不同X能量的机头结构
❖机头和准直器
37Biblioteka ❖电子束38几何参数-机器角度
❖机架转角 ❖准直器转角 ❖治疗床转角
39
40
❖方向规定
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机架转角
❖ 作用：
根据入射路径上肿瘤与周边危及器官的 几何关系，合理的保护正常器官
多野角度的照射形成更合理的剂量分布
❖ SSD技术：源到皮肤表面的距离恒定 ❖ SAD技术：源到肿瘤中心的距离恒定，
❖射野面积等效的概念:使用的矩形或非 规则野中心轴上百分深度剂量与某一 方野相同时，该方野为其等效射野。
❖等效面积的计算
面积-周长比法 查表
A P
ab 2（a b）矩形
s 4 方形
面积等效
s 2ab ab
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射野参数
❖国际坐标系统
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内容概况
功能应用
❖ MLC ❖ 三维治疗 ❖ 调强治疗
❖ 各个厂家对MLC有不同的设计：
• 位置、叶片宽度和叶片端面形状 • 单聚焦或双聚焦 • 叶片运动范围的限制（路径\可以越过中线距离） • 射野大小
❖ 这些因素影响剂量传输，在治疗计划中必须考虑
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MLC的基本结构
❖ MLC单元是单个叶片， 它们普遍由钨或钨合金 制成。
❖ 常规放射野（40X40Cm） 由40对铅条组成，每条 铅条由一个队里的马达 推动或拉出，速度约24cm/秒，全部马达由计 算机控制，可形成各种 不同几何形状的放射野
实现加速器系统的计算机化控制 实现直线加速器的小型化 最小化电气干扰 加速器操控状态切换 连锁系统 极限束流防护 控制集成 运动控制系统 记录与验证系统
4
电气控制系统调控的内容
实现加速器系统的计算机化控制 实现直线加速器的小型化 最小化电气干扰 加速器操控状态切换 连锁系统 极限束流防护 控制集成 运动控制系统 记录与验证系统
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射野面积的影响
% DOSE
120 100 80 60 40 20
0 0
ELEKTA MLCi 15MV PDD Table
2ｘ2 3ｘ3 4ｘ4 5ｘ5 6ｘ6 8ｘ8 10ｘ10 12ｘ12 15ｘ15 18ｘ18 20ｘ20 25ｘ25 30ｘ30 35ｘ35 40ｘ40
5
10
15
20
25
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内容概况
治疗参数
❖ 射线能量 ❖ 射野大小 ❖ 机械角度
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射线类型及能量
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作业
同一台加速器，为什么电子线的剂量率可以比X 射线高？
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临床选择能量原则
❖能量不同，剂量学参数不同
头颈部肿瘤，能量选择<=8 MV 胸部肿瘤由于肺的影响，拟采用低能
而不是高能，RTOG建议4-12 MV 腹部肿瘤，拟采用高能，如15、 18
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MLC的构成:
叶片宽度：为垂直于射线穿射方向和叶片运动方向的叶片物 理厚度，它等于叶片两侧面之间的宽度；
叶片长度：为平行于叶片运动方向的叶片物理长度； 叶片顶面：为接近放射源一侧的叶片表面； 叶片底面：为接近病人皮肤一侧的叶片表面； 叶片高度：为沿射线入射方向的叶片顶面和叶片底面之间的
物理高度； 叶片端面：深入射野内形成射野边界的表面。 相邻叶片沿宽度方向平行排列，构成叶片组，两个相对的
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MLC叶片设计-聚焦
发散的射束
原有的 准直器
不聚焦的叶片
聚焦的叶片
叶片边缘和纵截面的设计多数都考虑到射束发
散，以便最大限度地减少叶片间的漏射线。
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叶片端面设计
❖弧面设计：Elekta MLC，和Varian MLC ❖直面设计：Siemens MLC
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MLC叶片的特性
弧形端面和凹凸槽结构（tongue and groove）
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加速器控制状态
Stand-BY Preparatory Ready Beam-On Complete Interlock
6
电气控制系统调控的内容
实现加速器系统的计算机化控制 实现直线加速器的小型化 最小化电气干扰 加速器操控状态切换 连锁系统 极限束流防护 控制集成 运动控制系统 记录与验证系统
指示 • 主功能
工具栏 • 辅助功能
工具栏 • 系统状态
指示 • 信息、
提示条
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17
18
维修模式界面
19
20
21
电气控制系统调控的内容
实现加速器系统的计算机化控制 实现直线加速器的小型化 最小化电气干扰 加速器操控状态切换 连锁系统 极限束流防护 控制集成 运动控制系统 记录与验证系统
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电气控制系统调控的内容
实现加速器系统的计算机化控制 实现直线加速器的小型化 最小化电气干扰 加速器操控状态切换 连锁系统 极限束流防护 控制集成 运动控制系统 记录与验证系统
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加速器控制系统-ELEKTA
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12
机房结构
