14MeV医用同源双模中能电子直线加速管的研制

宋瑞英 贺守波 汪 鹏



14MeV医用同源双模中能电子直线加速管的研制

宋瑞英 贺守波 汪 鹏

（上海联影医疗科技有限公司 上海 201807）

医用同源双模中能电子直线加速管是影像引导放射治疗技术(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)中的核心部件，为确保放射治疗直线加速器能够提供稳定和高品质的成像射束、双光子模式治疗射束以及多档电子射束，上海联影医疗科技有限公司研制了基于一种新型的能量开关技术的14MeV医用双模驻波加速管。采用束流动力学程序Parmela对加速管整管的横向聚焦和纵向聚束进行了动力学设计分析，为优化加速管腔体几何结构提供了指标要求，最终利用电磁场仿真软件Superfish及CST (Computer Simulation Technology)优化腔体结构设计并得到了最优的微波参数。模拟计算结果表明，该加速管总长1.3m，采用边耦合双周期p/2驻波结构，工作频率2.998GHz，其输出束流能量可以实现多档可调，成像模式可输出低于3MV的光子，治疗束可输出具有6MV和10MV两档的光子及4档能量电子束（最高能量可达14MeV）。完成加工后，冷测结果与设计值符合得比较好，下一步将进行高功率微波老练。

医用中能电子直线加速管，能量开关，影像引导放射治疗技术，成像束，高剂量率

我国是人口大国，受老龄化、环境污染和生活方式改变等影响，我国癌症人口每年以约260万人的速度递增。作为癌症治疗利器的医用直线加速器，在我国的百万人口配置率远低于世界卫生组织公布的国际水平。据估算，我国需要再新增约4000台加速器才可能缓解目前设备严重不足的状态。……