术中放射治疗系统基本功能和结构
Ⅰntrabeam系统因具有更好的靶区适形度而越来越多地被应用于临床。我院使用的术中放疗设备是Ⅰntrabeam 600,该系统由X射线源(X-ray Source 4,XRS 4)、各种施用器、移动式工作站及落地式支架、灭菌罩及其他附件组成。
(一)X射线源(XRS 4)
XRS 4是一台线性加速器,用于生成X 射线,如图4-12-1所示。

图4-12-1 放射源和放射源示意图
X射线源阴极发射的电子经50kV的电压加速,在束流偏转系统的控制下形成高速电子流,通过长10 cm、直径3.2cm的真空束流管打在金靶上,产生≤50 kV的X射线,此过程可以通过内部监控系统进行反馈并调节。根据实际使用中的临床应用要求,可以连接不同型号和大小的施用器到X射线源上,形成不同的照射野,其可产生球型射线野、平面射线野或管状射野,照射深度为 1~2cm。
(二)施用器
施用器包括球形施用器、针形施用器、平板施用器和表面施用器。球形施用器和针形施用器的剂量曲线如图4-12-2所示。球形施用器规格大小包括1.5cm、2.0cm、2.5cm、3.0cm、3.5cm、4.0cm、4.5cm和5.0cm,球形施用器能让Ⅰntrabeam 600发射球形的辐射剂量,适用于腔内肿瘤和乳腺癌的治疗;针形施用器能让Ⅰntrabeam 600向组织发射放射束,多适用于颅内肿瘤的治疗,由于其具有特别细的构造,即使通过很窄的通道也能到达肿瘤部位。

图4-12-2 球形施用器和针形施用器的剂量曲线
平板施用器的剂量曲线如图4-12-3所示,规格大小包括1.0cm、2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm和6.0cm,表面施用器剂量曲线如图4-12-4所示,规格大小包括1.0cm、2.0cm、3.0cm和4.0cm。平板施用器和表面施用器能让Ⅰntrabeam 600提供特殊的方式剂量,均能发射扁平辐射场。但表面施用器是直接在施用器表面发射扁平辐射场,而平板施用器距离其圆形发射表面5mm(介质在水中)形成扁平辐射场,二者适用于治疗暴露的或浅表的肿瘤。

图4-12-3 平板施用器的剂量曲线(https://www.daowen.com)

图4-12-4 表面施用器的剂量曲线
(三)移动式工作台及落地式支架
移动式工作台及落地式支架如图4-12-5所示,移动式工作台是Ⅰntrabeam 600的操作平台和安全保障工作站,它包含X射线源(X-ray source4,XRS 4)、PAⅠCH、PDA、控制供电单元(Control Console 600,CC600)、一台计算机、一台显示器和一个放射量测定器。

图4-12-5 移动式工作台及落地式支架
工作台上有一个卡槽导轨,用于安装XRS 4和PAⅠCH或PDA,使得X射线探针可以安全方便地插入检测仪器,否则探针很容易发生机械损坏或变形、有可能导致照射不准。
PAⅠCH是探头调节和电离室容器,如图4-12-6所示,主要用于X射线探针的直线性测量和X射线探针中心的定位以及对XRS 4的X射线辐射测量。在质量保证期间,如果X射线探针是直的,旋转PAⅠCH对到达光电探测器的光强影响极小;如果X射线探针不是直的,光信号的强度可能随着PAⅠCH的旋转而变化,此时可以用推杆调直X射线探针。

图4-12-6 PAICH
PDA是光电二极管阵列检测器,如图4-12-7所示,用于测量XRS 4探针顶部发射的射线的各向同性。PDA包含5个光电二极管,位于一个立方体四个表面和顶部表面的中心,因此每一个与 XRS 4 探针顶部的放射中心点的距离都相等。在质量保证期间,PDA 的信号会显示在“动态偏差”窗口,并用于测量探头顶部发射的 X 射线的分布(各向同性)。落地式支架可以对 XRS 4 及安装于其表面的施用器进行可靠的定位。

图4-12-7 PDA