称之为“建成区”。
常用的放射治疗设备
主流主要设备：
• Kv级X射线治疗机 • 钴-60治疗机 • 医用电子直线加速器 • 内照射近距离后装治疗机 • 质子加速器
图像引导调强放射治疗IGRT
影像引导放射治疗（IGRT）是一种四维的放射治疗技术，它在三 维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在 治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，利用各种先进的影像设 备对肿瘤及正常器官进行实时的监控。
图像引导调强放射治疗IGRT
弧形调强放疗技术IMAT
射波刀（赛博刀）Cyberknife
螺旋断层放射治疗系统 TOMOtherapy
3个设计优势
二元气动多叶光栅 滑环机架360度连续旋转 系统的高精度
相应的放疗辅助设备：
• 模拟定位机 • 治疗计划系统 • 挡铅制作系统 • 患者定位体架等 • CT模拟定位机
kv级X射线治疗机
• kV级X射线治疗机的管电压越高，适合治疗的病灶越深，但主要适合 于人体表浅组织的病变。
• 深层X射线治疗机，也只适合治疗皮下2～5cm深的肿瘤。 • 出于材料和安全等因素的考虑，限制了管电压的进一步提高，难以满
医用直线加速器
医用电子直线加速器的基本结构:
• 加速管 • 微波源 • 电子枪 • 真空系统 • 束流输出系统 • 水冷系统 • 治疗床系统 • 自动控制系统
医用直线加速器
医用电子直线加速器的工作原理:
放射治疗设备及技术
放射治疗的发展历程
• 1895年伦琴发现了X线，同年用于诊断 • 1896年居里夫妇发现了镭 • 1899年放疗治愈了第一例患皮肤癌的病人 • 1913年研制成功x线管 • 1922年研制成功深部x线机 • 上世纪50年代研制成功钴60远距离治疗机 • 上世纪60年代研制成功直线加速器
器等射线控制与遮挡装置进行放射治疗。治疗结束后，机器会自动将钴 源拉回“源容器”内储存。
钴60治疗机
钴60治疗机的半影:
• 为了减少几何半影，准直器距体表越近 越好，但太近了不利于机器转角旋转， 同时由于准直器的散射剂量破坏建成效 应反而提高了表面剂量，因此准直器一 般距离体表不能低于15—20cm。
容积弧形调强放疗技术IMAT
射波刀（赛博刀）Cyberknife
又称“立体定位射波手术平台”、是全球最新型的全身立体定位 放射外科治疗设备。射波刀是唯一采用实时影像引导技术的设备，治 疗中唯一利用身体骨架结构做为靶区定向和射束修正的系统，治疗中 唯一在“手术”过程中能实时追踪病患呼吸对体内病灶做动态照射的 放射外科利器。影像引导技术包含了两组对角X-光影像显影器，能确 保“手术”的精准性。
• 为了减少穿射半影，准直器的厚度应大 于4.5半价层，也就是说用铅作准直器时 厚度应大于7cm，而且均采用复式球面 结构。
伽马刀治疗系统
• 伽玛刀是一个布满直准器的半球形治疗 系统，能发射出201条钴60 γ射线。
• 中心聚焦位置的最大输出剂量率为 300cGy/min。
头部伽马刀适应症：
1、30毫米以下的听神经瘤、垂体瘤、脑膜瘤、松果体 区肿瘤、淋巴瘤等颅内肿瘤；
档电子射线。其中，低能X射线一般是4MV或6MV，高能X射线一般是 15MV或18MV，电子射线可从4～25MeV范围内选择6档以上电子束。
3D-CRT与IMRT的区别
静态调强与动态调强的区别
生物适形调强BIMRT
生物调强放射治疗是通过先进的生物功能影像技术与先进的适型调 强放射治疗技术强强联合的产物。
物力 理基础
低能X线 —用于表浅肿瘤 表面剂量高，剂量随深度增加而降低
