放射治疗设备之医用电子直线加速器

医用电子直线加速器是什么?

电子表示被加速的粒子是电子，而非质子或其它重离子，

直线表示电子束在加速过程中的运动轨迹是一条直线。

加速器则是利用高频电场加速电子、质子和重离子的装置。

医用加速器是一个技术密集型的高端医疗装备，技术涉及面非常宽泛，包括核物理、放射物理、加速器物理、束流物理、微波、超高真空、剂量、辐射防护、紧密加工、高压、脉冲、自动控制、计算机、网络、电子学等多门类，加上繁多的系统组成，令初涉放疗行业者望而生畏。

加速器的基本组成?

但如果把加速器的核心部分简要概括为三个方面：产生辐射的系统、进行控制的系统和辅助系统，我们便可以非常容易地“认识”这样一台高度技术集成的设备。

产生辐射的系统

通俗的理解就是直线加速器中产生治疗射束的组成部分，它包括光学指示系统、加速管和束流输运系统微波、辐射系统、微波功率源及传输系统等。

进行控制的系统

就是对整个加速器的运动、出束进行控制，如机架的旋转、床面的升降、产生X线出束照射等。

辅助系统

则可以分成两个部分，第一部分是为了配合和辅助其他系统正常工作的装置，例如高压脉冲调制器，产生符合微波功率(磁控管或速调管)工作条件的高功率脉冲高压;真空系统，维持加速管腔链(含偏转盒)的高真空工作状态。第二部分则起到安全与日常维护作用，如波导充气装置、监视系统等。

常见的加速器有哪些?

到目前为止，医用加速器的结构主要有两种形式：基于等中心结构的加速器(包括支臂式和滚筒式)和非等中结构的加速器。图1为支臂式加速器。图2为滚筒式加速器。图3 CyberKnife，就是一中非等中结构的加速器。

图1 支臂式加速器

图2 滚筒式加速器

图3 CyberKnife 非等中心结构加速器

下图为支臂式加速器主要结构示意图

支臂式加速器主要结构图

之所以叫等中心结构的加速器，是因为加速器在运动过程中，辐射束中心轴(上图中红色直线)始终通过上图中红色的小圆圈(直径2mm)。

目前，在临床应用的加速器，绝大部分是支臂式的加速器(占总数的9层)。

结语

直线加速器是目前实施放射治疗的最主要设备，按照最新的统计数据，我国每百万人口放疗设备的保有量为1.5台，与WHO建议2-4台标准还有相当大的差距。

目前，我国的放疗设备基本被国外品牌所垄断，国内品牌的加速器占据不到10%的市场。