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多个治疗头的放疗加速器 乱谈

直线加速器发展到今天,已经是非常成熟了,主流的加速器形式,都是悬臂式,近期各大厂家转换到环形机架,但都是一个兆伏级X光射线治疗头,罕见其他形式。那么可不可以有多个治疗头?会有什么好处和缺点呢?我们来摆一下多个头的放疗设备。

其实很早的时候,胡逸民老师就提出过三源加速器的概念,是由三个X射线加速器组成的环形机结构。大概如下图示意:

可以看到机架包含了三套加速器,也就是三套功率源,三个加速管(6MV),三个MLC,三个EPID。并且,概念中的机器,还能够延着中部轴线前后摆动,实现非共面照射。嗯,不是VERO机器那种纵向轴线,是横向轴线哦。

这种设计的优势是…嗯…编不出来,不过当时认为治疗速度快,中心剂量率高,剂量分布梯度好,并且可以做SBRT。

这种设计的缺点呢?嗯,我觉得有好多。首先,要安装三套加速器系统,必须要一个粗壮的机架系统,机架体积可能会较大,对于医院的安装环境可能有较高的要求;其次,三套加速器,意味着三个单独的控制系统,包含射野控制、剂量控制、偏转角度控制、机架运动控制等等,这样复杂的控制,系统集成将是一个很大挑战,为实现同时出束,整机的信号同步和反馈速度将是个难点;再有,三个兆伏级X射线发生器,如何实现动力电传输?如果使用拖链,旋转角度将会受限,线缆寿命也是个问题;还有,三个电子束打靶产生的巨大热量,如何疏散?油冷却?水冷却?恒温水怎么接入?空气冷却?功率够吗?最大的问题是,三套加速器,不仅包含昂贵的加速管和磁控管,还包含MLC、射线屏蔽、数字平板,多么昂贵的一个环啊!这些娇贵的零件密集摆放在一起,可维修性怎么样?EPID平板不能收起来吗?高能照射会不会导致频繁损坏?这些成本考虑,市场能接受吗?

不过,这种设计思路现在依然还有,深圳奥沃承接的十三五项目就是另一个例子,奥沃将6MV加速器系统与伽马刀结合在一起,也是放在环形滚筒上,这个算是两个治疗头的产品。

奥沃做了个聪明的选择,这个机器的SBRT是由伽马刀部分实现的,听说目的是为了在治疗的时候提高肿瘤中心的剂量,降低正常器官剂量,好吧,听起来有些好处,具体怎么样还得看真机。这个机器的X射线部分只能环形转动,其实说白了,我觉得这就是个全功能的环形直线加速器,加了个伽马射线治疗头而已。我猜这个产品一定不是主打量产的产品,其原因很简单,伽马射线放射源全球年产量还不够直线加速器的销量的一个零头,想量产都没办法。这个产品应该就是一个环形加速器产品,增加的伽马射线部分,更像一个学术创新,嗯,就是那种为了拿项目而创造出来的玩意,你懂的。试问有谁愿意钻到伽马刀里面去修MLC?想想就浑身发毛。

还有更奇葩的,下面隆重介绍这个叫TibaRay的产品。

密集恐惧症!十六个加速器!实现闪电治疗!刷刷刷!貌似是由束调管驱动的,不知道有没有MLC。

其实,我认为一个治疗头和多个之间,没有太大的区别,现代VMAT技术,加速器的治疗效率已经成倍的提升了,真正的效率提升在摆位环节,在在线计算环节,不在于出束的时间。什么增加机架旋转速度啊,好几个治疗头啊,各种运动方向啊,这种花里胡哨的的东西除了增加成本,真正对于医院客户的益处并不明显。你机架转太快了,倒是会把病人吓坏的,人家以为进了绞肉机呢。

很希望能够看到一个经典的全功能国产加速器出现,不用超英赶美,只要剂量够用,能做真正的VMAT,图像引导功能齐全、质量可靠、性价比高点,就足够吸引人了。

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