γ射线 —多用Fra Baidu bibliotek颅内或中等深度肿瘤
高能X线—用于深部肿瘤 表面剂量低，最大剂量点在特定深度
高能X线类似高速子弹，入口损伤小 弹道中部释放能量造成巨大损伤
放射治疗的基本原理
放射治疗的基本原理
带电粒子辐射：
电子线、质子束和重离子束这三条曲线都有比较明显的终点，即 具有比较明显的“射程”，这是带电粒子辐射的共同特点。
医用直线加速器
医用电子直线加速器的输出特性:
• 按照输出X射线能量的不同，将加速器分为低能、中能、高能三类 • 低能医用直线加速器只能输出4MV或6MV的单能X射线(单光子)； • 中能医用直线加速器不但可以输出4MV或6MV的单能X射线(单光子)，还
可以输出能量从4～15MeV的多档电子射线； • 高能医用直线加速器则可以输出低能和高能两档X射线(称为双光子)及多
足更深部位病灶的治疗需要。因此，kV级X射线治疗机的适应范围有 限，趋于淘汰也就在所难免了。
钴60治疗机
• 钴60发射出分别为1.33MeV和1.17MeV的γ射线，平均能量为1.25Mev。 • 钴60半衰期为5.27年。 • 比Kv级X射线的辐射能量高出许多，但“建成区”仍然太浅。 • 治疗时，通过特制的机械装置，将钴源自动推到照射窗口处。通过准直
普通放疗
适形放疗
IMRT调强放疗(近二十年)
地毯式轰炸 重点轰炸 猛烈的覆盖火力
IGRT影像引导放疗(近十年)
精准定位，然后猛烈的覆盖火力
DGRT剂量引导放疗(近两年) TomoTherapy
精准定位，猛烈的覆盖火力；实时 效果评估，根据敌情调整火力
放射治疗的基本原理
生物基础
利用放射线造成肿瘤组织DNA分子双键断裂，导致肿瘤细胞失去恶性增殖能
弧形调强放疗技术（intensity-modulated arc therapy，IMAT）是一 种在机架连续旋转过程中通过MLC连续运动不断改变射野大小和形状 的锥形束IMRT实施方式。目前投入临床使用此技术较成熟的有瓦里安 公司的RapidArc和医科达公司的VMAT，均是通过旋转过程中同时还可 以改变剂量率和（或）机架转速的方式试验射线束强度调整。
电子的射程很浅，只适合于皮肤和较浅部位病变的治疗。
放射治疗的基本原理
光子和非带电粒子辐射：
Kv级X射线、γ射线、高能X射线、中子束这四条曲线几乎没有终 点，即没有“射程”，这是包括光子和中性粒子(中子)的共同特点。
通常将从表面到最大剂量点的区域称之为“建成区”。
常用的放射治疗设备
主流主要设备：
• Kv级X射线治疗机 • 钴-60治疗机 • 医用电子直线加速器 • 内照射近距离后装治疗机 • 质子加速器
图像引导调强放射治疗IGRT
影像引导放射治疗（IGRT）是一种四维的放射治疗技术，它在三 维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在 治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，利用各种先进的影像设 备对肿瘤及正常器官进行实时的监控。
图像引导调强放射治疗IGRT
弧形调强放疗技术IMAT
射波刀（赛博刀）Cyberknife
螺旋断层放射治疗系统 TOMOtherapy
3个设计优势
二元气动多叶光栅 滑环机架360度连续旋转 系统的高精度
相应的放疗辅助设备：
• 模拟定位机 • 治疗计划系统 • 挡铅制作系统 • 患者定位体架等 • CT模拟定位机
kv级X射线治疗机
• kV级X射线治疗机的管电压越高，适合治疗的病灶越深，但主要适合 于人体表浅组织的病变。
• 深层X射线治疗机，也只适合治疗皮下2～5cm深的肿瘤。 • 出于材料和安全等因素的考虑，限制了管电压的进一步提高，难以满