加速器基本剂量系统

基于JJG589-2008的医用电子直线加速器电子束剂量刻度方法测定朱前升;曾自力【摘要】目的:通过介绍基于JJG 589-2008的医用电子直线加速器电子束剂量的校准刻度方法,分析校准刻度中遇到的问题,提出解决方法.方法:采用全自动三维水箱测量电子束各能量的最大剂量深度,计算或查出相关参数,用剂量仪和标准水模体校准刻度.结果:能量6 MeV的最大剂量深度与相应的校准深度取值(1.0 cm)相同,其余各能量的最大剂量深度皆大于相应的校准深度取值1.0、2.0、3.0 cm,相差为0～1.0 cm,差值最大的为能量18 MeV,最大剂量深度值比相应的校准深度取值大1.0 cm.结论:医用电子直线加速器电子束剂量的校准刻度与许多因素有关,校准刻度时应全面考虑各种因素的影响.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】3页(P103-105)【关键词】医用电子直线加速器;电子束;最大剂量深度;校准深度;剂量刻度【作者】朱前升;曾自力【作者单位】545002广西柳州,柳钢医院肿瘤科;545007广西柳州,柳州市柳铁中心医院肿瘤科【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH774医用电子直线加速器所产生的高能电子束的表面剂量较高，当很快到达最大剂量点深度后，进入剂量“坪区”，至射程末端时，剂量急剧跌落。

因此，不同能量的电子束具有确定的、不同的有效治疗深度。

电子束的这一剂量分布特点，决定了在临床肿瘤放射治疗中用它来治疗表浅的、偏体位一侧的病变和浸润的淋巴结，可有效地避免对靶区后深部组织的照射。

生物学效应的大小程度与组织中所吸收的电离辐射的能量成正比，确切了解组织中所吸收的电离辐射的能量对评估放疗的效果及其副作用是非常重要的，它的精确确定是进行放疗最基本的物理要素[1]。

在大的放射治疗中心接受放射治疗的患者中，约15%左右的患者在放射治疗过程中要应用高能电子束。

其剂量准确与否将直接影响患者的受照射剂量。

放射治疗专业《放射治疗设备》试题集1一、名词解释1、放射治疗: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高能射线对肿瘤进行治疗的技术，简称“放疗”。

2、放疗设备:利用原子核或人工装置产生射线治疗肿瘤的设备。

3、射线特性:4、以钴-60做放射源，用γ射线杀伤癌细胞，对肿瘤实施治疗的装置。

5、医用电子直线加速器：医用电子直线加速器是利用微波电场，沿直线加速电子到较高的能量应用于医学临床的装置。

6、放射治疗计划系统:7、剂量监测系统:指的是加速器本身具备的剂量测量及监控系统。

8、医用电子加速器进行放射治疗的等中心原理：只要将患者的肿瘤中心置于等中心点上，无论旋转机架、辐射头和治疗床处于什么角度，或作任何旋转，辐射野中心始终与肿瘤中心重合。

9、加速管特性：电子刚注入到加速管中时，动能约为10-40KeV，电子速度约为v=0.17-0.37c；当加速到1-2MeV时，电子速度就达到v=0.94-0.98c，其后能量再增加，电子速度也不再增加多少了。

10、外照射(teletheraphy):位于体外一定距离，集中照射人体某一部位11、近距离照射(brachytherapy):将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内进行照射。

12、射线中心轴：13、照射野(A)：14、源皮距(SSD)：15、源瘤距(STD)：16、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。

17、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。

18、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。

19、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。

工业加速器射线照相检测专业的标准体系前言工业加速器射线照相检测（简称加速器检测，符号ＡＴ），是指以工业加速器产生的高能Ｘ射线（能量１ＭｅＶ以上）作为辐射源，以工业Ｘ射线胶片作为记录媒介，用透视投影成像法对工件进行无损检测的一种方法。

