放射物理
第二章临床放射物理学基础
第二章临床放射物理学基础第一节临床常用放射源、放射治疗机及照射方式一、放射源的种类及照射方式 1.种类①放射性核素衰变α衰变：α粒子是高速运动的氦原子核α衰变的一般反应式：Q代表过程中释放的总能量，又称衰变能，等于母核与生成核的质量差，表现为α粒子的动能和生成核的动能和。
β衰变：β粒子是正（负）电子β-衰变的一般反应式：β+衰变的一般反应式：和υ分别表示反中微子和中微子；Q表示初始核与生成核、发射粒子的质量差。
γ线的产生：处于激发态的原子核跃迁到基态或者较低能态时所发射的射线就是γ射线，它是一种短波长的电磁波。
②X线（后述）③LET射线（后述）2．照射方式①外照射（常规治疗）②腔内或组织间照射（后装治疗）③内照射（口服、静脉注射）二、几种常用的放射性同位素源1.镭-226 半衰期1590年，禁用2.铯-137 半衰期33年，淘汰3.钴-60 半衰期5.24年，应用广泛——远距离照射4.铱-192 半衰期74.5天，是近距离治疗的最佳材料三、X线治疗机 1.X线的产生（原理）2.X线机的分类★四、钴治疗机1.优点：①透射力强，剂量分布比较均匀；②保护皮肤，最大吸收剂量点在皮下0.5cm处；③骨与软组织有同等的吸收剂量；④旁向散射小⑤经济可靠2.缺点：①几何半影大；②半衰期短；③防护要求高；五、医用加速器(一)分类：电子感应加速器、电子回旋加速器和电子直线加速器(二）电子直线加速器1.原理（了解）:微波电场加速电子使之提高能量2.基本结构：电子枪、加速器[磁控管（速调管）]、初级准直器、偏转线圈、次级准直器、钨靶（散射箔）和监测电离室等等。
（了解）*微波源的任务是产生并输出具有一定频率、一定脉冲包络宽度、一定重复频率、功率为一定大小的超高频振荡，加速器磁空管（速调管）决定它的振荡频率，脉冲调制器决定它的脉冲宽度和脉冲功率。
*脉冲调制器的任务是输出一系列振荡器所需要的、具有不定期功率、一定重复频率和一定宽度、波形合适的脉冲电压，它的开关器件是闸流管。
放射物理学基础
高能电子束剂量学特点
高能电子线的百分深度剂量分布大致为四 部分：剂量建成区，高剂量坪区，剂量跌落区 和X射线污染区。
中心轴百分深度剂量曲线
特点：
1、表面剂量高，并随能量增加而增加。 2、剂量建成效应不明显。 3、具有有限的射程，一般等于E/2值, 可以有效的保护靶区后深部的正常组织。
用途：
主要用于治疗表浅或偏心的肿瘤和 浸润的淋巴结
1、腔内照射 2、组织间插植照射 3、管内照射 4、表面施源器照射
三、放射物理学有关名词及概念
放射源（S） 一般规定为放射源前表面 的中心，或产生辐射的靶面中心。
照射野 射线束经准直后垂直通过模体的 范围。
临床剂量学中规定模体内50%等剂量线 的延长线交于模体表面的区域定义为照射野 的大小
参考点 规定模体表面下射野中心轴 上某一点作为剂量计算或测量参考的点。 400kV以下X射线参考点取在模体表面，对 高能X（γ）射线参考点取在模体表面下射 野中心轴上最大剂量点位置
能量和照射野的选择
常用能量 4~25Mev
能量与治疗深度的关系 E = 3d+2~3Mev
照射野 电子束射野≥靶区横径的1.18倍
近距离照射剂量学
剂量学特点 放射源周围的剂量分布按照与放射
源之间的距离的平方而下降，即平方反 比定律。 基本特征 肿瘤剂量 高而不均匀，而邻 近正常组织受量低
近距离治疗的主要特点
肺剂量 双 双肺 肺VV2300≤≤2280%%
心脏 V40≤40~50% 肝脏 （60%体积）≤30Gy 骨髓 ≤45Gy 脑干 ≤54Gy
放射防护常识
基本原则
1.放射实践的正当化
任何伴有电离辐射的实践所获得的利益必须大于所付出 的代价。 2.放射防护的最优化 任何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射。在谋求 最优化时，应以最小的防护代价，获取最佳的防护效果， 不能追求无限地降低剂量。 3.个人剂量限值 所有实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限值标准。
