医用电子直线加速器_范文大全

医用电子直线加速器

【范文精选】医用电子直线加速器

【范文大全】医用电子直线加速器

【专家解析】医用电子直线加速器

【优秀范文】医用电子直线加速器

范文一:医用电子直线加速器--论文 投稿:侯渉渊

前言

放射治疗在对恶性肿瘤的治疗中占有重要的作用,虽然每年不断有新的方法出现,但放射治疗的地位始终没有降低,约有70%的肿瘤患者需要接受放射治疗。

放射治疗技术的发展与加速器技术的发展密切相关,在过去的一个世纪中,不断有新的技术与装置的出现,也不断有一些退出。例如深部X射线治疗机、医用电子静电加速器、医用电子感应加速器等在历史上都曾发挥过作用,现在都不再生产。

当前医用加速器的代表是医用电子直线加速器,医用电子直线加速器不仅是加速器台数最多的一种,也是各种发射治疗装置中台数最多的一种。

一、直线加速器简介

直线加速器[1](linearaccelerator)Linac

应用沿直线轨道分布的高频电场加速电子、质子和

重离子的装置。1928年E.维德罗提出加速原理。早期利

用频率不太高的交变电场加速带电粒子,1946年后利用

射频微波来加速带电粒子。在柱形金属空管(波导)内

输入微波,可激励各种模式的电磁波,其中一种模式沿

轴线方向的电场有较大分量,可用来加速带电粒子。为了使沿轴线运行的带电粒子始终处于加速状态,要求电磁波在波导中的相速降低到与被加速粒子运动同步,这可以通过在波导中按一定间隔安置带圆孔的膜片或漂移管来实现。电子的质量很小,几兆电子伏中国科学院高能物理研究所35MeV质子直线加速器的加速腔的能量时,电子的速度已接近光速,带圆孔的膜片装置适用于加速电子;质子或离子的质量较大,其速度较低,常采用带漂移管的装置。1966年建成的美国斯坦福电子直线加速器管长3050米,电子能量高达22吉电子伏,脉冲电子流强约80毫安,平均流强为48微安。

直线加速器的原理

加速器是由三根用绝缘材料制成的高柱和在它们中间的加速器管组成。加速器靠真空泵保持真空。外表流线型,不仅仅是为了美观,而且是为了防止从任何棱角或突出部分形成意外的放电。在加速器管中有金属圈,它们同高压发生器相连的方式能使一系列金属圈的负压由底部向顶端逐渐升高。生产质子的离子源安装在加速器管的上端。带正电的质子由于受到带负电的金属圈的吸引而顺管射下——由于下面的金属圈的负电压不断增大,质子的速度也不断增大。在加速器管的地端的地板下面,有一间装有接收器的小室,质子能够在这里同物质碰撞,在此过程中,轰击能够引起原子核的蜕变。

二、医用电子直线加速器

医用电子加速器是放射治疗设备中技术最复杂、最先进的设备。包含近代核物理技术、微波技术、计算机技术、自动控制技术、高真空技术、精密机械设计与制造等高科技。

德国西门子公司直线加速器是目前世界上性能最先进、功能最齐全的新型加速器。采用模块化设计,全数字化管理,精度高,误差小,性能稳定,治疗床及等中心精度均在0.2mm以下。同时该设备可产生6Mv、18Mv两档X线及6Mev、9Mev、12Mev、15Mev、18Mev、21Mev六档电子线,可满足全身各系统各部位病变的治疗要求。特别是做为X刀治疗的配套设备,可最大限度地满足治疗的需要和精度的要求,因而可明显提高X刀治疗的效果。

西门子Primus直线加速器[2]是西门子公司专为三维适形调强放疗而研制的全数字化直

线加速器。

三维适形调强放射治疗技术,是运用放射治疗专用计算机系统,根据肿瘤形状进行精确定位,让高剂量曲面紧紧包裹住肿瘤而避开周围的正常组织,通过调整靶区内的射线束强度,使肿瘤组织内的每一

处都得到理想剂量照

射的技术。

三维适形调强放

疗所采用的是由计算

机控制的多束且强度

不等的射线。它通过计

算机逆向计算而后在

立体空间上实施不均

匀照射,其结果是在肿

瘤受到致死照射的同

时最大限度地保护了

周围正常组织,从而减轻了放疗反应,提高了治疗效果。主要适用于肿瘤形状复杂,或肿瘤周边有较多放射敏感组织,或肿瘤周边有重要器官包绕着的患者。此技术复杂,疗效好。

Primus直线加速器实现三维适形调强的核心是因为内置有单/双聚焦的多叶光栅,光栅运动速度达到25毫米每秒,通过计算机计划系统控制实现各种特殊肿瘤靶区形状的非线性楔型板效果。具有6MV高能X线及5~14MeV六档电子线调节功能,因此该机型不仅适形准确,还可根据临床要求采用光子和电子能量的不同进行不同的配套,适应全身深部及浅表各部位肿瘤治疗需要。

该设备装配了世界知名品牌LAP价值20万美元的激光灯,该激光灯的各项性能指标全面优于一般激光灯,激光线束更细,亮度更高,性能更稳定。每一个激光轨都有一个带独立激光定位反馈控制装置的光编码器定位和校验系统,使激光线具有极高的运行定位精度,能准确的勾画出病人体表上的三点中心,保证了病人定位及每次治疗时的复位精度。

三、总结与展望

作为一门实验科学,医用直线电子加速器的发展很大程度上依赖于实现手段的发展与完善。近年来医用电子加速器的迅猛发展就是最好的例子。如文中所述,医用电子加速器已经开始了向更清晰、更安全,以及更方便的后续处理的不断完善,这也代表着国际前沿技术的发展方向。人类正在不断探索着人体的奥秘,医用电子加速器正是一个很大的进步。虽然起步不久,但绝对可以相信,这是一个充满活力和挑战性的领域。相信在不久的将来,新技术

的出现必然会带来下一个突破。

参考文献:

范文二:医用电子直线加速器介绍 投稿:陈噘噙

医用电子直线加速器介绍

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

2.内照射治疗机

射线后装机

中子后装机

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

医用电子直线加速器按其能量范围分为低、中、高三类。

四、医用电子直线加速器的原理

1.基本原理

2.系统框图

3.主要组成部分

●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

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。

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。

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出系统。离子泵用以吸收气体,使加速管里维持真空状态。

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

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。

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。

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。

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。

●电离室提供了表征辐射线强度的信号,并通过检测电路的处理转换成吸收剂量信号。 ●电离室位于辐射系统之内,由若干片极片构成,其中有两对用于监测辐射野内相互垂直的两个方向的均整度,有一片用于监测辐射的能量变化,有两片用于检测辐射的吸收剂量。

●放射治疗对剂量检测系统的要求:安全性、准确性和长期稳定性。

●安全性配备两个独立的剂量检测通道和 一个时间保护通道。

●准确性主要用重复性和线性指标来表征。

●长期稳定性主要用日稳定性和周稳定性指标来表征。

7.机架、治疗床及辐射头运动系统

现代医用电子直线加速器采用等中心原则的运动系统,即机架、辐射头及治疗床三者的旋转轴线交于一点,该点称为等中心,要求中心误差在±2mm以内。

8.控制系统

控制系统由以下几部分组成:

(1) 各种电源。

(2) 连锁保护:包括水流、水温、水压、高压过载、微波功率源打火等各种保护。

(3) 自动控制:包括自动频率控制、自动剂量率控制、自动均整度控制、自动楔形过滤器控制、弧形旋转控制等。

(4) 正常治疗的程序控制:包括待机、预制、准备、出束等几种状态的程序控制。

9.温控及充气系统

温控系统用来带走加速管、靶、聚焦线圈、偏转磁铁线圈、微波功率源、隔离器(或环流器)及吸收负载等在工作中产生的热量。

充气系统用于对微波传输系统抽真空后再充绝缘气体,如氮气、氟里昂等,以防止发生电场击穿。

五、医用电子直线加速器的发展及前沿动态

适形放射治疗CRT(Conformal Radiotherapy )

●利用铅档块将使得辐射野的形状与肿瘤外形一致。

●多叶光阑(MLC)可利用计算机控制自动调节射野形状。

目的:使照射的体积及形状与肿瘤的形状及体积一致。

立体适形放射治疗3DCRT

又称为三维适形放疗,即:使放疗的高剂量区的剂量分布在三维方向上与耙区的实际形状相一致。这种模式需要CT等断层影像而不能再依靠X线重叠影像。 调强放射治疗IMRT(Intensity Modulation Radiotherapy)

要求各个辐射束截面形状变化、强度分布也变化的照射方法称为调强放射治疗或调强适形放射治疗,需要用带断层扫描的模拟机定位或CT定位(CT Simulation )来进行立体分析。

目的: 使靶区的形状和高剂量区分布的形状在三维方向上与靶区的实际一致,较大幅度地增加肿瘤剂量、减少正常组织的受量。

图像引导放射治疗IGRT(Intensity Guided Radiotherapy)

为了实现在放疗技术上做到实时追踪靶区自动摆位,实时验证并实时反馈修改治疗计划,实施治疗,引导调强适形和验证IMRT.现在又发展了一种在MV或KV 级X线定位图象下进行放疗患者实时摆位修正的IGRT技术。

目的:减少摆位影响,减少肿瘤、正常组织在治疗过程由于运动而带来的影响,进一步提高放疗的精确性。

范文三:医用电子直线加速器的发展 投稿:汪覻覼

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医用 放 射技 术 杂志  2 0 0 2年  第 7期  总 2 3期  0

为此 我们主张存 回水管温度 ( 设它为磁体 温度 )不 同的  温度点 ,进 行主场机线 性调整 ,记录好不 同温 度点 的线性 补  偿 中 K, I ,KI ,   的 值填 入 修 改 后 并存 储 ,参 考值 见 表 4  。

再 接 着 扫 描 , 图像 质 量 会 向好 的 方 向改 变 。 有 同样 机 型 的 医  院 ,要 着 一 张 同 样 的 表 格 ,在 不 同 的 温 度 时 ,填 好 获 得 的 数 

综 合论 坛 

.7・  

发性 小圆形 充盈 缺损 阴影 ,轮廓光滑 整齐 ,肠壁柔 软 .粘膜  无破 坏 ,球部 外形正常 ,带 蒂皙可 彳轻 度化置变 化 ,一般诊  『

断 并 不 困难 。 但 与 布 氏 腺 增 生 常难 以 鉴 别 、往 往 要 依 靠 病 理  

检查方能触诊 。一般来说 ,单发性带 蒂小 圆形亢盈 缺损 ( 随  蠕动 、加压 、体位改 变可有 轻度 位移 )廊首先考 虑腺瘤 ,而  多发性者 则多属布 氏腺增生 。本文 5例腺瘤 中有 2例有轻 度  位移 ( 病理证 实为 带蒂 腺瘤 ) 陈儿 等报告 3例腺 瘤 中 2例   

有轻 度位移 。   3 2 十二 指 肠 球 部 异 物 和 气 泡 影  十二 指 肠 球 部 异 物  .

