1、1LA45 电子直线加速器1简介:高能量医用电子直线加速器 LA45:是放射物理、放射化学、生物效应和临床疗效的完美结合。目前为国际最先进的适形调强放射治疗系统,完全优于医用直线加速器。 LA45 放射能量可达 45Mev,超高放射精度,能量逐级可调,肿瘤治疗率高,更有效的血管病治疗。具有大小多叶光栅,可对 4-400mm 的肿瘤进行治疗,应用范围广,可以有效治疗神经系统肿瘤。表现出良好的物理剂量特性:类似于质子的布拉格峰和治疗效果,清晰的高 MV 级影像,达到 kV 级效果。2LA45 独有的核心技术 多级能量直线加速器 扫描笔形束 多种 IMRT 治疗模式 双聚焦多叶准直仪 MLC 治疗头
2、填充氦气 固态调节器 多端处理能力 专用的 TPS 软件 SRT/SRS 技术 3 高剂量率 360 度全自动快速旋转治疗:3-5 分钟可完成一个病人治疗。时间较常规 Linac 减少一半。 4LA45 的核心技术:4-1:多级能量直线加速器 24-2:多级能量射线束“ 小质子” 超高放射能量 45MV,超高放射精度,能量逐级可调,适应症范围广。 常规Linac:最高 18-23MV。大多数为 6MV,如 Cyberknife 和 Tomotherapy。 光子束能量范围为 1045MV 逐级可调,级差 5MV,可达 10 个能量档。常规Linac:1-2 档。 电子线能量范围为 7.545M
3、eV 逐级可调,级差 2.5MeV,可达 20 个能量档。常规Linac:4-6 档。 不同电子线和 X 线混合可形成类似于质子的布拉格峰。但价格远低于质子系统。 4-3:未来扫描笔形束 LA45 治疗头内充满了氦气,降低散射物质,保证束流的纯净性。对光子束和电子束有同样的优势和精确度,可以在多照射野下提供更多的灵活性和提高靶区剂量分布。4-4:未来扫描笔形束 扫描束是现今最先进的非均匀强度照射方式 去除了束流中的束流均整率过板 ,提高了射束品质 扫描束的照射时间 非常短(相对于扇形束和笔形束) 344-5:多种 IMRT 治疗模式3 种 IMRT 系统应用于临床和科研:1、MLC 调强:常规
4、的 Linac 只有此方法,不具有以下两种方法;2、扫描束调强:除重离子、质子系统外,LA45 独有;3、精确的射线种类调控和能量调控:10 种 X 线和 20 种 E 线可任意混合和调控。4-6:双聚焦 MLC 在治疗机方面,LA45 具有了调强治疗的所有优势 扫描束和双聚焦功能的MLC。 双聚焦功能 MLC 减少了射野半影宽度。 双聚焦动态多叶光栅,可以非常便利的用于相临照射野匹配。 双内置自动楔形板,常规 Linac,手动、外置。4-7:氦气和净化磁铁54-8:电子线 MLC 的 3DCRT 电子线的治疗优势 消除电子线散射箔,大大降低 X 线污染 不用电子线 Applicator 和挡
5、铅,自动、安全、快速、方便 MLC 适形治疗 电子线的优势0204060801000 5 10 15 20 25 30 cmProtonsX-raysElectrons PhotonsRelativeDownstreamBragg 如同质子, 电子线在到达某一深度后迅速衰减至几乎没有; 如同质子, 电子线深度随射线能量变化而变化; 在与质子比较相似的这部分上电子是有用的。6常规 Linac: Electron field collimation 重的外置限光筒和挡铅; 不安全因素和使用不便; 次级散射。电子射野 MLC 适形 (独有的专利技术) :扫描束 MLC 适形,无需限光筒和挡铅 快速安
6、全方便 大大减少次级散射74-9:Panel 数字化 X 射线图像采集板Pixel Matrix: 1024 x 1024; Physical Image Size: 16“ x 16“MVCT 图像采集,大面积高分辨非晶硅 X 射线平板探测器。 IVS 图像引导系统软件,图像清晰度达到 kV 级水平。在 CT 图像扫描精度 0.5mm 的情况下,得到的位置偏移校准精度为 1mm,角度偏移校准精度为 1 度; 与 LA45 控制系统连接,用得到的位置偏移校准值控制 LA45 床达到 3-6 个自由度的重叠(平移 X、Y、Z 方向;旋转 X、Y、Z 方向) 。4-10:高 MV 级影像验证系统(
7、独有的专利技术) kV 级影像:60-120 kV,光子能量约为 40-80 keV,光电效应 图像质量好,清晰,但外加 kV 级 X 源级控制部分 MV 级影像:4-15MV,光子的能量约为 2-7 MeV,康普顿效应 无需外加 X 源级控制部分,但图像质量较差 高 MV 级影像:即不需外加 X 源级控制部分,且图像质量好光子能量大于 20MeV ,电子对效应 84-11:SRT/SRS 技术 Frameless 6 自由度非共面治疗 专用的 SRT/SRS 治疗计划软件; 最大开野(在等中心层面):28cm x 30cm 最小叶片物理厚度:1.85mm; 等中心叶片投影厚度为 3mm; 定
8、位精度可达为 1mm4-12:360 度全自动旋转、快速治疗完成一个病人治疗仅需 3-5 分钟,速度提高一倍。 高剂量率 X 线: 500 cGy/Min. E 线: 600 cGy/Min. 机架高速旋转: 360 度/2Min.内置楔形板、MLC 全自动操作。4-13: BioIMRT 和生物学验证生物学位置和剂量验证原理 高能 X 射线放疗时,除象常规 X 射线放疗一样杀死和损伤肿瘤组织同时,还与肿瘤组织作用产生 15O,11C ,13N 等正电子放射性核素,病人治疗后立即用 PET/CT、DS 或SPECT 等扫描病人,就可在肿瘤组织处形成显像,根据显像的位置和显像的强度分布就可确定照
9、射的生物位置和照射的剂量及分布,由于显像是分子和生物水平的, 从而可实现活体的生物学验证。将显像的位置和强度分布与设计的治疗计划比较,可完善改进照射技术或调整治疗计划,从生物角度达到最佳的治疗效果。从而真正意义上实现精确的三维生物适形放疗和验证 。5临床应用1、神经系统肿瘤:包括各类原发与转移脑瘤、脊髓肿瘤、丘脑肿瘤、髓母细胞瘤、胶质母细胞瘤、脉络膜母乳头状瘤、AVM、三叉神经疼等;2、头颈部肿瘤:包括鼻咽癌、副鼻窦癌、口咽癌、扁桃体癌、口腔肿瘤、唾液腺癌、9甲状腺癌等等3、胸部肿瘤:包括乳腺癌、食管癌、肺癌、胸腺瘤、纵隔肿瘤、胸壁与胸膜肿瘤等等;4、腹部肿瘤:包括肝癌、胰腺癌、胆囊癌、胆管癌
10、、腹膜后肿瘤、肾癌等;5、盆腔肿瘤:包括宫颈癌、子宫体癌、直肠癌、膀胱癌、前列腺癌等;6、其它肿瘤:包括恶性淋巴溜、骨肿瘤、软组织肿瘤等;5-1。 乳腺癌,避开心脏8 MV PhotonsElectrons 17 MeVElectrons 22 MeV9011070Isoc.8 MV Photons5-2 甲状腺癌Courtesy of Ume University Hospital1017 MeV Electrons10 MeV Electrons8 MV Photons70905017 MeV ElectronsTarget5-3 前列腺癌5-4 头颈部肿瘤Courtesy of Ume University Hospital