放射物理与防护全套
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半衰期： 放射性核素的数目减少到原来的一半所需要的时间称之。
放射性活度 ： 单位时间内原子核衰变的数目称为放射性活度(radioactivity)， 简称活度。
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第二章 X线的产生
一、X线的发现 X线是德国著名物理学家伦琴于1895年11月8日发现的。 X线的发现在科学史上是个极其重大的事件，它给人类历 史和科技发展带来巨大的影响，并由此开创了物理学和 影像医学的崭新时代。
散射。散射对测量及防护都有一定程度的影响。
4、韧致辐射 电子在介质中受到阻滞、急剧减速时，将部分能量转化为
电磁辐射(即X射线)，称为韧致辐射，又称连续辐射。
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（二）连续X线 对X线管发出的X线进行光谱分析，发现它由两种成分组
成，一种X线谱是连续的，称为连续X线；另一种则是线状 的，称为特征X线。可见X线是由这两种成分组成的混合射 线。
X线成像技术与后来发展起来的核医学成像、超声成 像、X线CT、磁共振成像、热图像、介入性放射学和内 镜等技术共同组成现代医学影像学的崭新领域。
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二、X线的产生条件
电子源 使电子在某个空间高速运动 靶
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三、X线产生装置
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电离：电子吸收了足够大的能量而摆脱原子核的束缚而成 为自由电子。
放射的名词解释
放射的名词解释放射，是一个科学术语，广泛应用于不同领域，如物理学、医学、地球科学以及工程学等。
放射可指物质或能量向外传播的过程，其背后的原理和应用十分多样。
本文将以放射的不同含义为线索，探讨其在不同领域中的意义和应用。
一、物理学领域中的放射现象在物理学领域，放射是指物质或能量由一个点向其周围空间传播的过程。
这种传播过程可以是波动性的，如光波的传播，也可以是粒子性的，如α粒子、β粒子的放射。
放射现象是由原子核或原子中的粒子释放出来，并以高速度经空间传播的过程。
放射现象是研究原子核结构、放射性衰变和核反应的重要科学基础。
二、医学领域中的放射技术在医学领域，放射技术是一种常见的诊断和治疗手段。
医学放射技术主要利用了不同类型的辐射源，如X射线、γ射线和β射线等，通过对人体组织的透视和成像，对疾病的诊断和治疗进行有效的观察和干预。
放射技术在医学影像学中广泛应用，如X射线透视、计算机断层扫描、磁共振成像等，为医生提供了重要的诊断依据。
此外，放射技术在肿瘤治疗中也发挥着重要作用，如放疗和核医学治疗等。
三、地球科学领域中的放射现象在地球科学领域，放射现象表现为自然界中的地球放射和宇宙射线。
地球放射是指地球内部放射性物质的辐射，如地壳中的铀、钍、钾等元素的衰变释放出的辐射。
这种放射现象不仅为地质勘探和矿产资源调查提供了重要手段，还对环境和人类健康产生着影响。
宇宙射线则是指来自宇宙空间的高能粒子辐射，这种放射现象能够穿透地球大气层，对大气层研究和宇航员健康监测有着重要意义。
四、工程学领域中的放射技术在工程学领域，放射技术广泛应用于物质检测、材料分析、工业无损检测等领域。