据 .因不 同的环境 下的机器其 表中 的数据 也有所不 同。如果 

有 条 件 的 医 院 ,在 水 冷 机 组 与 磁 体 出水 管 之 间 ,再 加 装 一 个  

螺旋 金属水管 ,置于流 动 的水池 中 ,类 似于 二极 制 冷方 式 ,   这对稳 定磁体温 度 ,稳定 图像 质量 ,也是一 个很好 的手 段 。  

( 稿 :2 0 —1 —2 ) 收 0 1 1 9 

( 未溶 解 的西 药片剂 或 中成药 丸或糖 果 以及 未消 化的食 物  如 等 )和气 泡影均可 产生十二指 肠球部单 发性 圆形充盈 缺损 阴 

十 二 指 肠 球 部 单 发 性 圆 形  充 盈 缺 损 的 鉴 别 诊 断 

绍 兴 文理 学 院 医学 院 附属 医院 ( 1 0 0 马玉 富  3 20 )

十 二 指 肠 球 部 是 上 消 化 道 疾 病 的好 发 部 位 之 一 ,亦 是 钡 

影而误诊 为腺瘤 等疾病 。但 异物 或气泡影 的最突出特点是 游 

走 性 很 强 ,加 压 时 的 位 置 和 形 状 改 变 较 明  另 外 它 存 留 于  十 二 指 肠 球 部 是 暂 时 的 ,短 时 问 内复 查 可 溶 解 消 散 不 见 或 排  入 到 肠 道 ,因 而 易 于 与 腺 瘤 等 疾 病 相 鉴 别 。 至 于 异 物 和 气 泡  影 两 者 之 间 的鉴 别 在 于 气 泡 影 的 透 亮 度 更 高 、挤 压 时 有 时 因 

餐造影的重点 检查部位 。我科 自 19 9 0年~ 2 0 o 0年共 检查 发  现 十 二 指 肠 单 发 性 圆形 充 盈 缺 损 l

8例 ,其 中 经 手 术 、病 理  或 追溯病 史证 实 9例 ,回顾 性 分析 其 x线 表 现 ,以探讨 钡 

餐 造 影 对 十 二 指 肠 球 部 单发 性 圆形 充盈 缺 损 ( 其 是 胃源 性   尤 疾 病 )诊 断 和 鉴 别 诊 断 价 值 。  

气泡破 裂可立 即消散 以及检 查前没有进 食或服药等 。异物 的 

产 生 ,往 往 与 患 者 没 有 严 格 执 行 钡 餐 造 影 前 的 禁 食 要 求 或 患  者 错 误 理 解 禁 食 要 求 ( 将 禁 食 仅 仅 理 解 为  吃 饭 而 可 以 吃  如 糖 果 或 服 药 等 )或 医 生 没 有 将 有 关 注 意 事 项 向 患 者 交 代 清 楚  有关 。   3 3 胃 窦 部 带 蒂 息 肉脱 入 十 二 指 肠 球 部 和 胃粘 膜 脱 垂  . 胃 粘 膜 脱 垂 常 在 十 二 指 肠 球 部 形 成 充 盈 缺 损 阴 影 , 其形 状 

1 资料及方 法

本 文共 9例 ,男 6例 ,女 3例 ,年 龄 

2 0岁~7 3岁 ,平均 年龄 4 . 3 6岁。除 1 例异物 外 ,其余 8例  均 做了 胃镜检 查 ,其 中 5例经手术 证实 。十二 指球 部腺瘤 5   例 ,十二指肠球 部异物 1例 ,胃窦部带 蒂息 肉脱 入十二指 肠  球 部 2例 ,胃粘膜 脱垂 1例。   2 结 果  所 在病例 均表 现 为十二指 肠球部 单发性 圆形 

充盈缺损 阴影 , 廓光滑整齐 , 壁 柔软 , 膜皱襞未 见破坏 。 轮 肠 粘   2 1 十 二 指 肠 球 部 腺 瘤 5例 . 均 显 示 为 圆 形 充 盈 缺 损  阴 影 ,轮 廓 光 滑 整 齐 ,周 围 粘 膜 纹 正 常 ,肠 壁 柔 轻 ,外 形 正 

般 呈菜花状 、蕈伞状或伞 状 ,偶 而因脱垂的 胃粘膜 皱襞较 

多 ,可 表 现 为 十 二 指 肠 球 部 大 小 不 等 的一 个 或 数 个 圆 形 或 椭  圆形 的 充 盈 缺 损 阴 影 而 需 与十 二 指 肠 球 部 腺 瘤 或 胃窦 部 带 蒂 

息 肉 脱 入 十 二 指 肠 球 部 相 鉴 别 。一 般 来 说 , 胃粘 膜 脱 垂 所 致 

的充盈 缺损 阴影 不会 固定存 在 .其大小 和形态可随体 位 、蠕 

动 、加 压 或 复 查 而 有 所 不 同 ; 当脱 垂 的 胃粘 膜 皱 襞 同 复 之 胃  

常 。2例位置 可有 轻度移 动 ,但 局 限于球 部 内 ( 病理 证实 为  带蒂息 肉) 。3例位于球部 后壁 ,l例位 于球 部前壁 ,l 位  例 于球部小 弯侧 。   2 2 t二指肠球 部 异物 1例 .   

腔 内时 ,在球部 充盈缺损 阴影消失 的情 况下 ,胃内也 不会显 

示 类 似 的 充 盈 缺 损 或 仅 显 示 胃窦 炎 所致 的 粘 膜 皱 襞 增 粗 、纡 

曲 、紊乱等征象 ,从而可排 除其他二种 病变  胃窦部带 蒂息  异物 为 未溶解 之 胃必 治 , 肉脱 入 十 二 指 肠 球 部 时 ,也 可 在 球 部 出 现 小 圆 形

充 盈 缺 损 ,     药片 , 因位 置 和形 态 变化 较 明显 而 考 虑异 物 , 追溯 病 史 证  唯位置不恒定 亦见不 到脱 出之 胃粘膜纹 , H形态 固定 、不 随  经 .

实 , 者 于 检 查 前 刚 刚 服 下 胃 必 治 药 片 , 小 时 后 复 查 , 盈  患 半 充 缺 损 阴 影 消散 不 见 , 胃腔 内 和 十 二 指 肠 各 段 均 未 见 异 常 。 且  

扪诊 而改变 ,即使 回复之 胃腔 内时 .胃窦部仍 _见到 与原病  口 『

变 大 小 、形 态 完 全 一 致 的充 盈 缺 损 阴 影 。 另 外 , 由于 胃 牯 膜 

2 3 胃寞部带 蒂息 肉脱 入十 二指肠 球部 2例 .

除见 到 

脱垂 常常在 胃窦炎 的基础 上发牛 ,故常 合并 胃窦 炎的各种 x   线征 象 ,而 胃息 肉周围之粘 膜纹大 多  常 ,有助于两 者的鉴  别 。仔细观察球 部充盈缺损 的球基底部 侧有无透亮线 影与之 

相 连 续 且 通 过 幽 ¨ 管 止 于 胃内 , 可鉴 别 病 变 原 发 于球 部 ( 如  腺 瘤 ) 抑 或 起 源 于 胃 内 ( 胃 粘 膜 脱 垂 或 胃 窭 部 息 肉 脱 入 球  如

部 )  。 ( 稿 :2 0 —l   0 ) 收 0 l 2 7 

十二指肠球 部一圆形 充盈缺损外 ,同时显示一 细长透亮线 影 

与 充 盈 缺 损 阴 影 相 连 并 通 过 幽 门管 止 于 幽 门前 区 。有 时 可 见 

到息 肉回复 胃内,此 时十二指肠球 部和幽 门管 的异常阴影 消 

失 而 胃窦 部 则 可 见到 类 似 征 象 。  

24 ‘ . 胃粘膜脱 垂 1 例

于十二 指肠 球部 靠 近基底 处 显 

示 一 圆形 充 盈 缺 损 阴影 ,同 时 可 见 二 条 纵 行 透 亮 线 影 与 此 充 

盈缺损相连 并通过增宽 的幽 门管与 胃窦部粘 膜皱襞连续 。   3 讨论  十二指肠 球部 腺瘤 是引起 十二 指肠球 部单 发  性 圆形充盈 缺损 的常见 原因 , 除此之外 , 十二指肠球 部其它 良 

性 肿 瘤 ( 脂 肪 瘤 ) 十 二 指 肠 球 部 异 物 ( 药 片 、 丸 ) 气 泡  如 、 如 药 或

医 用 电 子 直 线 加 速 器 的 发 展 

山 东省 莱 芜钢铁 集 团有 限公 司 医院( 7 1 6 吕心 明  2 12 )

从 15 9 3年第 一 台行 波 电 子直 线 加 速 器在 英 国使 用 以  来 ,医用 电子直线 加速 器在 治疗 肿瘤 中 已应 用 _ r半个世纪 ,   在我 国也应用 了二十多年 ,在治疗肿瘤 中取得 了相 当可观的  疗效 ,成为 目前放 射治疗 的主要装置  其分类按照加速场 不  同可 分为医用行 波电子直线加 速器和 医用驻 波电子直线加 速  器 ;按 照其发展 年代可以分 为四代 。下 面以这 两种 分类方法  为线 索介绍电子 直线加 速器 的发展 

影、 胃窦部带蒂息 肉脱入十二 指

肠球部 、 胃粘膜 脱垂 、 胆结石 、   异位胰腺 组织 、 二指 肠 布 氏腺 增 生 以及血 肿 等 均 可 引起 。 十   因此 , 钡餐 造影检查 发现 十二 指肠球 部单 发性 圆性 充 盈缺 损  时, 必须 仔细观察 、 具体 分析 , 以获得正确 的诊断结论 。   3 1 十二指 肠球部腺 瘤 . x线 片上 显示 为单 发性 或 多 

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8.  

