医用直线加速器的性能与特点

放射治疗使用的放射源主要有三类：放射性同位素产生的α、β、γ射线X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X线各类加速器产生的电子束、质子束、中子束、负π介子以及其它重粒子束等放射治疗的概念放射治疗是指用放射性同位素产生的射线（如钴60、铯137、铱192等产生的α、β、γ射线）或X线治疗机产生的X射线，加速器产生的高能X射线和电子束、质子、快中子、负π介子以及其它重粒子束等来杀死肿瘤细胞，从而达到治疗肿瘤的目的。医用直线加速器Co60治疗机X线治疗机后装治疗机目前常用的放射治疗设备瑞典医科达公司直线加速器Precise美国Varian公司直线加速器栅的直线加速器带全自动多叶光西门子公司图象引导容积调强加速器(甲类)美国瓦里安公司TrueBeam图象引导容积调强加速器(甲类)美国瓦里安公司TrueBeam法国CGR公司钴60治疗机广东威达公司铱192后装治疗机模拟定位机CT模拟放射治疗计划系统（TPS）剂量仪（三维水箱、砝码仪等）放疗网络放疗定位及质量保证设备荷兰核通公司数字化模拟定位机美国MarconiCT模拟定位系统美国ADAC三维TPSLANTIS网络系统CT模拟定位三维TPS电子直线加速器LANTIS网络放疗网络医生工作站医用加速器包括医用电子感应加速器医用电子直线加速器医用电子回旋加速器目前常用的是医用电子直线加速器电子直线加速器的原理：（以行波医用电子直线加速器为例）X射线高压电子枪加速管偏转磁铁真空系统磁控管靶电子线电子直线加速器的特点既可以产生高能X射线又可以产生高能电子束高能X射线：能量范围6～15MV，可根据肿瘤治疗深度选择不同的射线能量。高能X射线具有能量高、穿透能量强、深度量大、皮肤剂量低、半影小等优点高能电子束：临床常用能量范围5～22MeV,临床剂量学特点：在组织中具有一定的射程、射程深度与电子能量成正比。能量可以调节，可根据不同深度选择合适的电子能量从表面到一定深度，剂量分布均匀，达到一定深度后，剂量迅速下降，可保护病变后面的正常组织。但随着能量的不断增加，大于25MeV后，此特点逐渐消失不同组织如骨、脂肪、肌肉对电子束的吸收差别不显著，但对组织中气腔应该进行剂量校正。如：肺组织。单野并适当采用组织等效物做成的吸收板，可满意地治疗表浅及偏心部位肿瘤。单野照射时，临床医生可粗略地根据公式计算所需电子线的能量：E0=3×d厚+2～3MeV高能电子束的临床剂量学特点目前市场上常用的医用电子直线加速器按能量分为三型：低能医用直线加速器：只提供一档X射线能量，大部分为6MV。国产加速器多为此型经济实用，可满足80%～85%肿瘤患者需要中能医用电子直线加速器：提供一档或二档X射线（6～10MV），并提供4～5档不同能量的电子线（5～15MeV）中能加速器除能治疗深部肿瘤外，还可以治疗大部分表浅肿瘤。高能医用电子直线加速器：提供二档X射线，商业上称为双光子方式，有些公司产品如:瑞典医科达生产的加速器可以提供三档X射线，称为三光子方式，多档设置的目的是适应不同体厚病人不同肿瘤深度治疗的需要。可提供更高能量的电子线（5～22MeV），分为5～9档，扩大了对表浅肿瘤的治疗深度范围随着科学的不断发展和进步，近代医用直线加速器还可以提供更多的功能选择，如：全自动多叶准直器系统MLC适时影像系统（EPID）X刀治疗系统是利用加速器产生的X射线束达到治疗的目的全自动多叶光栅（MLC）EPID验证片验证片头颅及体部X刀中科院大恒公司根据卫生部第41号令≪放射诊疗管理规定≫于2006年3月1日起施行。其中对放射治疗的相关问题作了规定。≪放射诊疗管理规定≫医疗机构开展放射治疗工作的，应当分别具有下列人员：中级以上专业技术职务任职资格的放射肿瘤医师；病理学、医学影像学专业技术人员；大学本科以上学历或中级以上专业技术职务任职资格的医学物理人员；放射治疗技师和维修人员。