工程放射技术通过利用辐射源，对材料或产品进行检测和分析，以达到质量控制和安全评估的目的。
例如，射线检测技术可以用于工业产品的内部缺陷检查，如焊接接头的质量、钢铁材料的厚度等。
这些应用展示了放射技术在工程领域中的广泛用途和重要性。
综上所述，放射在不同领域中都有不同的含义和应用。
第一章放射物理基础
④若一种核素同时发生n 种类型的核衰变，则 多种衰变同时进行，互不影响：
1 2 n
半衰期:放射性核的数量因发生自发核衰 变而减少到原来核数一半所需的时间
N0 2
N0eT
可得：T ln 2 0.693
用半衰期表示衰变方程:
对递次衰变系列(T1»Ti, i=2,3,···)，有：
1N1 2 N 2 n N n
暂时平衡(transient equilibrium)
条件：
T1
T2 1
2
t 7 T1T2 T1 T2
结果： N 2 1 N1 2 1
A2 2 A1 2 1
1、卢瑟福的原子模型
α 粒子的散射实验
目的：检验汤姆逊模型的正确性 原理：带电粒子射向原子,探测出射粒子的角 分布。
实验装置和模拟实验
R:放射源； F:散射箔； S:闪烁屏； M：显微镜
B:圆形金属匣
（a)侧视图
(b)俯视图
α 粒子：放射性元素发射出的高速带电粒 子，其速度约为光速的十分之一，带+2e的 电荷，质量约为4MH。
吸收能量
核外电子从一个电子 层跃迁到另一个电子 层时，吸收或释放一 定的能量，就会吸收 或释放一定波长的光，
释放能量
所以得到线状光谱。
电子在原子中如何分布？
密集的、带正电荷的原子核包含了原子的大部分质量，它被 带负电荷的电子包围
电子在原子中如何分布？
原子核外的电子是分层排布的，每一层都 可以叫做能层，可以分为K.L.M.N.O.P.Q这 7个能层，每个能层最多能排2n2个电子，每 个能层又可以为多个能级。
《放射物理与防护》知识重点
第一章 X射线第一节、X线的发现：1895年德国伦琴发现X射线。
1896年法国贝克勒尔在钠盐中发现天然放射性。
1901年，居里夫人发现了镭，之后又发现了钋。
X射线的用途：1.医学（影像学）领域：核医学成像、X—CT、磁共振成像、热图像、介入性放射学、内镜技术。
2.工业领域：晶体结构分析、工业探伤、货运集装箱、透视检查、科学研究、半导体、机械加工第二节、X线的本质与特性X线属电离辐射，与可见光、红外线、紫外线、γ射线完全相同，都是电磁波，只是X线的波长很短。
X射线的本质属于电离辐射。
频率为3*1016——3*1020Hz,波长为10--10-3nm.X线的本质：（一）具有波动性1、干涉、衍射现象2、偏振现象3、反射现象4、折射现象主要表现在以一定的波长和频率在空间传播，它是一种横波，其传播速度在真空中与光速相同。
（二）具有粒子性X射线的粒子性能解释X射线的光电效应、荧光作用、电离作用等过程。
（三）具有波粒二象性1、在X线传播时，突出表现了它的波动性，具有频率和波长，并有干涉、衍射等现象。
2、X线在与物质相互作用时，则突出表现了它的粒子特征，具有能量、质量和动量。
X线的基本特性：P29（一）物理特性1、X线是直线传播的不可见电磁波。
2、X线不带电，它不受外界磁场或电场的影响。
3、有穿透性：由于人体不同组织或器官的密度和元素构成不同，造成穿透人不同部位X线强弱的差异，这正是X线透视、摄影和CT检查的物理学基础，也是选择屏蔽防护材料和滤过板材料的依据。
按人体组织对X射线透射性能的不同分为四类：易透性组织较易透性组织中等透射物质不易透射性组织气体脂肪组织结缔组织骨骼肌肉组织软骨血液4.荧光作用5.电离作用6.热作用（二）X线化学特性1、感光作用：可使胶片乳剂感光，能使很多物质发生光化学反应。
2、着色作用：铅玻璃、水晶等物质经大剂量X线长期照射后，其结晶体脱水改变颜色。
（三）生物效应特性X线是电离辐射，生物细胞特别是增殖性强的细胞，经一定量的X线照射后，可以产生抑制、损伤、甚至坏死。
