放射源和放射治疗设备

第二章放射源与放射治疗机第一节放射源

一、放射源的种类与照射方式

1、放射源的种类：（1）α、β、γ射线——放射性同位素（2）X线——X线治疗机和加速器（3）电子束、质子束、中子束、负π介子束以及其它重粒子束——各类加速器2、照射方式：（1）体外照射：从距离病人体外一定距离集中照射某一部位；（2）近距离照射：将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内进行照射；二、临床常用放射源的物理特性放射性同位素放射α、β、γ三种射线。放疗主要使用β、γ两种射线，而且应用γ射线多于应用β射线。除钴-60、铯-137外，其余同位素只用于近距离照射。常用放射性同位素源镭-226源：镭的半衰期为1590年,氡为3.8天，

一般应用镭的γ

射线进行治疗，镭的能谱复杂，平均能量0.83MeV，最高能量3.3MeV

天然放射性同位素常用放射性同位素源2.铯-137源：从原子核反应堆的裂变物中提取。铯-137的γ射线能量是单能，为

0.662MeV，半衰期为33年，平均每年衰变2%。常用放射性同位素源3.钴-60源：能量为1.17MeV及1.33MeV两种γ射线，平均能量为1.25MeV。钴-60的半衰期为5.27年，即每月衰减1.1%。常用放射性同位素源4.铱-192源：γ射线平均能量为360keV，半衰期为74天。

1~10Ci的高活度的铱-192源普遍用于高剂量率的后装治疗。常用放射性同位素源5.碘-125源：碘-125的平均能量为28keV，半衰期为59天，通常作成粒状源，用于高、低剂量率的临时性或永久性插植治疗。新型放射源钯-103（103Pd)镅-241（241Am)钐-145（145Sm)镱-169（169Yb)

