第一章 绪 论

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1 第 一 章 电 离 辐 射 与 放 射 治 疗 第 一 节 电 离 辐 射 的 特 性 一 辐 射 的 分 类 放 射 治 疗 是 从 1895 年 伦 琴 (W.Roentgen) 发 现 X 射 线 (X ray) 后 开 始 的 X 射 线 的 发 现 同 时 开 启 了 放 射 治 疗 与 放 射 诊 断 两 个 医 学 学 科 放 射 治 疗 是 由 一 种 或 多 种 电 离 辐 射 的 治 疗 方 式 组 成 的 医 学 治 疗 通 俗 的 讲, 放 射 治 疗 就 是 利 用 放 射 源 或 各 种 医 疗 设 备 产 生 的 射 线 进 行 肿 瘤 治 疗 的 技 术, 简 称 放 疗 放 射 治 疗 与 所 用 电 离 辐 射 的 种 类 性 能 有 密 切 的 关 系 辐 射 (radiation) 是 以 波 或 粒 子 形 式 穿 过 空 间 或 物 质 介 质 的 发 射 能 量 transmiting energy) 的 传 播 辐 射 的 种 类 很 多, 依 据 不 同 情 况, 可 以 有 不 同 的 分 类 方 法 ( 一 ) 按 存 在 形 式 分 类 按 存 在 形 式, 辐 射 可 分 为 电 磁 辐 射 与 粒 子 辐 射 两 大 类 l. 电 磁 辐 射 电 磁 辐 射 是 以 电 磁 波 形 式 存 在 的 辐 射, 如 X 辐 射 γ 辐 射 等 X 辐 射 是 带 电 粒 子 通 过 原 子 核 或 其 它 带 电 粒 子 的 电 场 时, 由 于 受 电 场 作 用 而 发 生 速 度 改 变, 带 电 粒 子 的 一 部 分 动 能 转 变 为 具 有 连 续 能 谱 的 电 磁 辐 射, 称 为 轫 致 辐 射 (bremsstrahlung) 或 X 辐 射 γ 辐 射 是 放 射 性 核 素 衰 变 发 出 的 辐 射 γ 辐 射 的 能 量 取 决 于 原 子 核 能 态 之 间 的 能 量 差, 不 具 有 连 续 能 谱, 但 X 辐 射 与 γ 辐 射 本 质 相 同, 都 是 电 磁 辐 射 在 粒 子 加 速 器 中, 能 量 常 用 电 子 伏 (ev) 为 单 位,1eV 代 表 电 荷 为 e 的 粒 子 在 通 过 1V 电 势 差 所 获 得 的 能 量 2. 粒 子 辐 射 粒 子 辐 射 是 以 粒 子 形 式 存 在 的 辐 射, 又 分 为 带 电 粒 子 辐 射 与 中 性 粒 子 辐 射 两 类 (1) 带 电 粒 子 辐 射 如 电 子 辐 射 α 辐 射 β 辐 射 质 子 辐 射 π - 介 子 辐 射 等 (2) 中 性 粒 子 辐 射 如 中 子 辐 射 粒 子 的 质 量 常 以 12 C 核 素 原 子 质 量 的 1/12 为 单 位, 称 为 原 子 质 量 单 位 (atomic mass 1

2 unit,amu), 用 lu 表 示,1u= kg; 光 速 C= m/s 狭 义 相 对 论 也 是 粒 子 加 速 器 的 理 论 基 础, 因 为 当 粒 子 的 能 量 被 加 速 到 很 高 时, 必 须 用 狭 义 相 对 论 进 行 分 析 计 算 ( 二 ) 按 电 离 性 能 分 类 按 电 离 性 能, 辐 射 可 分 为 电 离 辐 射 与 非 电 离 辐 射 两 大 类 1. 电 离 辐 射 电 离 辐 射 是 由 直 接 或 间 接 电 离 粒 子 单 独 或 是 二 者 混 合 组 成 的 辐 射 电 离 是 指 具 有 足 够 动 能 的 粒 子 使 原 子 核 外 轨 道 上 的 束 缚 电 子 脱 离 束 缚 而 成 为 自 由 电 子 的 过 程 电 离 粒 子 又 分 为 直 接 电 离 粒 子 与 间 接 电 离 粒 子 两 类 ; (1) 直 接 电 离 粒 子 具 有 足 够 动 能 的 碰 撞 时 能 引 起 物 质 电 离 的 带 电 粒 子, 如 电 子 (e) 质 子 (P) α 粒 子 β 粒 子 重 离 子 等 (2) 间 接 电 离 粒 子 能 在 物 质 中 产 生 出 电 离 粒 子 的 不 带 电 粒 子, 如 中 子 (n) 光 子 (X γ) 等 动 能 低 于 引 起 直 接 电 离 的 能 量, 但 能 引 起 原 子 核 或 基 本 粒 子 转 变 的 低 能 带 电 粒 子 也 属 间 接 电 离 粒 子 2. 非 电 离 辐 射 不 能 产 生 电 离 的 辐 射 叫 非 电 离 辐 射, 如 红 外 辐 射 紫 外 辐 射 等 ( 三 ) 按 能 量 成 分 分 类 1. 单 能 辐 射 (monoennergetic radiation) 由 辐 射 能 量 极 为 相 同 的 光 子 或 具 有 极 为 相 同 动 能 的 一 种 粒 子 组 成 的 电 离 辐 射 称 为 单 能 辐 射 2. 多 能 辐 射 (polyennergetic radiation) 由 多 种 辐 射 能 量 的 光 子 或 者 不 同 能 量 的 同 一 种 粒 子 组 成 的 电 离 辐 射 称 为 多 能 辐 射 二 辐 射 的 性 能 ( 一 ) 辐 射 能 量 对 于 不 同 类 型 的 辐 射, 直 接 用 辐 射 能 量 或 用 与 能 量 有 关 的 辐 射 质 等 参 数 和 单 位 表 示 1. 辐 射 能 量 (radiation energy) 表 示 一 个 光 子 或 其 他 粒 子 所 携 带 的 能 量 ( 静 止 能 量 除 外 ) 的 量 对 于 单 能 辐 射, 2

3 可 以 直 接 用 辐 射 能 量 表 征 它 们 所 携 带 的 能 量, 单 位 可 用 焦 尔 (J) 或 电 子 伏 特 (ev) 兆 电 子 伏 特 (MeV) 表 示 放 射 性 核 素 产 生 的 光 子 或 其 它 粒 子 都 是 单 能 的, 粒 子 加 速 器 当 产 生 的 带 电 粒 子 具 有 很 窄 的 能 谱 时, 基 本 可 视 为 单 能 辐 射 2. 等 效 能 量 (equivalent energy) 对 于 多 能 辐 射, 若 将 它 视 为 具 有 相 同 效 应 的 单 能 辐 射 时, 其 辐 射 能 量 称 为 等 效 能 量 3. 最 大 能 量 (maximum energy) 多 能 辐 射 束 中 所 含 的 最 高 辐 射 能 量 4. 辐 射 质 (radiation quality) 医 用 电 子 加 速 器 产 生 的 X 辐 射, 其 能 谱 不 仅 和 加 速 电 子 束 的 能 谱 有 关, 还 和 偏 转 系 统 靶 的 材 料 厚 度 均 整 器 的 材 料 厚 度 及 准 直 系 统 等 有 关, 能 谱 极 其 复 杂 对 于 具 有 一 定 能 谱 的 辐 射, 常 用 辐 射 质 来 表 示 其 能 量 辐 射 质 是 由 辐 射 量 相 对 于 辐 射 能 量 的 分 布 谱 形 所 决 定 的 电 离 辐 射 特 性 辐 射 质 的 单 位 有 不 同 表 示 方 法 : (1) 在 X 射 线 机 能 量 范 围, 常 用 具 有 百 分 纹 波 比 的 高 压 值 表 示, 单 位 为 千 伏 (KV); 在 医 用 电 子 加 速 器 中, 产 生 的 高 能 X 辐 射 的 能 谱 中 最 大 能 量 与 打 靶 的 电 子 最 大 能 量 相 同, 因 此 常 用 名 义 加 速 电 压, 即 等 效 加 速 电 压 的 标 称 值 来 表 示 X 辐 射 的 辐 射 质, 单 位 为 兆 伏 (MV) (2) 半 值 层 (half value layer,hvl), 在 特 定 辐 射 能 量 或 特 定 辐 射 能 谱 的 X 辐 射 或 γ 辐 射 的 宽 射 束 条 件 下, 放 置 一 层 指 定 材 料 的 物 质, 能 将 辐 射 的 比 释 动 能 率 照 射 量 率 或 吸 收 剂 量 率 减 小 到 射 束 中 无 此 物 质 时 测 量 值 一 半 的 厚 度, 一 般 用 mmal 或 mmcu 表 示 (3) 等 效 能 量 5. 标 称 能 量 (nominal energy) 医 用 电 子 加 速 器 常 用 标 称 能 量 作 为 辐 射 性 能 之 一 (1) 对 于 X 辐 射, 标 称 能 量 为 电 子 打 靶 时 的 能 量 (MeV) (2) 对 于 电 子 辐 射, 标 称 能 量 是 正 常 治 疗 距 离 (normal treatment distance) 处 的 能 量 (MeV) 对 X 辐 射, 正 常 治 疗 距 离 为 从 X 辐 射 的 虚 源 沿 辐 射 束 轴 至 等 中 心 的 距 离, 对 非 等 中 心 装 置 为 至 规 定 平 面 的 距 离 ; 对 电 子 辐 射, 正 常 治 疗 距 离 为 从 电 子 辐 射 的 虚 源 沿 辐 射 束 轴 至 患 者 表 面 的 距 离 标 称 能 量 通 常 由 制 造 单 位 通 过 对 辐 射 质 进 行 检 测 后 规 定 6. 深 度 吸 收 剂 量 特 性 (depth absorbed dose characteristics) 尽 管 有 不 同 的 方 法 来 表 征 电 离 辐 射 的 能 量, 放 射 治 疗 最 关 心 的 是 电 离 辐 射 在 某 一 处 的 吸 收 剂 量 及 空 间 分 布, 直 接 使 用 的 是 深 度 吸 收 剂 量 特 性 (1)X 辐 射 深 度 吸 收 剂 量 特 性 对 于 每 个 标 称 能 量, 深 度 吸 收 剂 量 特 性 参 量 与 试 验 条 件 有 关 在 10cm 10cm 辐 射 野 内, 表 征 X 辐 射 深 度 吸 收 剂 量 特 性 的 主 要 参 数 有 : a. 最 大 吸 收 剂 量 深 度 (cm) 体 模 表 面 到 最 大 吸 收 剂 量 深 度 的 距 离 3

4 b. 穿 透 性 (Penetrative quality) 体 模 表 面 到 50%( 剂 量 ) 深 度 的 距 离 (cm) c. 品 质 指 数 (quality index) 在 体 模 内, 沿 辐 射 束 轴,20cm 深 度 和 10cm 深 度 的 吸 收 剂 量 之 比 值 (2) 电 子 辐 射 深 度 吸 收 剂 量 特 性 对 于 每 个 标 称 能 量, 在 10cm 10cm 辐 射 野 内, 表 征 电 子 辐 射 深 度 吸 收 剂 量 特 性 的 主 要 参 数 有 : a. 最 大 吸 收 剂 量 深 度 (cm) b. 实 际 射 程 (cm) c. 穿 透 性 当 等 中 心 置 于 体 模 表 面 处, 体 模 表 面 到 80% 剂 量 深 度 的 距 离 (cm) ( 二 ) 辐 射 束 与 辐 射 野 1. 放 射 源 (radioactive source) 活 度 与 比 活 度 都 在 规 定 水 平 上 一 定 量 的 放 射 性 核 素 物 质 2. 辐 射 源 (radiation source) 放 射 治 疗 装 置 中 能 发 射 电 离 辐 射 的 部 件 或 放 射 源 的 统 称 3. 辐 射 束 (radiation beam) 当 辐 射 源 可 以 看 作 点 源 时, 由 辐 射 源 发 出 的 通 过 一 个 立 体 角 内 空 间 范 围 的 电 离 辐 射 通 量, 泄 漏 辐 射 和 散 射 辐 射 不 构 成 辐 射 束 4. 辐 射 束 轴 (radiation beam axis) 对 于 一 个 对 称 的 辐 射 束, 通 过 辐 射 源 中 心 以 及 限 束 装 置 两 对 有 效 边 缘 中 分 线 交 点 的 直 线 5. 辐 射 野 (radiation field) 与 辐 射 束 相 交 的 一 个 平 面 内 的 区 域, 在 此 区 域 内 辐 射 强 度 超 过 某 一 比 例 或 指 定 的 水 平 ( 三 ) 辐 射 场 辐 射 场 是 指 电 离 辐 射 所 到 之 处 构 成 的 一 个 空 间 范 围 ( 四 ) 辐 射 强 度 1. 发 射 量 率 (emission ) 或 产 额 (yield)y 辐 射 强 度 表 示 在 单 位 时 间 内 辐 射 源 产 生 的 粒 子 数 ( 含 光 子 ), 亦 称 为 发 射 量 率 或 产 额 4

5 在 实 际 应 用 中, 在 一 定 条 件 下, 常 用 吸 收 剂 量 率 来 表 征 辐 射 强 度 的 大 小 2. 发 射 量 (emission) ε y 医 用 加 速 器 的 发 射 量 等 于 其 产 额 与 照 射 时 间 的 乘 积,ε y =Y t 三 辐 射 量 和 单 位 电 离 辐 射 用 于 放 射 治 疗 需 要 关 心 人 体 接 受 的 辐 射 的 量 有 多 少, 必 须 有 统 一 的 计 量 单 位 为 此, 国 际 辐 射 单 位 和 测 量 委 员 会 (International Commission on Radiation Unit and Measurements,ICRU) 制 定 了 一 系 列 有 关 辐 射 量 和 单 位 的 定 义 直 接 电 离 粒 子 在 物 质 中 能 引 起 电 离 激 发, 其 能 量 最 后 被 物 质 所 吸 收, 吸 收 的 能 量 由 吸 收 剂 量 来 表 达 间 接 电 离 粒 子 首 先 将 能 量 传 递 给 直 接 电 离 粒 子, 传 递 的 能 量 用 比 释 动 能 来 表 达 ( 一 ) 比 释 动 能 与 比 释 动 能 率 1. 比 释 动 能 (kinetic energy released in material,kerma)k 比 释 动 能 就 是 在 单 位 质 量 物 质 中, 由 间 接 电 离 粒 子 释 放 出 来 的 全 部 带 电 粒 子 的 初 始 动 能 之 和 K=dW tr /dm 国 际 制 (SI) 单 位 为 焦 / 千 克 (J kg -1 ), 专 用 单 位 是 戈 瑞 (Gy) 比 释 动 能 的 早 期 单 位 为 是 拉 德 (rad),1gy=100rad 2. 比 释 动 能 率 (kerma rate)k 单 位 时 间 内 的 比 释 动 能 k=dk/dt 式 中 dk 是 比 释 动 能 在 时 间 间 隔 dt 内 的 增 量 ( 二 ) 吸 收 剂 量 与 吸 收 剂 量 率 1. 授 与 能 (energy imparted)ε 电 离 辐 射 授 与 一 个 体 积 物 质 的 能 量, 它 是 一 个 随 机 量 ε= ε in - ε out + Q ε in 是 进 入 该 体 积 的 所 有 直 接 和 间 接 致 电 离 粒 子 的 能 量 ( 静 止 能 量 除 外 ) 的 总 和 ε out 是 离 开 该 体 积 的 所 有 直 接 和 间 接 致 电 离 粒 子 的 能 量 ( 静 止 能 量 除 外 ) 的 总 和 Q 是 该 体 积 内 核 和 基 本 粒 子 发 生 的 任 何 转 化 释 放 的 所 有 能 量 的 总 和, 减 去 耗 散 的 所 有 能 量 的 总 和 5