医学放射物理学
医学放射物理学医学放射物理学是医学物理学的一个重要分支，主要涉及医学影像和放射性物质的物理学特性及应用。
本文将依次介绍X射线和CT成像、核磁共振、放射性衰变、辐射剂量与风险、辐射防护、放射性同位素以及粒子束与光子束等主题。
1.X射线和CT成像X射线和CT成像是一种常用的医学影像技术，其原理基于X射线在人体组织中的衰减特性。
X射线束穿透人体组织，不同组织对X射线的吸收程度不同，从而在探测器上形成投影。
通过计算机重建技术，可以将这些投影重构为人体内部结构的二维或三维图像。
X射线成像具有较高的空间分辨率，可用于诊断骨折、肺炎等疾病。
然而，长期暴露于X射线可能导致皮肤损伤、白内障等不良后果。
2.核磁共振核磁共振（MRI）是一种基于原子核自旋磁矩的影像技术。
在强磁场中，氢原子核（或其他核）的自旋磁矩会发生进动，通过施加射频脉冲，可以改变它们的进动频率。
通过检测这些频率的变化，可以获得关于人体内部结构和化学物质分布的信息。
MRI具有很高的软组织分辨率，适用于脑部、关节等部位的疾病诊断。
然而，某些情况下，MRI可能受到磁铁、金属植入物等干扰。
3.放射性衰变放射性衰变是指放射性核素自发地释放出射线并转变为另一种核素的过程。
医学上常用的放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变等。
放射性衰变过程中释放出的射线可用于治疗肿瘤、杀死癌细胞等。
同时，不当的放射性衰变应用可能导致皮肤损伤、恶心、呕吐等不良反应。
4.辐射剂量与风险辐射剂量是指单位质量物质所吸收的能量，单位为戈瑞（Gy）或拉德（rad）。
长期暴露于高剂量辐射可能导致癌症、遗传变异等不良影响。
国际辐射防护委员会（ICRP）提出了辐射防护的基本原则，即确保辐射风险最小化，并尽量减少不必要的辐射照射。
在实际工作中，需根据具体情况权衡辐射剂量与患者健康的关系，以获取最大的治疗效益。
5.辐射防护辐射防护旨在降低或消除辐射对人类和环境的危害。
在医学放射领域，辐射防护措施包括：使用低剂量技术、提高设备性能、优化诊疗流程、加强个人防护等。
辐射物理名词解释
原子核课程名词解释1.α衰变：放射性核素的原子核自发地放出α 粒子而变为另一种核素的原子核的过程称为α衰变。
2.条件 M Z>M Z-2+M HE3.α粒子的能量与核能级的关系：测量母核放射出来的α粒子的能量就能确定子核能级的能量值4.(1)测量出母核放射出来的α粒子的所有不同能量值(Eα)；5.(2)由公式 Q=(A/(A-4))Eα可分别求得相应的衰变能Q；6.(3)根据能量守恒定律可知，子核的各激发能级的能量为母核对应两组的衰变能之差7.β衰变：β衰变是指原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而变成另一个核素的原子核的过程8.β衰变的特点：β衰变发射出粒子的能量范围在几十KeV~几MeV。
β衰变与α衰变不同，它不仅在重核范围内能发生，在全部周期表的范围内都存在β放射性核素（β放射性核素遍及整个元素周期表）9.b - MX(Z,A)>M Y(Z+1,A) M X(Z,A)- M Y(Z+1,A)>2m E gui M X(Z,A)- M Y(Z+1,A)>w i/c210.核衰变与核反应的能级区别：核反应过程对原子核内部结构的扰动以及牵涉到的能量变化一般要比核衰变过程大得多。
11.核反应是获得原子能和放射性核的重要途径12.原子核反应：原子核与原子核，或者原子核与其它粒子（例如中子、γ光子等）之间的相互作用所引起的各种变化。
13.核反应是产生不稳定原子核的最根本途径。
14.发生核反应的条件：原子核或其它粒子（如中子、γ光子等）必须足够接近另一个原子核，一般须达到核力作用范围之内，即<10-12cm15.实现核反应的三个途径：(1) 用放射源产生的高速粒子去轰击原子核。