综奢论 坛 

医用 放 射技 术 杂 志  2 0 0 2年  第 7期  总 2 3期  0

范 围较低能 电子 直线加速器 扩大 ,成为大 中型肿瘤 医院需 要 

的 主 要 常 规 放 射 治 疗 装 置 。 加 速 器 治 疗 范 围 较 低 能 电 子 直 线 

1 第 一 代 ( 十 年 代 )低 能 电 子 直 线 加 速 器 ( 波 电  . 五 行 子直线加速 器 )   14 9 7年 ,英 国 咀气 通 讯 研 究 所 和 美 国 斯 

坦 福 大 学 的 行 波 电 子  线 加 速 器 先 后 研 制 成 功 ,从 而 为 电 子 

加 速器扩大 ,成 为大 中型肿 瘤医院需要 的主要常规放 射治疗 

装置。  

直线加速 器的发展 和应用 开辟 r崭新的 阶段 。医用行波 电子  直线加速 器是 由一段 段盘倚波 导组成加速管 ,外加微波功 率  在各个盘 荷波导 内激 励起高频振 荡电磁场 ,电磁场在加速 管 

的轴 向上 有 轴 向 电场 ,这 个 轴 向 电 场 在 各 个 盘 荷 波 导 内 是 不  断 变 化 , 以波 的形 式 沿 』I 管 的 轴 向  前 传 播 。利 用 相 位 关  J 【 速 系 ,经 过 技 术 处 理 ,使 电 子 骑 在 向 前 小 断 仃 进 的 微 波 上 ,与 

3 .第三代 ( 十年 代 )高 能 电子直 线加 速 器 ( 波 电  七 驻

子 直 线 加 速 器 ) 高 能 电 子 直 线 加 速 器 特 点 : ( ) 可提 供 两    1 档 X 辐 射 ,称 为 双 光 子 方 式 ( u l h t l , 个 别 产 品 甚  一 D a P oo s   i) 至 可 以提 供 三 档 X 辐 射 ( 8 2 MV) 目的 是 实 现 X 辐  一 1— 5 , 一

射 深度剂量 特性 的调节 ,因为采用 高低 两档能量 x 一辐 射组  合 照射 ,相 当于 调 节能 量 。 ( )可 提供 更 高能 量 的 电子辐  2

射 ,一 般 电 子 辐 射 分 5 6档 ,最 高 能 量 可 达 2 - 2 Me   — 0- 5 V, 扩 大 了对 表 浅 肿 瘤 的治 疗 深 度 范 围 ( — 7m ) ( )更 多 的  2 c 。 3 功 能 选 择 ,如 动 态 楔 形 过 滤 系统 ,独 立 准 直 器 系统 ,弧 形 治 

波 的传 波速度相 同 ,让轴 向电场 小断加速 ,以便获得最 终的  高能量 。但 是利用 这 种方 法 获得 的 x线 能量 不 是很 高 ,只  能达 到 6 MV ,称 之 为 低 能 电 子  线

加 速 器 。  

低 能 电子 直 线 加 速 器 主 要有 以 下 特 点 :( )只 提 供 一 档  1 X 辐 射 ,用 于 治 疗 深 部 肿 瘤 , 能 鼍 4 6 一 — MV, 加 速 管 总 长 

疗系统等 。在控 制 系统 方面实现计 算机控制 、计算 机故障巡  检 、计算机参数 调节 、验证 记录等 。高能 电子直线 加速器是 

高 档 的 、性 能 完 善 的 常规 放 射 治疗 装 置 。  

只有 3 锄 左右 。可直_ 0 上于辐 射 头上方 ,称 为直束 式 。直束  式 的优点是靶点对称 ,尢偏转 系统 , 时还 可使短加速 管省   

去 聚 焦 系 统 及 束 流 导 向 系统   ( ) 加 速 管 输 出 剂 量 率 即 使 经  2 过在 大 面 积 辐 射 均 整 后 仍 町 达 2 0 3 0Cy mi. I, 一 次  0 - 0 c-/ n T I 治 疗 时 间 仅 约 需 1 钟  ( ) 山 于 只有 一 档 X一辐 射 , 整 机  分 3

4 .第 四代 ( 八十 ~九十 年代 )精确 放射 治 疗用 电子 直  线加速器  以三维放射 治疗 计划 为基础 ,采用立 体定 向定位  ( 头部 及体部立体 定 向定 位 )定 位方 式 ,治疗 方 式采 用适形 

放 射 治 疗 ( 典 或 调 强适 形 放 射 治疗 )  经 。

结 构简单 ,操作简 便 

2 第 二 代 ( 十 年 代 l 中 能 电 子 直 线 加 速 器 ( 波 电  . 六 驻

四十年来 ,随着 电子技 术 的迅 速发展 ,医用电子直线加 

速 器 也 得 到 了 突 飞 猛 进 的 发 展 , 且技 术 不 断 完 善 ,运 行 更 加  可 靠 。从 4 8 V 中 、低 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 ,发 展 到  — Me

子直线加速 器 )  

由于 稳 定 地 』I 电子 的结 构 和 技 术 始 终 不  J速 I

成 熟 ,驻 波 电 子 直 线 加 速 器 较  波 电子 直线 加 速 器 的发 展 要  晚 一 些 。 16 9 4年 美 国 k)Al s a 科 学 实 验 室 在 E K ap等    m ̄ A  n p

1 —2 Me 8 5 v高能 电子直 线加 速 器 。从 生 产单 一 的行波 医用 

电 子 直 线 加 速 器 ,发 展 到 行 波 和驻 波 医 用 电子 直 线 加 速 器 同  时 生 产 。特 别 是 近 十 几 年 来 ,计 算 机 技 术 广 泛地 应 用 于 医 用 

人领导下研制 成功 了一种新 的驻波加速结 构一边耦合加 速结  构 ,为驻 波加速原理 的应 用提供 r技术 基础。美 国瓦里安公  司首先将边耦 合加速结 构 应Ⅲ 于制造 小 型电子 直线 加速 器 ,  

16 9 8年 1 0月 4兆 电 子 伏 陕 川 电 子 直 线 加 速 器 原 形 机 制 造 成  功 。 从 此 以后 医 用 驻 波 电 子 直 线 加 速 器 得 到 迅 速 地 发 展 ,有 

电子直线加 速器 ,进一 步提高 了其运 行可

靠性 和治疗 的准确  性 ,使操作进 一步简单 和安全 ,同时使更先进 的技 术应用 于  电子直线加 速器 ,如验证 系统 ,适形 治疗 系统 ,故 障检索 系 

统 ,远 程 通 讯 系 统 等 。   ( 稿 :2 0 一 l —2 ) 收 0 1 1 0 

多家公 司采 用此项 技术  产驻 波电子 直线 加速器 ,并把 此项 

技 术 应 用 于 中 高 能 医 用 电  卣线 J速 器 。 J u  

医用驻 波电 子直线加 速器是 由一 系列以一定方 式耦 合起 

来 的 谐 振 腔 链 组 成 的 加 速 管 ,微 波 功 率 馈 入 谐 振 腔 内 ,经 过  来 回 反 射 形 成 驻 波 电 磁 场 ,驻 波 电 磁 场 在 各 个 腔 内 的轴 向 上 

加 强 科 室 规 范 化 管 理  提 高 X 线 照 片 的 质 量 

漳 州第 1 5医院放 射科 ( 6 0 0 7 3 3 0 )钟 志凯 

提高 x 线 照 片质 量 ,是 保 证 放 射科 诊 断 质 量 的关 键 。   要照 出一 张高质 量 的 x 线照 片 ,涉 及的 因素 很 多 ,包 括技  术员 的素质 、机 器 设备 、投照 技 术 、暗 室技 术等 等 ,因此 ,   必须进行严 格的规范 化管理 。  

形成轴 向电场 ,幅值  断变化 ,但不 l 前传播 。选择合 适 的  h J

相 位 , 当 电 子通 过 每 个 睹振 腔 时 . 利刚 轴 向 电 场 加 速 ,以 便 

获得最终 高能量。 }前大多数  用 电子 直线加速器都 是利用  1

驻 波 电 场 加 速 原 理 加 速 电 子  l  利 用 这 种 方 法 获 得 的 X {f I _   线能 量 较 高 ( 以 达 到 1 MV) 可 5 ,  

速器 。  

称 为 中 能 电 子 直 线 加 

提 高技 术员的 素质  1 .加 强 专业 理论 学 习 ,提高 

技术员 的业务素质 。医学影像始终 处于不断发展 、完善和提 

高 的 阶段 ,要 想 提 高 放 射 科 的 诊 断 水 平 , 必 须 从 基 础 抓 起 ,  

中能 电子 直 线 加 速 器 特 点 : ( )除 提 供 一 档 x   1 一辐  (— 8 6 MV)供 治疗 深部 肿瘤 外 , 提供 4   —5档不 同能 量 的  电 子 辐 射 ( 一 lMe 5 5 V)供 治  表 残 肿 瘤 使 用 ,扩 大 了应 用 

范 围 。加 速 管 较 长 ,需 要 水 乎 放 置 于 饥 架 的 支 臂 上 方 ,束 流 

人员素质 的提高 ,技 术员 不 同层次 的形成 至关 重 要。因 此 ,   要使技术员 在思 想上有足够 的认识 ,才能努力作好投 照的各  项工作 ,满 足临床需要 。另外 ,在搞好 本职工作 的同时 ,科  室应坚持每 周一 次专业 学习 ,使 大家掌握好 基础 知识 、基础  理论和基本技 能 ,及时 了解 国内外新发 展 、新动态 ,掌握新  , 知识 、新技术 。随着现代 医学的 发

展 ,放射科 的仪 器设 备也  在不断更新 ,先进的 、高科 技的仪器设 备的不断涌 现 ,迫使 

放 射 科 技 术 员 必 须 努 力 学 习 ,除 了 掌 握 摄 影 原 理 、投 照 技 

需经偏转 系统后 打靶 产  X射线 或 直接 将 电子束 从 引 出窗  引出使用 。现代 电子直线 加速 器采 用 2 0消色 差偏 转 系统 , 7。   使偏转 后 的靶点 保持 对称 。 ( )辐 射头 内 除一档 用于 均整  2 X 辐射 的均 整块外 .还 采J 多倘使 用 电子辐 射分 布均 匀的  一 I } j

散 射 箔 。 ( ) 为 r调  电 f辐 射 野 ,存 电子 辐 射 治 疗 时 需 附  3 加 不 同 尺 寸 和 不 同 形 状 的 限 寐 筒  f能 电 子 直 线 加 速 器 除 能  I 1

术 、暗室技术 以及 x线机和 自动洗 片机 的 日常保养 等 以外 ,   还必须掌握 电子学 、物理机 械学等相关 知识 ,才能在 实际工  作 中 ,对机器性 能充分 了解 和熟 练操作 ,并 在实 践中灵活运 

治疗深部肿瘤外 ,还 _ 以治疗 大部 分表浅 肿瘤 ,表浅治 疗深  几 『 度可在 2 c  —3n 范  内调 节 . 于 中能 电子直线 加 速器 治疗   

范文四:医用电子直线加速器多叶准直器_MLC_性能比较_张伟 投稿:顾骢骣

’( &)( *(’+, . +*0

/

用电子医线直加速多器叶准器 (’直!? )能比性较

张 伟宽章樊 于林

天"’((# ’)(

青大岛学学医附院属院医 要摘山 东省青岛市

通过

析分介绍界三世放疗大备设厂医家电用直线子加器多速准叶器的直构特点, 比较了各厂家结多准直叶器的

缺点。 键关词 线加速直; 器多准直叶器;性能 比 较图分类中: 号+,*!-.& ,文标献码识: / 章编文号 :("((& )!(( )#.’.. ,()!(.%(! )应备有够的足机。 多,电0 / 驱1电机动坏损机会,大 (" 德)国门子的西0 1/ 用双聚采设焦计 ," ,对片替叶 原 加代速 下 叶 器 准 器 直 中,间 " 对 叶C片 在等中 心 投 宽影 为度聚焦 !于64最 侧外对为两 ’&6-4叶片端。面取采直立型计设, 半影 ".4其4 , 叶片间 漏 !7 射 左右, 叶片 间 D 微线靶位置, 型射珠轴承技滚确保叶术运片过动程不产会羁生 绊电(不机易 烧) 坏。 射 范野 围 E(6(4 )%"(%E("6"4 , 叶 单 片移动 距离 达 摆位空 %#间46 介于他两者之间其 #(6。4, (#)医科达公 司采 .用(叶 多准叶器直 ,10 替/代加原速 器 F)* 的 G 或 向方的 上 准叶直 器 并,在 1/ 和 0下叶 准 直 间增器一对加备型薄片准直后, 器它跟随 01 /叶片 运 动 进 步一 减少 10 /间的漏射线剂片量。其点优是因片叶近靠放射得 源到 相 射 同野大 小 时 0 /1 片叶运 动范 围 较 ,小叶 长 片度可 缩 叶片度宽的 短,01 /构结凑。紧缺点是其叶因远片离中心等,加工 运动位和的置控安制装求要严, 优格点是量轻重 才," H& >左右 有,于降低利中心等 ,利摆位于。位空间摆大最达%& 4 。6 总之,几 个厂的 家0/1各 优缺点有 主要,以是加速器选 与加速的一起完成适器形、 调强放治疗射。择确定 0 1 的选/择 ,考参文献

"!