能量低，易防护第二节常常用用的放射射治疗设设备一、X线治疗机机临床治疗疗用的X线机根据据能量高低分为为：临界X线（6～10kV），接触治疗疗X线（10～60kV），浅层治疗疗X线（60～160kV），深部治疗疗X线（180～400kV），高能X线（2MV～50MV）：主要要由各类类加速器器产生。。普通X线机的特特点能量低、、深度剂量量低、易于于散散射射、、剂量量分分布布差差故仅仅适适用用于于皮皮肤肤癌癌等等表表浅浅肿肿瘤瘤的的治治疗疗二、钴钴-60治治疗疗机机（一一））钴钴-60γγ线的的特点点：：1.穿透透力力强强;2.保护护皮皮肤肤;3.骨和和软软组组织织有有同同等等的的吸吸收收剂剂量量;4.旁向向散散射射小小;5.经济济、、可可靠靠;6.缺点点：存存在在半半影影、、半半衰衰期期短短以以及及防防护护等等问问题题。。1、半半影影：射射野野边边缘缘剂剂量量随随离离开开中中心心轴轴距距离离增增加加而而急剧剧变变化化的的范范围围，，用用P80%～20%表示示。。80%20%P80%～～20%（二）钴钴-60半半影影的的种种类类及及产产生生原原因因2、半半影影的的种种类类：：几何何半半影影：源源具具有有一一定定尺尺寸寸穿射射半半影影：准准直直器器端端面面与与边边缘缘射射束束不不平平行行散射射半半影影：由由于于组组织织中中的的散散射射线线造造成成几何何半半影影：缩缩小小放放射射源源直直径径穿射射半半影影：采采用用带带有有半半影影消消除除装装置置的的复复式式球球面面准准直直器器散射射半半影影：无无法法消消除除，，但但散散射射半半影影的的大大小小随随入入射射线线的的能量量增增大大而而减减小小。。3、半半影影的的消消除除：：三、医医用用加加速速器器1、医医用用加加速速器器的的种类类电子子感感应应加加速速器器：：利利用用涡涡旋旋电电场场加加速速电子子直直线线加加速速器器：：采采用用微微波波电电场场电子子回回旋旋加加速速器器：：利利用用微微波波激激励励的的超超高高频频电电场场加加速电电子子电子子直直线线加加速速器器医用用电电子子直直线线加加速速器器2、结结构构：其其主主要要由由加加速速管管、、微微波波功功率率源源、、微微波波传传输输系统统、、电电子子枪枪、、束束流流系系统统、、真真空空系系统统、、恒恒温水水冷冷却却系系统统、、电电源源及及控控制制系系统统、、照照射射头头、、治疗疗床床等等组组成成。。3、电电子子直直线线加加速速器器的的特特点点：：电子子束束：①①肿肿瘤瘤后后剂剂量量骤骤然然下下降降②调调节节能能量量可可调调节节电电子子束束的的深深度度③皮皮肤肤量量介介于于X线和和钴钴-60之间间X射线线：深深度度剂剂量量高高，，皮皮肤肤剂剂量量低低加速速器器设设备备复复杂杂，，对对水水、、电电要要求求高高，，维维修修难难，，价价格格高高，，但但在在维维修修和和操操作作时时没没有有射射线线。。4、直直线线加加速速器器X射线线、、电电子子束束能能量量X射线线：约约80%的深深部部肿肿瘤瘤用用6MVX射线；；而对对某些些较深部位位的肿肿瘤，，使用用较高高能量量的X射线(15~18MV)电子束束：适用于于治疗疗较浅浅的偏偏位肿肿瘤，，治疗疗靶区区后缘缘深度1~6cm的肿瘤瘤。例如Varian2300C/D医用直直线加加速器器可产生生6MV,15MV两挡X射线和4MeV，6MeV，9MeV，12MeV，16MeV，20MeV电子束束。四、近距离离治疗疗后装装机1、近近距离离治疗疗放射射源：：选择条条件：：1））能量量，即即在组组织中中有足足够的的穿透透力；；2）易易于防防护；；3）半半衰期期不易易过长长；4）易易制成成微型型源铱-192源治疗后后装机机治疗后后装机机五、高LET射射线轻粒子子：：深部X射线线、钴钴-60γγ射线线、加加速器器的X射线均为为电磁磁辐射射粒子子，称称为光光子。。光光子和和电子因因其质质量较较小，，称为为轻粒粒子。。重粒子子：：快中子子、质质子、、负ππ介子子以及及氮、、碳、、氧、、氖离子子等LET定义义为射线粒粒子在在单位位厚度度的介介质中中能量量损失失、转移的的大小小除质子子外，，所有有重粒粒子的的LET值都较较高，，故重重粒子子又称称为高高LET射线。。使用高高LET射线可可以减减低氧氧的增增强效效应和和增加加生物物效应应，并并可以以克服服细胞胞周期期对放放射敏敏感性性的影影响。。高LET射线的的物理理生物物特性性：物理特特点是是具有有Bragg峰生物特特点是是相对生生物效效应高高，氧氧增强强比低低。高LET有各种种各样样的放放射源源，其其不同同源有有不同的特特点1、质子子束和和氮离离子束束：具有显显著的的高LET物理学学特点点而无生生物学学特点点其优点点是：：剂量量分布布好，，旁向向散射射少，，穿透透性强，局局部剂剂量高高，在在组织织内形形成布布喇格峰型型百分分深度度剂量量分布布，以以物理理方式改善善了靶靶区与与正常常组织织间的的剂量量比例例。适用于于治疗疗垂体体瘤等等周围围有重重要器器官和和组织织的肿肿瘤只用单单一射射野，，就可可能获获得理理想的的剂量量分布布，简简化了了射野野设计计，提提高肿肿瘤治治疗剂剂量的的准确确性。。2、快中中子：：仅有高高LET治疗的的生物物学优优点，，没有有物理学学优点点，即即无Bragg峰。能量至至少在在14MeV以上，，由于于其传传能线线密度度（LET）值高高，以以生物物方式式改善善了肿肿瘤组组织与与正常常组织织的射射线效效应；；3、以以重粒粒子为为代表表（如碳碳、氢氢、氧氧）：集中了了快中中子的的生物物学特特点和和质子子的物物理学学特点点，兼兼备物物理和和生物物的双双重优优势，，是一种种较好好的放放射源源。它们具具有一一定的的射程程；它们突突出的的优点点是在在射程程的末末端被被元素素所俘俘获而而使其爆炸炸，产产生短短射程程的电电离碎碎片，，而致致使局局部剂剂量高且LET高。。七模模拟拟定位位机1、普普通模模拟定定位机机模拟定定位机机是用来来模拟拟加速速器或或60CO治疗机机治疗疗条件的的专用用X射射线成成像系系统。。六、模模拟定定位机机常规模模拟定定位机机的六大功功能靶区及及重要要器官官的定定位确定靶靶区（（或危危及器器官））的运运动范范围治疗方方案的的确认认（治治疗前前模拟拟）勾画射射野和和定位位、摆摆位参参考标标记拍射野野定位位片或或证实实片检查射射野挡挡块的的形状状几位位置计划模模拟验验证0ºDR模拟机机270ºDR0ºDRR计划系统270ºDRR计划模拟验验证模拟机图图像计划系统CT图像2、CT模模拟机1)专用CT模拟定定位机一台CT一套计划系系统一套激光定定位器2)通用CT扫描机机机机房房内加激光光定位器计划系统网络3）带CT功能的模模拟定位机机与多功能能计划系统联网组成成CT模拟拟定位系统统小结1.放射源的种类钴-60源,铱-192源2.钴-60γ线的特点3.钴-60半影的种类4.电子直线加加速器的特点5.高LET射线的物理理生物特性物理特点是具有Bragg峰生物特点是相对生物物效应高，，氧增强比比低。6.模拟定位机机的功能9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Monday,December12,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。03:33:3803:33:3803:3312/12/20223:33:38AM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2203:33:3803:33Dec-2212-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。03:33:3803:33:3803:33Monday,December12,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2203:33:3803:33:38December12,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。12十二月月20223:33:38上午03:33:3812月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月223:33上午午12月-2203:33December12,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/123:33:3803:33:3812December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。3:33:38上上午3:33上上午03:33:3812月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Monday,December12,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。03:33:3803:33:3803:3312/12/20223:33:38AM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2203:33:3803:33Dec-2212-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。03:33:3803:33:3803:33Monday,December12,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2203:33:3803:33:38December12,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。12十二二月20223:33:38上上午03:33:3812月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月223:33上午午12月-2203:33December12,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/123:33:3803:33:3812December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。3:33:38上上午3:33上上午午03:33:3812月月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Monday,December12,202210、阅阅读读一一切切好好书书如如同同和和过过去去最最杰杰出出的的人人谈谈话话。。03:33:3803:33:380