16.(2) 利用宇宙射线来进行核反应。
(3) 利用带电粒子加速器或反应堆来进行核反应。
17.特点：粒子种类多，能量范围大，且连续可调。
能量达几百MeV~GeV/A (单核子能量)，放射性束流技术。
第1章 放射物理和辐射剂量学
前言我们试图把这本书做为供大学毕业生或高年级大学生阅读的导论性的教程。
在Wisconsin大学，这本书属三个学分的课程：医学物理学501—放射物理学和剂量学（它由大约45个学术讲座和15个课题讨论会组成，每次讨论会长50分钟）。
通过大家在一起轻快的活动和在另外的时间计划安排的考试，书中的技术资料足可以填满一学期的课时。
章节的内容作了精心设计，授课由第1章一直到第16章顺次进行。
写这本书基于了这样的假定，即：学生以前已学过积分学和原子物理或现代物理。
这样：凡是需要之处便可以应用积分而不用其他可勉强代用的东西，而且，本书也没加设旨在复习原子结构和基本粒子知识的导论性的章节。
如果需要，可以阅读例如John和Cunningham的书“The physics of Radiology”(第三版或第四版)的第一章以对相关知识做补救性的复习。
本课本在处理方法上即实用又经典，但不一定非要按基本原理建立方程式不可，Anderson(1984)在他的力著“Absorption of Ionizing Radiation”中常常是这样做的。
遗漏的细节及与相互作用过程相关的公式推导可以在那里找到，或在最近由Krieger出版的Robley Erans的无以伦比的经典之著“The Atomic Nucleus”中找到。
在写这本书时，一个有争议的问题是如何界定它的范围以使它既能与一个学期中所教授的系统连贯的课程适配，又不至于扩展到不切实际的乃至不能出版的长度。
作为一个课本，为了使用方便起见，它必须集成一单卷册，因为，它不企图成为一本像Attix、Roesch和Tochilin所出版的三卷套的“辐射剂量学”（Radiation Dosimetry 第二版）那样的广泛综合包罗万象的参考书。
尽管在某些教程中，论文是从教科书的目的要求而集，但它从不意味着与一篇参考文献有什么区别。
在界定本教科书的范围时，下面的课题领域大多略去，这些课题University of Wisconsin Department of Medical Physics（威斯康辛大学医学物理系）是做为单独的教程而讲授的，被略去的课题领域有：辐射治疗物理学、核医学、放射诊断物理学、保健物理（辐射防护）和放射生物学。
医学放射物理学专业
医学放射物理学专业
医学放射物理学专业是一个应用物理学的分支，是研究医疗应用中的辐射与物质相互作用及其影响的学科。
其研究内容包括医用放射源的物理特性、辐射剂量学、辐射防护、医用成像技术、放射治疗技术等方面。
医学放射物理学是医学领域不可或缺的一部分，它为医疗保健提供了很多重要的技术手段。
医用成像技术如X射线、CT、MRI等已经成为现代医学的常规检查手段，而放射治疗则是治疗癌症等疾病的重要手段。
而这些技术的实现离不开医学放射物理学的研究和应用。
医学放射物理学专业的学生需要具备扎实的物理学和数学基础，同时还需要具备严谨的科学研究精神和敏锐的实验观察能力。
毕业后可以在医疗机构、科研机构、医疗器械企业等行业从事相关工作，为医学事业的发展做出贡献。
- 1 -。
放射物理与防护课件
放射工作人员培训与教 育
放射工作人员培训内容与方法
放射物理基础知识：了解放射物理的基本原理和概念， 如放射性衰变、辐射类型等。
事故应急处理：了解如何应对放射事故和紧急情况，包 括应急响应程序、事故报告制度等。
辐射防护原理：掌握辐射防护的基本原理和原则，如时 间防护、距离防护、屏蔽防护等。
法律法规与标准：熟悉与放射工作相关的法律法规和标准，如 《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、《电离辐射防护 与辐射源安全基本标准》等。