逸民胡- 肿 瘤射放理物 学-北京 :子原出能版,社 (("# 本顾 -广 医加速用器 -北 京 :科出学社版 ",(# ("((&)(C)("! 收)稿

叶多准直器(0 / 1 现已成)为医 用 加 速 治 疗 准器 直器 的 标 准置配。在加速旋器转照射程中过, 可用 10/ 调节射形野状 的投影形,状,通 过 计算 机 控 制 的0 1/ 叶 片运跟随靶区 2(*3) 动 ,实现态静01/ 和动 态0 / 1的调放整射治。 疗10/ 的现 出完和为放疗临床善供提极了其利便的疗工具治现就。当国 今国美瓦安里公、 司德国西 上际# 个 主要用医加器生速厂产,商门 子司公和典医科达瑞司公的多准叶器直进分行析、比 。较 一它般钨由钨合金或 制(! )0/1 构成的元单是个单叶, 成片 叶片宽度越,薄,适合 度好。越美瓦里国公司现安产品为 (%对 10 / 和’(对 01/ 成为。三级01 / 替射代挡块托野的架位 准 直,

器 直接 位 标 于准二 级 准 直 器 的 下 方。 % ( 对 10/每

片(/! 0宽 ,’( 对 0/1 每片 (&-0 /宽。种这结构最的大优是点, 是一 1/0出了 故 可障直 接将01/ 从 疗治 头 上 拆 下使 用 。利用射野

挡, 患者块可续得继到疗治不。之处是因 足10 较重, /加了治疗机增臂重力的荷,负时同短了准直器到缩中心的 等距, 会给一离些特病种殊的体 位如(腺乳癌疗治患时者臂上 举手头体抱位)的治 疗摆位造成一定困难。的其摆空位在间三 这瓦安里 01 /叶片动精移度于 小(-"4 , 种401 最/小为% !0/ 叶。片位置精可达度到 5$)( -!64 ,半 影4, 4, 片叶 间 射漏 ""7, 在 等 心中 大 移 最动速 达 到度#6 4$ 8 这,样 有利 于 开 展:9

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收验功及能证验 备设装安完毕后设备,供应应商用对户行设进 备的基 本

作和临应床用能的功操作培, 同时, 训设待备试行一段时 运后,间设 供备商和应户用应联委托国合质量技术监家部门, 督组织院内或外、的业专家组对行新备进设检行测验收应和 功用验证。能测验收检标准的应国以颁布家设备的系标准 为列 依据( 时没有暂国标准的家可生按企业产标准, 参考国并际 准) 。标专家组对安的新设装进备行现的场据数检和测集,采 并 现场检将采测集的所有据进数行理整装订、签署现场专并家 姓的名,作 该设为的技术备据存数入设档案备

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9

范文五:医用电子直线加速器机头散射X射线的分析1 投稿:覃鈓鈔

医用电子直线加速器机头散射X射线的分析1

赵旭娜, 黄斐增,赵洪斌

2北京医疗器械研究所,北京100080)

1

1

1,2

包尚联,

1

(1北京大学重离子物理研究所、肿瘤物理诊疗技术研究中心和北京市重点实验室:医学物理和工程,北京,100871;

摘要:本文介绍了一种用于医用电子直线加速器机头的结构部件上产生的散射X射线能量注量分布的解析计算方法。该方法是在蒙特卡罗模拟计算得到的初级X射线能谱的基础上,通过康普顿散射的Klein-Nishina公式计算得到的。考虑的主要散射源为机头内的初级准直器和均整块。我们用这个方法研究了北京医疗器械研究所生产的6MeV BJ-6加速器的机头散射情况并和实验测量结果进行了比较。比较的结果还包括均整块和初级准直器的散射与射野大小及离开X射线源距离之间的关系。比较结果表明: 该解析计算方法对计算机头散射问题是可行的。

关键词: 电子直线加速器机头散射,解析计算方法,考虑了散射的X射线能谱

引言

放射治疗临床研究表明, ±5%的剂量变化就会引起无并发症肿瘤控制率显著改变。在放疗中,为了确保治疗效果,ICRU第24号报告规定肿瘤吸收剂量和治疗计划剂量之间的误差应不超过5%, 为此治疗计划中剂量计算的误差应该控制在±3%以内。 在常规的剂量计算中通常按照距离的平方反比律考虑X射线注量随距离的衰减,但由于散射等一些因素的存在,射野内的X射线注量并不满足以轫致辐射源为基点的平方反比律, 这样,用常规的计算方法要达到3%的剂量计算精度相当困难,因此,有必要对机头散射的贡献进行分析。对由均整块,准直器等一些部件造成的散射的分析也不是一个新的问题了,实验测量蒙特卡罗模

〔7-8〕

〔1-6〕

射线称为散射源射线,并分别称为均整块散射线和初级准直器散射线。

对放疗中的散射问题的研究都采用散射因子的方法。其中,Jaffray et al于1993年给出了医用直线加速器X射线源分布的详细测量。Mohan。C。Chui和L。Lidofsky于1985年用蒙特卡罗模拟的方法实现剂量计算,比较完整和准确地给出了X射线的能量和角分布。 均对均整块和初级准直器散射问题进行了研究。Anders Ahnesjo于1993和1994年,用解析近似的方法分别给出了详细研究结果。H.Helen Liu等人于1997年在双源模型的基础上用卷积和叠加技术对其进了详细的研究。 本文在综合上述研究的基础上,采用解析计算的方法,分析了北京医疗器械研究所6MeV的X治疗机机头散射的情况,给出了空气中不同的深度和射野下初级源射线和散射源射线的能量注量以及能谱分布,并与实验结果进行了比较,从而实现了用简单解析的方法对机头散射的初步研究。为了计算简单可行,本文中有三个基本的假定:其一,由于计算的是能量为6MeV的电子产生的轫致辐射X射线,所以假定所有的非初级源射线都是由康普顿散射导致的;其二是假定初级源在射野内的能谱是不变的, 其三, 只考虑这两个部件造成的散射影响,而忽略其它的散射因素。研究结果证明,这个方法是简单可行的。

和解析近似计算

〔9〕

等都曾经对

它有过深入的研究,源模型也有双源模型,三源模型和扩展源模型等等。在等中心处,散射的能量注量约占总能量注量的11%-16%,其中来自均整块的散射所占比例最大,约为总散射的70%,其次是来自初级准直器的散射,还有一些别的散射因素,但因其影响较小就忽略不再讨论。本工作的目的是通过比较简单的解析计算得到加速器治疗机机头散射的来源及其对治疗剂量的贡献。为了说明问题的方便,我们把电子轰击靶产生的X射线称为初级源射线,把经过均整块和初级准直器散射的1

国家自然科学基金项目(10175004)和北京市自然科学基金重点项目(3011002)资助。 作者简介:赵旭娜(1976年生),女(汉),北京大学物理学院重离子物理研究所硕士生

211

方法

1.

解析计算方法

作用,这类散射可以忽略。 虽然初级准直器造成的散射只总散射的20%左右,它却是造成散射的第二大重要因素。至于其他原因造成的散射,例如次级准直器(光阑)的散射等,由于所占的比重很小,在计算的总剂量误差范围之内,不在这里讨论。 我们最后将这三部分计算所得的能量注量相加, 就近似得到了总能量注量, 进而可以分析各类散射所占的份额, 从而解析方法分析和计算机头散射。

对初级准直器的散射线完全按照X射线散射的双微分散射截面在投射野内的投影进行积分的方法计算得到。所有的计算公式如下:

Ψ=

图1. 均整块散射和初级源射线

结构示意图

,

S1

∫∫

E

V

∫((k

Φ(E)−µ(E)L2

e/R)N0deS1

/R1dxdydzdEds1

2

σE/ds)e

−µ(E,)L1

由于初级准直器和均整块均是对称的, 轴线上点的计算具有对称性, 较轴外点的计算简单,因而这里分析轴线上某一点的均整块剂量计算。 1. 均整块散射问题的计算。

图1中,假定C点是离开均整块并位于轴线上的任一点, 那么源自均整块的散射能量注量可以用下式表示:

(2) s1为源的分布(假设均匀),其它均同(1)

计算时已经考虑了由于上下两个光阑到X射线源的距离不同形成的散射野随距离的变化。

Ψc=∫

E

V

∫((kΦ(E)e

−µ(E,)L1

−µ(E)L

/R2)N0

/R1dxdydzdE (1)

这里R为源到均整块散射点B的距离,R1为散射点到计算点的距离,N0 单位面积的靶核数, ds为射线经过B点在散射面上的面元,Φ(E) 为初级X

射线源的强度, L为入射粒子在均整块中的路径,L1为散射粒子在均整块中的路径,k为总的距离平方反比率常数,E为入射光子能量,E为散射光子的能量, 为微分散射截面。公式(1)的计算结果受射野的影响,当光阑改变时,对均整块的积分范围也在改变。

2. 源于初级准直器散射的能量注量计算。

正如前面介绍,散射源的另一主要来源是初级准直器的散射。这种散射源自准直器设计时是按照理想点源设计的,但是由于X射线源实际上并不是理想的电源,从而在准直器壁上造成散射。计算初级准直器散射问题的几何结构如图2所示,其中X射线源为A,散射线AB是源自X射线源、进入初级准直器孔的初级X射线在准直器壁上的散射,而散射线AC是射线源经过准直器散射的射线源,由于准直设计已经考虑了对源射线的准直

,

deσE,/ds)e

2

图2.初级准直器散射计算的几何机

构示意图。

实验结果

1. 能量注量的解析计算

轴线上解析计算的能量注量和实验测量结果见图3。图中给出了轴线上的计算及实验结果比较。图中,横轴为与源的距离,纵轴为相对能量注量。初级源射线, 来自于均整块与初级准直器的散射线均随深度的增加而减少。 均整块散射约为6%-8%, 并随着射野的增加而增加(图4), 随着深度的增加而减小; 由初级准直器造成的散射占3%左右, 也随着射野的增加而增加,随着深度的增加而减小。计算值和测量值的最大偏差为±0.9%, 在误差范围内。