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操作间
14
临床操作界面
15
• 标题栏 • 工作区 • 机器状态
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连锁系统
❖出束控制：高压开关控制
• 检测到各系统准备好，并处于正常状态之后再加上高压出束 • 若有一个联锁不解除，就无法加高压，就不能出束
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连锁系统
❖ 联锁装置设置
加速器剂量联锁、剂量率联锁（高剂量率模式） 加速器治疗模式联锁（电子线限光筒、楔形板等） 加速器参数到位联锁
急停开关联锁 防碰撞（机头防碰环、限光筒防挤压） 加速器门联锁（辐射安全） 紧急断电保护系统（手动复位装置） 其他参数
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多叶准直器（MLC)
❖ 1965年诞生, MLC最初的设计主要是代替射野挡块实 现高质量的适形放疗。
• 使用MLC克服了使用射野挡块的一些缺点，无毒高效 • 采用计算机后，在旋转照射中可以用MLC调节射野形状跟随靶区的投影形状 • 还可以利用计算机控制的叶片运动，实现静态和动态调强放疗
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MLC的设计
相邻野的衔接 受楔形板插入方向影响。
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❖机头
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治疗床转角
❖作用：从平面照射扩展为三维多角度的非共面 照射野，更大范围降低周边危及器官受量
❖射野衔接
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射野面积
❖射野边缘大小由次级准直器确定 ❖附加多叶光栅及适形挡铅提高其适形度
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Elekta加速器射野
照射野：射线束经射线屏蔽准直器后垂直通过模 体表面的面积，临床剂量学中规定模体内50%等 剂量线的延长线交于模体表面的区域为照射野。
模体表面最大可几能量EP0
可表征等剂量曲线/深度剂量分布,与实际射程Rp相关。
模体不同深度Z处的平均能量EZ
可由模体表面平均能量获得，作为扰动因子的输入参数
Ez= E0 (1-z/Rp)
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临床调试和检测常用D80值
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电子束临床治疗深度选择
❖ 临床中，高能电子束常采用单野垂直照射， 不同能量的电子束其有效治疗深度不同。
叶片组组合成MLC。
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57
❖ 叶片的宽度决定MLC形成的不规则射野与靶区（PTV） 形状的几何适合度
• 叶片宽度越薄，适合度越好 • 叶片越薄，制做越困难，造价也相应提高
叶片必须使原射线的透射小于原来强度的5% 需要4-5个半价层的高度
• 叶片间漏射线，叶片高度加厚为5cm的合金
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❖ 单叶片能够跨中心轴线运动到对侧位置
❖ 实际能量：约为标称值的1/3~1/4，
• 如：6 MV 光子束是由 6 MeV 電子束打击靶而產生的一個 Bremsstrahlung 的能谱，它的最高能量是 6 MeV，但這個 能谱的平均能量大約只有 2 MeV。
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X射线能量标定
❖ 标称电位值的确定：
• 英国放射学会（BJR)、医院物理学家学会（HPA) • 对2~25MV的X射线用d80确定其标称加速电位
医用电子直线加速器 -功能应用
2017.10.24
内容概况
加速器控制及连锁系统 ❖ 电治气疗控参制数系统
❖ 安全联锁
❖ 操功作能界应面用
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电气控制系统
❖电子直线加速器的电气控制系统包括：
• 电源分配 • 高压调制 • 低压控制 • 功能控制 • 运动控制 • 信号检测 • 联锁保护
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电气控制系统调控的内容
MV
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高低能结构对比
• 低能机
• 中高能机
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X射线能量单位
❖ X射线能量（射线质）
• 用电子的标称加速电位表示 • 标称加速电位 = 电子打靶前的电子束能量 • 加速器产生的高能X射线能谱是连续谱，最大能量与加速
电子打靶前的能量相同
• 注：eV(电子伏特）：指一个电子在电位差为1伏特的电场中加速获得的能量
❖ 影响X线辐射质的因素
• 加速电子的能量 • 加速的方式 • 电子束的引出偏转方式 • 准直器的设计 • 靶、均整器的材料、形状和厚度 • 在相同加速电场下，不同加速器的X射线辐射的深度曲线及
作用效果也有差别。
❖ 对每台加速器的每个能量的剂量数据需要现场调 试和独立测量
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X射线能量实际测量
▪ 实践测量：射线穿透物质 的本领代表射线的能量
▪ 特定百分深度剂量所在的深度， 如d80。厂家调机常用此方法来确定 标称加速电位，但一般会有较大 差别
▪ 穿射深度剂量比值：TPR20/10 ▪ SCD=100，在电离室有效测量点 所在的并与辐射轴垂直的平面 上，以辐射束轴为中心的照射 野为10×10cm，在为20 cm 和 10 cm测得的吸收剂量的比值。
❖Siemens - 平齐式设置
• 双侧叶片相接但禁止插入
❖Elekta - 接触式设置