　在工业Ｘ射线照相检测中，能量低于５００ｋｅＶ的低能Ｘ射线主要由Ｘ射线机产生，能量超过１ＭｅＶ的高能Ｘ射线主要由加速器产生。

受Ｘ射线设备发展的局限，Ｘ射线照相检测应用首先从能量较低的Ｘ射线机开始，相应的各种技术标准也主要是针对Ｘ射线机的应用制定。

在大型工业产品射线照相检测应用需求的牵引下，Ｘ射线机的能量不断提高，从最初的几十千电子伏特提高到几百千电子伏特，直至十几兆电子伏特。

随着Ｘ射线能量的提高，相关技术标准也在不断修订完善，力图体现最新的发展情况。

　加速器射线照相检测是Ｘ射线照相检测的高能应用部分，它服从Ｘ射线照相检测的一般规律——共性，但由于它使用的射线源的能量较高，在实践中也体现出了一些与低能Ｘ射线不一致的特点——个性。

　本文从共性的角度全面梳理国内现有无损检测标准文件，为加速器检测专业开展工作提供指导依据；同时，从个性的角度分析现有标准文件，指出其在高能射线照相应用方面可能存在的不足。

　为了方便，将加速器检测专业相关标准分成综合知识、设备器材、检测对象、检测方法和辐射防护等五部分。

　一、综合知识与ＡＴ专业有关的综合知识主要是无损检测应用导则、名词术语、人员资格鉴定与认证，这方面的标准主要有４个：ＧＢ／Ｔ　５６１６－２００６、ＧＢ／Ｔ　２０７３７－２００６、ＧＢ／Ｔ　１２６０４．２－２００５、ＧＪＢ　９７１２Ａ－２００６。

　１、无损检测应用导则　ＧＢ／Ｔ　５６１６－２００６《无损检测　应用导则》是指导无损检测技术应用的一个纲领性文件，为无损检测责任单位和无损检测人员提供了应用无损检测的基本规则，同时也为无损检测委托单位和监督（监理）单位及其有关人员提供了应用无损检测的基本知识，从而有助于有关各方了解和正确使用无损检测。

Precise全数字直线加速器双模式的数字化加速器，提供宽范围的X线和电子线能量，充分满足放射治疗外照射的临床需要。

具有如下详述的特征和配置：1.0 射线束能量Precise数字化加速器具有无可匹敌的多能量可定制性：2档X射线能量（4~15MV）和9档电子线能量（4~22MeV）2.0 Precise全数字直线加速器主机系统包含如下特性：独特设计的滚筒式机架直线加速器-由强劲的刚性结构带来的高度可靠性和稳定性-开放的机架结构，便于维修，需维护的重要部件均分布在易于接近的位置-最低的等中心高度（124cm），具有最优的临床可用性-最大的等中心到治疗头的净空间距离45cm高效能的行波加速管-行波加速管二十年无条件保用-允许较低的电压梯度，对行波加速管的真空要求低，使电子枪等部件可快速拆卸并易于更换大功率FasTraQ磁控管：-专门的紧凑型微波功率源，5MW功率输出，具有快速调谐的能力-快速的束流切换特性<0.1秒-提供24个月的保用期独有的滑雪式偏转系统：-完全的消色散系统，并维持射束的对称性-伺服控制的三极磁偏转系统-精确的靶点聚焦，极佳的半影可单独拆卸更换灯丝的电子枪-电子枪伺服系统反应快速，确保束流能量的精度-易于更换，维护费用低六通道开放式结构的电离室-最新型超薄壁陶瓷材料电离室-自动校正KTP（温度、湿度、气压），监测射线的剂量、对称性和平坦度-具有长期的高灵敏和高稳定性，适合精确的伺服控制射线束流-重复精度：+/-0.5%-线性精度：+/-1%-2-10MU时的线性精度对保证IMRT的放疗精度尤其重要-旋转（运动束流）投照时的稳定性：±1%-分辨率：0.1MU运动系统-用于操纵治疗头、机架及病人床的运动-手控盒可操纵加速器的所有动作-治疗头上有四个控制钮，可操纵治疗头的所有运动-治疗床两边各有一个控制板，可操纵床的所有运动-所有运动都是无线调速安全连锁系统-通过硬件限位和软件防碰撞二种方式，确保病人和操作人员的安全真空系统-维持加速管和电子枪的真空状态-在加速器中有效使用离子泵，有助于减少能源消耗，保护环境，并维持高的开机率水冷系统（内循环）-保证加速器的频率稳定，进而保证能量的稳定-用于加速器的热交换3.0 直线加速器控制系统Desktop Pro核心控制系统特点如下：-全新的第三代全集成、全数字控制系统，用于Elekta的全数字直线加速器-确保更为平顺的流程工作方式，有效地提高治疗病人的周转率-基于Windows平台的图形用户界面，易学习和使用-模块化软件结构，配置安装各种功能模块，满足不同的临床治疗模式的需要-便利的系统可升级能力。

