印象放射--放射治疗设备

悉尼听巴黎叹息

放射治疗设备
工欲善其事，必先利其器。要想开展各种技术，就得有相应的设备。就像做一道菜，厨房的那一套家伙事得准备，而且调味品也得备齐。
目前放疗应用最普遍的设备就是电子直线加速器，电子直线加速器的上一辈是发射γ射线的Co-60治疗机，再上一辈是深部治疗机（其实就是把X光机的管电压往上提，然后产生更高能量的X射线，不过还是在KV级范围内）等，跟电子直线加速器并驾齐驱的有γ刀、射波刀等，然后还有更高端的中子加速器、质子加速器以及重粒子加速器，不过后几个相比之下暂时偏小众，但也在不断地发展和壮大中。
电子直线加速器
电子直线加速器是放射治疗的主要设备，放射治疗技术的进步，也得益于电子直线加速器在硬件和软件方面的进步，从单光子到多光子和多档电子线，从铅块到外置多页光栅再到集成式的多页准直器，从EPID到OBI，再到CBCT；从源皮距照射（SSD）到等中心照射再到旋转调强照射（VMAT），直线加速器的功能越来越强大。
电子直线加速器，先从字面理解：加速器，通俗点说就是台加速的机器，给谁加速呢？从名字上就会得到答案：给电子加速，用什么样的方式加速呢？名字里也有答案：直线的方式，就像在一条笔直的跑道上，给电子不断加速（有直线就会有曲线，专业术语叫做回旋加速器，加速器的构造也是走过了很长的一段路）。加速的目的是什么呢？直接目的：让电子获得很高的能量，也就是动能；最终目的：产生高能X射线（MV级）。名字虽然是电子直线加速器，但临床中应用的主要是高能X射线，因为电子线的射程较短，应用范围比较局限（表浅部位的肿瘤）。
        在CT机或者X光机或者DSA里，有个核心部件叫做X线管；而在电子直线加速器里有个核心部件，叫做加速管，加速管是加速器里给电子加速的装置。
X线管VS加速管
X线管的原理：X线管主要由阴极、阳极和高压组成。X线管其实是个阴极射线管（伦琴就是在做阴极射线管实验的时候发现了X射线），灯丝发射的电子，在高压电场的作用下，一路飞奔着朝阳极驶去，等到达阳极的时候，电子的速度已经不再是刚从阴极出发时那么慢了，就像一辆小绿皮一路升级成了高铁。高速运动的电子打到了阳极靶上，X射线就产生了。
而加速管呢，没有阴极、也没有阳极，更没有高压电场，他只专心致志地做一件事情，就是给电子加速，注入加速管的电子由电子枪提供，高能X射线由加速后的电子撞击平行靶产生。在加速管里，就不能像X线管那样靠高压电场给电子加速了，因为所需要的能量确实太高了，是MeV级别的，也就是X线管中KeV的一千多倍，如此高的电压很容易击穿，因此，人们发挥聪明才智之后想了个办法：靠波导加速。
波导本质也是一种电磁波。
        由来：第二次世界大战结束后，军用技术转为民用，使放疗设备发生了戏剧性的变化。被限制发展雷达微波设备的德国，利用交变磁场对电子的作用开发了感应加速器；而英美等国却充分利用雷达技术发展了行波和驻波直线加速器。美国的瓦里安，最早就是生产微波的功率源-速调管。
        为了让电子一路畅通无阻，加速管跟X线管一样，也设计成了真空，因此加速器内有真空系统。波导由磁控管或者速调管产生，然后由波导传输系统输送到加速管里，根据加速管设计的不同，加速管分为了行波加速管和驻波加速管（行波和驻波为了好理解，可以解释为：一个行走，一个停留）。二者典型区别：驻波加速管的设计难度要更大，但加速管较短；行波加速管设计难度较小，但加速管较长。
加速管把电子加速到MeV后，电子从加速管出来，打到平行靶上，于是MV级的高能X射线就产生了。

来源：https://www.toutiao.com/article/6693433909629157895
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