6 2. 平 均 授 与 能 (mean energy imparted) ε 授 与 能 期 望 值 的 非 随 机 量 3. 吸 收 剂 量 (absorbed dose)d 电 离 辐 射 授 与 单 位 质 量 物 质 的 平 均 能 量 D=dε /dm 式 中 dε 是 电 离 辐 射 授 与 体 积 单 元 介 质 的 平 均 能 量 dm 是 该 体 积 单 元 介 质 的 质 量 吸 收 剂 量 和 比 释 动 能 具 有 相 同 的 量 纲, 国 际 制 (SI) 单 位 为 焦 / 千 克 (J kg -1 ), 专 用 单 位 是 戈 瑞 (Gy) 吸 收 剂 量 的 早 期 单 位 也 是 拉 德 (rad),1gy= 100rad 4. 吸 收 剂 量 率 (absorbed dose rate)j 单 位 时 间 内 的 吸 收 剂 量, 等 于 时 间 间 隔 dt 内 的 吸 收 剂 量 增 量 dd 除 以 dt 的 商 J=dD/dt 吸 收 剂 量 率 的 单 位 为 Gy/min,mGy/h 等 在 医 用 加 速 器 中 吸 收 剂 量 率 与 离 辐 射 源 的 距 离 及 辐 射 野 面 积 有 关, 通 常 须 加 注 明, 如 Gy/(min m) 代 表 距 源 1m 处 每 分 钟 的 戈 瑞 数 ( 三 ) 照 射 量 与 照 射 量 率 1. 照 射 量 (exposyre)x 电 离 辐 射 在 空 气 中 产 生 的 电 荷 照 射 量 单 位 为 :C kg -1, 照 射 量 早 期 单 位 为 伦 琴 (R),1R=2.58X10-4 C kg 照 射 量 率 (exposure rate)χ 单 位 时 间 内 的 照 射 量 的 增 量 ( 四 ) 放 射 性 核 素 的 活 度 1. 活 度 (activity)a 某 一 时 刻 处 于 特 定 能 级 上, 在 时 间 间 隔 dt 内 原 子 核 衰 变 数 目 的 期 望 值 dn 除 以 dt 的 商 A A=dN/dt 放 射 性 活 度 的 SI 单 位 为 贝 可 (Bq),1Bq 表 示 放 射 性 核 素 在 1s 内 发 生 1 次 核 衰 变 放 射 性 活 度 的 专 用 单 位 暂 时 与 SI 单 位 (Bq) 并 用 的 为 居 里 (Ci), 1Ci=3.7X10 10 Bq 2. 比 活 度 (specific activity) 对 某 种 放 射 性 核 素, 比 活 度 为 单 位 质 量 该 种 放 射 性 核 素 的 活 度 3. 放 射 性 半 衰 期 (rrradioactive half life)t 对 单 一 放 射 性 过 程, 其 活 度 值 衰 减 至 一 半 时 所 需 要 的 时 间 四 电 离 辐 射 的 来 源 6

7 电 离 辐 射 的 来 源 有 两 条 途 径, 即 由 天 然 或 人 工 放 射 性 核 素 产 生 的 电 离 辐 射 和 由 人 工 加 速 带 电 粒 子 产 生 的 电 离 辐 射 ( 一 ) 放 射 性 核 素 产 生 的 辐 射 1. 天 然 放 射 性 核 素 自 然 界 中 天 然 存 在 的 放 射 性 核 素, 有 铀 系 钍 系 钢 系 等 放 射 性 核 素, 如 226 Ba 222 Rn 等, 气 体 形 式 存 在 的 天 然 放 射 性 核 素 来 源 稀 少 能 量 低 强 度 低, 现 在 已 很 少 采 用 2. 人 工 放 射 性 核 素 通 过 粒 子 加 速 器 或 反 应 堆 产 生, 有 60 Co 192 Ir 90 Sr 137 Cs 252 Cf 等 ( 二 ) 人 工 加 速 方 法 产 生 的 辐 射 人 工 加 速 方 法 是 利 用 各 种 电 场 加 速 带 电 粒 子 的 方 法, 其 装 置 称 为 粒 子 加 速 器, 用 于 医 学 临 床 治 疗 与 诊 断 用 的 加 速 器 称 为 医 用 加 速 器 1. 初 级 辐 射 (primary radiation) 直 接 由 靶 或 辐 射 源 发 射 出 的 电 离 辐 射 统 称 初 级 辐 射 初 级 辐 射 包 括 直 接 加 速 产 生 的 辐 射 和 非 直 接 加 速 产 生 的 辐 射 (1) 直 接 加 速 产 生 的 辐 射 带 电 粒 子 辐 射 如 电 子 辐 射 质 子 辐 射 重 离 子 辐 射 等 通 常 由 粒 子 加 速 器 中 直 接 加 速 产 生 ; (2) 非 直 接 加 速 产 生 的 辐 射 中 子 辐 射 X 辐 射 及 π - 介 子 辐 射 等 通 常 由 加 速 的 带 电 粒 子 打 靶 产 生 在 辐 射 束 中, 由 辐 射 源 发 出 的 初 级 辐 射 与 散 射 过 滤 器 或 均 整 过 滤 器 相 互 作 用 而 使 能 量 或 方 向 有 微 小 变 化 的 电 离 辐 射 仍 被 认 为 是 初 级 辐 射 2. 次 级 辐 射 (secondary radiation) 由 初 级 辐 射 与 物 质 相 互 作 用 而 使 该 物 质 发 射 的 电 离 辐 射 第 二 节 放 射 治 疗 的 原 理 一 电 离 辐 射 的 作 用 电 离 辐 射 的 治 疗 作 用 是 电 离 辐 射 作 用 于 人 体 后 发 生 一 系 列 物 理 化 学 和 生 物 反 应 的 结 果 7

8 电 离 辐 射 中 的 X 辐 射 或 γ 辐 射 作 用 于 物 质 的 原 子, 发 生 光 电 效 应 康 普 顿 效 应 和 电 子 对 效 应, 产 生 光 电 子 反 冲 电 子 散 射 光 子 正 负 电 子 和 电 离 效 应, 这 些 物 理 作 用 是 以 后 一 系 列 化 学 生 物 作 用 的 基 础 电 离 辐 射 照 射 生 物 体 后, 通 过 上 述 物 理 过 程, 直 接 间 接 地 和 细 胞 的 关 键 靶 ( 主 要 是 DNA) 中 的 原 子 作 用 电 离 辐 射 能 治 疗 肿 瘤, 电 离 辐 射 也 能 损 伤 正 常 组 织, 这 些 都 是 通 过 对 细 胞 的 杀 伤 而 实 现 的 放 射 治 疗 肿 瘤 的 原 则 应 该 是 : 尽 可 能 多 地 杀 灭 肿 瘤 细 胞 以 提 高 肿 瘤 治 疗 的 局 部 控 制 率 (tumor control probabi1ity,tcp) 而 又 尽 可 能 少 地 损 伤 正 常 细 胞 以 降 低 因 正 常 组 织 损 伤 带 来 的 并 发 症 发 生 率 (normal tissue complication probability,ntcp) 二 与 放 射 治 疗 相 关 的 放 射 生 物 学 因 素 ( 一 ) 细 胞 的 分 裂 周 期 肿 瘤 增 长, 正 常 组 织 吐 故 纳 新 都 是 通 过 细 胞 不 断 分 裂 而 增 殖 细 胞 分 裂 的 过 程, 形 成 细 胞 分 裂 周 期 ( 二 ) 分 次 放 射 后 的 组 织 反 应 : 4R 细 胞 群 受 电 离 辐 射 照 射, 既 不 是 一 次 照 射 后 全 部 损 伤, 也 不 是 全 部 完 好 不 变, 因 照 射 剂 量 不 同, 细 胞 敏 感 性 不 同, 照 射 后 的 损 伤 程 度 也 不 同, 变 化 是 多 样 的, 4R 概 括 了 细 胞 群 受 照 射 后 的 各 种 改 变, 也 构 成 分 次 放 射 治 疗 的 理 论 依 据 1. 细 胞 放 射 损 伤 的 修 复 (repair of radiation damage) 2. 细 胞 分 裂 周 期 内 时 相 的 再 分 布 (redistribution within the cell cycle) 3. 分 次 照 射 时 乏 氧 细 胞 的 再 氧 合 (re-oxygenation of hypoxic cells) 4. 组 织 的 再 群 体 化 (repopulation of the tissue) ( 三 ) 照 射 后 正 常 组 织 和 肿 瘤 组 织 的 恢 复 与 生 长 由 于 正 常 组 织 有 自 动 稳 定 调 控 系 统, 每 次 照 射 后 正 常 组 织 和 肿 瘤 组 织 的 恢 复 与 生 长 情 况 不 同 因 此, 分 次 放 射 治 疗 就 可 以 利 用 正 常 组 织 和 肿 瘤 组 织 的 这 些 差 别 达 到 最 大 程 度 地 杀 灭 肿 瘤 细 胞 而 又 能 保 护 正 常 组 织 的 目 的 ( 四 ) 早 反 应 组 织 和 晚 反 应 组 织 8

9 放 射 生 物 学 家 根 据 组 织 对 电 离 辐 射 的 不 同 反 应 特 点, 将 组 织 分 为 早 反 应 组 织 和 晚 反 应 组 织 早 反 应 组 织 的 特 点 是, 受 放 射 后 细 胞 更 新 很 快, 放 射 损 伤 会 很 快 表 现 出 来, 细 胞 以 活 跃 增 殖 来 维 持 组 织 中 细 胞 数 量 稳 定, 并 进 而 使 组 织 损 伤 得 以 修 复 晚 反 应 组 织 的 特 点 是, 受 照 射 后 细 胞 更 新 很 慢, 放 射 损 伤 很 晚 才 会 出 现 研 究 说 明, 晚 反 应 组 织 比 早 反 应 组 织 对 分 次 剂 量 的 大 小 变 化 更 敏 感, 加 大 分 次 剂 量, 晚 反 应 组 织 损 伤 会 加 重, 相 反, 减 小 分 次 剂 量, 晚 反 应 组 织 损 伤 可 以 减 轻 这 是 当 前 采 用 超 分 次 ( 割 ) 放 射 治 疗 的 原 因 之 一 晚 反 应 组 织 对 总 治 疗 时 间 的 变 化 不 敏 感, 而 早 反 应 组 织 对 总 治 疗 时 间 的 变 化 很 敏 感, 也 就 是 说, 缩 短 总 治 疗 时 间, 早 反 应 组 织 损 伤 加 重 而 晚 反 应 组 织 的 损 伤 一 般 不 会 加 重, 而 且 有 利 于 克 服 肿 瘤 组 织 加 速 再 增 殖 带 来 的 不 良 影 响, 这 是 当 前 采 用 超 分 次 ( 割 ) 和 加 速 超 分 次 ( 割 ) 放 射 治 疗 的 另 一 个 原 因 ( 五 ) 生 物 剂 量 生 物 剂 量 是 反 映 生 物 体 受 电 离 辐 射 照 射 后 反 应 程 度 的 剂 量, 它 和 物 理 剂 量 不 等 同 现 在 所 知 道 的, 生 物 剂 量 和 放 射 治 疗 的 分 次 量 分 次 方 法 总 剂 量 放 射 治 疗 的 总 时 间 甚 至 剂 量 率 都 有 关 三 不 同 肿 瘤 的 根 治 剂 量 和 不 同 正 常 组 织 的 耐 受 量 不 同 肿 瘤 的 放 射 敏 感 性 不 同, 根 治 这 些 肿 瘤 所 需 要 的 放 射 剂 量 也 很 不 一 样, 小 到 20Gy/(2 周 ), 大 到 80Gy/(8~9 周 ), 不 同 正 常 组 织 的 放 射 敏 感 性 不 同, 它 们 对 电 离 辐 射 的 耐 受 程 度 也 很 不 一 样 四 治 疗 比 不 同 肿 瘤 的 根 治 剂 量 不 同, 不 同 正 常 组 织 的 耐 受 剂 量 也 不 同, 如 何 才 能 在 控 制 肿 瘤 的 同 时 又 能 保 护 正 常 组 织 不 出 现 并 发 症, 由 此 引 入 了 治 疗 比 (therapeutic ratio) 的 概 念, 也 就 是 治 疗 获 得 系 数 (therapeutic gain factor,tcf) 治 疗 比 = 某 一 放 射 治 疗 对 肿 瘤 组 织 的 影 响 程 度 : 某 一 放 射 治 疗 对 正 常 组 织 的 影 响 程 度 显 然, 治 疗 比 应 大 于 1 时 才 有 治 疗 应 用 的 可 能, 越 大 越 好 放 射 治 疗 的 基 本 策 略 主 要 是 通 过 各 种 方 法 提 高 放 射 治 疗 的 治 疗 比, 以 下 是 一 些 提 高 治 疗 比 的 措 施 : (1) 肿 瘤 放 射 增 敏 (2) 正 常 组 织 放 射 保 护 (3) 各 种 超 分 次 放 射 治 疗 技 术 每 天 照 射 一 次, 每 次 照 射 1.8~2.0Gy, 每 周 照 射 五 次 的 分 次 照 射 方 法 沿 用 了 几 十 年, 已 经 成 为 现 在 的 常 规 放 射 治 疗 模 式 近 十 9

10 年 来, 国 内 外 研 究 较 多 并 已 逐 渐 推 广 的 各 种 超 分 次 放 射 治 疗 (hyperfractionation radiotheraphy) 和 各 种 加 速 超 分 次 放 射 治 疗 (accelerated hyperfractionation radiotheraphy ) 方 法, 其 理 论 基 础 正 是 LQ 模 式, 减 少 分 次 剂 量 ( 小 于 1.6Gy), 增 加 每 天 照 射 的 次 数 (2-3 次 ), 可 以 提 高 总 的 放 射 剂 量, 缩 短 总 的 治 疗 时 间, 克 服 肿 瘤 组 织 经 放 射 后 加 速 再 增 殖 带 来 的 不 良 影 响, 因 而 可 以 提 高 对 肿 瘤 的 控 制 率, 又 不 会 增 加 对 正 常 组 织 的 损 害, 实 际 上 就 提 高 了 治 疗 比 (4) 改 进 放 射 治 疗 技 术 及 选 用 具 有 放 射 生 物 学 优 势 的 辐 射 类 型 是 提 高 治 疗 比 的 重 要 途 径 第 三 节 放 射 治 疗 的 分 类 放 射 治 疗 主 要 分 为 远 距 离 放 射 治 疗 和 近 距 离 放 射 治 疗 两 大 类 一 远 距 离 放 射 治 疗 远 距 离 放 射 治 疗 是 放 射 治 疗 最 主 要 的 方 式, 通 常 提 及 放 射 治 疗 时 多 指 远 距 离 放 射 治 疗 远 距 离 放 射 治 疗 (teleradiotheerapy) 亦 称 外 射 束 治 疗 (external beam therapy), 是 指 辐 射 源 至 皮 肤 间 距 离 大 于 50cm 的 放 射 治 疗 远 距 离 放 射 治 疗 的 特 点 除 了 治 疗 距 离 外, 主 要 采 用 辐 射 束 形 式 进 行 治 疗 ( 一 ) 远 距 离 放 射 治 疗 的 临 床 用 途 1. 深 部 放 射 治 疗 (deep radiotherapy) 对 位 于 人 体 内 部 并 可 能 为 健 康 组 织 包 围 的 靶 区 所 进 行 的 放 射 治 疗 2. 表 浅 放 射 治 疗 (superficial radiotherapy) 对 人 体 表 浅 组 织 ( 通 常 不 超 过 1cm 深 度 ) 所 进 行 的 放 射 治 疗 3. 全 身 放 射 治 疗 (total body radiotherapy) 对 人 体 全 身 所 进 行 的 放 射 治 疗, 主 要 用 于 骨 髓 移 植 或 外 周 血 干 细 胞 移 植 前 的 须 处 理 4. 全 身 皮 肤 电 子 束 治 疗 (total body electron beam radiotherapy) 用 低 能 (4~6MeV) 电 子 束 对 全 身 皮 肤 病 变 进 行 的 放 射 治 疗 5. 术 中 放 射 治 疗 (intraoperative radiotherapy,iort) 在 经 外 科 手 术 切 除 肿 瘤 后 或 暴 露 不 能 切 除 的 肿 瘤, 对 术 后 瘤 床 残 存 灶 淋 巴 引 流 区 或 原 发 灶, 在 直 视 下 避 开 正 常 组 织 和 重 要 器 官, 一 次 给 予 大 剂 量 电 子 束 照 射 的 放 射 治 疗 术 中 放 射 治 疗 必 需 配 备 不 同 尺 寸 和 形 状 的 术 中 限 束 器, 实 现 装 置 有 下 列 几 种 : 10

