放射治疗设备发展史ppt课件.ppt

放射治疗设备发展史2016年1月，中国医学科学院肿瘤医院、国家癌症中心赫捷院士、全国肿瘤登记中心主任陈万青教授等在《CA：ACancerJournalforClinicians》杂志上发表了2015年中国癌症统计数据。文章指出，我国癌症发病率和死亡率不断攀升，几乎22%的全球新发癌症病例出现在中国，27%的癌症死亡病例在中国，2015年中国有429.2万例新发肿瘤病例和281.4万例死亡病例，并且癌症预后一般较差，生存期较短，癌症已成为我国因疾病死亡的第一大原因。放射治疗是利用高能射线来破坏癌细胞的DNA，使其失去分裂与复制能力，达到缩小、消除肿瘤组织的目的。这些射线可以是放射性核素产生的α、β、γ射线；x射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的x线；也可以是各类加速器产生的电子束、质子束、负π介子束以及其它重粒子束等。
据文献统计，70%的恶性肿瘤病人，治疗某一阶段需做放射治疗。
据WHO报告，45%的恶性肿瘤可治愈，其中手术治愈22%，放射治疗治愈18%，化疗治愈5%。
1895年伦琴发现X射线1896年贝克雷尔发现铀的放射性1896年居里夫妇发现镭1896年第一例放射治疗
1920’sx线治疗喉癌镭治疗宫颈癌
1930’sCourtard建立了分次放疗的方法
1950’s钴-60治疗恶性肿瘤
1970’sCT应用于肿瘤诊断和治疗
加速器治疗恶性肿瘤
模拟定位机应用
1980’sMRI应用于肿瘤诊断和放疗
放疗计划系统（TPS）应用
1990’s适形放射治疗及调强放射治疗（IMRT）
CT模拟机
3、放射治疗设备发展史（一）放射线的发现与医学应用1906年，人们发现放射性核素产生的电离辐射仅对部分病种和病例有效，同时发现放疗后存在放射损伤。
当时，没有可靠的放射治疗设备，基本靠手工操作，而放射性核素随时都有放射性，对工作人员具有很大的辐射损伤和潜在的误照风险，并且也不知道如何测量电离辐射的质和量，对放射治疗的机制不清楚，因而放疗技术步入低潮。由于天然放射源存在能量低、放射性不易控制等缺点，只能用于表浅病灶的放射治疗，对深部肿瘤无效。因此，研究人员转向人工射线装置和放射治疗设备的研发。
1910年，美国人Coolidge研制成功钨丝热阴极X线管。
1913年，Coolidge研制成功140千伏(kV)级X线机。1922年后陆续研制成200~1000KVX线机。
加在X线管上的电压越高，X线的能量就越高，辐射就越深。因此，用X线管的管电压来表示x线的输出能量。
根据不同的能量范围，可将其分为以下三种类型。
接触X线治疗机(10～60kV)；
浅部X线治疗机(60～160kV)；
深部X线治疗机(160～400kV)。千伏(kV)级x线治疗机具有辐射可控性等优点，保障了工作人员的辐射安全性，因而受到设备操作人员的欢迎。
理论和实践表明，千伏(kV)级X线治疗机输出的X线的能量仍然太低，其最大剂量分布在皮肤下较浅部位，当治疗较深部位肿瘤时，在肿瘤尚未得到足够剂量时，皮肤反应已经非常严重。
受材料和安全技术等因素的制约，其管电压不可能继续提高，因此，千伏级X线治疗机后来逐步走入低谷，直至淘汰，目前已经很难见到。1931年美国发明了电子静电加速器。1937年美国和英国医院安装了1MeV的电子静电加速器，后来提高到2.5MeV，但由于这类装置的输出能量仍然较低，而且体积庞大，不适合于医院环境的应用，从而没有得到进一步的发展与应用。
1940年美国发明电子感应加速器。1949年美国用电子感应加速器进行放射治疗。但由于这类装置运行时电磁铁的噪声很大，而且输出射线的剂量率不稳定，辐射性能较差，因此也没有得到进一步的发展。
1950年，加拿大科学家利用反应堆生产的人工放射性核素60钴(60Co)，研制生产出外照射60Co治疗机。这种装置可以发射1.17MeV和1.33MeV两种γ射线，其深度剂量分布与2.5MeV的电子加速器相当。这种装置结构简单、成本较低、运行维护方便，因此，在发展中国家和我国至今仍有生产，主要在中小医院应用。为了开发更高能量并且适合于医用的放射治疗设备，在20世纪50年代至20世纪70年代，许多国家先后研究开发了各种不同类型的医用加速器，主要类型包括：电子回旋加速器、电子直线加速器、质子加速器和其他重离子加速器等。
医用电子直线加速器可以输出不同能量的x线和电子射线，输出能量可以从几个兆电子伏到几十兆电子伏，基本可以满足临床需求，且其相对成本较低，从而得到了迅速发展。
其他几类医用加速器，虽然性能也比较优越，但由于结构复杂庞大、成本太高等因素，致使其发展速度比较缓慢，投入临床应用较少。医用电子直线加速器是放疗领域的主流产品，是放疗的核心设备。
可提供该设备的国外公司主要有：美国瓦里安公司(Varian)，瑞典医科大公司(Ele