Принцип работы оборудования лучевой терапии

Принцип действия линейного ускорителя

Линейный ускоритель подводит электронное и фотонное излучение в область, которая точно задается заранее при трехмерном планировании дозы облучения. За счет лучшей проникающей способности фотонное излучение универсальнее электронного излучения. Фотонное излучение является самым мощным рентгеновским излучением.

Из источника электронов выпускается интенсивный пучок электронов, который ускоряется под воздействием высокочастотной энергии, подаваемой клистроном, и с огромной скоростью проходит по трубке. В 2-х метровой трубке клистрон увеличивает скорость электронов до скорости света. После этого пучок ускоренных электронов, примерно в толщину 1 мм, разворачивается на 270 градусов и направляется вниз на тормозную мишень (тяжелый метал).

При взаимодействии электронов с ядрами атомов мишени их энергия падает и возникает торможение, т.е. рентгеновская вспышка (фотонное облучение).  Его средняя энергия колеблется между 6 – 15 МэВ. Скорость фотонного излучения во время процедуры на центр конуса примерно составляет 2-8 Гр/мин (обычно берется 4 Гр/мин, при использовании RapidArc скорость меняется). При облучении электронным пучком тормозная мишень убирается. В этом случае скорость облучения может составлять 10 Гр/мин. Затраченная энергия лучей электронов составляет 4-16 МэВ.

Электронный луч или рассеянный фотонный луч невозможно направить на пациента, пока они не выровняются. В соответствии с формой заданного участка электронный луч распределяется при помощи электроноапликаторов и блокаторов электронов (свинец, сплав Вуда). Фотонный луч выравнивается при помощи специальных металлических фильтров и распределятся на верхние и нижние направления пучков. Фотонный луч распределяется через специальный ограничитель на миллиметровые пучки. Пучки контролируются с помощью камеры-регистратора (ионизационной камеры): подается необходимая доза, мощность и правильная симметрия пучка. Доза облучения определяется с помощью ионизационной камеры  в мониторных единицах Юм (100 Юм – 1 Гр.)  Регистратор работает беспрерывно, взаимосвязано с измерениями ионизации и полупроводникового детектора.