11 (1) 固 定 式 术 中 放 射 治 疗 装 置 可 产 生 电 子 辐 射 的 中 高 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 可 兼 做 术 中 放 射 治 疗 使 用, 但 要 配 备 术 中 限 束 器, 另 外 要 注 意 治 疗 室 的 消 毒 问 题 (2) 移 动 式 术 中 放 射 治 疗 装 置 专 门 设 计 的 移 动 式 装 置, 可 以 在 手 术 室 进 行 术 中 放 射 治 疗 (3)C 形 臂 式 术 中 放 射 治 疗 装 置 专 门 的 术 中 放 射 治 疗 装 置, 因 为 术 中 放 射 治 疗 只 需 要 电 子 辐 射, 束 流 负 载 轻, 可 以 减 轻 电 源 负 担, 同 时 辐 射 头 重 量 较 轻, 采 用 c 形 臂 结 构 比 较 方 便 ( 二 ) 远 距 离 放 射 治 疗 装 置 ( 根 据 辐 射 来 源 划 分 ) 1. 放 射 性 核 素 远 距 离 放 射 治 疗 机 (1) 60 Co 远 距 离 治 疗 机 60 Co 发 射 1.17Mev 和 1.33MeV 两 种 能 量 的 γ 辐 射, 平 均 能 量 为 1.25MeV, 相 当 于 MV 的 X 辐 射 源 (2) 137 Cs 远 距 离 治 疗 机 137 Cs 发 射 0.662MeV 的 γ 辐 射 2. 医 用 加 速 器 (1) 医 用 电 子 加 速 器 医 用 电 子 加 速 器 可 以 为 放 射 治 疗 提 供 直 接 产 生 的 电 子 辐 射 和 间 接 产 生 的 X 辐 射 根 据 加 速 方 法 又 分 以 下 几 种 : a. 医 用 电 子 直 线 加 速 器 利 用 射 频 场 加 速 电 子, 电 子 束 中 心 轨 道 为 一 条 直 线 b. 医 用 电 子 回 旋 加 速 器 利 用 射 频 场 加 速 电 子, 轨 道 为 半 径 不 断 增 加 的 圆 c. 医 用 电 子 感 应 加 速 器 利 用 磁 通 变 化 产 生 的 感 应 电 场 加 速 电 子, 当 在 整 个 加 速 过 程 中, 电 子 运 动 轨 道 上 的 磁 通 密 度 为 所 包 面 积 的 平 均 磁 通 密 度 的 一 半 时, 电 子 轨 道 半 径 就 可 保 持 不 变, 因 而 其 电 子 束 中 心 轨 道 为 圆 形 (2) 医 用 质 子 加 速 器 质 子 是 有 一 定 射 程 (finite range) 的 粒 子, 为 了 能 到 达 人 体 深 部, 需 要 能 量 范 围 在 50~250Mev, 为 达 到 2Gy/min 的 剂 量 率, 需 要 加 速 流 强 在 20nA 左 右 根 据 加 速 方 法, 分 为 以 下 几 种 类 型 : a. 医 用 质 子 回 旋 加 速 器 恒 定 磁 场, 螺 旋 线 轨 道 b. 医 用 质 子 等 时 性 回 旋 加 速 器 恒 定 磁 场, 但 磁 场 强 度 从 中 心 沿 半 径 增 加, 以 保 证 谐 振 加 速, 仍 是 螺 旋 线 轨 道 c. 医 用 质 子 同 步 回 旋 加 速 器 ( 稳 相 加 速 器 ) 恒 定 磁 场, 加 速 电 场 频 率 随 质 子 质 量 一 同 增 加, 轨 道 仍 是 螺 旋 线 d. 医 用 质 子 同 步 加 速 器 磁 场 随 质 子 能 量 一 同 增 长, 保 持 轨 道 半 径 固 定, 环 形 轨 道 (3) 医 用 重 离 子 加 速 器 在 加 速 器 技 术 中, 称 氦 以 后 的 离 子 为 重 离 子, 如 4 He 12 C 14 N 16 O 20 Ne 40 Ar 等, 重 离 子 是 有 明 显 射 程 的 粒 子, 为 了 能 到 达 人 体 深 部, 11

12 需 要 能 量 范 围 在 50~450MeV/n(n 为 被 加 速 离 子 的 粒 子 数 ), 相 同 能 量, 不 同 种 类 的 重 离 子, 其 射 程 不 同 加 速 重 离 子 的 方 法 与 加 速 质 子 基 本 相 同 主 要 有 : a. 医 用 重 离 子 等 时 性 回 旋 加 速 器 b. 医 用 重 离 子 同 步 加 速 器 (4) 医 用 中 子 发 生 器 中 子 不 能 直 接 加 速, 因 此 是 间 接 产 生 的 粒 子 a. 以 密 封 中 子 管 为 基 础 的 医 用 中 子 治 疗 装 置 利 用 (d,t) 反 应 产 生 单 能 中 子 辐 射 (14MeV) b. 以 回 旋 加 速 器 为 基 础 的 医 用 中 子 治 疗 装 置 利 用 加 速 的 p d 打 靶 产 生 中 子 二 近 距 离 放 射 治 疗 近 距 离 放 射 治 疗 (brachy radiotherapy) 是 用 一 个 或 多 个 辐 射 源 在 患 者 腔 内 组 织 间 或 表 浅 部 位 进 行 的 放 射 治 疗 亦 称 内 射 束 治 疗 (intenai beam therapy) 近 距 离 放 射 治 疗 一 般 作 为 远 距 离 放 射 治 疗 的 辅 助 治 疗 手 段 ( 一 ) 近 距 离 放 射 治 疗 的 临 床 用 途 1. 腔 内 放 射 治 疗 (intracavitapmdio 山 empy) 用 施 源 器, 将 一 个 ( 也 可 以 是 多 个 ) 辐 射 源 通 过 自 然 的 或 人 造 的 开 口 引 人 人 体 腔 内 的 放 射 治 疗 2. 组 织 间 放 射 治 疗 (intentitialmdiodhempy) 用 密 封 辐 射 源 植 入 患 者 靶 区 体 积 内 的 放 射 治 疗 3. 管 内 放 射 治 疗 (in 创 u 此 ndmdi06empy) 血 管 腔 内 近 距 离 治 疗 用 于 防 止 血 管 成 形 手 术 后 再 狭 窄 等 4. 表 面 敷 贴 治 疗 (mould) 将 辐 射 源 按 规 定 排 列 ( 有 一 定 的 距 离, 如 1cm) 放 置 在 病 灶 表 面, 进 行 放 射 治 疗 5. 放 射 性 粒 子 植 入 治 疗 (implantedmdioactive seds bdch6empy) 将 多 个 短 半 衰 期 放 射 性 核 素 种 子 永 久 性 植 入 病 变 部 位 进 行 放 射 治 疗 ( 二 ) 近 距 离 放 射 治 疗 与 远 距 离 放 射 治 疗 的 主 要 不 同 点 (1) 近 距 离 放 射 治 疗 的 放 射 源 活 度 小 ( 一 般 不 大 于 10Ci) 治 疗 距 离 短 ( 一 般 不 大 于 1cm); (2) 近 距 离 放 射 治 疗 的 辐 射 能 量 大 部 分 被 组 织 吸 收, 而 外 照 射 的 能 量 只 有 很 少 一 部 分 进 入 组 织 ; 12

13 (3) 远 距 离 放 射 治 疗 因 必 须 穿 过 正 常 组 织 才 可 到 达 病 变, 为 防 止 正 常 组 织 超 过 耐 受 量, 必 须 选 择 多 野 或 旋 转 照 射 等 复 杂 技 术, 而 近 距 离 照 射 则 不 一 样 ; (4) 远 距 离 放 射 治 疗 可 以 做 到 靶 区 剂 量 均 匀, 但 近 距 离 放 射 治 疗 因 在 近 距 离 内 辐 射 强 度 受 平 方 反 比 定 律 的 影 响 很 大, 靶 区 剂 量 常 常 很 不 均 匀, 所 以 必 须 慎 重 选 择 剂 量 参 考 点 和 放 射 源 的 布 置 ( 三 ) 近 距 离 放 射 治 疗 装 置 现 代 近 距 离 放 射 治 疗 技 术 常 使 用 遥 控 后 装 技 术 (afterloading), 用 手 动 或 自 动 的 驱 动 方 式 将 一 个 或 多 个 密 封 辐 射 源 从 储 源 器 传 送 到 予 定 位 置 的 施 源 器 进 行 腔 内 放 射 治 疗 有 以 下 几 类 : 1. 遥 控 自 动 驱 动 式 γ 辐 射 后 装 机 目 前 遥 控 自 动 驱 动 式 Y 辐 射 后 装 机 常 用 辐 射 源 有 137 Cs(γ 辐 射 源 活 度 40mCi 左 右 ) 60 Co(γ 辐 射 源 活 度 12Ci 左 右 ) 及 192 Ir(γ 辐 射 源 活 度 10-12Ci) 等 按 辐 射 强 度 分 为 : (1) 低 剂 量 率 (LDR)(0.4-2Gy/h) (2) 中 剂 量 率 (MDR)(2-12Gy/h) (3) 高 剂 量 率 (HDR)( 大 于 12Gy/h) 2. 遥 控 自 动 驱 动 式 中 子 辐 射 后 装 机 中 子 辐 射 源 有 252 Cf, 人 工 放 射 性 核 素, 中 子 平 均 能 量 2.35MeV, 半 衰 期 2.65 年 3. 放 射 性 粒 子 植 入 治 疗 机 用 于 粒 子 植 入 治 疗 的 放 射 性 核 素 有 125 I 103 Pd 192 Ir 等 第 四 节 放 射 治 疗 的 辐 射 性 能 辐 射 不 是 单 个 的 粒 子, 而 是 粒 子 的 集 合 ; 粒 子 的 种 类 可 以 是 单 一 的, 也 可 以 是 不 同 的 ; 粒 子 的 静 止 质 量 可 以 为 零 ( 光 子 ) 也 可 不 为 零 ( 其 他 粒 子 ); 粒 子 的 运 动 方 向 可 以 相 同 也 可 不 同 ; 粒 子 的 能 量 可 以 相 同 也 可 不 同 不 是 所 有 电 离 辐 射 都 适 合 用 于 放 射 治 疗, 放 射 治 疗 对 电 离 辐 射 阶 性 能 有 一 定 的 要 求 一 电 离 辐 射 类 型 辐 射 类 型 (radiation type) 是 表 征 辐 射 或 粒 子 性 质 的 方 式 之 一, 不 同 类 型 具 有 不 同 的 性 能 放 射 治 疗 常 关 心 辐 射 的 放 射 生 物 学 性 能 和 放 射 物 理 学 性 能 对 于 所 使 用 的 每 一 种 类 型 的 电 离 辐 射, 希 望 这 种 类 型 电 离 辐 射 不 要 杂 有 其 他 类 13

14 型 的 电 离 辐 射 ( 一 ) 放 射 生 物 学 性 能 从 放 射 生 物 学 角 度, 辐 射 的 生 物 学 效 应 除 依 赖 于 吸 收 剂 量 外, 还 依 赖 于 吸 收 剂 量 的 分 次 给 予 吸 收 剂 量 率 及 电 离 辐 射 在 微 观 体 积 内 局 部 授 予 的 能 量, 即 与 传 能 线 密 度 (1inear energy transfer,let) 有 关 用 于 放 射 治 疗 的 辐 射 由 LET 的 大 小 分 为 两 大 类 1. 低 LET 辐 射 (1)X 辐 射 医 用 电 子 加 速 器 间 接 产 生 的 电 离 辐 射, 放 射 生 物 学 性 能 与 电 子 辐 射 相 同, 但 剂 量 分 布 方 式 不 同, 在 人 体 中 穿 透 性 好, 使 用 得 最 多 (2) 电 子 辐 射 医 用 电 子 加 速 器 直 接 产 生 的 电 离 辐 射 (3) 质 子 辐 射 属 于 低 LETY 辐 射,RBE=1.1, 但 在 接 近 射 线 射 程 的 末 端 有 Bragg 剂 量 高 峰, 可 以 使 高 剂 量 集 中 在 靶 区, 另 外 质 子 辐 射 的 侧 散 射 小, 质 子 辐 射 束 边 缘 比 较 锋 利 常 用 的 X 辐 射 γ 辐 射 和 电 子 辐 射 都 属 于 低 传 能 线 密 度 2. 高 LET 辐 射 (1) 中 子 辐 射 采 用 这 种 射 线 可 能 获 得 好 的 治 疗 效 果 (2) 重 离 子 辐 射 4 He 12 C 14 N 16 O 等 重 离 子 在 射 程 末 端 能 量 损 失 突 然 增 加 形 成 Bragg 峰, 对 放 射 治 疗 是 比 较 有 利 的 虽 然 理 论 上 高 LET 辐 射 的 生 物 效 应 优 于 低 LET 辐 射, 但 高 LET 辐 射 的 装 置 复 杂 庞 大, 因 此 实 际 使 用 的 主 要 是 低 LET 辐 射 ( 二 ) 放 射 物 理 学 性 能 从 放 射 物 理 学 角 度, 辐 射 射 人 人 体 后 的 剂 量 分 布 影 响 它 们 的 效 果 从 深 度 剂 量 分 布, 可 分 为 有 射 程 和 无 明 显 射 程 的 两 大 类 1. 具 有 一 定 射 程 的 辐 射 带 电 粒 子 如 电 子 β 粒 子 质 子 α 粒 子 等 具 有 一 定 射 程 (finite range) 粒 子 的 射 程 是 指 粒 子 沿 入 射 方 向 所 能 达 到 的 最 大 直 线 距 离 带 电 粒 子 与 物 质 相 互 作 用 由 于 电 离 损 失 辐 射 损 失 等 引 起 粒 子 动 能 的 损 失, 最 终 被 该 物 质 所 阻 止 吸 收 2. 没 有 一 定 射 程 的 辐 射 电 磁 辐 射 如 X γ, 中 性 粒 子 如 中 子 等, 在 物 质 中 逐 渐 衰 减, 没 有 一 定 的 射 程 中 子 辐 射 的 深 度 剂 量 曲 线 与 60 Co 的 γ 辐 射 的 深 度 剂 量 曲 线 相 似 电 磁 辐 射 虽 然 没 有 明 显 的 射 程 但 具 有 剂 量 建 成 现 象 ( 三 ) 根 据 电 离 辐 射 类 型 对 医 用 加 速 器 的 划 分 14