212

2003年7月 中国医学物理学杂志 第20卷第3期

..11.0..00.0.0..00.0..00

Distance to source/cm

Relative energy fluence

图4 给出了均整块散射与初级准直器散射的影响随深度及射野的变化。在图4(b)中10x10cm2与15x15cm2的射野对散射的影响相差很小,这是由于两种射野下,计算均整块散射能量注量时,积分范围是一样的,都是对整个均整块进行积分,而在5x5cm2的情况下, 则只有X射线源散射到计算点的那部分均整块在起作用, 积分的范围要小于以上两种射野的情况。

3. 能量注量与离轴距离的关系。

图5所示的是解析计算的初级源射线(scr),均整块散射线(ff)以及初级准直器散射线(col)的能量注量以及总能量注量(sum)与离轴距的关系。 图中说明由均整块和初级准直器造成的能量注量随离轴距的增加而减小,并且随着离轴距的增加在总能量注量中的比例也逐步减小,来自于源射线的能量注量和总能量注量则随离轴距的增加而增加。

图3. 在射野10cmx10cm2内三种射线造成的 轴线上的能量注量:来自于初级源射线(src),来自于均整块散射线(ff),以及来自于初级准直器散射线(col)随深度的变化;总能量注量(sum)与实验值(exp)测量结果也在图上给出。

2.散射线的能量注量与射野以及深度的关系。

Relative energy fl

uence

.1.0Relative energy fluence

(a)准直器的散射造成的能量注量

.1

Relative counts

Relative energy fluence

Energy / MeV

Distance to source / cm

(b) 由均整块的散射造成的能量注量

图4.轴线上的散射注量

图6. mc为蒙特卡罗计算的轴线上一点的能谱, ca为该解析方法计算的能谱,mc(source)为源的能谱.

213

.0.0.0

.0.0

Distence to axis / cm

.0

Distance to source / cm

图5 解析计算的初级源射线(scr),均整块散射线(ff)以准直器散射线(col)的能量注量以及总能量注量(sum)与的关系。

.0

1

.0

100000000

.0

2003年7月 中国医学物理学杂志 第20卷第3期

4.散射线对X射线能谱的影响

见图6,把该解析方法得到的能谱与蒙特卡罗计算的能谱进行比较,则发现解析计算的能谱较蒙特卡罗计算的能谱向高能量端偏移了大约0.06MeV,这里的解释是解析计算只考虑了compton散射,且只考虑了初级源射线,均整块与初级准直器散射线这三部分,忽略了其它的散射因素,而这些忽略的部分大都在低能端,因此会有以上的偏移。

过非常有益的讨论。 在实验测量方面曾経得到中国计量院胡家臣先生的帮助,以及北京肺科医院放疗科在放疗设备的实验平台方面给以的支持。

参考文献

[1] K. R. Kase and G.. Svensson, Head scatter data for several linear accelerators (4-18MV), Med.Phys.13 (1986) 530-532.

[2] G.Luxton and M. A. Astrahan, Output factor constituents of a high energy photon beam, Med.Phys.15,88-91(1987). [3] P. B. Dunscombe and J. M. Nieminen, On the field-size dependence of relative outputfrom a linear accelerator, Med.Phys.19 (1992) 1441-1444.

[4] W. R. Lutz, N. Malcki, and B. E. Bjarngard, Evaluation of a beam camera for megavoltage x rays, Med.Phys.15,614-617(1988).

[5] Munro. J. Rawlinson, and A. Fenster, Therapy imageing:

Source size of radio-therapy beam, Med.Phys.15,517-524(1988).

[6] E. Loewenthal, J. Loweinger, E. Bar-Avraham and G.. Barnea, Measurement of the soures size of a 6- and 18-MV radiotherapy linac, Med. Phys. 19(1992) 687-690.

[7] B. Nilsson and A. Dutreix, Contamination of high-energy beams by scatter photons, Strahlentherapie 157,181-186(1981).

(8) R. Mohan, C. Chui and L. Lidofsky, Energy and regular distribution of photons from mediacal linear accelerator, Med.Phys.12,592-597(1985).

(9) H. Helen Liu and T. Rock Mackie and Edwin C. Mc Cullough, A dual source photon beam model used in convolution/superposition dose calculations for clinical megavoltage x-ray beams, Med. Phys., 24 (1997) 1960-1074.

讨论与总结

这里发展的关于加速器X射线放疗机散射剂量计算方法简单明了, 其结果可以和实验测量以及蒙特卡罗程序模拟计算的结果相比较,说明方法是可靠的。具体计算或者针对不同加速器的散射问题计算,在实践上可以通过计算机程序来完成。这方面的研究成果对医用电子加速器生产厂家:北京医疗器械研究所开展的BJ6型电子直线加速器治疗计划的剂量计算、主要是针对剂量计算中的散射校正具有实际应用价值。这个方法也很容易在其它型号和其它厂家生产的加速器治疗机上推广。

感谢

本文中关于医用电子加速器放疗机的散射剂量问题曾経和上海新华医院放疗科的周志孝教授进行

The Analysis Calculation for the Scattering from Medical Electron

Linac Head Structure

Zhao Xuna1, Huang Feizeng1,Zhao Hongbin1,2 Bao Shanglian1,

(1Insitute of Heavy Ion Physics, The Center for Tumor Diagnosis and Therapeutical Physics and the Beijing Key Lab.:

Medical Physics & Engineering,Beijing, 100871;2 Beijing Medical Equipment Institute,Beijing 100080)

Abstract: The paper introduced an analysis formula for the calculation of the Scattering effects on head structure of medical electron accelerator. This calculation was based on the Monte Carlo simulated primary X-ray spectrum, and the formula of Klein-Nishina was used for the calculation for the scattered spectra mainly scattered from primary collimator and energy spreader. Using the formaula and the method the scattering effects were systematically investigated for the 6MeV BJ-6 Linac Produced by Beijing Medical Equipment Institute。The presented results also include the relations between scattering factors with therapeutical fields and

the distances of primary X-ray source and target plane. All the results showed that this calculation is reliable

and useful for estimation of the scattering in head structure of Linac for the dose calculation for radiotherapy. Key Words: Scattering factor of medical electron accelerator head structure, X-ray spectra considered the scattering effects

214

范文六:医用电子直线加速器X线辐射的防护 投稿:梁向吒

  【摘要】 目的:探讨防护措施对医用电子直线加速器X线辐射的影响。方法:选取2014年6月-2015年8月笔者所在医院行放疗的手术室,占地面积36.8 m2,于常规放疗治疗中对医护人员实施手术室的辐射防护和护理管理干预,测定手术室周围房间医用电子直线加速器的X线辐射水平,统计分析干预前后的X线辐射水平。结果:干预后手术室周围房间医用电子直线加速器的X线辐射水平明显低于干预前,差异有统计学意义(P

  【关键词】 医用电子直线加速器; X射线; 辐射防护; 护理管理

  doi:10.14033/j.cnki.cfmr.2016.32.087 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2016)32-0152-02

  随着医学影像技术的迅速发展,医学直线加速器作为一种治疗肿瘤的设备,亦被广泛应用于手术放射治疗中。但因医学直线加速器能量输出大,而且辐射力强,在提高手术质量的同时也带来了负面的影响,其中最为严重的是手术室X射线辐射污染的问题[1]。研究显示,X射线可通过电离辐射的方式对人体正常组织细胞造成各种不同程度的损伤,可诱导多种严重疾病发生,严重危害人们的生命健康[2-3]。近年来,有关手术室X射线辐射污染和辐射防护的问题受到人们的广泛关注[4]。同时,合理使用医学直线加速器、加强手术室X射线辐射防护和避免或减少辐射伤害也成了手术室护理管理的重点工作[5]。本文通过探讨手术室中的辐射防护和护理管理,旨在提高医务人员的工作效率和增强其辐射防护的意识,避免或减少医务人员的辐射损害,现报道如下。

  1 资料与方法

  1.1 一般资料

  选取2014年6月-2015年8月笔者所在医院行放疗的手术室,占地面积36.8 m2,选用蔡司intrabeam系统的医学直线加速器,射线种类为X射线,管电压:40或50 kV,管电流为5~40 μA,治疗剂量率为10 Gy/min,摆位时间10 min,治疗时间15~30 min,所有资料和数据均完整获得且真实可靠。

  1.2 方法

  在常规放疗治疗实施手术室中实施辐射防护和护理管理干预,测定手术室周围房间医用电子直线加速器的X线辐射水平,统计分析干预前后的X线辐射水平,具体如下。

  1.2.1 辐射防护和护理管理干预 加强辐射防护培训,提高防护意识,医院管理部门应加强对从事手术室放疗工作的医务人员仪器技能和辐射防护的统一培训,手术室护理管理干预定期对护理人员进行辐射防护培训,培训内容主要包括:辐射时间防护原则(熟悉医用电子直线加速器的性能和操作技能,充分掌握曝光的条件,在保证治疗质量的前提下,尽量缩短射线曝光的时间和次数等)、辐射距离防护原则(应尽量远离X射线源,避免或减少X射线辐射对机体不必要的损伤等)、辐射屏蔽防护原则(正确配备铅衣、铅围脖、铅眼镜和铅帽和使用辐射防护用品等防护设备来减轻对医务人员自身的照射等);应用合格的医用电子直线加速器且进行不定时检修,购置低剂量且安全性能强的医用电子直线加速器,不定时对医用电子直线加速器�M行维修、保养和调试,并进行实际测试,确保证医用电子直线加速器的安全运行;健全辐射防护配套措施,购置高品质、足够质量的防护用品和设备,手术室四周墙壁、感应门和窗户玻璃等应用铅或有相当铅当量的铁析、硫酸钡混凝土等高原子序数的材料,保证手术室工作环境的安全和避免医务人员的辐射损伤;辐射防护用品均放置在离辐射源近的物品准备间。健全手术室管理制度,科学合理排班,尽量减少每位医务人员的X射线辐射总照射量,建立医务人员个人剂量及健康监测档案,按时对医务人员进行剂量监测和健康体检,凡健康体检不合格或妊娠期、哺乳期的医务人员不准予有参与手术室放射治疗工作的安排,确保医务人员的身体健康,以此降低X射线辐射超量照射的风险。

  1.2.2 指标观察和测量 本次测量均利用Radiagem 2000探测、SG-2R辐射检测仪进行X射线辐射测量,监测点分别设为医生所在处(手术间外)、手术间外监护仪处、手术室门外、手术室门内共4个点,仪器参数为: 测量范围:1 nSv/h~100 μSv / h,能量响应:48~6Me V相对响应之差100 nSv/h),分别于放疗开始时、开始5 min、结束时进行测量,取平均值作为最终测量值,统计分析干预前后手术室周围房间医用电子直线加速器的X线辐射水平。

