沈阳东软医疗系统有限公司沈阳东软医疗系统有限公司田新智田新智肿瘤放射治疗装置Datel 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。l 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。 Date一、 放射治疗装置分类 1. 外照射治疗机(1)同位素远距离治疗机（如钴-60） (2)X射线治疗机（如深部X线机）(3)医用电子加速器(4)医用质子加速器(5)医用中子发生器 (6)医用重离子加速器 (7)医用-介子发生器 Date2. 内照射治疗机 (1) 射线后装机 (2) 中子后装机 3.立体定向放射外科治疗装置 (1)-刀 (2) X-刀 (3) 质子刀(4)中子刀在外照射治疗机中，最常用的是医用电子直 线加速器，其次是钴60远距离治疗机。在内照射 治疗机中，主要是同位素后装机。 Date其中医用电子直线加速器分类 X X射线能量范围射线能量范围 及能量分档及能量分档电子射线能量范电子射线能量范 围及能量分档围及能量分档应用范围应用范围低能机低能机4646MeVMeV，1 1档档无无深部肿瘤深部肿瘤中能机中能机610MeV610MeV，1 12 2档档515515MeVMeV，3535 档档大部分深部肿瘤大部分深部肿瘤 、 部分表浅肿瘤部分表浅肿瘤高能机高能机610610MeVMeV， 1525MeV1525MeV，各各1 12 2档档525525MeVMeV，5858 档档同上同上Date二、加速器的发展Date同源 IGRTKV级 IGRTDate三、电子直线加速器系统组成 医用电子直线加速器由(1)加速系统，(2)辐 射系统，(3)剂量检测系统，(4)机架及治疗床 运动系统，(5)电气控制系统，(6)温控及充气 系统六部分组成。 1. 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、高压 脉冲调制器等组成。按加速方式的不同又可分 为行波和驻波两种加速系统。 Date( (a) a) 行波加速系统行波加速系统 ( (b) b) 驻波加速系统驻波加速系统 a-a-加速结构加速结构 B-B-引出系统引出系统 C-C-环流器环流器 D-D-耦合波导耦合波导 E-E-聚焦及导向线圈聚焦及导向线圈 G-G-电子枪电子枪 I-I-隔离器隔离器 L-L-吸收负载吸收负载 M-M-高压脉冲调制器高压脉冲调制器 P-P-离子泵离子泵 S-S-微波功率源微波功率源 T-T-脉冲变压器脉冲变压器 W-W-波导窗波导窗 医用电子直线加速器加速系统医用电子直线加速器加速系统Date(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。Date*可治疗用电子束辐射场 限光筒270O 偏转磁铁初级散射泊次级散射泊初级准直锥电离室上光阑下光阑Date(2) 微波传输系统微波传输系统主要由传输波导构成。在行波传 输系统中，隔离器用来吸收反向传输的微波以保 护微波功率源。在驻波传输系统中，由于反射功 率强，需采用环流器作为隔离器件。 (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。 Date微波源磁控管（磁铁 ）l对低功率磁控管一般采 用永久磁铁(铝镍钴,钕 铁硼,钐钴)l中功率磁控管采用电磁 铁。l磁场的方向与磁控管的 阴极轴平行。Date微波传输系统组成：Date(4) 高压脉冲调制器其作用是向微波功率源提供脉冲 高压，工作原理是利用储能放电的原 理形成高压脉冲，经脉冲变压器放大 后供微波功率源使用。DateDate2. 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,如图）。a a）X X射线辐射系统射线辐射系统 b b）电子射线辐射系统电子射线辐射系统 A-A-限束器限束器 C-C-准直器准直器 F-F-散射箔散射箔 I-I-电离室电离室 J-J-光阑光阑 M-M-反射镜反射镜 P-P-均整块均整块 T-T-靶靶 W-W-楔形过滤器楔形过滤器 辐射系统结构示意图辐射系统结构示意图X X射线及电子射线的射线及电子射线的 辐射系统如图所示辐射系统如图所示 ，其主要组成有：，其主要组成有： 靶、均整块、散射靶、均整块、散射 箔、准直器、上下箔、准直器、上下 光阑等。光阑等。Date治疗头结构1、治疗头旋转范围：090；180360 光阑采用独立光阑技术，其中， 2、上独立光阑运行范围（单边）：10+20cm（过中线） 3、下独立光阑运行范围（单边）：020cm（不过中线）Date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。 Date3. 