15 1. 低 LET 电 离 辐 射 装 置 (1) 医 用 电 子 加 速 器 (2) 医 用 质 子 加 速 器 2. 高 LET 电 离 辐 射 装 置 (1) 医 用 重 离 子 加 速 器 (2) 医 用 中 子 发 生 器 (3) 医 用 π - 介 子 发 生 器 二 电 离 辐 射 能 量 及 加 速 器 的 划 分 远 距 离 放 射 治 疗 中 常 用 的 是 X 辐 射 及 电 子 辐 射, 同 时 提 供 X 辐 射 及 电 子 辐 射 的 装 置 是 医 用 电 子 加 速 器, 电 子 辐 射 和 X 辐 射 的 能 量 均 取 决 于 电 子 加 速 能 量, 加 速 器 输 出 的 电 子 束 能 量 不 可 能 完 全 是 单 一 的, 而 是 具 有 一 定 的 能 谱 分 布 范 围, 放 射 治 疗 希 望 加 速 器 输 出 的 电 子 束 有 尽 可 能 窄 的 能 谱 一 般 讲,1~50MeV 都 是 放 射 治 疗 的 适 用 能 量 范 围 临 床 应 用 的 最 佳 能 量 范 围 必 须 具 体 分 析 对 于 高 能 物 理 用 电 子 直 线 加 速 器,1~50MeV 属 于 低 能 范 围, 但 对 临 床 使 用, 能 量 为 50MeV 的 医 用 电 子 直 线 加 速 器 属 于 高 能 范 围 常 根 据 需 要 分 挡 制 造, 习 惯 上 将 医 用 电 子 直 线 加 速 器 按 电 子 辐 射 的 最 大 能 量, 亦 即 最 大 加 速 能 量 分 为 三 挡, 即 低 能 中 能 及 高 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 三 挡 医 用 电 子 直 线 加 速 器 产 生 的 X 辐 射 能 量 都 是 相 近 的, 不 同 的 是 电 子 辐 射 能 量 范 围 它 们 都 既 可 用 于 常 规 放 射 治 疗 也 可 用 于 精 确 放 射 治 疗, 主 要 视 其 配 置 而 定 医 用 电 子 直 线 加 速 器 的 能 量 分 挡 : 1. 低 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 (1) 只 提 供 一 挡 X 辐 射, 用 于 治 疗 深 部 肿 瘤,X 辐 射 能 量 4~6MV, 采 用 驻 波 方 式 时 加 速 管 总 长 只 有 30cm 左 右, 无 需 偏 转 系 统, 同 时 还 可 省 去 聚 焦 系 统 及 束 流 导 向 系 统, 加 速 管 可 直 立 于 辐 射 头 上 方, 称 为 直 束 式 直 束 式 的 一 个 优 点 是 靶 点 对 称 (2) 加 速 管 输 出 剂 量 率 经 过 在 大 面 积 范 围 均 整 后 一 般 为 2.3Gy/(min m), 设 计 良 好 时 可 达 4~5Gy/(min m), 一 次 治 疗 时 间 仅 约 需 1min 由 于 只 有 一 挡 X 辐 射, 整 机 结 构 简 单, 操 作 简 便 低 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 是 一 种 经 济 实 用 的 放 射 治 疗 装 置, 可 以 满 足 约 85% 需 进 行 放 射 治 疗 的 肿 瘤 患 者 的 需 要 2. 中 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 (1) 提 供 一 挡 或 两 挡 X 辐 射 (6~8MV) 供 治 疗 深 部 肿 瘤 外, 还 提 供 4~5 挡 不 同 能 量 的 电 子 辐 射 (5~15MeV) 供 治 疗 表 浅 肿 瘤 使 用, 扩 大 了 应 用 范 围 (2) 加 速 管 较 长, 需 要 水 平 放 置 于 机 架 的 支 臂 上 方, 束 流 需 经 偏 转 系 统 后 打 靶 产 生 X 辐 射 或 直 接 将 电 子 束 从 引 出 窗 引 出 使 用 系 统 大 都 采 用 2700 消 色 差 偏 转 系 统, 使 偏 转 后 的 靶 点 保 持 对 称, 偏 转 系 统 比 较 复 杂 (3) 辐 射 头 内 除 一 挡 用 于 均 整 X 辐 射 的 均 整 过 滤 器 外, 还 采 用 多 挡 使 电 子 辐 射 分 布 均 匀 的 散 射 过 滤 器 为 了 调 节 电 子 辐 射 野, 在 电 子 辐 射 治 疗 时 需 附 加 不 同 尺 寸 和 15

16 不 同 形 状 的 限 束 器 中 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 除 能 治 疗 深 部 肿 瘤 外, 还 可 以 治 疗 大 部 分 表 浅 肿 瘤, 表 浅 治 疗 深 度 可 在 2~5cm 范 围 内, 由 于 中 能 治 疗 范 围 较 低 能 扩 大, 是 大 中 型 肿 瘤 医 院 和 综 合 医 院 的 放 射 肿 瘤 科 需 要 的 主 要 放 射 治 疗 装 置 3. 高 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 (1) 提 供 两 挡 X 辐 射, 商 业 上 称 为 双 光 子 方 式, 个 别 产 品 甚 至 可 以 提 供 三 挡 X 辐 射, 称 为 三 光 子 方 式, 多 档 设 置 目 的 是 适 应 不 同 体 厚 病 人 不 同 肿 瘤 深 度 治 疗 的 需 要 和 实 现 X 辐 射 深 度 剂 量 特 性 的 调 节, 因 为 采 用 高 低 两 挡 能 量 X 辐 射 组 合 照 射 相 当 于 调 节 能 量 (2) 可 提 供 更 高 能 量 的 电 子 辐 射, 一 般 电 子 辐 射 分 5~9 挡, 最 高 能 量 可 达 20~25MeV, 扩 大 了 对 表 浅 肿 瘤 的 治 疗 深 度 范 围 (2~7cm) 近 代 医 用 电 子 直 线 加 速 器 还 可 以 提 供 更 多 的 功 能 选 择, 如 动 态 楔 形 过 滤 系 统, 独 立 准 直 器 系 统, 弧 形 治 疗 系 统 等 另 外 控 制 系 统 方 面 具 有 计 算 机 控 制 计 算 机 故 障 巡 检 计 算 机 参 数 调 节 验 证 记 录 等 功 能 三 电 离 辐 射 强 度 由 于 辐 射 强 度 即 发 射 量 率 直 接 与 吸 收 剂 量 率 有 关, 而 吸 收 剂 量 率 又 直 接 与 每 次 治 疗 的 时 间 有 关, 故 常 用 吸 收 剂 量 率 表 征 辐 射 强 度 ( 一 ) X 辐 射 强 度 对 于 不 同 肿 瘤, 放 射 治 疗 要 求 在 肿 瘤 靶 区 给 予 50~70Gy 的 剂 量 放 射 生 物 学 要 求 采 用 分 次 疗 法 常 规 放 射 治 疗 一 个 疗 程 一 般 分 为 25~35 次, 每 次 给 予 1.8~2Gy 以 每 次 治 疗 时 间 1min 计, 吸 收 剂 量 率 在 2~3Gy/min 范 围 即 可 在 全 身 放 射 治 疗 时, 一 般 要 求 用 低 剂 量 率, 在 SSD=350~400cm 处, 吸 收 剂 量 率 以 低 于 0.05Gy/min 为 佳 精 确 放 射 治 疗 往 往 采 用 低 分 次 疗 法, 每 次 要 求 给 予 较 高 的 剂 量, 故 希 望 有 较 高 的 剂 量 要 求 剂 量 率 在 5~8Gy/min ( 二 ) 电 子 辐 射 强 度 常 规 放 射 治 疗 电 子 辐 射 剂 量 率 在 2~4Gy/min 范 围, 过 高 的 剂 量 率 有 不 安 全 的 隐 患, 最 大 剂 量 率 常 限 制 在 10Gy/min 以 下 采 用 全 身 电 子 束 放 射 治 疗, 因 为 治 疗 距 离 往 往 要 延 长 到 350~400cm, 要 求 有 高 剂 量 率 四 辐 射 野 轮 廓 16

17 远 距 离 放 射 治 疗 所 用 辐 射 野 形 状 分 为 规 则 辐 射 野 和 适 形 辐 射 野 两 大 类 ( 一 ) X 辐 射 1. 规 则 辐 射 野 常 规 放 射 治 疗 常 用 可 调 矩 形 辐 射 野, 必 要 时 加 挡 块, 立 体 定 向 放 射 外 科 治 疗 常 用 圆 形 辐 射 野 2. 适 形 辐 射 野 三 维 适 形 放 射 治 疗 及 调 强 适 形 放 射 治 疗 需 要 采 用 适 形 辐 射 野, 可 以 通 过 不 规 则 形 状 挡 块 或 多 叶 准 直 器 来 产 生 ( 二 ) 电 子 辐 射 采 用 不 同 尺 寸 的 矩 形 及 圆 形 限 束 器 获 得 矩 形 或 圆 形 辐 射 野, 必 要 时 加 挡 块 五 辐 射 野 强 度 分 布 远 距 离 放 射 治 疗 所 用 X 辐 射 强 度 分 布 有 三 种 方 式 (1) 均 匀 分 布 均 匀 分 布 指 在 辐 射 野 内 最 高 与 最 低 吸 收 剂 量 之 比 不 超 过 一 定 范 围 的 分 布, 均 匀 分 布 是 基 本 方 式, 用 于 常 规 放 射 治 疗 三 维 适 形 放 射 治 疗 (2) 楔 形 分 布 用 于 常 规 放 射 治 疗, 配 合 均 匀 分 布 的 辐 射 野 使 用 (3) 调 强 分 布 不 规 则 的 变 化 的 强 度 分 布, 由 逆 向 放 射 治 疗 计 划 求 得, 用 于 调 强 放 射 治 疗 远 距 离 放 射 治 疗 对 电 子 辐 射 强 度 分 布 要 求 是 均 匀 分 布 根 据 本 节 对 电 离 辐 射 性 能 的 要 求, 不 难 总 结 出 远 距 离 放 射 治 疗 用 医 用 电 子 直 线 加 速 器 的 基 本 性 能 特 征 第 五 节 远 距 离 放 射 治 疗 技 术 医 用 加 速 器 技 术 的 发 展 促 进 了 放 射 治 疗 技 术 的 发 展, 反 过 来 放 射 治 疗 技 术 的 发 展 又 促 使 医 用 加 速 器 不 断 改 进 和 提 高 远 距 离 放 射 治 疗 技 术 正 逐 渐 由 常 规 放 射 治 疗 向 精 确 放 射 治 疗 发 展, 所 谓 精 确 放 射 治 疗 是 指 采 用 立 体 定 向 定 位 技 术 适 形 照 射 技 术 和 调 强 技 术 的 放 射 治 疗, 或 者 说 是 采 用 精 确 定 位 摆 位 精 确 计 划 精 确 照 射 的 放 射 治 疗 17

18 一 常 规 放 射 治 疗 (conventional radiotherapy) ( 一 ) 常 规 放 射 治 疗 的 用 途 常 规 放 射 治 疗 的 照 射 区 (irradiation volume,iv)(50% 等 剂 量 面 包 围 的 区 域 ) 是 由 2~3 个 共 面 的 直 角 锥 形 束 相 交 而 成 的 照 射 体 积, 往 往 还 会 加 上 铅 挡 块, 能 将 肿 瘤 全 部 包 围 住, 由 于 大 多 数 肿 瘤 形 状 是 不 规 则 的, 所 以 不 可 能 与 靶 区 形 状 大 小 一 致, 特 别 是 当 肿 瘤 附 近 有 要 害 器 官 时, 不 易 躲 开, 照 射 区 与 靶 区 差 别 更 大, 正 常 组 织 及 要 害 器 官 的 耐 受 剂 量 往 往 限 制 了 靶 区 内 治 疗 剂 量 的 提 高, 影 响 局 部 控 制 率 但 常 规 放 射 治 疗 每 次 照 射 所 需 时 间 短 (1~2min), 摆 位 操 作 比 较 简 单, 是 目 前 最 常 用 的 治 疗 方 法, 通 常 所 说 放 射 治 疗 就 是 指 常 规 放 射 治 疗 ( 二 ) 常 规 放 射 治 疗 的 特 点 (1) 以 X 辐 射 治 疗 深 部 肿 瘤 为 主, 有 时 采 用 电 子 辐 射 治 疗 表 浅 肿 瘤, 符 合 国 际 电 工 委 员 会 (International Electrlcal Commission,IEC) 标 准 的 低 中 高 能 医 用 电 子 直 线 加 速 器 都 可 用 于 常 规 放 射 治 疗 (2) 采 用 均 匀 分 布 辐 射 野, 在 X 辐 射 时 用 均 整 过 滤 器 (flatting filter), 在 电 子 辐 射 时 用 散 射 过 滤 器 (scatter filter) IEC 规 定 了 允 许 的 X 辐 射 与 电 子 辐 射 均 整 度 (3) 采 用 规 则 形 状 辐 射 野,X 辐 射 野 轮 廓 是 由 上 下 两 对 矩 形 准 直 器 产 生, 最 大 辐 射 野 的 面 积 40cm 40cm, 辐 射 束 为 锥 形 束, 截 面 为 可 调 矩 形, 有 时 附 加 挡 块 (shadow block 以 保 护 要 害 器 官 ; 电 子 辐 射 野 则 由 用 不 同 形 状 和 尺 寸 的 矩 形 或 圆 形 限 束 器 (beam applicator) 来 获 得 矩 形 或 圆 形 辐 射 野, 最 大 辐 射 野 面 积 的 直 径 在 20cm 左 右, 附 加 低 熔 点 合 金 块 以 保 护 正 常 组 织 (4) 采 用 楔 形 过 滤 器, 在 X 辐 射 时 有 时 补 充 采 用 由 楔 形 过 滤 器 (wedge filter) 产 生 深 部 剂 量 的 楔 形 分 布 和 用 补 偿 过 滤 器 (compensating filter) 来 补 偿 由 于 被 照 组 织 表 面 形 状 不 规 则 而 引 起 的 辐 射 分 布 不 均 匀 (5) 采 用 放 射 治 疗 模 拟 机 (radiothempy simulator) 进 行 治 疗 前 的 模 拟 定 位 工 作 (6) 治 疗 计 划 设 计 采 用 手 工 或 计 算 机 辅 助 二 维 治 疗 计 划 系 统 进 行, 主 要 计 算 剖 面 内 的 剂 量 分 布 ( 三 ) 常 规 放 射 治 疗 的 方 法 1. 固 定 放 射 治 疗 (stationary radiothempy) 辐 射 源 相 对 于 患 者 没 有 位 移 的 放 射 治 疗 分 为 源 皮 距 (SSD) 照 射 ( 等 中 心 在 皮 肤 18