  1.3 统计学处理

  采用SPSS 20.0统计软件处理数据,计量资料以(x±s)表示,采用t检验,计数资料以率(%)表示,采用字2检验,P  2 结果

  干预后手术室周围房间医用电子直线加速器的X线辐射水平明显低于干预前,差异有统计学意义(P  3 讨论

  3.1 医用电子直线加速器X射线的特性

  医用电子直线加速器可通过产生高能X射线、电子束杀死癌细胞,以达到治疗癌症的目的[6]。X射线波长短,能量高,当其照射在物质上时,除了小部分被物质吸收外,其余大部分均可透过原子间隙,因此X射线可以表现出很强的穿透能力。当X射线照射物质时,可使核外电子脱离原子轨道发生电离,进而引起某些物质发生化学反应[7-8]。研究显示,手术室中使用医用电子直线加速器X射线照射人体时,可诱发机体内的各种生物学效应,使病变的细胞受到抑制、破坏甚至死亡[9]。

  3.2 医用电子直线加速器X射线对人体的危害

  医用电子直线加速器X射线对人体的危害主要来源于X射线产生的电离辐射。研究显示,X射线电离辐射可直接影响机体内的免疫防御功能,使机体特异性免疫和非特异性免疫受到抑制[10]。此外,X射线亦可通过电离机体内广泛的水分子形成自由基的形式间接损伤机体。医务人员如果长时间超剂量的暴露在X射线中,可增加医务人员罹患癌症或其他恶性疾病的可能,当医务人员接受过量的X射线时,亦会引起机体组织细胞发生一些不可逆的辐射损伤,如染色体变异、基因突变等[11]。有研究亦显示,长期低剂量的X射线电离辐射也会导致染色体畸形率的升高,电离辐射导致生殖细胞染色体变异或基因突变,极大增加了遗传给后代的风险[12-13]。

范文七:WDVE-6医用电子直线加速器DE-Q电路分析 投稿:赵寔寕

FusE断,更换同规格的保险丝后再开机又烧保险丝,可见负载有短路故障。测量行输出管是好的,同时断开行输出变压器的阳极高压输出、聚焦整流二极D44、视放直流整流二极管D47、负压整流二极管

图可看出:sSD一720显示器主板的末极视放直流电压是+80V;ssD一250显示器主板末极视放直流电

压是+40V。行输出变压器型号不同(不能互换),

其它参数基本相同,整块板进行代换应是可行的。将SsD一720B超机显示器主板拆除,换上SSD一250B超机显示器主板,仔细检查确信无误后开机,VTR灯丝点亮,细心听可闻行频声。给上视频信号

显示器上出现清淅图像只是整个图像场行幅较小,

D51后再开机烧保险丝,断开行输出变压器的输入端“2”脚再开机不烧保险丝,此时可看见显像管灯丝点亮,由此可证明行输出变压器内部匝间有短路。一时难以购买到原型号的行输出变压器,手中现有一块ssD一250B超机的显示器主板,从外观上看两块主板的几何形状完全相同,查看两主板的电原理

通过调整电感L403、电位器VR32显示图像场行幅符合使用要求。

i!:f出f{!;i;!;i如f出}牝f。‰{场出f出f也筇出襻2f出f出币出奋出不也不也币牝尜出秘2币出i姑乖出i;出币出带场心绵也乖出爷出希出乖出乖延绵地乖出秽尜出秘%过珠出带逝社%心矫出乖出带坏

WDVE一6医用电子直线加速器DE—Q电路分析

李贵良

赵徐军

徐少东

(济南中国人民解放军第四五六医院,山东济南250031)

DE—Q电路的作用是,稳定仿真线上的充电电压,从而达到稳定调制器输出的高压脉冲,进而达到稳定剂量率的目的。若不加D。一Q电路,调制器输

出脉冲幅度就会跳动,跳动原因有三种:

1.调制器所采用的直流高压电源是经过整流器整流工频电源获得。工频电源电压的变动、三相

管和D。一Q放大板。加到闸流管V,4栅极的DE—Q

触发脉冲使闸流管v14点火导通。vl。的导通使DE—Q负载R7与电容c。跨接在充电电感L】的两端。当

仿真线达到所要求的充电电压时,储存在充电电感

Ll上的过剩能量被C4吸收,使L,上的电压降低。一旦充电周期被中断,高压电源和充电电感L1上的

电压的不平衡以及纹波频率和脉冲重复频率不能严

格同步时,都会使仿真线上的充电电压变化。

2.仿真线上的充电电压还会随着充电电路品质因数的变化而变化。

3.滤波电容越大,纹波越小。然而,电容过大,在工程上有困难。因为纹波可以折合为直流高压不稳的因素去考虑,因此对它不作严格要求。

鉴于以上原因,在调制器中,不去稳定直流高

串联电压就小于仿真线上的电压,充电二极管v,,截

止,仿真线不能继续充电。然后,C。和L】产生振荡,使DE—Q管v,。截止,C。通过R7放电,将能量消耗在大功率电阻R,上。仿真线充电电压通常以D。一Q触发点火处的电流与电源电流最大值的百分比来

表示,一般为25.50%。脉冲重复频率自100PPS到

250PPS范围内,DE—Q的性能均能满足要求。

去耦滤波器k和R8用来减小由DE—Q作用可能引起的仿真线充电电压瞬态峰值,以避免主闸流管过早点火。

压,而稳定仿真线上的充电电压。

本机采用电阻型D。一Q电路。闸流管V,。与R7

串接后再与充电电感L.并接。其触发电路由高压分压器和D。一Q放大板组成。由高压分压器提供

的仿真线充电电压取样信号加到DE—Q放大板的15脚,控制台上信号调节板Bm提供的比较电压加到D。一Q放大板的5脚。这两个信号输入到比较

器A,中时行比较。当取样信号等于或大于比较信号时,D。一Q放大器产生一个一300v的触发脉冲,经脉冲变压器TA5反相后,耦合到DE—Q管V,4的栅极,T虬变压器的变比为1:1,其作用是隔离闸流

收稿日期:2000—9~5

医疗装备2加l第2期

万方数据 万方数据

WDVE-6医用电子直线加速器DE-Q电路分析

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

李贵良, 赵徐军, 徐少东

济南中国人民解放军第四五六医院,山东,济南,250031医疗装备

MEDICAL EQUIPMENT2001,14(2)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ylzb200102054.aspx

范文八:医用电子直线加速器加速器技术和安全防护 投稿:夏陂陃

第十九节 加速器技术要求和安全防护

一、加速器技术要求

根据《医用电子加速器卫生防护标准》(GBZ126-2002)要求,加速器技术要求如下:

1.加速器辐射安全、电气、机械安全技术要求

加速器辐射安全、电气、机械安全技术要求及测试方法必须符合GB9706.5的有关规定。

2.为防止超剂量照射的要求]

(1)控制台必须显示辐射类型、标称能量、照射时间、吸收剂量、吸收剂量率、治疗方式、楔形过滤器类型及规格等辐照参数预选值。

(2)辐照启动必须与控制台显示的辐照参数预选值联锁,控制台选择各类辐照参数之前,辐照不得启动。

(3)必须装备两道独立的剂量监测系统,每一道剂量监测系统必须能单独终止辐照,一道剂量监测系统发生故障不得影响另一道系统的功能。

(4)两道剂量监测系统显示的剂量读数在辐照中断或终止后必须保持不变,辐照中断或终止后必须把显示器复位到零,下次辐照才能启动;由于元件或电源失效造成辐照中断或终止,失效时刻读数显示必须储存在一个系统内,以可读取方式至少保留20min以上。

(5)两道剂量监测系统采用双重组合情况下,当吸收剂量达到预选值时,两道系统必须都终止辐照。

(6)两道剂量监测系统为初/次级组合情况下,当吸收剂量达到预选值时,初级剂量监测系统必须终止辐照,次级监测系统必须在超过吸收剂量预选值不大于15%或不超过等效于正常治疗距离上0.4Gy的吸收剂量时终止辐照。

(7)控制台必须配置带有时间显示的辐照控制计时器,并独立于其他任何控制辐照终止系统。当辐照 中断或终止后,必须保留计时器读数,必须将计时器复零后,才能启动下一次辐照。

(8)若设备处于某一种状态下,在正常治疗距离上能产生高于规定最大值二倍的吸收剂量率时,则必须提供一联锁装置,以便在吸收剂量率超出规定最大值不大于二倍时终止辐照。在任何情况下,不得切断这一联锁装置。

(9)必须对非直束式加速器提供剂量分布监测装置,当吸收剂量分布相对偏差超过±10%时终止辐照。

(10)必须装备检查所有安全联锁的设施,用于在辐照间歇期间检查安全联锁(包括防止剂量率大于预选值十倍的联锁),确保各类系统终止辐照的能力和防止超剂量照射。

(11)控制台和治疗室内必须分别安装紧急停机开关。

(12)使用计算机控制系统的加速器软件和硬件控制程序必须加密,未经允许不得存取或修改;用于监视联锁或作为测量线路、控制线路一部分的计算机一旦发生故障,必须终止辐照。

3.有用线束内杂散辐射限制

(1)电子束治疗时的X射线份额不得超过表1要求。

表l

(2)X射线治疗时,在最大照射野下,中心轴表面吸收剂量不得超过表2要求。

4.有用线束外泄漏辐射限制

(1)在正常治疗距离上,固定限束装置截面内,透过可调限束装置的漏射线吸收剂量与有用线束中心

轴最大吸收剂量之比应满足以下限制。

X射线治疗时,在10cm×10cm的照射野内不得超过2%。

电子束治疗时,在50%等剂量曲线外4cm至最大有用线束边缘之间的范围内平均不得超过2%。 电子束治疗时,在50%等剂量曲线外2cm至最大有用线束边缘之间的范围内最大不得超过10%。

(2)最大有用线束外的漏射线(中子除外)限制。

在证常治疗距离上,垂直于有用线束中心轴并以轴为圆心,半径为2m的圆平面上漏射线不得超过有用线束中心轴吸收剂量的0.2%(最大)和0.1%(平均)。

距电子轨道1m处的漏射线不得超过正常治疗距离上有用线束中心轴吸收剂量的0.5%。

(3)最大有用线束外的中子泄漏辐射。

X射线标称能量大于10MeV的加速器在3.4.2.1规定区域内,最大有用线束外的中子泄漏辐射不得超过有用线束中心轴吸收剂量的0.05%(最大)和0.02%(平均)。