医用直线加速器比较表厂商ＥlektaＶAＲＩANＳIEＭENS阐明机型Ｐｒｅciｓe Cｌinａc EX Primuｓ基本构造Ｅlekｔa加速器的高度集成化控制系统、性能绝佳的敞开式设计保证可加速器的高开机率。

其她厂家的产品都是封闭式设计，常因机器设计不佳而停机，更换加速管时间长。

加速管行波驻波驻波最低的加速器使用消耗费用:驻波加速管对真空度的规定、能量的转换、能谱的宽度等几种方面都优于驻波加速管。

Eｌekta保持和发展了行波管加速原理,通过独特的设计使一台加速器可提供3档电子线。

一机多用。

其她厂家加速器最多产生两个光子线。

Ｅｌekta加速器具有低功耗、高效率、长寿命,自1953年生产世界上第一台直线加速器以来，从未更换过加速管。

机架类型滚筒式中心轴承式中心轴承式Ｅleｋta滚筒机架磨损小,等中心变化小,十年精度１mｍ,终身保证机架等中心精度在２mm(V和Ｓ都采用中心轴承式，十年等中心偏差超过2mｍ），且为敞开式设计,散热性能好,持续工作时间长，便于维修。

微波功率源仅用磁控管（5．5ＭW)即可需速调管(5.5MW）加微波驱动需速调管(７ＭW)加微波驱动Elｅkta使用EＥV公司的长寿命磁控管，停机时间短，运营费用低，且无条件保修２年。

低运营费用的微波功率源：Ｅlekｔa公司采用的微波功率源是磁控管,集振荡器和放大器为一体,构造简朴，不需额外的微波振荡器（或微波驱动器）等组件,从而简化功率源的构造。

磁控管的体积小,能安装在机架上,直接把微波馈送到加速管,不需特殊接头,且易更换,停机时间短（而速调管必须配上配上微波振荡器才干实现磁控管的功能，磁控管的寿命比速调管短一半，但由于振荡器的寿命与磁控管差不多,导致使用速调管的费用为使用磁控管的4~5倍。

电子枪可拆卸,且只需更换枪灯丝可拆卸,但需更换整个电子枪不可拆卸，如果枪灯丝断则需更换整跟加速管。

三极管电子枪与加速管、偏转系统一体,更换困难，且费用大。

最以便维修保养的敞开式机架设计使Ｅlekｔａ加速器的故障修复时间最短。

直线加速器的关键参数的检测及吸收剂量的计算摘要】目的：探讨如何做好医用电子加速器的质量控制，从而保证其良好性能。

方法：依据国家标准和检定规程，结合临床实际制订直线加速器辐射质、对称性、均整度和吸收剂量主要技术指标的检测方法，对医用电子加速器性能实施检测。

结果：检测人员依据检测方法方便有效的开展质量控制工作。

结论：该检测方法为医用电子加速器临床使用安全提供了必要的保障。

【关键词】医用电子加速器；检测方法【中图分类号】R9 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2017）04-0393-02恶性肿瘤放射治疗的根本目标在于给予肿瘤区域足够的精确的治疗剂量，而周围正常组织和重要器官受照射最少，以提高肿瘤的局部控制率，减少正常组织的放射并发症，保护重要器官。