19 表 面 ) 源 轴 距 (SAD) 照 射 ( 等 中 心 在 肿 瘤 中 心 ) 2. 交 叉 放 射 治 疗 (cross fire radiothempy) 辐 射 束 从 不 同 方 向 会 聚 到 靶 区 内 的 固 定 放 射 治 疗 3. 移 动 束 放 射 治 疗 (moving beam radiotherapy) 辐 射 源 相 对 于 患 者 连 续 移 动 的 放 射 治 疗 4. 旋 转 放 射 治 疗 (rotation radiothempy) 相 对 于 一 轴 线 作 旋 转 运 动 的 移 动 束 放 射 治 疗, 如 弧 形 (arc) 旋 转 照 射 常 规 放 射 治 疗 每 次 只 用 2~4 个 不 同 照 射 角 度 固 定 束 治 疗 ( 对 野 交 叉 野 或 四 野 ), 较 少 采 用 单 野, 必 要 时 采 用 固 定 截 面 的 常 规 弧 形 移 动 束 治 疗 (conventional arc therapy) 二 定 向 放 射 治 疗 (stereotactic radiosurgery,srs) ( 一 ) 立 体 定 向 放 射 治 疗 的 用 途 立 体 定 向 放 射 治 疗 是 由 立 体 定 向 放 射 外 科 (stereotactic radiosurgery,srs) 发 展 而 来 的 立 体 定 向 放 射 外 科 是 放 射 神 经 外 科 方 法, 主 要 用 于 治 疗 功 能 性 神 经 疾 病 及 脑 动 静 脉 畸 形 等 立 体 定 向 放 射 治 疗 (SRT) 属 于 适 形 放 射 治 疗 范 畴, 主 要 以 医 用 电 子 加 速 器 ( 电 子 直 线 加 速 器 电 子 回 旋 加 速 器 ) 为 辐 射 源, 采 用 分 次 照 射, 用 于 治 疗 颅 内 肿 瘤 等 虽 然 SRT 和 SRS 的 装 置 基 本 相 同, 但 定 位 框 架 和 治 疗 方 法 不 完 全 相 同 ( 二 ) 立 体 定 向 放 射 治 疗 的 特 点 (1) 采 用 X 辐 射 进 行 照 射, 必 需 采 用 CT 或 MR 定 位 (2) 采 用 均 匀 分 布 辐 射 野, 要 求 野 外 剂 量 迅 速 下 降, 半 影 区 小 (3) 采 用 圆 锥 形 限 束, 形 成 圆 锥 形 辐 射 野, 最 大 X 辐 射 野 一 般 在 直 径 5cm 左 右 (4) 对 于 较 大 肿 瘤 采 用 微 形 多 叶 准 直 器, 最 大 辐 射 野 范 围 10cm 10cm 左 右 (5) 采 用 多 个 非 共 面 (non-coplannar) 弧 形 照 射, 形 成 类 球 形 或 不 规 则 形 照 射 区 (6) 采 用 可 重 复 的 立 体 定 向 框 架 ( 头 架 或 体 架 ) 定 位 (7) 采 用 分 次 治 疗, 而 不 像 SRS 那 样 采 用 一 次 性 照 射 立 体 定 向 放 射 治 疗 的 照 射 区 较 小, 不 适 合 用 于 治 疗 体 部 较 大 肿 瘤 ( 三 ) 立 体 定 向 放 射 治 疗 的 方 法 19

20 1. 辅 助 等 中 心 机 架 支 掉 头 架 法 (isocentric subsytem) 辅 助 等 中 心 机 架, 由 旋 转 支 臂 辅 助 圆 锥 形 准 直 器 转 盘 组 成 圆 锥 形 准 直 器 通 过 万 向 接 头 与 加 速 器 辐 射 头 相 连, 并 随 加 速 器 机 架 一 起 旋 转 2. 治 疗 床 转 盘 支 撑 头 架 法 (pedestal mounted frame techniques) 患 者 头 架 通 过 三 维 可 调 固 定 系 统 直 接 支 撑 在 地 面 上, 患 者 身 体 也 是 躺 在 治 疗 床 上, 头 架 和 床 面 一 起 随 治 疗 床 转 动 3. 治 疗 床 面 支 撑 头 架 法 (couch mounted frame system) 将 头 架 通 过 可 调 系 统 固 定 在 床 面 上 这 种 方 法 的 优 点 是 运 动 自 由 度 增 加, 加 速 器 辐 射 头 可 以 旋 转 到 床 面 以 下, 如 果 治 疗 过 程 中 可 使 机 架 与 治 疗 床 同 时 旋 转, 称 之 为 动 态 立 体 定 向 放 射 外 科 治 疗 技 术 (dynamic stereotactic radiosurgical technique) 4.C 形 臂 立 体 定 向 放 射 治 疗 装 置 C 形 臂 立 体 定 向 放 射 治 疗 装 置 的 治 疗 头 可 以 沿 C 形 臂 移 动,C 形 臂 机 架 可 以 旋 转, 而 治 疗 床 在 治 疗 过 程 中 不 用 旋 转, 降 低 了 对 治 疗 床 运 动 精 度 的 要 求 5. 无 定 位 架 立 体 定 向 放 射 外 科 治 疗 系 统 (frameless stereotatic radiosurgery system) 没 有 旋 转 机 架, 而 是 用 多 自 由 度 的 机 器 人 控 制 治 疗 头 的 照 射 方 向 和 距 离, 该 系 统 可 随 时 对 患 者 在 治 疗 过 程 中 的 微 小 位 置 移 动 进 行 补 偿 三 三 维 适 形 放 射 治 疗 (3D conformal radiotherapy,3d CRT) ( 一 ) 三 维 适 形 放 射 治 疗 的 用 途 适 形 放 射 治 疗 (conformal radiotherapy,crt) 分 为 经 典 适 形 放 射 治 疗 (classical conformal radiotherapy,ccrt) 与 调 强 适 形 放 射 治 疗 (intensity modulation conformal radiotherapy) 两 种 虽 然 经 典 适 形 放 射 治 疗 和 调 强 适 形 放 射 治 疗 都 属 于 三 维 适 形 放 射 治 疗 范 畴, 由 于 经 典 适 形 放 射 治 疗 是 适 形 放 射 治 疗 的 主 要 方 式, 临 床 界 通 常 称 经 典 适 形 放 射 治 疗 为 三 维 适 形 放 射 治 疗 (3D CRT) 近 十 几 年 来, 在 计 算 机 技 术 飞 速 发 展 的 同 时, 计 算 机 的 成 本 也 不 断 降 低, 这 就 促 进 了 功 能 强 大 的 U 模 拟 机 和 三 维 放 射 治 疗 计 划 系 统 的 迅 速 发 展 在 这 个 基 础 上, 放 射 治 疗 界 逐 步 推 广 了 三 维 适 形 放 射 治 疗 技 术 治 疗 计 划 上 的 进 步 也 促 使 医 用 加 速 器 生 产 厂 家 使 用 先 进 的 电 子 与 计 算 机 技 术 来 生 产 复 杂 的 治 疗 传 输 系 统 最 先 进 的 加 速 器 能 通 过 计 算 机 控 制 多 叶 准 直 器 (MLC) 对 束 流 强 度 进 行 调 制, 由 此 产 生 复 杂 而 精 确 的 剂 量 分 布 这 就 给 开 展 三 维 适 形 放 射 治 疗 和 调 强 适 形 放 射 治 疗 提 供 了 有 利 条 件 三 维 适 形 放 射 治 疗 技 术 是 采 用 多 个 共 面 或 非 共 面 照 射 野 对 患 者 进 行 治 疗, 各 照 20

21 射 野 在 它 的 入 射 方 向 上 与 靶 区 形 状 一 致, 从 而 减 少 了 靶 区 周 围 正 常 组 织 所 受 的 剂 量, 达 到 保 护 重 要 器 官 的 目 的 三 维 适 形 放 射 治 疗 所 用 的 每 个 照 射 野 内 的 剂 量 分 布 是 均 匀 的, 适 用 于 具 有 凸 形 轮 廓 的 靶 区 三 维 适 形 放 射 治 疗 产 生 的 照 射 区 不 仅 能 全 部 将 肿 瘤 包 围, 而 且 轮 廓 形 状 更 能 与 肿 瘤 轮 廓 形 状 一 致, 但 无 法 避 免 被 肿 瘤 包 围 的 要 害 器 官 ( 二 ) 三 维 适 形 放 射 治 疗 的 特 点 (1) 主 要 采 用 X 辐 射 治 疗 (2) 辐 射 野 的 剂 量 分 布 仍 用 均 匀 分 布 (3) 采 用 多 叶 准 直 器 (multi-1ef collimator,mlc) 或 不 规 则 形 状 铅 挡 块 等, 使 不 同 照 射 角 度 的 辐 射 野 截 面 轮 廓 与 靶 区 轮 廓 一 致 (4) 最 大 辐 射 野 面 积 在 20cm 20cm 左 右 (5) 采 用 立 体 定 向 定 位 框 架 (6) 采 用 CT 模 拟 定 位 系 统 (7) 采 用 正 向 三 维 治 疗 计 划 系 统 ( 三 ) 三 维 适 形 放 射 治 疗 的 方 法 1. 多 叶 准 直 器 法 通 过 手 动 或 自 动 调 节 多 叶 准 直 器 叶 片 位 置 来 实 现 2. 循 迹 扫 描 法 将 肿 瘤 轴 线 放 在 机 架 旋 转 轴 线 上, 准 直 器 开 成 一 定 宽 度 长 度 可 调 的 窄 条 野, 机 架 绕 肿 瘤 旋 转 照 射 一 周 后 令 治 疗 床 沿 轴 线 移 动 一 段 相 当 于 窄 条 野 宽 度 的 距 离 再 进 行 照 射 3. 挡 决 法 在 机 架 不 同 照 射 角 度 同 步 改 变 挡 块 的 位 置 和 形 状 以 改 变 辐 射 野 截 面 四 调 强 放 射 治 疗 (intensity modulation radiotherapy, IMRT) ( 一 ) 调 强 放 射 治 疗 的 用 途 调 强 放 射 治 疗 适 用 肿 瘤 附 近 或 内 部 有 要 害 器 官 ( 如 主 动 脉 旁 的 肿 瘤 和 淋 巴 结 转 移 瘤 ) 的 情 况, 需 要 产 生 凹 形 (concave) 或 包 绕 (wrap) 剂 量 分 布 时, 为 使 轮 廓 不 规 则 ( 包 21

22 括 凹 形 截 面 ) 组 织 不 均 匀 的 靶 区 获 得 预 期 的 剂 量 分 布, 不 仅 要 求 各 个 不 同 照 射 角 度 辐 射 野 的 轮 廓 形 状 与 靶 区 相 一 致, 而 且 要 求 各 个 辐 射 野 内 的 强 度 分 布 不 是 均 匀 的, 而 是 按 一 定 函 数 要 求 变 化 的 这 种 要 求 不 同 照 射 角 度 的 辐 射 野 有 不 同 强 度 分 布 的 方 法 称 为 调 强 分 布 ( 二 ) 调 强 放 射 治 疗 的 特 点 (1) 医 用 电 子 直 线 加 速 器 主 要 使 用 X 辐 射, 医 用 电 子 回 旋 加 速 器 同 时 采 用 X 辐 射 与 电 子 辐 射 (2) 要 用 多 个 不 同 照 射 角 度, 每 个 辐 射 野 的 截 面 轮 廓 均 与 靶 区 轮 廓 相 一 致 (3) 每 个 辐 射 野 内 剂 量 强 度 分 布 不 是 均 匀 的, 而 是 按 一 定 要 求 调 节 的 (4) 最 大 辐 射 野 面 积 在 20cm 20cm 左 右 (5) 要 求 对 多 叶 准 直 器 的 位 置 移 动 速 度 及 剂 量 率 进 行 精 确 控 制 (6) 采 用 逆 向 三 维 治 疗 计 划 系 统 实 施 调 强 放 疗 的 关 键 在 于 实 现 由 逆 向 三 维 治 疗 计 划 系 统 所 要 求 的 调 强 分 布, 现 在 尚 无 统 一 的 方 法 22

23 第 二 章 放 射 源 和 放 射 治 疗 机 第 一 节 放 射 源 的 种 类 及 照 射 方 式 放 射 治 疗 使 用 的 放 射 源 主 要 有 三 类 : 1 放 出 α β γ 射 线 的 放 射 性 同 位 素 ; 2 产 生 不 同 能 量 的 X 射 线 的 X 射 线 治 疗 机 和 各 类 加 速 器 ; 3 产 生 电 子 束 质 子 束 中 子 束 负 π 介 子 束, 以 及 其 他 重 粒 子 束 的 各 类 加 速 器 这 些 放 射 源 以 两 种 基 本 照 射 方 式 进 行 治 疗 : 1 位 于 体 外 一 定 距 离, 集 中 照 射 人 体 某 一 部 位, 叫 体 外 远 距 离 照 射, 简 称 外 照 射 ; 2 将 放 射 源 密 封 直 接 放 人 被 治 疗 的 组 织 内 或 放 人 人 体 的 天 然 腔 内, 如 舌 鼻 咽 食 管 宫 颈 等 部 位 进 行 照 射, 叫 组 织 间 照 射 和 腔 内 照 射, 简 称 近 距 离 照 射 另 外 一 种 治 疗 方 式 是 利 用 人 体 某 种 器 官 对 某 种 放 射 性 同 位 素 的 选 择 性 吸 收, 将 该 种 放 射 性 同 位 素 通 过 口 服 或 静 脉 注 入 人 体 内 进 行 治 疗, 如 用 碘 -131 治 疗 甲 状 腺 癌 磷 -32 治 疗 癌 性 胸 水 等, 称 为 内 用 同 位 素 治 疗 由 于 内 用 同 位 素 是 开 放 性 的, 与 组 织 间 及 腔 内 治 疗 时 同 位 素 为 封 闭 型 不 同, 剂 量 计 算 方 法 也 有 区 别, 因 此 应 该 区 别 开 来 第 一 类 放 射 源 可 以 作 体 内 近 距 离 体 外 远 距 离 两 种 照 射 ; 第 二 三 类 放 射 源 只 能 做 体 外 照 射 近 距 离 照 射 与 体 外 照 射 相 比 有 四 个 基 本 区 别 : 1 近 距 离 照 射, 其 放 射 源 活 度 较 小, 由 几 十 个 MBq( 几 个 mci) 到 大 约 400GBq(10Ci), 而 且 治 疗 距 离 较 短, 约 在 5mm 到 5cm 之 间 2 体 外 照 射, 其 放 射 线 的 能 量 大 部 分 被 准 直 器 限 束 器 等 屏 蔽, 只 有 少 部 分 能 达 到 组 织 近 距 离 照 射 则 相 反, 大 部 分 能 量 被 组 织 吸 收 3 体 外 照 射, 其 放 射 线 必 须 经 过 皮 肤 和 正 常 组 织 才 能 到 达 肿 瘤, 肿 瘤 剂 量 受 到 皮 肤 和 正 常 组 织 耐 受 量 的 限 制, 为 得 到 高 的 均 匀 的 肿 瘤 剂 量, 需 要 选 择 不 同 能 量 的 射 线 和 采 用 多 野 照 射 技 术 4 由 于 距 离 平 方 反 比 定 律 的 影 响, 在 腔 内 组 织 间 近 距 离 照 射 中, 离 放 射 源 近 的 组 织 剂 量 相 当 高, 距 放 射 源 远 的 组 织 剂 量 较 低, 靶 区 剂 量 分 布 的 均 匀 性 远 比 外 照 射 的 差, 故 在 取 处 方 剂 量 归 一 点 时 必 须 慎 重, 防 止 靶 区 部 分 组 织 剂 量 过 高 或 部 分 组 织 剂 量 过 低 的 情 况 发 生 第 二 节 近 距 离 治 疗 用 放 射 性 同 位 素 源 放 射 性 同 位 素 放 射 α β γ 三 种 射 线 放 疗 主 要 使 用 β γ 两 种 射 线, 而 且 应 用 γ 射 线 多 于 应 用 β 射 线 除 镭 以 外, 放 疗 中 使 用 的 放 射 性 同 位 素 均 为 人 工 放 射 性 同 位 素, 而 且 除 钴 -60 铯 -137 外, 所 有 这 些 同 位 素 只 用 于 近 距 离 照 射 一 镭 -226 源 23