距电子轨道1m处的中子泄漏辐射不得超过正常治疗距离上有用线束中心轴吸收剂量的0.05%。

5.稳定性,等中心,照射野的均整度,以及光野与照射野之间的边界偏差等指标及其试验方法参见GB15213。

6.感生放射性限制

X射线标称能量大于10MeV的加速器,距设备表面5cm和1m处由感生放射性所造成的吸收剂量率分别不得超过0.2mGy·h-1和0.02mGy·h-1。

二、安全操作要求

1.加速器使用单位必须配备工作剂量仪、水箱等剂量测量设备,并应配备扫描仪、模拟定位机等放射治疗质量保证设备。

2.使用单位必须有合格的放射治疗医生、物理人员及操作技术人员;操作技术人员必须经过放射卫生防护和加速器专业知识的职业卫生培训,并经过考核合格后方可上岗。

3.操作人员必须遵守各项操作规程,认真检查安全联锁,禁止任意去除安全联锁,严禁在去除可能导致人员伤亡的安全联锁的情况下开机。

4.辐照期间,必须有两名操作人员值班,认真做好当班记录,严格执行交接班制度。

5.严禁操作人员擅自离开岗位,必须密切注视控制台仪表及患者状况,发现异常及时处理。

6.辐照期间,除接受治疗的患者外,治疗室内不得有其他人员。

7.必须防止各类事故,万一发生意外,立即停止辐照,及时将患者移出辐射野,并注意保护现场,便于正确估算患者受照剂量,作出合理评价。

三、防护监测

1.加速器安装竣工投入运行前或运行参数及屏蔽条件等发生改变时,必须有省级放射卫生防护监督监测部门对有关区域进行全面防护监测和辐射安全评价。

2.在正常运行情况下,工作场所和周围区域辐射水平每年监测一次;安全联锁系统每月检查一次。

3.操作人员个人剂量监测按GBZ128执行。

4.加速器剂量监测系统定标每周监测一次,百分深度剂量、均整度每半年监测一次。

5.所有监测资料必须详细记录,并妥善保管,存档备案。

四、医用电子直线加速器的安全与防护

由于医用电子直线加速器能同时产生高压、强流、微波和射线,因而工作人员在安全防护方面的保护措施应该更加周密。尽管直线加速器在设计上做到了最大的安全性和可靠性,但是,如果不能正确地使用仍具有很大的危险性。

(一)医用电子直线加速器的危险性

1.辐射危险

医用电子直线加速器是一个强辐射源,能够产生每分钟数万至数十万拉德剂量率的高能电子线和X线;同时它又是一个大功率的微波功率源,它的脉冲调制器可产生数十千伏到数百千伏的高频、高压脉冲。射线和微波都可能对附近的人员和设备产生危害。

(1) 加速器在大功率下工作时,即使加速管和电子枪不工作,磁控管和闸流管仍能产生X线。

(2) 在大功率下测试微波的射频系统时,即使电子枪不在工作,也可能导致加速系统中产生暗流。

(3) 高压磁控管不仅从阴极而且从输出波导处都能发射很强的X线。

(4) 在传输大功率微波时,有的传输系统由于某种原因会有微波漏到空间,泄漏达10MV/cm2以上就会 损害人体健康(最简单的检查方法是用5W荧光灯去试验,如发亮,则泄漏近于允许值了)。

(5) 加速器照射头附近的剂量和平坦度测定装置以及固定在照射头上的附件,可能被高能量光子束激 活而产生放射性。

(6) 使用15MV以上X线的医用直线加速器将会带来产生中子污染的问题。

2.电的危险

医用电子直线加速器带有数千伏至数百伏的高压器件,如钛泵、电子枪、磁控管、速调管、闸流管、高压脉冲变压器等。在这些电路周围工作时,要格外地小心,防止被高压电击伤。

3.热的危险

医用电子直线加速器的钛泵、电子枪、磁控管、速调管、闸流管、加速管、隔离器等主要器件,工作时都处于高温状态下,不要用手触摸,以免烫伤。

4.其它的危险

(1) 有的加速器的波导管内充有SF6气体,一旦严重泄露会对人体健康造成危害,因此要定期检查 波导管系统的漏气状况。

(2) 加速器工作时,治疗室内会有大量的臭氧产生,因而治疗室内要保持良好的通风,一般每小时换 风6~10次。

(3) 某些厂商提供的大功率隔离器中含有氧化铍陶瓷,如果隔离器损坏,氧化铍粉尘被人吸收体内, 就有中毒的可能性,造成呼吸系统疾病。处理损坏的隔离器应按照维修手册的规定程序进行。

(二)对操作人员的安全与防护

医用电子直线加速器在极短的时间内能产生使人致死的射线剂量,每个操作人员都应该熟练地掌握全部的操作,并且严格地执行操作规程,认真地遵守下列安全与防护要求。

1.从事医用电子直线加速器工作的相关人员,必须具备国家规定的资格条件,并经省级人民政府卫生行政部门组织实施的专业及防护知识考核合格,取得放射工作人员证后,方可上岗。

2.要建立个人剂量监测档案,以便对操作人员放射防护进行有效地管理。

3.操作人员在工作时应佩戴个人剂量计。

4.放射治疗室的防护门必须装备能够自动显示门关闭的联锁开关。

5.在实施放射治疗过程中,不允许任何人进入治疗室。

6.在加速器的外壳被拆下,门未关闭的情况下,不得进行出束治疗。

7.在治疗时,给照射头上安放托盘、限光筒、锲形滤过板和铅块等附件时,要格外小心,避免掉落。

8.在旋转机架前,要核实治疗床的位置,避免在照射时照射头与床或患者发生碰撞。

9.在控制台上的电源和出束钥匙开关要由专人保管,避免丢失和滥用。

10.当加速器在操作中出现了紧急情况,操作员可按动紧急开关停止工作。

11.由于某种原因,治疗被终止时,要立即记录治疗参数,如剂量、显示器上的指示等,并向负责人报告。

12.由于某种原因,加速器电源断电,治疗被终止,当供电恢复后,要记录显示器上的读数,并向负责人报告。

(三)对维护人员的安全与防护

医用电子直线加速器虽将对人产生的电的、机械的和热的危险降低到最小程度,但仍无法保证绝对地

安全,每个维护人员都必须充分地了解其潜在的危险性,掌握必要的安全与防护知识,在工作中要严格遵守以下各项规定。

1.维修人员必须经过厂家的正规技术培训和国家规定的放射防护培训,并且考核合格后方可上岗。

2.在维护和维修时,要在治疗室门口显眼的地方放置一个标志,警告他人正在进行检修,未经同意不允许任何人进入,并严格按照随机资料中所推荐的检修程序工作。

3.在维护和维修时,决不允许单独工作,至少由二人进行,一人操作,一人监督检查。

4.在维护和维修时,决不在没有校准放射剂量仪器的情况下工作。

5.在维护和维修时,决不在极度疲劳和不能专心致志的时候工作。

6.在维护和维修时,决不擅自解除联锁系统,如果工作需要旁路某项联锁,需经负责人批准,并且将旁路联锁的名称、原因、时间和日期以及执行人和批准人签字等内容记录到机器运行日志中。

7.旁路联锁时要在跳线上作上标记,一旦检修工作完成,要将联锁复原到正常的工作状态,并将检修标志移走。

8.维修人员在工作时要携带个人剂量报警器,并佩戴个人剂量计。

9.在进行大修,有较长时间接触到剂量的工作后,应进行个人吸收剂量测定和健康检查。如果在工作中测到的剂量超过50mR/HT,就不允许再进入治疗室。

10.在拆卸照射头时,要注意加速器靶附近区域的感生放射性,尤其在15MV以上的高功率状态下工作时,维修人员应在停机15min以后才能接近照射头。

11.当手、皮肤和衣物受到放射污染时,应及时用肥皂水进行清洗。

12.调制器的闸流管能产生软X线,不要随便打开钢板制的调制器柜门,这些铁柜能防止软X线的辐射。

13.推荐维修人员最好使用塑料外壳的电子表,金属壳的机械表能使人触电或受强磁场磁化损坏。

14.维修人员在工作时最好穿着塑胶底硬头皮鞋,以防止重物砸伤脚面并增加绝缘防护。

15.在处理高压前,应用一个带绝缘手柄的接地棒将所有高压电容充分放电5min以上。如果需要带电观察加速器运行状态,注意在任何时候不能伸手去接近高压器件,避免高压电击。

16.加速器钛泵必须24h连续工作以保持加速器管内的真空,因而不出束时,钛泵的高压也存在,在检修时要防止触及钛泵高压部件而受电击。

范文九:论述医用电子直线加速器的故障检修 投稿:许殅殆

  [摘 要]医用电子加速器属于大型的医疗设备,它本身的价值以及科学含量非常的高,设备昂贵、结构精密、系统庞大,所以对于医用电子加速器的维护和保养工作难度也非常的高。在维修的过程中涉及到的学科非常的多,像机械工程、高能物理、电气、计算机自动控制等对于维修人员的素质要求非常的高,需要维修人员在熟练的设备维护的技术之外,还要了解IDing的加速其工作原理以及实际的临床需求,本文就以医用电子加速器常见的电子枪故障为例,分析和定位故障原因以及详细的阐述维修过程,并对故障成因分析如何采取合理的措施避免此类故障的发生。

  [关键词]医用电子加速器;电子枪故障;故障定位;故障检修

  中图分类号:TP306+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0022-01

  电子直线加速器是利用一定能量的高能电子与大功率微波的微波电场相互作用从而获得更高的能量,医用电子直线加速器就是利用这一原理对肿瘤等技能型放射治疗的粒子加速器。而加速系统是其最终的核心部件,有加速管、微波功率源、脉冲调制器组成。由于电子枪是典型的寿命元件,会随着使用时间的延长导致老化,逐渐的减低电子的发射能力,影响医用电子直线加速器正常使用,我们就从电子枪的典型故障分析,相关的故障确认和解决办法。

  一、电子枪常见故障分析

  电子枪常见的故障有以下几类:电子枪阴极故障、电子枪预热故、电子枪电路故障。故障常见的表现现象和故障分析过程如下:电子强阴极故障。由于电子枪在高温下发射电子,根据工作介质的特点,随着使用时间的延长会加速电子枪阴极灯丝的老化,减少电子的发射能力,所以这种故障的主要表现为剂量率偏低,这时候我们可以适当的调节电子枪灯丝的电流使得功率增大,如果剂量率获得提升那么基本确认是阴极故障。当电子枪环境中真空度不好的时候也会导致故障的发生,枪中毒后,我们可以慢慢的激活枪灯丝,慢慢调大并进行调试;电子预热故障,电子枪一般在开机后需要经过15分左右的预热,如果开机15分钟以后,还有枪预热连锁的现象,我们就需要对灯丝预热系统进行检查,注意观察灯丝电压与电流是否出现了完整的三级变化,而且观察变化过程是否正常,如果表现不正常首先检查预热系统的电路问题,如果排除了预热电路供电故障,则考虑继电器触点接触、变压器故障、电容故障,进一步的缩小故障范围;电子枪电路故障,新一代的直线加速器一般都采用三级�趴厍梗�电子枪电路故障的主要表现为无触发波形和错误触发波形,故障的常见原因为触发电路故障、传输线路故障、电容关联线路故障等,故障确认和维修的主要办法为。首先就是利用示波器进行测量,分析预输出波形和示波器波形进行对比,并逐级往前面的电路进行故障排除,然后更换触发板观察波形变化,在故障确认的过程中一定要注意多方面的影响,有的时候由于传输线路的线路老化也会影响触发电路的性能,所以维修过程最好使用摇表测量,如果发现传输线路上小的黑点说明线路老化,或者发现接点处发生锈斑,处理的方法是对锈斑重新旱牢即可。