剂量监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。4. 机架及治疗床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。Date治疗床运动参数： 治疗床垂直移动范围：最低点745mm，最高点1345mm 治疗床公转角度范围：不小于180（090，270360） 治疗横向移动范围：不小于480mm 治疗床纵向移动范围：不小于1430m 活动地板的升降范围：170mm0 采用升降装置的目的是降低系统等中心高度，目前为1300mm，为 目前国内外加速器中最低。Date5. 电气控制系统 电气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。Date6. 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。 Date四、东软6MV单光子机支持精确放 疗的技术保证和可发展空间l全数字控制常规放疗(对称野+非对称野 ）360弧形放疗动态楔治疗l剂量伺服稳定保证稳定性准确性小于1s的快速达峰能力l附属功能和装置四独立光阑旋转治疗治疗信息管理系统（TIM ）MLCDateNMSR600加速器系统组成Date控制台DateDateTPS现状l3D-RTPS系统软件主要 功能患者影像数据输入；患者建模、靶区及器官勾 画；三维可视化；射束设置；三维光子束剂量计算；前向调强放射治疗；放射治疗计划的评估;放射治疗计划的输出；数据的备份与恢复。Date东软CT-simDate*TIM（Treatment Information Management）相关介绍DateTIM放疗信息管理系统设计和搭建目标：东软成为中国放疗行业的网络中枢l东软网络集成优势lTIM（miniRTIS）的主要功能模块,具体完成以下功能病人信息的管理治疗设备的管理设备使用状态的监控患者治疗过程的管理（缺）患者治疗数据的管理患者治疗结果的验证（缺）患者的预约管理和收费管理（缺）电子病历记录系统（EMR）（缺）肿瘤登记与随访系统放疗设备的连接和通讯l给大型,小型放疗中心分别带来的产品和服务l灵活配置Date东软TIM的工作流程1、患者管理自动接收TPS计 划的病人和照射野等治疗信 息并存储在本机数据库中。 2、TIM将治疗信息传送到加 速器上位机主动，调出TIM 系统中的照射野信息，确认 无误后发给加速器控制台程 序。 3、如果是适形放疗，TIM将 MLC叶片治疗信息传输到MLC 控制台，并自动驱动MLC运 动,接收到MLC反馈的叶片位 置信息后予以确认。 4、把运动结果反馈给TIM系 统。 5、加速器上位机可以通过 TIM系统获得当前MLC的状态 ，确认是否具备治疗条件。Date二、东软目前的规划CT Simulator System Treatment Planning System (TPS) MLCPrecise Accelerator 3D Conformal Radiotherapy(3 D CRT) or Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT)Date东软下一步规划-解决方案Date东软下一步规划EPIDDateDate下一步规划RTISDateDatee-Radiotherapy Solutions 东软放疗全面解决方案架构远程放疗保证服务系统肿瘤科信息管理系统Date附加：立体定向放射治疗装置X-刀(X-knife) 1.立体定向放射治疗外科（Stereotactic Radiosurgery，SRS）1951年，瑞典一著名的神经外科医生最先 提出了立体定向放射治疗原理，并于1968年同 生物物理学家合作，研制出世界上第一台-刀 。立体定向放射治疗原理是：采用静态几何 聚焦原理，把窄束放射线从不同方向定向准直 照射颅内病灶，在病中心（靶点）形成大剂量 聚焦，在短时间内将病灶击毁，而靶点之外的 健康组织所受到的照射剂量却很小，从而达到 了比手术切除更好的效果。Date1.X-刀的发展及特点 X-刀是继-刀之后于80年代发展起 来的一种新型立体定向放射外科设备。 由于它利用电子直线加速器（LINAC） 产生的X射线作为放射源，所以又称为 LINAC的立体定向放射外科装置，简称 X-刀。 DateX-刀最早是美国人Colombo和Betti 等研制成功的他们将用于常规放射治疗 的医用电子直线加速器加以改进，采用 专用的准直器和立体定向装置，把放射 线聚集在病灶实施一次大剂量照射。通 过三维空间把线束投射到靶区形成高剂 量，而周围正常组织受量低。因等剂量 曲线在靶区外急剧陡降，病灶与正常组 织剂量界限分明，达到控制、杀灭病变 保护正常组织的目的，尤如外科手术刀 切除病灶一样。Date因医用电子直线加速器具有非常好的精 确度和可靠性，所以X-刀适用于比-刀更大的 颅内病灶