醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, LINAC)是現代放射治療的核心設備,通過加速帶電粒子(如電子)產生高能X射線或電子束,用于癌癥的放射治療。以下是其技術原理、分類、臨床應用及發展趨勢的詳細介紹:
***、核心原理與工作機制
加速原理
微波電磁場加速:利用微波(如2.45 GHz或3 GHz)在波導中產生振蕩電磁場,驅動電子槍發射的電子加速至高能量(4-20 MeV)。
能量轉換:高速電子直接照射(電子束)或撞擊重金屬靶(如鎢)產生軔致輻射(X射線),穿透人體組織13。
劑量控制
束流強度調節:通過改變微波功率或電子注入電流控制輸出劑量率。
吸收劑量分布:利用均整器(Flattening Filter)和多葉準直器(MLC)調整射線形狀與均勻性24。
二、關鍵技術組件
電子槍
發射高能電子束,需精確控制發射電流和聚焦度1。
加速波導
分段式金屬結構,通過微波激勵形成駐波場,逐***加速電子3。
輻射頭
X線模式:電子束撞擊鎢靶產生高能X射線(4-25 MV),穿透力強,適用于深部腫瘤。
電子束模式:直接使用電子束(能量4-20 MeV),表面劑量高,適合淺表腫瘤14。
多葉準直器(MLC)
由多個(通常20-120片)鎢葉組成,可動態調整射野形狀,實現調強放射治療(IMRT)24。
影像引導系統(IGRT)
集成kV***X線或CBCT(錐形束CT),實時矯正體位誤差,提高靶向精度34。
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