24 镭 -226 是 一 种 天 然 放 射 性 同 位 素, 不 断 衰 变 为 放 射 性 气 体 氡, 后 者 继 续 衰 变, 经 一 系 列 衰 变 产 物 最 后 变 成 铅 的 稳 定 同 位 素 镭 的 半 衰 期 为 1590 a, 氡 为 3.8d, 在 衰 变 的 过 程 中 放 出 α β γ 三 种 射 线 临 床 应 用 的 镭 是 它 的 硫 酸 盐, 装 在 各 种 形 状 的 铂 铱 合 金 封 套 内 铂 铱 封 套 具 有 密 封 及 滤 过 α β 射 线 的 作 用 1mg 镭, 经 0.5mm 铂 铱 滤 过 后, 距 离 镭 源 1cm 处 每 小 时 的 照 射 量 为 C/kg(8.25R) 一 般 应 用 镭 的 γ 射 线 进 行 治 疗, 仅 有 少 数 情 况 应 用 镭 的 γ 射 线 镭 γ 射 线 能 谱 复 杂, 平 均 能 量 为 0.83MeV, 远 比 一 般 深 部 X 射 线 能 量 高 由 于 镭 获 得 困 难, 实 际 应 用 的 镭 量 很 小, 放 射 性 活 度 低, 只 能 作 近 距 离 照 射 虽 然 镭 的 γ 射 线 有 很 强 的 穿 透 力, 但 短 距 离 所 形 成 的 剂 量 衰 减, 使 它 产 生 的 深 部 剂 量 很 低, 约 与 接 触 X 射 线 相 似, 所 以 临 床 上 多 用 来 作 腔 内 或 组 织 间 照 射 用 镭 作 放 射 源, 在 防 护 方 面 有 四 大 缺 点 :1 镭 的 能 谱 复 杂, 最 高 能 量 达 3.8MeV, 需 要 厚 的 防 护 层 ;2 半 衰 期 长, 遇 战 争 或 其 他 意 外, 会 造 成 严 重 污 染, 且 影 响 时 间 长, 若 一 个 局 部 地 区 污 染, 数 十 年 乃 至 数 百 年 都 不 能 肯 定 是 否 能 允 许 居 民 居 住 ;2 衰 变 过 程 中 产 生 氡 气, 如 操 作 过 程 中 不 小 心 或 发 生 其 他 意 外, 镭 管 破 损, 氡 气 逸 出, 则 会 造 成 环 境 污 染 ;4 镭 的 生 物 半 衰 期 长, 体 内 停 留 时 间 长, 短 时 间 不 能 消 除, 特 别 是 使 骨 髓 损 伤 严 重 因 此 原 则 上 镭 在 医 学 上 应 该 禁 用 目 前 已 被 钴 -60 铯 -137 铱 -192 等 人 工 放 射 性 同 位 素 代 替 二 铯 -137 源 铯 -137 是 人 工 放 射 性 同 位 素, 它 是 从 原 子 核 反 应 堆 的 副 产 物 经 化 学 提 纯 加 工 而 得 到 的 铯 -137 的 γ 射 线 能 量 是 单 能, 为 0.662MeV, 半 衰 期 为 33a, 平 均 每 年 衰 变 2% 铯 -137 在 组 织 内, 具 有 和 镭 相 同 的 穿 透 力, 同 等 镭 当 量 的 铯 -137 和 镭 具 有 类 似 的 剂 量 分 布 无 论 从 源 本 身 的 物 理 特 点 或 从 放 射 防 护 的 观 点 上 看, 铯 -37 比 镭 优 越, 它 是 取 代 镭 且 优 于 镭 的 较 好 同 位 素 之 一 铯 -137 的 化 学 提 纯 主 要 存 在 两 个 问 题 :1 放 射 性 比 活 度 ( 单 位 质 量 的 放 射 性 活 度 ) 不 可 能 做 得 太 高, 铯 -137 源 很 少 用 做 远 距 离 治 疗 机 的 放 射 源, 而 多 做 成 柱 状 或 球 形 放 射 源, 用 于 中 低 剂 量 率 腔 内 照 射 放 射 源 ;2 铯 -137 是 从 原 子 核 反 应 堆 的 裂 变 物 中 提 取 的, 其 中 混 有 铯 -134 同 位 素 近 十 多 年 来, 铯 -137 源 的 结 构 有 新 的 设 计, 以 适 应 许 多 低 剂 量 率 (LDR) 后 装 机 的 要 求, 如 球 形 粒 形 或 粒 条 形 等 三 钴 -60 源 钴 -60 也 是 一 种 人 工 放 射 性 同 位 素, 它 是 由 无 放 射 性 的 金 属 钴 -59 在 原 子 核 反 应 堆 中 经 过 热 中 子 照 射 轰 击 而 生 成 的 不 稳 定 的 放 射 性 同 位 素 核 内 的 中 子 不 断 转 变 为 质 子 并 放 出 能 量 为 0.3l MeV 的 β 射 线, 核 中 过 剩 的 能 量 以 γ 辐 射 的 形 式 释 出, 包 括 能 量 为 1.17MeV 及 1.33MeV 两 种 γ 射 线 衰 变 的 最 终 产 物 是 镍 的 稳 定 同 位 素 镍 -60 钴 -60 的 半 衰 期 为 5.27a 即 每 月 衰 减 1.1% 钴 -60 放 出 的 β 射 线 能 量 低, 易 于 被 容 器 吸 收 ;γ 射 线 平 均 能 量 为 1.25MeV, 比 镭 略 高, 因 此 钴 -60 也 可 用 作 镭 的 代 用 品, 如 制 成 钴 管 钴 针 等 比 较 起 来, 钴 -60 因 半 衰 期 短 且 能 量 高, 作 腔 内 照 射 放 射 源 不 如 铯 -137, 但 可 作 外 照 射 四 铱 -192 源 24

25 铱 -192 也 是 一 种 人 工 放 射 性 同 位 素, 它 是 由 铱 -191 在 原 子 核 反 应 堆 中 经 热 中 子 轰 击 而 生 成 的 铱 -192 能 谱 比 较 复 杂,β 射 线 平 均 能 量 为 360keV, 由 于 铱 -192 的 γ 射 线 能 量 范 围 使 其 在 水 中 的 指 数 衰 减 率 恰 好 被 散 射 建 成 所 补 偿, 在 距 源 5cm 范 围 内 任 意 点 的 剂 量 率 与 距 离 平 方 的 乘 积 近 似 不 变 ; 另 外, 铱 -192 粒 状 源 可 以 做 得 很 小, 使 其 点 源 的 等 效 性 好, 便 于 剂 量 计 算, 加 之 半 衰 期 为 74d 37~370 GBq(1-10Ci) 高 活 度 的 铱 -192 源 普 遍 用 于 高 剂 量 率 (HDR) 的 后 装 治 疗 目 前 大 约 有 600 多 台 HDR 后 装 机 在 世 界 各 地 医 院 使 用, 但 关 于 铱 -192 源 的 二 维 剂 量 分 布 的 出 版 数 据 仍 然 不 多 铱 -192 仍 是 替 代 镭 -226, 钴 -60, 铯 -137 用 于 高 低 剂 量 率 近 距 离 治 疗 的 较 好 的 同 位 素 五 碘 -125 源 由 于 金 -198 的 γ 射 线 能 量 为 412keV, 半 衰 期 为 2.7d 与 氡 相 近, 历 史 上 曾 由 它 代 替 氡 使 用 碘 -125 源 通 常 做 成 粒 状 源, 用 于 高 低 剂 量 率 的 临 时 性 或 永 久 性 插 植 治 疗 尽 管 组 织 不 均 匀 性 对 插 植 剂 量 分 布 有 影 响, 只 要 处 理 好 下 述 两 个 因 素, 临 床 反 而 从 中 可 得 到 治 疗 增 益 :1 充 分 利 用 现 代 影 像 设 备, 了 解 插 植 部 位 的 组 织 结 构 的 细 节 ;2 要 有 较 好 的 剂 量 计 算 模 型, 以 表 达 组 织 边 界 的 剂 量 分 布 的 特 征 六 新 型 近 距 离 治 疗 用 放 射 源 近 十 多 年 来, 近 距 离 治 疗 的 较 大 进 展 是 开 发 使 用 光 子 能 量 位 于 23~100 kev 范 围 内 的 放 射 性 同 位 素 源, 如 钯 -103( 103 Pd) 镅 -241( 241 Am) 钐 -145( 145 Sm) 镱 -l 69( 169 Yb) 等 与 镭 的 替 代 同 位 素 钴 铂 铱 不 同 的 是, 此 能 量 范 围 内 的 γ 射 线 与 铅 及 其 他 防 护 材 料 的 相 互 作 用 主 要 是 光 电 效 应, 只 需 用 较 薄 的 高 原 子 序 数 的 金 属 实 现 治 疗 中 的 组 织 防 护 例 如, 若 要 产 生 2 倍 的 剂 量 衰 减, 铯 -137 铱 -192 约 需 2-5mm 厚 钨 片, 而 镅 -241 镱 -169 只 需 大 约 0.5mm 厚 钨 片 显 然 此 类 新 放 射 源, 可 实 现 临 床 治 疗 的 个 体 化, 得 到 更 好 的 治 疗 效 果 第 三 节 近 距 离 后 装 治 疗 机 近 距 离 后 装 治 疗 机 就 是 采 用 近 距 离 治 疗 用 放 射 性 同 位 素 源 来 治 疗 肿 瘤 的 医 疗 设 备 目 前 国 产 的 后 装 机 中,98% 以 上 都 使 用 高 剂 量 率 铱 -192 源 现 代 后 装 机 将 微 型 铱 源 焊 接 在 细 钢 丝 ( 直 径 约 1mm 图 2-3-1) 的 一 端, 另 一 端 连 至 步 进 马 达, 按 计 算 机 程 序 控 制 方 式 运 行, 各 驻 留 位 置 的 照 射 时 间 可 任 意 设 置, 从 而 产 生 千 变 万 化 的 剂 量 分 布 模 式, 这 种 灵 活 度 是 以 往 单 调 的 旧 型 机 所 不 具 备 的 ( 图 2-3-2) 一 外 照 射 与 内 照 射 剂 量 学 基 本 概 念 的 异 同 25

26 外 照 射 (teletheraphy) 是 指 放 射 源 位 于 人 体 外 部, 射 线 需 用 经 人 体 正 常 组 织 并 殃 及 邻 周 器 官 照 射 肿 瘤 ; 而 近 距 离 照 射 照 射 (brachytherapy) 是 指 将 放 射 源 连 同 施 用 器 置 图 铱 源 结 构 示 意 图 放 于 人 体 天 然 腔 管 内 或 将 细 针 管 植 入 瘤 体 内 再 导 入 放 射 源 的 放 疗 技 术 多 年 来 近 距 离 照 射 在 国 内 主 要 限 于 妇 科 肿 瘤 领 域, 剂 量 学 相 对 而 言 比 较 薄 弱 近 年 来 随 着 近 距 离 照 射 在 放 射 源 后 装 机 和 治 疗 计 划 系 统 的 发 展, 治 疗 范 围 已 扩 展 到 全 身 各 类 肿 瘤 如 : 鼻 咽 食 管 乳 腺 直 肠 支 气 管 肺 膀 胱 胆 管 胰 腺 前 列 腺 等 癌 瘤 治 疗 技 术 可 归 纳 为 腔 内 管 内 组 织 间 植 入 模 板 敷 贴 及 术 中 置 管 术 后 放 疗 五 大 类 本 节 将 综 合 介 绍 国 际 辐 射 单 位 及 测 量 委 员 会 (ICRU) 在 其 第 38 号 出 版 物 推 荐 的 剂 量 学 术 语 和 临 床 剂 量 学 概 念, 并 着 重 比 较 两 者 的 异 同, 旨 在 协 调 规 范 放 疗 医 护 技 人 员 及 物 理 人 员 的 专 业 术 语, 加 深 对 近 距 离 治 疗 剂 量 学 有 关 概 念 和 定 义 的 理 解 ( 一 ) 靶 区 及 剂 量 分 布 模 式 式 术 语 1. 靶 区 (target volume) 外 照 射 靶 区 指 接 受 特 定 吸 收 剂 量 和 剂 量 时 间 模 式 照 射 的 组 织 区 域 对 根 治 方 案, 靶 区 不 仅 包 括 显 在 的 瘤 体 ( 如 果 看 得 到 的 话 ), 还 应 包 括 潜 在 的 可 能 受 肿 瘤 侵 犯 的 亚 临 床 灶 靶 区 可 能 不 止 一 个, 靶 区 需 独 立 地 凭 借 临 床 资 料, 如 解 剖 结 构 各 种 诊 断 手 段 确 定 的 瘤 体 范 围 等 独 立 确 定, 不 受 治 疗 方 案 及 剂 量 分 布 的 制 约 近 距 离 治 疗 的 靶 区 定 义 与 外 照 射 类 同, 但 在 内 外 组 合 照 射 中, 各 自 的 靶 区 要 分 别 描 述, 并 需 指 出 该 靶 区 仅 接 受 单 纯 外 照 射 还 是 组 合 照 射 同 时, 还 应 给 出 内 照 射 靶 区 图 后 装 机 主 机 的 物 理 尺 寸, 以 便 进 行 体 积 剂 量 ( 率 ) 的 计 算 和 直 方 图 表 示 2. 治 疗 区 (treatment volume) 外 照 射 的 治 疗 区 由 特 定 的 等 剂 量 面, 即 靶 区 剂 量 最 小 值 对 应 的 等 值 面 来 描 述, 治 疗 区 应 能 够 包 罗 整 个 靶 区 近 距 离 放 疗 的 治 疗 区 是 由 放 疗 医 生 指 定 的 剂 量 等 值 面 包 含 的 范 围, 通 常 采 用 绝 对 吸 收 剂 量 ( 率 ) 值, 而 不 用 百 分 相 对 剂 量 ( 率 ) 来 定 义 原 因 是 源 周 围 剂 量 梯 度 变 化 大, 肿 瘤 位 置 形 体 和 大 小 的 千 差 万 别, 很 难 选 择 普 遍 认 可 的 归 一 点 不 过 也 有 例 外, 例 如 妇 癌 腔 内 放 疗 的 曼 彻 斯 特 传 统 剂 量 学 系 统 中 的 A 点 是 大 多 数 放 疗 单 位 公 认 并 采 纳 的 剂 量 参 考 点, 剂 量 等 值 线 可 选 其 剂 量 值 做 归 一 处 理 3. 照 射 区 (irradiated volume) 外 照 射 的 照 射 区 要 比 治 疗 区 范 围 广, 它 接 受 的 照 射 剂 量 用 于 评 估 组 织 耐 受 程 度 及 方 案 的 优 劣, 通 常 用 事 先 约 定 好 的 某 等 剂 量 面 ( 如 26