精确放射治疗的发展，使得放射治疗设备的质量保证和质量控制工作日益受到专业人士的重视。

医用电子加速器作为实行放射治疗的主要设备，能否做好质量保证和质量控制，使之可靠稳定地运行，是保证高质量放射治疗精确实施的前提条件[1]。

当前检测依据文件为JJG 589-2008《医用电子加速器辐射源》，规程给出详尽的检测参数和检测方法，为便于广大物理室和检测人员更好的开展工作，结合本单位采用PTW公司制造的MP3-M型号三维水箱（图1）对规程中比较难以掌握的检测参数和计算方法进行简化，以供大家参考。

1．检测前的准备1.1 水箱定位1.1.1水箱装上蓄水车固定后推到直线加速器机头下，初步定位，车轮制动，再次定位。

1.1.2向水箱内注水约150升（桶装水7.5桶），通过调节旋钮和水平尺先调水平，然后定位光穿过中心定位螺冒，微调水箱位置，使定位光和水箱四边标线重合，水箱调整到位。

1.2 电离室定位连接控制单元、调整电离室有效测量点中心至水面，初步设定检测零位，定位光穿过中心定位螺冒。

1.3 通讯设备连接电脑软件和控制端口调试（如果无法连接，检查连线和软件使用的“com”端口），调试成功后开始进入测量状态。

WDVE—6医用加速器剂量仪系统原理与故障实战作者：祁维国来源：《电子世界》2013年第17期【摘要】医用电子直线加速器是用于肿瘤治疗设备，即是人们常说的放疗，主要原理利用高能X射线杀死癌变细胞，本文就此类型机器的剂量仪系统进行详细的阐述并就我院实际设备运行中出现故障实例进行分析，希望对同行给予帮助。

【关键词】驻波电子加速器；剂量仪系统；电离室WDVE—6型加速器是驻波电子加速器，其中剂量仪系统在加速器中占有重要的角色，其工作直接影响输出剂量的大小进而影响病人的治疗效果甚至危急生命。

为此威达加速器采用双通道相互独立的剂量仪系统，为其工作的稳定性提供了保证，由于通道一与通道二电路完全相同，以下仅以通道一为例介绍其工作原理。

1.系统总体阐述当射线经过电离室时，电离室产生与射线强度成正比的电流信号（A、B和C、D），并送到剂量电路两个独立的通道中。

当监测的剂量等于控制台上予置时，通道一起作用，终止出束。

当由于某种原因通道一失灵时，通道二则在监测剂量比控制台上予置高出30单元，终止出束，并通过故障灯和蜂鸣器告之操作者机器出现故障。

两通道的监测剂量在控制台上都有数字显示，所出的射线剂量一致保存在另一个独立的机械计数器上，机械计数器上预置了最大剂量数，这样即使两个通道都出现故障，机械计数器达到了预设剂量后而终止，确保了患者安全，从而实现了剂量的三级保护。

系统还实时监测所出射线的对称性，如果对称性超标会马上终止出束，具体系统框图见图1。

2.电离室及电源电离室包括两独立的密封穿透型电离室，各有一组信号电极（A、B在上室，C、D在下室），信号电极A、B与C、D垂直放置。

电离室要稳定的工作，必须为其提供稳定的-500V 直流电压，并对其监测，当电压不正常时机器保护并出现故障指示，这两个电离室分别由独立的180VAC—500VDC整流倍压电路供电。

当X射线穿过电离室时与其中的气体分子相互作用发生电离，正离子被吸向参考电极，电子吸向信号电极，所以信号电极实际上变成一个恒流源，在脉冲期间产生与射线强度成正比的电荷输出。

加速器医用X 线辐射源检定操作细则为规范实施加速器医用X 线辐射源计量检定，参照国标中华人民共和国国家计量检定规程《医用电子加速器辐射源检定操规程》（JJG589-2008），结合我单位检测设备，制定《医用电子加速器辐射源计量检定操作细则》。