≪放射诊疗管理规定≫医疗机构开展放射治疗工作的，应当分别具有下列设备：至少有一台远距离放射治疗装置并具有模拟定位设备和相应的治疗计划系统等设备。≪放射诊疗管理规定≫放射治疗场所应当按照下列要求配备并使用安全防护装置、辐射检测仪器和个人防护用品：多重安全联锁系统剂量监测系统影像监控对讲装置固定式剂量监测报警装置配备放疗剂量仪剂量扫描装置个人剂量报警仪序号包含内容名称一医用电子直线加速器（含多叶光栅MLC）二实时影像验证系统（EPID）三锥形束CT影像系统四放射治疗计划系统（TPS）五放疗网络六放疗质控产品加速器技术和性能参数名称一、医用电子直线加速器主机（含多叶光栅MLC）（瓦里安公司的TrueBeam和TrueBeamSTX型医用直线加速器以及医科达公司的Axesse型医用直线加速器已列入国家甲类大型医用设备管理品目，不在此目录范围）序号技术和性能参数名称备注1.1核心结构:1.1.1加速管类型行波或者驻波1.1.2加速管/微波功率源的能量利用率1.1.3加速管保用年限1.1.4微波功率系统磁控管或者速调管1.1.5微波功率源保用年限1.1.6电子枪与加速管是否可分离1.1.7电子枪保用年限1.1.8束流磁偏转系统1.1.9电离室结构1.1.10全数字化计算机控制系统1.1.11加速器内部计算机控制结构具有临床应用模式；特殊治疗应用模式；物理模式和维修模式。1.1.12防碰撞安全连锁系统包括物理碰撞与逻辑碰撞区1.1.13联网功能具有DICOMRT、DICOM3.0接口,可与第三方放射治疗产品相接1.1.14维修模式软件的密码投标厂商应提供进入维修模式的密码，直至最底层的维修模式。1.1.15治疗室内数据显示器治疗时可显示所有治疗参数包括机械参数1.2射线束特性:1.2.1X射线1.2.1.1X线能量用户选择：1、6MV2、6MV和10MV3、6MV和15MV4、用户选择的其他能量（包括三光子及以上能量）1.2.1.2X线最大剂量建成深度SSD=100cm,10X10cm射野下的各能量建成深度范围：1.2.1.3X线百分深度剂量水下10cm，SSD=100cm,10X10cm射野下的各能量建成深度范围：1.2.1.4束流击靶点尺寸(mm)1.2.1.5X线射野尺寸(cm×cm)SSD=100cm处1.2.1.6X线平坦度1.2.1.7X线对称性1.2.1.8准直器的射线透射(%)1.2.1.9射野半影(mm)1.2.1.10光野与射野的一致性(mm)指两者误差小于多少1.2.1.11X线泄漏(%)1.2.1.12中子污染1.2.1.13X线铅挡托盘（套）1.2.1.14X线铅挡模具一套1.2.2电子线1.2.2.1电子线能量用户选择：1、4至14MeV，3-5档可选；2、4至22MeV，4-6档可选，最高达到18MeV或以上1.2.2.2电子线平坦度1.2.2.3电子线对称性1.2.2.4电子线的X线污染(%)1.2.2.5电子线限光筒数量和尺寸1.2.2.6限光筒的安全性是否具有防碰连锁1.2.2.7使用限光筒时的光野光野始终可见，能看到灯光野和光距尺1.2.2.8电子线铅挡制作模具（套）1.3剂量率1.3.1常规X线最大剂量率(mu\min)1.3.2X射线剂量率的选择有几档，并可在临床使用1.3.3X线最小剂量率(mu\min)1.3.4X线旋转照射时（正反时针），剂量调节范围1.3.5最大常规电子线剂量率(mu\min)1.3.6束流启动和变换响应时间(s)1.3.7加速器最长连续出束时间(min)1.4特殊治疗模式1.4.1弧形治疗1.4.1.1角度剂量率(mu\度）1.4.1.2角度剂量率的调节精度1.4.1.3剂量总误差（mu)1.4.1.4旋转角度误差(度）1.4.1.5具有双向弧形旋转治疗功能；旋转角度及方向1.4.2楔形过滤板可选择：1.固定楔形（注明几个规格角度）2.