27 50% 等 值 面 ) 包 罗 的 区 域 来 定 义 4. 参 考 体 积 (reference volume) 外 照 射 无 参 考 体 积 的 概 念 对 腔 内 照 射 有 必 要 确 定 参 考 区 的 ( 尺 寸 ) 大 小, 参 考 体 积 定 义 为 由 参 考 剂 量 值 面 包 罗 的 范 围, 参 考 剂 量 是 为 便 于 各 放 疗 部 门 之 间 相 互 比 较 而 约 定 的 剂 量 值, 治 疗 区 对 应 的 处 方 剂 量 值 与 上 述 参 考 剂 量 值 可 以 相 等 亦 可 不 同 5. 危 及 器 官 (organs at risk) 指 邻 近 及 位 于 靶 区 内 的 敏 感 器 官, 它 们 对 射 线 的 耐 受 程 度 将 直 接 影 响 治 疗 方 案 及 处 方 剂 量 的 选 定 内 照 射 范 围 的 定 义 与 外 照 射 类 同, 例 如 在 宫 颈 癌 腔 内 照 射 中, 邻 周 敏 感 器 官 有 直 肠 膀 肮 等 ( 二 ) 吸 收 剂 量 分 布 的 特 点 外 照 射 治 疗 计 划 要 求 靶 区 内 剂 量 变 化 维 持 在 ±5% 以 内, 精 度 误 差 控 制 5% 近 距 离 照 射 则 不 同, 施 源 器 表 面 剂 量 最 高, 离 开 放 射 源 越 远, 剂 量 将 迅 速 减 小, 梯 度 落 差 逐 步 减 缓, 换 言 之, 近 距 离 治 疗 是 在 不 均 匀 剂 量 ( 率 ) 模 式 下 的 照 射 在 做 内 外 组 合 照 射 时, 由 于 射 线 的 生 物 效 应 与 剂 量 率 治 疗 分 次 (fraction) 及 分 次 剂 量 等 参 数 密 切 相 关, 故 显 示 内 外 照 射 合 成 效 果 时, 应 在 线 性 二 次 模 型 (IQ 公 式 ) 理 论 基 础 上, 换 算 成 等 效 生 物 剂 量 (EBD) 显 示 ; 用 叠 加 物 理 剂 量 方 式 处 理 是 没 有 意 义 的 二 近 距 离 放 疗 临 床 剂 量 学 步 骤 和 外 照 射 一 样, 近 距 离 治 疗 也 需 要 一 组 专 业 人 员, 包 括 放 疗 医 生 护 士 技 术 员 及 物 理 师 职 责 分 明, 配 合 默 契, 有 条 不 紊 地 进 行 ( 一 ) 疗 前 准 备 施 用 器 置 放 及 护 理 措 施 适 合 于 做 近 距 离 放 疗 的 肿 瘤 患 者 需 按 照 治 疗 病 种 及 技 术 充 分 做 好 疗 前 准 备 : 准 备 工 作 主 要 由 近 距 离 治 疗 室 的 护 土 负 责, 他 们 除 了 要 了 解 肿 瘤 病 人 的 基 础 护 理 知 识 外, 还 需 掌 握 近 距 离 放 疗 中 腔 内 管 内 组 织 间 插 植 术 中 置 管 及 模 板 敷 贴 等 各 具 特 点 的 技 术 操 作 ( 二 ) 靶 区 定 位 施 源 器 及 解 剖 结 构 的 空 间 重 建 施 用 器 置 放 后, 下 一 步 是 拍 摄 定 位 片, 确 定 靶 区, 选 择 源 活 性 驻 留 位 (active dwell positions), 进 行 空 间 重 建 (reconstruiction), 这 是 非 常 重 要 的, 必 不 可 少 的 临 床 剂 量 学 环 节 定 位 片 的 拍 摄 和 诊 断 片 不 同, 它 们 是 在 空 间 两 个 不 同 方 位 拍 摄 到 的 最 能 清 晰 无 误 地 反 映 施 源 器 与 靶 区 邻 周 解 剖 结 构 相 互 关 系 的 两 张 X 线 片 靶 区 是 根 据 临 床 资 料, 即 直 视 窥 镜 所 见,CT MRI 影 像 X 线 诊 断 片 及 解 剖 结 构 确 定 的 治 疗 范 围 靶 区 和 施 源 器 位 置 一 旦 确 定, 源 的 活 性 驻 留 位 置 即 可 依 据 靶 区 范 围 选 定, 原 则 是 所 形 成 的 剂 量 分 布 不 应 存 在 肿 瘤 漏 照 欠 剂 量 或 过 量 照 射 健 康 组 织 的 情 况 源 活 性 驻 留 位 又 是 借 助 拍 定 位 片 时, 放 在 施 源 器 内 模 拟 源 位 的 X 线 标 尺 (X-ray ruler) 在 定 位 片 上 的 投 影 来 选 定 的 27

28 1. 重 建 概 念 与 方 法 重 建 的 概 念 是 从 两 组 不 同 视 角 投 影 定 位 片, 经 数 学 重 建 处 理 后 获 取 施 源 器 放 射 源 或 解 剖 结 构 的 三 维 空 间 位 置 坐 标 的 过 程 数 学 重 建 方 法 有 : 正 交 投 影 重 建 法 不 完 全 正 交 投 影 重 建 法 同 中 心 投 影 重 建 法 立 体 平 移 投 影 重 建 法 变 角 投 影 重 建 法 等 2. 柔 性 塑 管 施 源 器 的 特 殊 重 建 方 法 下 面 针 对 柔 细 治 疗 塑 管, 介 绍 两 种 灵 活 准 确 快 捷 的 重 建 法 : 描 迹 法 (cather tracking) 和 描 点 法 (points describing) 这 两 种 方 法 都 是 把 治 疗 管 空 间 曲 线 的 重 建 先 用 折 线 近 似, 再 用 平 滑 函 数 (smoothing fuction) 拟 合 ; 不 同 之 处 是 勾 画 折 线 的 方 式 不 一 样 (1) 描 迹 法 : 首 先 按 正 交 或 变 角 重 建 法 拍 摄 治 疗 管 定 位 片, 然 后 借 助 数 字 化 仪 (digitizer) 输 入 折 线 段 做 近 似 处 理 描 迹 法 不 要 求 两 视 图 的 输 入 逐 点 对 应, 也 就 是 说 用 鼠 标 器 输 入 定 位 片 l 上 的 投 影 点 与 输 入 定 位 片 2 上 的 投 影 点 是 完 全 独 立 的, 折 线 段 的 长 短 数 目 均 不 做 硬 性 规 定 ; 不 过, 只 要 求 : 治 疗 管 在 图 2-3-3[1] 上 的 第 一 描 迹 点 必 须 是 该 治 疗 管 在 图 2-3-3[2] 上 的 投 影 对 应 点 ( 如 端 点 或 源 的 第 一 活 性 驻 留 位 置 ), 见 图 其 次, 重 建 程 序 对 两 定 位 片 拍 摄 过 程 中 的 位 移 做 校 正 : 由 于 治 疗 管 第 一 描 迹 点 在 两 投 影 图 上 必 须 是 治 疗 管 上 的 同 一 点, 理 论 上 它 们 与 X 线 球 管 焦 点 F 图 描 迹 法 重 建 过 程 示 意 图 连 线 在 空 间 必 交 于 一 点 C, 但 实 际 拍 摄 过 程 中 患 者 会 由 于 呼 吸 或 不 自 主 的 移 动 造 成 CˊFˊ 和 C F 不 相 交, 这 时 程 序 将 按 照 Nelder 和 MMd 所 谓 Downhill Simplex 方 法 对 两 个 定 位 片 做 小 范 围 的 调 整, 使 两 条 连 线 相 交 于 C, 程 序 在 监 视 器 上 还 显 示 两 个 定 位 片 位 移 调 整 幅 度 和 患 者 移 动 的 距 离 空 间 重 建 过 程 如 下 : 定 位 片 [1] 上 每 一 折 线 段 首 先 被 等 分 成 100 份 并 分 别 与 焦 点 Fˊ 连 线 构 成 扇 形 幕 (beam ray cutain), 欲 求 定 位 片 [2] 上 某 点 P 的 空 间 重 建 位 置 及 在 定 位 片 [1] 上 的 对 应 点 只 须 连 接 P F, 程 序 将 在 扇 形 幕 上 找 出 与 P F 连 线 相 交 或 最 接 近 的 射 线 PˊFˊ,Pˊ 即 为 点 P 的 对 应 点,P 即 为 空 间 重 建 点 (2) 描 点 法 : 描 点 法 的 核 心 是 把 曲 线 重 建 转 换 为 折 线 重 建, 再 转 换 成 一 系 列 折 点 28

29 的 重 建, 因 此 要 求 在 数 字 化 仪 上 输 入 折 线 段 时 必 须 一 一 对 应, 程 序 的 测 距 功 能 及 时 显 示 重 建 结 果 与 实 际 距 离 的 偏 差, 偏 差 大 表 明 折 点 不 对 应 为 减 小 误 差, 输 入 折 线 段 时, 可 选 上 述 X 线 尺 的 标 记 点 (marker) 中 心 做 折 点 第 四 节 X 射 线 治 疗 机 一 X 射 线 的 产 生 及 其 能 谱 X 射 线 是 由 高 速 运 动 的 电 子 突 然 受 到 物 体 的 阻 滞 而 产 生 的 高 速 电 子 撞 击 靶 物 质 时, 产 生 碰 撞 和 辐 射 两 种 损 失, 前 者 主 要 产 生 热, 后 者 主 要 产 生 X 射 线 二 者 之 比 为 : 碰 撞 损 失 MeV 800 辐 射 损 失 T Z 式 中 T 为 高 速 运 动 的 电 子 的 动 能 (MeV),Z 为 靶 物 质 的 原 子 序 数 此 可 见, 对 250 kv 低 能 X 射 线 治 疗 机, 假 定 为 钨 靶 (Z=74;, 由 于 电 子 动 能 (T=250keV= 0.25MeV) 很 小, 辐 射 损 失 只 占 电 子 能 量 损 失 的 2%, 绝 大 部 分 的 电 子 能 量 (98%) 以 热 量 形 式 出 现, 所 以 一 般 X 射 线 治 疗 机 要 有 靶 的 冷 却 装 置 ; 相 反 对 能 量 较 高 的 加 速 器 X 射 线, 由 于 电 子 动 能 很 高, 电 子 能 量 大 部 分 产 生 X 射 线, 一 小 部 分 产 生 热, 故 一 般 不 需 要 冷 却 装 置 X 射 线 的 能 谱 指 的 是 X 射 线 的 光 子 强 度 与 光 子 能 量 的 关 系 X 射 线 有 两 种 成 分, 特 征 辐 射 和 纫 致 辐 射 韧 致 辐 射 形 式 的 谱 是 连 续 的, 是 X 射 线 谱 中 主 要 成 分, 自 最 大 能 量 以 下 在 任 一 能 量 范 围 内, 光 子 均 有 一 定 的 强 度, 而 在 某 些 特 定 能 量 处 强 度 最 大 X 射 线 管 的 加 速 电 压 越 高, 线 谱 越 向 高 能 方 向 移 动, 治 疗 越 是 有 利 但 增 加 管 电 压 总 有 一 定 困 难, 因 此 为 获 得 满 意 的 能 谱 分 布, 往 往 要 加 一 些 滤 过, 把 低 能 的 谱 线 去 掉 临 床 治 疗 用 的 X 射 线 机 根 据 能 量 高 低 分 为 : 临 界 X 射 线 (6~10 kv); 接 触 X 射 线 (10~60 kv); 浅 层 X 射 线 (60~160 kv); 深 部 X 射 线 (180~400kV); 高 压 X 射 线 (400 kv`1 MV) 以 及 高 能 X 射 线 (2~50 MV), 后 者 主 要 由 各 种 形 式 的 加 速 器 产 生 低 能 X 射 线 机 与 钴 -60 加 速 器 相 比 由 于 百 分 深 度 剂 量 低 能 量 低 易 于 散 射 剂 量 分 布 差 等 缺 点, 逐 渐 被 后 者 取 代 二 X 射 线 质 的 改 进 滤 过 板 的 作 用 从 X 射 线 机 中 产 生 的 X 射 线 有 从 零 到 蜂 值 (X 射 线 机 管 电 压 ) 的 一 系 列 能 量, 而 低 能 部 分 对 治 疗 毫 无 用 处 且 产 生 高 的 皮 肤 剂 量 为 了 适 应 治 疗 的 需 要, 必 须 对 X 射 线 的 能 谱 进 行 改 进, 设 法 去 掉 低 能 部 分, 而 保 留 较 高 能 量 的 X 射 线, 滤 过 板 可 以 起 到 这 样 的 作 用, 适 当 地 选 择 滤 过 板 可 以 使 低 能 部 分 比 高 能 部 分 吸 收 得 多 显 然, 经 过 这 种 改 进 后 产 生 的 X 射 线 比 原 来 的 平 均 能 量 要 高, 即 半 价 层 高 使 用 滤 过 板 时 应 注 意 以 下 几 点 :1 不 同 X 射 线 能 量 范 围 用 不 同 的 滤 过 板,140 kv 以 下 的 用 铝,140 kv 以 上 的 用 铜 或 铜 加 铝 或 复 合 滤 过 2 同 一 管 电 压 的 X 射 线, 滤 过 板 不 同, 所 得 X 射 线 半 价 层 也 不 同 2 使 用 复 合 滤 过 板 时 要 注 意 放 置 的 次 序, 沿 射 线 方 向, 应 先 放 原 子 序 数 大 的, 后 放 原 子 序 数 小 的 这 样 放 置 的 主 要 目 的 是 为 了 滤 掉 滤 板 本 身 产 生 的 特 征 谱 线, 同 时 也 达 到 滤 掉 低 能 部 分 的 目 的 4 从 理 论 上 讲, 29

30 滤 过 越 多, 谱 线 分 布 对 治 疗 越 好, 但 过 多 的 滤 过 会 使 强 度 大 大 下 降, 不 经 济, 要 注 意 综 合 考 虑 三 X 射 线 机 的 一 般 构 造 产 生 X 射 线 一 般 需 要 以 下 几 个 条 件 :1 电 子 源 ;2 真 空 盒 ;3 加 速 电 场 ;4 靶 根 据 这 些 条 件, 可 把 X 射 线 机 简 化 成 如 下 模 型 ( 图 2-4-1): X 射 线 管 靶 灯 丝 灯 丝 电 源 管 电 流 射 线 高 压 发 生 器 KV ma 图 X 射 线 机 简 化 成 如 下 模 型 X 线 治 疗 机 由 球 管 机 架 治 疗 床 控 制 台 高 压 发 生 器 及 整 流 电 路 和 循 环 冷 却 装 置 等 组 成, 其 核 心 部 分 是 X 线 球 管 图 X 射 线 球 管 相 对 于 诊 断 用 的 X 线 球 管 而 言, 放 射 治 疗 所 用 的 X 线 球 管 的 特 点 是 瞬 时 功 率 小 ( 约 为 前 者 的 l/l0), 但 长 时 间 平 均 功 率 大 ( 大 概 为 前 者 的 l0~l00 倍 ), 球 管 的 焦 点 也 较 大, 为 5~7mm 1. 球 管 整 个 球 管 密 封 于 玻 璃 壳 中, 由 阳 极 ( 靶 ) 和 阴 极 ( 灯 丝 ) 组 成 ; 玻 璃 壳 内 须 抽 成 真 空, 真 空 度 为 10-6 ~10-7 Torr(1Torr=13Pa) 抽 真 空 有 两 个 目 的 : 一 是 减 少 乃 至 消 除 电 子 在 球 管 内 加 速 过 程 中 与 空 气 分 子 发 生 碰 撞 而 损 失 能 量 ; 二 是 防 止 被 加 热 到 高 温 的 灯 丝 在 空 气 中 会 很 快 氧 化 并 熔 断, 从 而 提 高 球 管 的 使 用 寿 命 30

