医用电子直线加速器的发展历程

　　在居里夫人发现天然放射物质镭后，人们就开始探讨放射线在医学特别是肿瘤治疗中的应用。深部X线治疗机较早应用于临床，因其能量不足，一直处于放射治疗的次要地位。60Co治疗机因放射性同位素60Co在衰变过程中释放平均能量为1.25MeV的γ射线，基本达到了肿瘤治疗要求。放射物理学研究显示，能量越高的光子线其皮肤表面剂量显著降低，百分深度剂量明显增加，适用于深部肿瘤的治疗；而且60Co源更换、保管以及报废处理时容易出现意外照射事故，60Co治疗机已逐渐被LINAC所取代。

　　LINAC是上世纪40年代开始研发的放射治疗设备，使用人工产生的放射源安全性能明显提高。第一台LINAC于1953年在伦敦Hammersmith医院安装，可以产生8MV能量的光子线。现代LINAC已经可以可靠、灵活、准确地提供多档高能量的光子线和电子线。目前世界上LINAC的生产份额主要由美国Varian和瑞典Elekta两家跨国公司占据。


　　Varian公司生产的Trilogy机型专为实施适型调强放射治疗（Intensity-modulated Radiation Therapy，IMRT），可通过LINAC机架旋转、MLC动态变化以及剂量率改变，进行容积旋转调强放疗（Volumetric Modulated Arc Therapy，VMAT），明显提高肿瘤放射治疗的速度；并通过图像引导技术进行IGRT，明显提高了放射治疗的精度。Novalis TX是Varian公司Trilogy机型与Brainlab公司合作的专为立体定向放射外科治疗（亦称X刀）设计的放疗装置，内置120片高精度的MLC，叶片投影宽度中心部分0.25cm，周边为0.5cm。搭载了红外追踪装置、机载影像系统用于***体位固定、IGRT和计划验证，位置精度控制系统（ExacTrac X-ray）提高摆位精度，有专用于X刀治疗的1000MU/min高剂量率模式。Varian公司***机型TrueBeam直线加速器提供6MV和9MV两档高剂量率模式光子线，采用FFF技术，剂量率可达2499MU/min，不仅具有很高的放射生物学效应而且极大地缩短了治疗时间。

　　Elekta公司Synergy VMAT搭载锥形束CT、电子射野影像装置（Electronic Portal Imaging Device，EPID），可以做IMRT、VMAT、IGRT等对设备精度要求极高的放疗技术。2013年研发、尚未销售的Versa HDTM可进行X刀治疗，搭载160叶的高速高精度MLC、FFF技术、六维床，以期提高治疗的精度。