一楔多用1.4.3虚拟楔形功能1.4.4动态楔形功能及照射野尺寸1.4.5全身电子线照射功能1.4.6配合MLC可以实现快速容积旋转调强功能购买容积旋转调强加速器时可选此项1.5机械运动系统1.5.1机架旋转角度及误差1.5.2机架旋转速度1.5.3TAD距离(cm)1.5.4等中心精度（mm)1.5.5等中心高度(cm)1.5.6等中心到机架纵向净空间(cm)1.5.7等中心到机头的净空间(cm)1.5.8准直器系统旋转范围及精度(度）1.5.9非对称性准直器：上独立准直器移动范围(cm)1.5.10非对称性准直器：下独立准直器移动范围(cm)1.5.11对称性准直器1.6治疗床1.6.1运动调速控制1.6.2负载能力刚性误差，标准负载条件（135kg在床面上均匀分布），X、Y、Z三个方向的误差1.6.3垂直移动范围(cm)1.6.4前后移动范围(cm)1.6.5左右移动范围(cm)1.6.6治疗床的等中心旋转角度及误差1.6.7治疗床面板结构及材料1.6.8床体固定性1.6.9床面旋转方式1.6.10六维治疗床一般高端加速器可选择此治疗床1.7多叶准直器系统1.7.1内置式还是外置式用户选择：内置式是加速器自身配置（推荐），外置式一般是采购第三方产品。1.7.2叶片数量（片）1.7.3叶片运动精度(cm)1.7.4叶片运动速度1.7.5叶片的实时验证1.7.6单一叶片独立移动距离(cm)1.7.7相邻叶片的最大端面距离(cm)1.7.8叶片在等中心平面的投影宽度(cm)1.7.9多叶准直器验证响应时间(S)1.7.10一次照射可形成的最大照射野面积（CM×CM）1.8呼吸门控系统1.8.1配备实时呼吸门控系统可以在定位和治疗时获取相关信息，使病人在闭气状态下才出射线治疗，对减少胸腹部肿瘤在治疗过程中运动的影响有意义。1.8.2应用软件包括模拟和治疗模式病人和治疗资料数据库。具有实时采集呼吸参数的分析软件，及评估呼吸误差的软件1.9其他附件1.9.1固定式激光定位灯一套（3-4个）激光灯颜色可选红色或者绿色。是否带遥控1.9.2电视监视系统及双向呼叫系统1.9.3交流稳压器1台1.9.4冷水机组1套1.9.5维修备件包及维修工具需提供详细清单1.10售后服务1.10.1质保期常规标准一年，根据用户需要也可超过一年1.10.2质保期满后全保的价格或者主要部件的价格，如：磁控管等1.10.3培训的时间、地点、人数二、实时影像验证系统（EPID）序号技术和性能参数名称备注2.1实时影像（验证）系统-硬件的要求2.1.1数字化非晶硅平板型图像采集装置2.1.2图像采集器的有效图像感应面积（CM×CM）2.1.3空间分辨率像素2.1.4像素灰度分辨率（bit\像素）2.1.5图像采集速度(幅\秒)2.1.6射线能量响应范围2.1.7剂量率范围(MU\MIN)2.1.8图像采集器应由马达驱动并可收回2.1.9防碰撞联锁功能2.2实时影像（验证）系统-软件系统的要求2.2.1可与放疗专用网络系统实现联网，并集成和共享数据，从网络获取参考图像，并可将采集的实时图像存储在网络中，供其他工作站访问使用2.2.2可在实时影像系统的用户界面上同时察看实时成像和对比参考图像（模拟定位图像，或DRR图像），以及其他图像；即使在采集图像时，也能显示参考图像2.2.3可在图像上覆盖显示多叶准直器的照射野形状2.2.4图像采集后自动进行图像增强处理2.2.4.1具有当前最先进的CLANE图像增强显示算法，有效分离靶区和周围正常组织和器官2.2.5图像采集后自动关闭加速器的射线输出2.2.6自动/手动调节窗宽/窗位；图像放大/缩小显示2.2.7图像编辑功能2.2.8几何测量功能2.2.9栅格覆盖显示2.2.10自动照射野边界搜索和显示2.2.11统计直方图的计算和显示2.2.12可回放运动图像；可进行文字标注2.2.13定位匹配功能2.2.14具有DICOM-3，DICOM-RT网络功能二、实时影像验证系统（EPID）三、锥形束CT影像系统（图像引导加速器选择此部分）序号技术和性能参数名称备注3.0系统基本结构3.1X线球管