31 真 空 被 破 坏 则 X 射 线 管 被 破 坏 为 了 防 止 X 射 线 管 真 空 破 坏, 应 恒 温 恒 湿 保 存, 另 外 要 注 意 训 练, 即 从 低 ma 低 kv 逐 渐 往 上 升, 不 要 一 开 机 就 突 然 加 到 高 kv 高 ma 特 别 对 新 X 射 线 管, 这 种 训 练 更 为 重 要, 它 往 往 可 以 使 得 轻 微 漏 气 的 管 于 得 到 挽 救 2. 阴 极 球 管 的 阴 极 由 灯 丝 聚 焦 极 和 金 属 罩 组 成 灯 丝 经 电 流 加 热 到 高 温 后 会 有 电 子 蒸 发 出 来, 故 它 通 常 用 钨 ( 熔 点 3370 ) 做 成 灯 丝 旁 的 聚 焦 极 起 聚 焦 电 子 的 作 用 阴 极 与 阳 极 间 加 有 由 高 压 发 生 器 产 生 的 高 电 压, 其 产 生 的 电 场 用 以 加 速 电 子 从 高 压 发 生 器 输 出 的 电 压 是 正 弦 交 流 电, 需 通 过 一 个 整 流 器 将 它 改 成 直 流 电 以 保 持 阴 阳 极 间 电 场 方 向 的 恒 定, 否 则 反 向 加 速 的 电 子 会 熔 断 灯 丝 并 无 法 形 成 极 间 电 流 以 产 生 X 线 用 钨 作 灯 丝, 发 射 电 子 的 能 力 强 调 节 灯 丝 电 流 可 以 改 变 X 射 线 管 电 流 ma 一 般 X 射 线 机 均 有 稳 流 装 置 X 射 线 机 的 管 电 流 是 指 由 阳 极 通 向 阴 极 的 电 流, 用 ma 表 示, 它 代 表 X 射 线 的 强 度 ( 输 出 剂 量 率 ) 3. 阳 极 阳 极 是 在 罩 壳 内 固 定 于 铜 质 底 座 前 的 钨 靶, 经 电 场 加 速 后 具 有 相 当 动 能 的 电 子 在 靶 上 急 剧 减 速 而 产 生 韧 致 辐 射 X 线 采 用 钨 作 为 靶 材 料 除 了 它 熔 点 高 外, 更 主 要 是 因 为 它 是 高 原 子 序 数 材 料 (Z=74) 阳 极 角 度 : 钨 靶 的 表 面 一 般 与 入 射 电 子 方 向 成 26~30 度 角, 这 是 根 据 入 射 电 子 的 能 量 和 它 所 产 生 的 X 线 的 角 分 布 关 系 为 使 治 疗 方 向 上 有 最 大 输 出 而 设 计 的 铜 底 座 : 由 于 加 速 电 子 能 量 的 绝 大 部 分 ( 约 98%) 仍 是 通 过 碰 撞 以 热 量 释 放, 球 管 工 作 时 在 靶 上 产 生 的 约 几 千 瓦 的 热 量 须 通 过 后 面 导 热 良 好 的 铜 底 座 传 递 出 去 铜 底 座 内 含 有 供 散 热 油 循 环 的 管 道 冷 却 叶 片 : 整 个 球 管 浸 在 循 环 的 冷 却 油 中 冷 却 油 在 外 面 的 热 交 换 器 中 与 水 循 环 交 换 热 量, 因 此 整 个 X 线 球 管 通 过 油 水 两 组 循 环 散 发 热 量 X 射 线 管 中 电 子 撞 击 靶 时 绝 大 部 分 能 量 不 产 生 X 射 线 而 产 生 热, 只 有 极 少 部 分 能 量 产 生 X 射 线 了 解 了 这 一 点, 就 会 懂 得 X 射 线 机 的 冷 却 是 非 常 重 要 的 有 经 验 的 X 射 线 机 技 术 员 会 经 常 注 意 X 射 线 管 的 发 热 情 况, 发 现 问 题 及 时 处 理, 避 免 X 射 线 管 烧 坏 罩 壳 : 阴 极 和 阳 极 外 的 罩 壳 是 为 了 防 止 电 子 束 散 到 靶 外 X 射 线 机 的 阳 极 加 有 几 百 kv 的 高 压 作 为 电 子 的 加 速 电 场, 这 个 电 压 一 般 通 过 自 耦 变 压 器 调 节, 高 压 用 kv 表 示, 它 代 表 X 射 线 的 峰 值 能 量 4. 管 压 管 流 通 常, 我 们 把 加 在 阴 极 与 阳 极 之 间 的 电 位 差 称 为 极 间 电 压, 简 称 管 压 ; 把 真 空 中 从 阴 极 射 向 阳 极 的 电 子 所 形 成 的 电 流 而 不 是 加 热 灯 丝 的 电 流 ) 称 为 极 间 电 流, 简 称 管 流 管 流 的 大 小 正 比 于 所 产 生 的 X 线 的 量, 因 而 影 响 X 线 的 强 度, 即 剂 量 串 或 治 疗 时 间 但 管 流 强 度 与 X 线 的 穿 透 能 力 ( 俗 称 射 线 的 硬 度 ) 无 关 从 理 论 上 讲, 极 间 电 压 仅 影 响 电 子 的 能 量, 因 此 影 响 X 线 的 穿 透 能 力 而 与 X 线 的 强 度 无 关 但 实 际 上, 由 于 灯 丝 发 射 的 热 电 子 会 在 阴 极 附 近 形 成 一 层 电 子 云, 这 层 电 子 云 反 过 来 会 阻 碍 电 子 的 发 射 和 加 速, 但 电 子 云 随 着 加 速 电 场 增 大 很 快 消 失, 所 以 在 低 管 压 时 (<100 kv)x 线 强 度 会 随 管 压 的 增 加 而 呈 平 方 正 比 地 增 加, 这 种 现 象 随 着 管 压 的 进 一 步 增 加 而 消 失 5. 控 制 系 统 控 制 系 统 可 以 理 解 为 一 系 列 的 开 关 X 线 治 疗 机 的 剂 量 由 操 纵 台 上 的 计 时 器 控 制 因 此 在 临 床 治 疗 前, 须 对 每 一 管 压 管 流 及 滤 片 的 组 合 测 量 照 射 条 件 下 的 剂 量 率 31

32 四 X 线 治 疗 机 的 分 类 和 特 点 按 照 管 压 的 大 小, 当 然 也 是 根 据 临 床 治 疗 的 深 度 不 同,X 线 治 疗 机 的 分 类 如 下 : 1. 接 触 X 线 : 15~50 kv,2ma 左 右, 靶 一 皮 肤 距 离 为 2~10 cm; 2. 浅 表 X 线 : 把 50~100 kv,8~10ma, 靶 至 皮 肤 距 离 为 10~15cm; 3. 常 规 X 线 :>200 kv,20 ma 左 右 X 线 治 疗 机 的 特 点 1. 管 电 压 较 高 2. 管 电 流 甚 小 3.X 线 质 硬 4. 穿 透 力 强 第 五 节 钴 -60 治 疗 机 钴 -60 远 距 离 治 疗 机 自 1951 年 加 拿 大 第 一 台 建 成 以 来,40 多 年 间 得 到 了 迅 速 的 发 展 和 广 泛 的 应 用 我 国 的 放 疗 设 备 近 十 几 年 也 有 很 大 的 发 展 和 提 高, 目 前 已 能 批 量 生 产 性 能 较 好 的 旋 转 式 钴 -60 治 疗 机 一 钴 -60 γ 射 线 的 特 点 钴 -60 源 的 γ 射 线 半 衰 期 为 5.27a, 平 均 每 月 约 衰 变 1%, 例 如 原 有 钴 源 活 度 为 3700 GBq(100Ci), 经 过 一 个 月 后 剩 下 3663GBq(99Ci), 再 经 过 一 个 月 变 为 GBq(98.01Ci), 余 下 类 推 钴 -60 的 照 射 量 率 常 数 为 13.1R cm 2 mci -1.H -1 或 空 气 比 释 动 能 率 常 数 为 0.309μGy m 2 /MBq h 外 照 射 用 的 钴 -60 源 通 常 由 1mm 1mm 的 柱 状 源 集 合 在 一 个 不 锈 钢 的 圆 筒 形 的 源 套 内, 其 源 套 直 径 一 般 在 2.0~2.6cm 范 围, 其 高 度 决 定 于 整 个 源 的 总 活 度 由 于 钴 源 本 身 的 自 吸 收 以 及 准 直 器 的 限 束, 致 使 一 定 活 度 的 钴 -60 源 在 治 疗 距 离 处 的 照 射 量 率 (R/min) 比 由 照 射 量 率 常 数 按 距 离 平 方 反 比 定 律 推 算 的 照 射 量 率 要 低, 为 便 于 临 床 剂 量 计 算, 建 议 用 距 源 1m 处 每 分 钟 或 每 小 时 的 照 射 量 Rmm 或 Rhm 表 示 治 疗 机 钴 -60 源 的 活 度 钴 -60γ 射 线 平 均 能 量 为 125MeV, 和 一 般 深 部 X 射 线 机 (200~400kV) 相 比, 除 去 能 量 高 外, 还 具 有 下 列 独 特 的 优 点 : 穿 透 力 强 高 能 射 线 通 过 吸 收 介 质 时 的 衰 减 率 比 低 能 X 射 线 低 因 此 高 能 射 线 剂 量 随 深 度 变 化 比 低 能 X 射 线 慢, 即 是 说 比 低 能 X 射 线 有 较 高 的 百 分 深 度 剂 量, 由 于 百 分 深 度 剂 量 高, 所 以 钴 -60 治 疗 时 射 野 设 计 比 低 能 X 射 线 简 单, 剂 量 分 布 也 比 较 均 匀 保 护 皮 肤 钴 -60γ 射 线 最 大 能 量 吸 收 发 生 在 皮 肤 下 4~5mm 深 度, 皮 肤 剂 量 相 对 较 小 因 此 给 予 同 样 的 肿 瘤 剂 量, 钴 -60 引 起 的 皮 肤 反 应 比 X 射 线 轻 得 多 如 果 在 皮 肤 表 面 放 一 薄 层 吸 收 体, 则 钴 -60γ 射 线 的 这 一 优 点 将 随 之 失 去 因 此 在 治 疗 摆 32

33 位 时 或 设 计 准 直 器 或 挡 块 时, 应 充 分 保 证 铅 块 或 准 直 器 底 端 离 开 皮 肤 一 定 距 离 ( 一 般 为 15cm 以 上 ), 使 得 最 大 剂 量 的 吸 收 不 发 生 在 皮 肤 上 骨 和 软 组 织 有 同 等 的 吸 收 剂 量 低 能 X 射 线, 由 于 光 电 吸 收 占 主 要 优 势, 骨 中 每 伦 琴 剂 量 吸 收 比 软 组 织 大 得 多 而 对 钴 -60γ 射 线, 康 普 顿 吸 收 占 主 要 优 势, 因 此 每 单 位 剂 量 的 吸 收 在 每 克 骨 中 与 软 组 织 近 似 相 同 钴 -60γ 射 线 的 这 一 优 点 保 证 了 当 射 线 穿 过 正 常 骨 组 织 时, 不 致 引 起 骨 损 伤 ; 另 一 方 面, 由 于 骨 和 软 组 织 有 同 等 吸 收 能 力, 在 一 些 组 织 交 界 面 处, 等 剂 量 曲 线 形 状 变 化 较 小, 治 疗 剂 量 比 较 精 确 这 些 特 点 是 低 能 X 射 线 所 没 有 的 旁 向 散 射 小 钴 -60γ 射 线 的 次 级 射 线 主 要 向 前 散 射, 射 线 几 何 线 束 以 外 的 旁 向 散 射 比 X 射 线 小 得 多, 剂 量 下 降 快 因 此 保 护 了 射 野 边 缘 外 的 正 常 组 织 和 减 低 了 全 身 积 分 剂 量 但 是 如 果 设 计 钴 -60 机 时, 几 何 和 穿 射 半 影 很 大 的 话, 这 种 优 点 也 会 失 去 经 济 可 靠 钴 -60γ 射 线 和 低 能 X 射 线 相 比 有 上 述 许 多 独 特 优 点 实 际 上 钴 -60γ 射 线 和 2~4MV 高 能 X 射 线 相 似 超 高 压 X 射 线 机 加 速 器 与 钴 -60 治 疗 机 相 比, 它 们 的 优 点 是 源 焦 点 很 小, 不 存 在 几 何 半 影 问 题 线 束 边 缘 更 加 清 晰, 等 剂 量 曲 线 更 加 扁 平 相 反, 钴 -60γ 射 线 治 疗 机 与 超 高 压 X 射 线 机 加 速 器 相 比, 虽 存 在 半 影 半 衰 期 短 以 及 防 护 等 问 题, 但 具 有 经 济 可 靠 结 构 简 单 维 护 方 便 等 优 点 由 于 这 个 特 点, 使 得 钴 -60 治 疗 机 比 其 他 放 疗 设 备 发 展 快, 仍 然 是 发 展 中 国 家 特 别 是 我 国 目 前 放 射 治 疗 中 的 主 要 放 疗 设 备 二 钴 -60 治 疗 机 的 一 般 结 构 钴 -60 治 疗 机 一 般 由 以 下 部 分 组 成 :1 一 个 密 封 的 钴 -60 放 射 源 ;2 一 个 源 容 器 及 防 护 机 头 ;3 具 有 开 关 的 遮 线 器 装 置 ;4 具 有 定 向 限 束 的 准 直 器 ;5 支 持 机 头 的 治 疗 机 架, 用 以 调 节 线 束 方 向 ;6 治 疗 床 ;7 计 时 器 及 运 动 控 制 系 统 ;8 辐 射 安 全 及 联 锁 系 统 下 面 阐 述 与 钴 -60 治 疗 机 结 构 有 关 的 几 个 问 题 钴 -60 源 防 护 根 据 国 际 放 射 防 护 委 员 会 (ICRP) 推 荐, 任 何 远 距 离 钴 -60 治 疗 机, 当 钴 60 源 处 于 关 闭 位 置 时, 距 离 钴 -60 源 1m 处, 各 方 向 的 平 均 照 射 量 应 小 于 2mR /h 在 此 距 离 处 不 应 有 超 过 10 mr/h 的 地 方 根 据 这 种 要 求 对 干 居 里 级 钴 -60 治 疗 机, 需 要 大 约 衰 减 到 10-6 或 近 似 20 个 半 价 层 一 般 防 护 材 料 用 铅, 也 有 用 钨 或 铀 的 合 金 通 常 源 容 器 用 钨 或 铀 合 金, 源 容 器 周 围 用 铅, 外 面 用 钢 作 套 遮 线 器 所 谓 遮 线 器 就 是 截 断 钴 -60 源 γ 射 线 的 装 图 气 动 式 钴 机 结 构 置 当 遮 线 器 处 于 开 位 时, 射 线 束 通 过 一 定 方 向 射 出 进 行 治 疗 ; 当 遮 线 器 处 于 关 闭 位 时, 射 线 束 被 截 断, 只 有 少 部 分 射 线 漏 出 遮 线 器 有 许 多 不 同 形 式, 最 为 常 用 为 图 所 示 的 (a) 型 气 动 式 钴 机 结 构 和 图 所 示 的 (b) 型 轮 动 式 钴 机 结 构 (b) 型 遮 线 器 的 缺 点 是, 每 关 闭 一 次 遮 线 器 都 要 旋 转 半 周, 但 为 选 择 使 用 和 设 计 限 束 系 统 提 供 了 较 大 的 灵 活 性 ;(a) 型 遮 线 器 为 (b) 型 遮 线 器 的 变 形, 以 钴 -60 源 的 直 线 运 动 ( 源 抽 屉 运 动 ) 代 替 了 钴 -60 源 的 33