加速器医用X 线辐射源检测1、剂量比：（D20/D10）取源皮距SSD=100cm，源至模体表面距离照射野为10cm×10cm ，水模深度为20cm 和10cm 处吸收剂量，求出剂量比D20/D10。

2、组织模体比（TPR2010）：取源皮距SSD=100cm，源至探测器距离照射野为10cm×10cm ，辐射束指示于光野中心。

保持不变，电离室有效剂量点上方的水深分别为20cm 和10cm，测出相即为TPR2010。

TPR2010。

也可由剂量比（D20/D10）按式（1）计算TPR2010=2.189-1.308（D20/D10）+0.249（D20/D10）23、X线辐射野均整度源皮距SSD 取为正常治疗距离，水下10cm 深度处与射线束轴垂直平面上，光野为10cm×10cm，辐射轴指示位于光野中心。

电离室中心沿光野两个相互垂直的主轴及对角线移动，测出剂量分布，求出均整区。

4、X线辐射野对称性测量方法同5.1.2 测量对称束任意两点的吸收剂量的比值。

5、X线剂量示值的重复性源皮距SSD 取为正常治疗距离，源至模体表面距离照射野为10cm×10cm，剂量计的电离室有效测量点放在束轴的校准深度上，圆柱形电离室的轴与射线束相互垂直（平板形电离室，入射平面与辐射束轴垂直）。

同样的辐射条件检测5-10次，则测量剂量示值的相对偏差表示。

6、X线剂量示值的线性检测条件同5，选取临床上常用的剂量（率）一档，剂量监测系统预置值由100MU、200MU、300MU、400MU 4 个值。

测量每个预置值（以Ui）。

7、X线剂量示值的误差检测条件同4.1.4，选取临床上常用的剂量（率）一档，剂量监测系统示值为D′0 ，相对应的吸收剂量的实际值为D0，剂量值的误差用相对对偏差表示。

医用直线加速器系统技术规格及参数1.能量范围：医用直线加速器通常具备不同能量范围供选择，常见的有6MeV至25MeV的电子束能量和4MeV至25MeV的X射线束能量。

2.照射方式：医用直线加速器能够提供多种照射方式，如平面照射、球面照射和调强调质照射，以适应不同的治疗需求。

3. 瞄准精度：医用直线加速器应具备高精度的瞄准系统，能够准确照射肿瘤部位，同时避免对健康组织的损伤。

通常，瞄准精度要求在1mm以内。

4.剂量计算系统：医用直线加速器需要具备高度精确的剂量计算系统，能够根据患者身体结构和病变形态，计算出合适的照射剂量，以确保治疗效果和患者的安全。

5.设备稳定性：医用直线加速器需要具有高度的设备稳定性，能够长时间稳定运行，以确保照射质量和治疗效果。

6.安全系统：医用直线加速器需要具备多重安全系统，以确保设备和患者的安全。

这些安全系统包括过电压保护、过流保护、辐射监测和报警系统等。

7.操作界面：医用直线加速器需要具备易于操作的界面系统，方便医生和技术人员进行设备操作和参数设置，同时还应具备相应的数据记录和存储功能。

8.调谐系统：医用直线加速器需要具备调谐系统，能够对加速器进行调节，以确保加速器的工作效果和能量稳定性。

9.维护和保养：医用直线加速器的维护和保养非常重要，包括定期的校准、保养和检修，以确保设备的正常运行和疗效。

10.辐射防护：医用直线加速器需要具备辐射防护措施，以确保操作人员和患者的安全。

这些防护措施包括辐射防护屏蔽材料、防护门和防护服等。

医用直线加速器是一种高技术含量的医疗设备，通过提供高能量的电子束和X射线束，能够实现对肿瘤进行有效治疗。

不同厂家的医用直线加速器在技术规格和参数上会有所差异，但一般都必须满足上述基本要求，以确保医疗效果和患者的安全。