放射工作人员继续教育与职业发展
培训目标：提高放射工作人员的专业技能和知识水平，确保安全操作 培训内容：涵盖放射物理、防护、设备操作等方面的知识 培训方式：采用线上和线下相结合的方式，包括理论授课和实践操作 职业发展：鼓励放射工作人员不断学习和进修，提高职业素养和竞争力
放射防护设备与设施管 理
放射防护设备选型与配置原则
单击此处输入你的正文，请阐述观点
放射防护设备运行维护与保养规范
设备定期检查：确保设备正常运行，及时发现并解决问题 设备保养规范：定期对设备进行保养，延长设备使用寿命 设备故障处理：对设备故障进行及时处理，确保设备正常运行 设备操作规范：规范操作设备，确保设备安全可靠运行
放射防护设备故障排除与维修策略
放射实践操作流程
操作步骤：摆位、定位、调整参数、 开始放射治疗
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安全防护：佩戴防护用品、设置安 全距离、控制辐射剂量
注意事项：避免重复照射、注意保 护正常组织、及时记录
放射实践操作注意事项
严格遵守操作规程，确保设备安全运行 佩戴个人防护用品，减少辐射暴露 定期进行设备维护和检查，确保设备性能良好 遵循安全操作流程，避免意外事故发生
放射物理与防护知识点总结
放射物理与防护知识点总结放射物理与防护是研究放射性物质及其与人体相互作用的科学领域。
在这个领域中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
1. 放射性物质的性质：放射性物质具有不稳定的原子核，会自发地放射出射线或粒子。
常见的放射性物质包括铀、钚、镭等。
2. 放射线的分类：放射线可分为阿尔法射线、贝塔射线和伽马射线。
阿尔法射线是带有正电荷的粒子，贝塔射线可以是带有正电荷的粒子或是带有负电荷的电子，伽马射线是无电荷的电磁波。
3. 辐射剂量的度量：用剂量当量（rem）或居里（Ci）来度量放射线对生物体的影响程度。
剂量当量表示吸收的辐射剂量的生物效应，而居里则表示放射性物质的放射活度。
4. 放射性物质的辐射防护：辐射防护的目的是最小化人体接受的辐射剂量。
常见的防护方法包括时间限制、距离保护和屏蔽措施。
尽量减少暴露时间、增加与放射源的距离以及使用合适的屏蔽物可以有效降低辐射剂量。
5. 放射性废物管理：放射性废物是指产生过程中或使用放射性物质后产生的固体、液体或气体废物。
正确的管理和处理放射性废物是确保人员和环境安全的重要环节。
常用的处理方法包括封存、中转、转运和最终处置。
6. 放射性影像学：放射性影像学是一种利用放射性物质在人体内的分布和代谢来进行诊断和治疗的方法。
常见的放射性影像学包括X射线摄影、断层扫描和正电子发射断层扫描。
总之，放射物理与防护是一个涉及到放射性物质与人体相互作用的综合性学科。
了解和掌握这些知识点对于正确处理和管理放射性物质以及保护人体健康至关重要。
同时，还需要注意法律法规和相关标准，以确保放射性物质的使用和处理符合安全要求。
参考的放射物理的名词解释
参考的放射物理的名词解释放射物理是研究放射性物质的行为以及与射线的相互作用的学科。
在日常生活中，我们常常听到一些与放射性相关的名词，但是并不一定了解它们的具体含义。
本文将解释一些常见的放射物理名词，帮助读者更好地理解放射性和射线的特性。
1. 放射性物质（Radioactive Material）放射性物质指具有放射性的元素或化合物。
这些物质会自发地发射高能射线，如α粒子、β粒子和γ光子。
常见的放射性物质包括铀、铅、钚等。
放射性物质在核能产业、医学影像等领域有广泛应用。
2. 辐射（Radiation）辐射是指放射性物质发射的射线或粒子在空间传播的过程。
辐射分为离子辐射和非离子辐射两种。