  二、维修实例

  1、故障现象

  在医用电子直线加速器出束治疗的时候经常出现Dose rate error或者出现2T和2R error现象,治疗过程出现故障提示,进入维修模式进行调整以后,治疗几个病人后又出现类似的现象,而且剂量率下降非常的明显。

  2、故障分析

  剂量率明显下降,我们首先确定了故障的大致范围可能是加速枪出现了问题。原因在于我院的医用电子直线加速器已经有几年没有更换电子枪,而且治疗量非常的大,医用电子直线加速器的工作负担非常大,怀疑是电子枪老化,导致性能和发射能力性能下降影响了束流故障,为此我们进入到了维修模式,观察6MV剂量的X射线时的item 381 Gun aim I值为5.82,相比于厂家性能标准的6.2反来说非常低,因此确认电子枪老化故障。

  3、维修过程

  由于是电子枪老化引起的故障,因此选择更换电子枪。更换电子枪的首先需要一定的准备材料。即无水酒精、洁净的塑料袋、高纯氮气、真空泵、Matrixx、剂量仪。更换时间尽量选在周末尽量不要影响病人的治疗。更换的步骤为:首先是拆除掉旧的电子枪,将机架调整到180°,拆除过程要使用高纯度的氮气套在真空管的外接口处,防治与外界空气相接触,并使得真空系统充满氮气后关闭真空阀门;安装新电子枪的过程要注意带上防尘手套,防治杂质影响到电子枪的性能,安装好后要注意使用密封胶圈套注意密闭性;安装完成以后注意后期的抽真空过程,抽真空的过程要根据使用真空泵型号的不同,调整抽真空的时间。

  4、质控检测

  质控检测是为了检测新更换的电子枪工作是否正常,检测的工作指标为射线质是否正常、光也符合度和计量校对等,首先是剂量校对。为了确保治疗的安全性,必须对射野性能和输出剂量进行调试,使用Matrixx进行分析,使得出束测量的射野质量直到达到国家标准。

  三、本次故障检修思考

  由于电子枪的故障种类非常的多,本次维修确认为电子枪老化所致,因此进行了更换,由于电子枪属于正常老化器件,但是如果不正当的操作会加速电子枪的老化过程。为了降低电子枪的老化和故障发生率,我们要对设备的型号、功能、加速原理以及正常的工作指标进行充分的了解,充分的了解工作原理和设备的结构,能够提高对于设备的使用规范,减少电子枪等寿命元器件的老化、磨损以及虚接的现象。并储备一定的低值更换元件,结合完整和详细的设备加速器维护保养计划,在保养计划的前提下对于加速系统的常见的零部件进行检修和零件更换,特别是加速系统的触发和传输电路,避免因为电路系统等加速电子枪的老化速度。

  结语:医用电子直线加速器是大型的医疗设备,有着重要的医学用途,而其加速系统是最为关键和核心的部件,我们对于加速系统中电子枪的常见故障进行了分析,并结合维修实例对典型的电子枪维修和更换过程进行了分析,对此类元器件的维护提供了参考。

  参考文献

  [1]何瑞龙. 医用电子直线加速器维修维护及质控的研究[D].河北工业大学,2014.

  [2]王建华,梁琦,袁小燕,杨国珍,武建军. 医用电子直线加速器常用电气故障诊断及维修方法研究[J]. 中国医学装备,2011,08:83-85.

  [3]王建华,梁琦,任常斌,袁小燕,杨国珍,武建军. 医用电子直线加速器驻波加速管系统故障定位与安装调试方法研究[J]. 中国医学物理学杂志,2012,01:3120-3123.

范文十:医用电子直线加速器的故障检修 投稿:赵榀榁

  【摘要】本文首先对医用电子直线加速器的功能及分类作了一个简要介绍,然后分析了医用电子直线加速器可能出现的故障,最后针对可能出现的故障提出了检修措施。

  【关键词】高压;低压;直线加速器;故障检修

  医用电子直线加速器是利用微电子加速所产生的能量来达到治疗肿瘤的目的,由于电子是在直线轨道上进行加速,故因此而得名。利用医用电子直线加速器来治疗肿瘤能够取得不错的效果,故目前在医院放射治疗中应用非常广泛。

  一、医用电子直线加速器的分类

  电磁场有行波与驻波之分,因此医学上利用电磁场来对电子加速的直线加速器就可以据此分为行波电子直线加速器与驻波电子直线加速器。两种加速器的区别主要在于加速管的不同,行波电子直线加速器在加速管内形成的电场能够在管内沿直线方向运动,且到达管道出口处时不会被反射。而驻波电子直线加速器虽然也可以形成沿直线方向运动的电场波,但此种电场波到达管道出口后会自动反射回来并与去时的电场波进行合成,因而形成驻波。这两种加速器的电场都一直是源源不断的,保证能量不会中断。

  虽然医用电子直线加速器的工作电压都很低,但还是会有差别,根据医用电子直线加速器所接电压的大小,可以将医用电子直线加速器分为低能、中能和高能三类。在不同的电压等级下,电子经过加速后所具备的能量也会有差别,此处分别以6Mv、9Mv,12Mv、15Mv及22Mv为界。

  二、医用电子直线加速器可能出现的故障

  医用电子直线加速器的正确使用需要很多的控制电路及电器元件,因此线路上的故障是比较常见的一种。线路故障主要包括线路短路、断路,线路一旦发生短路,就会使流过保险丝的电流增大,保险丝会因为发热而熔断,进而影响到整条控制线路的工作,线路发生断路会直接造成线路中无电流流通,影响医用电子直接加速器的使用。另外各类电器元件的长期使用也会造成它的使用功效出现问题,超过使用期限就会出现故障。另外医用电子直线加速器在使用时并不是静止不动的,有时候会出现旋转,这也会造成线路的摩擦,时间一长也会造成线路破损。因此需要对线路进行定期检修。

  有些电器设备要在高电压下才能正常工作,但有些由晶闸管所组成的元器件在长期使用之后,会导致栅极与源极之间的极间抗压能力减弱,在高压下容易被击穿,造成设备损坏。这类故障统一被称为高压故障。

  另外有些测量仪器长期使用会造成精度不准,有些机械元件会出现螺丝松动导致固定位置出现误差等,这些统一被称为机械故障。

  医用电子直线加速器最重要的一点就是要保持加速管内部始终要处于真空状态,它在加速管内如果受到外来因素干扰,就会导致方向或者速度发生很大的改变,对于肿瘤的打击就会出现大的偏差。另外,如果医用电子直线加速器在非真空条件下工作,会严重影响仪器的使用寿命。因此一定要检查医用电子直线加速器的真空系统。另外,当医用电子直线加速器长期使用后,负责制造真空的一种重要物质钛容易出现老化,这也会影响真空系统的工作效果。

  影响通过加速器发射出来的微电子的发射效果的因素有很多。首先就是形成微电子加速电场的电压要保持在一个稳定的水平,出现波动或者中断都会直接影响微电子发射的速度及方向。其次在于提供微电子的发射枪,必须保证在单位时间内发射出来的电子数目要维持一个相对比较稳定的水平,如果发射枪的使用期限过长或者其中的电器元件出现故障,都会影响电子枪发射微电子的数目。然后就是上面提到的真空系统,也会对微电子的稳定发射产生影响。另外,就是温度、气压等出现较大偏差也会对微电子产生不好的影响。

  最后就在于起控制操纵作用的计算机,如果经过长期使用,它的性能也会出现影响,当然更不用说计算机遭遇病毒入侵,这直接会影响到计算机的控制。

  三、医用电子直线加速器可能出现的故障进行检修

  放射治疗非同儿戏,为了保证在放射治疗的时候不会因为仪器问题而影响到放射治疗效果,相关医学人员应该增强自身的责任心,做好医用电子直线加速器的检修工作,检修工作包括预防保养和维修两个方面,现分别加以介绍。

  定期做好相关电气元件的检查工作,如果发现某些电气元件达不到预期的使用效果,就要及时做好元器件的更换工作。对于线路某些易于磨损的地方也要定期做好视察,如有损坏,及时做好补救措施。医用电子直线加速器在使用过后要立即做好检查工作,对某些松动的元器件要及时进行校准加固。对于给直线加速器进行减温处理的水循环系统,平时也要做好维护工作,对于使用时间较长的水要及时进行更换。另外要有专门测量水温的系统,一旦发现水温偏高就需要立即进行检查,有可能是制冷系统出现了故障,要及时进行维修。另外要严格杜绝漏水现象的发生,对于流水管道要做好视察,尤其是弯折处及处于辐射区管道更要做好重点视察。除开水循环系统之外,很多重要的元器件都要有专门的恒温系统,因为只有在正常温度下,才不会影响元器件的工作状态。

  某些元器件例如加速器等需要始终保持真空的一定要做好重点监控工作。一般都会有一些反应真空抽取度的指标,例如电流等。需要时刻对这些指标注意观察,一旦指标偏离正常状态,就表明真空抽取出现了问题,要及时进行进一步检查,找出问题,然后想办法纠正。真空环境是医用电子直线加速器最重要的一个方面,需要做好重点防护。

  医用电子直线加速器的加速器中还会涉及一些大功率元器件的使用,这些功率较大的元器件产热也比较快,如果不做任何处理,这些热量不但有可能会烧坏元器件自身,但至少会影响整体的环境温度,使其它元器件的工作温度受到影响,进而影响到其它元器件的工作状态,对于电场频率等都会造成不良影响,最终影响到微电子的发射及加速。所以,对于这些功率较大的元器件要加装专门的散热装置,例如风扇或者水循环进行散热。对于水循环散热部分需要注意的在上面都已经介绍过了。现在谈风扇部分,由于风扇长期的使用会在风扇表面积累灰尘,这最终会影响到风扇的旋转效果,所以需要定期对风扇的表面进行清洁。

  至于维修方面,也有一些比较实用的方法经验,现总结如下。

  1.由于医用直线加速器的维修比较复杂,所涉及的技术领域十分广泛,所以医院之间可以加强沟通交流,这样有助于提高各自医院的维修经验;2.可以建设专门用于医用直线加速器维修的网站,维修人员平时就可以在上面学习交流,扩充自己的维修经验,遇到实在不会的维修难题时,也可以在网站上面向其它技术人员请教。总之,网站就是一个后备力量,可以更加有效地保证维修工作的进行;3.除了日常的维修护理工作之外,我们还需要制定较为详细的维修计划,定期对医用直线加速器进行全面的检修;4.随着互联网的发展,医院可以通过互联网与医用直线加速器的生产厂家保持较为密切的联系,当仪器发生了本医院维修不了的故障时,可以通过互联网联系到生产厂家,让他们派出技术人员进行指导。另外,如果出现医用直线加速器的零配件在市场无法购买的情况,可以通过互联网直接在生产厂家定做。最后,互联网方便了维修人员对医用直线加速器的运行状态进行监控。

  总之维修工作不是一件易事,除了充分利用信息化的工具之外,最重要的还是平时要搞好维护保养工作。

  参考文献

  [1]杨少洲,陈龙华,张树军.医用电子直线加速器[M].北京:人民军医出版社,2011.

  [2]牛忠霞,雷雪,张德伟.微波技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2011.

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