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低能加速器在医疗卫生中的应用

发布时间:2014-10-27 08:29    来自: 腾讯科技

随着科学技术的进步,人民生活和质量的提高,人们对医疗卫生条件提出了更高的要求。而加速器在医疗卫生中的应用促进了医学的发展和人类寿命的延长。目前,加速器在医疗卫生方面的应用主要有三个方面,即放射治疗、医用同位素生产以及医疗器械、医疗用品和药品的消毒。

1) 放射治疗

用于恶性肿瘤放射治疗(简称放疗)的医用加速器是当今世界范围内,在加速器的各种应用领域中数量最大、技术最为成熟的一种。

用于放疗的加速器由50年代的感应加速器,到60年代发展了医用电子回旋加速器,进入70年代医用电子直线加速器逐步占据了主导地位。目前,世界上约有3000多台医用电子直线加速器装备在世界各地的医院里。

除了应用加速器产生的电子线、X射线进行放疗外,还可应用加速器进行质子放疗、中子放疗、重离子放疗和π介子放疗等,这些治癌方法还处在实验阶段,实验的结果表明,疗效显着。但这些加速器比电子直线加速器能量高得多,结构复杂得多,价格昂贵得多,尚未普及。

利用电子直线加速器开展立体定向放疗,俗称X—刀,是近年来发展的新的放疗技术。这种技术与常规放疗相比,可多保护15%~20%的正常组织,而肿瘤增加20%~40%的剂量,可更有效地杀灭癌细胞,从而增加放疗疗效。

60年代我国医院装备了医用感应加速器,70年代中期医用电子直线加速器开始装备我国各地医院。截止到2000年初,我国已拥有各种能量的医用加速器约530台,其中国产医用加速器约230台,进口医用加速器约300台。

2)医用同位素生产

现代核医学广泛使用放射性同位素诊断疾病和治疗肿瘤,现在已确定为临床应用的约80种同位素,其中有2/3是由加速器生产的,尤其是缺中子短寿命同位素只能由加速器生产。这些短寿命同位素主要应用在以下方面:

a、正电子与单光子发射计算机断层扫描—PET与SPECT

PET是由病人先吸入或预先注射半衰期极短的发射正电子的放射性核素,通过环形安置的探测器从各个角度检测这些放射性核素发射正电子及湮灭时发射的光子,由计算机处理后重建出切面组织的图像。而这些短寿命的放射性核素是由小回旋加速器制备的。最短的半衰期核素如15O仅为123秒,一般为几分钟到1小时左右。所以,这种加速器一般装备在使用PET的医院里。生产PET专用短寿命的放射性核素的小回旋加速器,吸引了众多的加速器生产厂开发研制。目前,国外几个加速器生产厂家生产的小回旋加速器已达到几十台。

b、图像获取

利用放射性核素进行闪烁扫描或利用γ照相获取图像的方法,可以诊断肿瘤、检查人体脏器和研究它们的生理生化功能和代谢状况,获取动态资料。例如201Tl用于心肌检查,对早期发现冠心病和心肌梗塞的定位等是目前最灵敏的检查手段。而这些放射性核素绝大部分也是由加速器生产的。

3)辐照消毒

利用加速器对医用器械、一次性医用物品、疫苗、抗生素、中成药的灭菌消毒是加速器在医疗卫生方面应用的一个有广阔前途的方向。与前面介绍加速器在食品中的杀虫、灭菌道理一样,可取代目前应用的高温消毒、化学消毒等方法。但灭菌需要的射线剂量要大于杀虫所需的剂量。

 

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