离子辐射由具有电荷的粒子组成，包括α粒子、β粒子等。
非离子辐射由电磁波构成，如紫外线、X射线和γ射线等。
3. 辐射剂量（Radiation Dose）辐射剂量是表征个人暴露于辐射源时所接收到的辐射能量的量度。
常见的辐射剂量单位是希沃特（Sievert，在国际制中）或雷姆（Rem，在美国制中）。
辐射剂量与辐射源距离、辐射种类和持续时间等因素有关。
4. 本底辐射（Background Radiation）本底辐射是指环境中自然存在的辐射。
地球大气中存在天然放射性核素，如钾-40、铀-238等，也有宇宙辐射来自太阳和宇宙射线。
此外，人类活动也会产生人造放射性核素，如核试验、核能发电厂等。
5. 放射性衰变（Radioactive Decay）放射性同位素是指拥有不稳定核的元素。
放射性衰变是指放射性核素自发地转变为另一种稳定或不稳定核的过程。
在衰变过程中，放射性核素会释放出射线或粒子，并伴随着能量损失。
6. 半衰期（Half-life）半衰期是指放射性核素衰变到一半的时间。
放射性核素的半衰期可以从几微秒到几十亿年不等。
通过了解半衰期，可以预测辐射源的活性衰减速率，并评估辐射的风险。
7. 辐射防护（Radiation Protection）辐射防护是为了减少人类暴露在辐射源附近所带来的辐射危害。
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电子束的基本特性
• Ds：入射线表面剂量，以表面下 Ds：入射线表面剂量，以表面下0.5mm处的剂 处的剂 量表示。 量表示。 • Dm：最大剂量点剂量 Dm： • Dx ：X射线剂量 射线剂量 • Tt(R85)：治疗深度，即确定为治疗剂量的 Tt(R85) 治疗深度， • 特定值， 特定值，如85% Dm值，该点的 值 • 深度。 深度。
X 线 治 疗 机
• T为电子的动能（Mev）， 为靶物质的 为电子的动能（ ），Z为靶物质的 为电子的动能 ）， 原子序数（钨靶Z＝ ） 原子序数（钨靶 ＝74）
钴 － 60 治 疗 机
• 结构：①放射源 结构： • ②源客器及防护机头 • ③遮线照装置 • ④准直器 • ⑤支持系统及其附属电子设备
快中子、 快中子、X线放射敏感性随机 细胞周期的变化
照射野及有关名词定义
• 放 射 源（S）：一般规定为放射前表面 ）：一般规定为放射前表面 的中心，或产生辐射的靶面中心。 的中心，或产生辐射的靶面中心。 • 射 野 中 心 轴：表示射线束的中心对称 轴线。临床上一般用放射源S穿过照射野 轴线。临床上一般用放射源 穿过照射野 中心的连线作为射野中心轴。 中心的连线作为射野中心轴。
Bragg 峰
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• 放射敏感性 • ╱ OER—高LET＜低LET 高 ＜ 对含氧状态的依赖性） （对含氧状态的依赖性） OER—高LET＜低LET 高 ＜ （对含氧状态的依赖性） 对含氧状态的依赖性） • ╲ SLD修复 高LET＜低LET 修复—高 修复 ＜ 乏氧细胞） （乏氧细胞）
• R50：半峰值深度 R50：半峰值深度(HVD) • Rp：电子束的射程 Rp： • Rq：定义为深度剂量曲线上，过剂量跌 Rq：定义为深度剂量曲线上， 落最陡点切线与Dm水平线交点的深度。 水平线交点的深度。 落最陡点切线与 水平线交点的深度
• • 剂量分布 •
剂量建成区 剂量跌落区 X射线污染区 射线污染区
剂量建成区的物理原因
• (1)当高能 当高能x(γ)线入射到人体成或体模时，从体 线入射到人体成或体模时， 当高能 线入射到人体成或体模时 表或皮下组织产生高能次级电子； 表或皮下组织产生高能次级电子； • (2)这些高能次级电子要穿过一定的组织深度耗 这些高能次级电子要穿过一定的组织深度耗 尽能量后才停止； 尽能量后才停止； • (3)由于 由于(1)(2)两个原因，造成在最在电子射程 两个原因， 由于 两个原因 范围内， 范围内，由局能次级电子产生的吸收剂量随组 织深度增加而增加， 织深度增加而增加，并能在电子最大射程附近 达到最大。但是由于高能X(γ)线的强度随组织 达到最大。但是由于高能 线的强度随组织 深度增加而按指数和反平方定律减少，造成产 深度增加而按指数和反平方定律减少， 生的高能次级电子数随深度增加而减少， 生的高能次级电子数随深度增加而减少，其总 效果，在一定深度(建成区深度 以内， 建成区深度)以内 效果，在一定深度 建成区深度 以内，总吸收 剂量随深度而增加。 剂量随深度而增加。
百分深度剂量
• 定义：PDD定义为射野中心轴上某一深度 厘 定义为射野中心轴上某一深度d厘 定义： 定义为射野中心轴上某一深度 米处的吸收剂量Dd与参考点深度 处剂量Dd0 与参考点深度d0处剂量 米处的吸收剂量 与参考点深度 处剂量 之比的百分数： 之比的百分数： • 对≤400kvX线：PDD＝ 400kvX线 PDD＝ • Dd • ×100 • Ds • 对高能X（γ）射线：PDD＝ 对高能X 射线：PDD＝ • Dd • ×100 • Dm
X（γ）线照射
• • • • • • 单野照射： 单野照射： 成角照射 两野照射： 两野照射： 对穿照射 三野照射： 三野照射： 相邻野设计： 相邻野设计：
体内、外照射的区别
• ①体内照射治疗距离短； 体内照射治疗距离短； • ② 体外照射只有少部分能量达到组织 ， 体外照射只有少部分能量达到组织， 体内照射则相反； 体内照射则相反； • ③ 体外照射需选择不同能量的射线和复 静照射技术； 静照射技术； • ④体内照射某区剂量分布的均匀性运动 比外照射肿瘤区（ 肿瘤区（GTV） ） 靶区（ 靶区（CTV） ） 计划区（ 计划区（PTV）：90% ） 治疗区（ ） 治疗区（TV）：80% 照射区（ ）： ）：50% 照射区（IV）：
外照射技术的分类
高能电子束照射
• • • • • 剂量建成区： 剂量建成区： 治疗区： 治疗区： 剂量跌落区： 剂量跌落区： 电子束能量可近似可选为： 电子束能量可近似可选为： E0≈3×ｄπ＋2－3（Mev） × ＋ － （ ）
• 源皮距 （ SSD ） ： 表示射线源到模体表 源皮距（ SSD） 面照射野中心的距离。 面照射野中心的距离。 • 源瘤距 （ STD ） ： 表示射线源沿射线中 源瘤距（ STD） 心轴到肿瘤内所考虑点的距离。 心轴到肿瘤内所考虑点的距离。 • 源轴距（SAD）：表示射线源到要机器 源轴距（SAD）： ）：表示射线源到要机器 等中心的距离。 等中心的距离。
• 治疗比：正常组织耐受量和肿瘤致死之 治疗比： 比。 • 如精原细胞瘤：肠管耐受量 如精原细胞瘤：肠管耐受量5000cay • 精原细胞瘤致死剂量 2500cay • 治疗比＞ 治疗比＞1 • 畸型瘤致死量 畸型瘤致死量10000cay，治疗比＜1 ，治疗比＜
• 实验证明，肿瘤剂量若有近似10%的增 实验证明，肿瘤剂量若有近似 的增 肿瘤控制率（ 加，肿瘤控制率（TCP）几乎有 倍的增 ）几乎有5倍的增 增加到75%） 加（从15%增加到 增加到 ）
• 参考点（P）：规定模体表面下射野中心轴上 参考点（ ）：规定模体表面下射野中心轴上 某一点为剂量计算或测量参考的点， 某一点为剂量计算或测量参考的点，表面到参 考点的浓度称为d。 以下X线 考点的浓度称为 。400kv以下 线，参考点取 以下 在模体表面（=0），对高能X线或 射线点取直 在模体表面（ ），对高能 线或γ射线点取直 ），对高能 线或 模体表面下射野中心轴上最大剂量点位置( 模体表面下射野中心轴上最大剂量点位置 d0= dm)，该位置随能量确定。 ，该位置随能量确定。 • 照射野 （ A） ： 表示射线束经准直器后垂直通 照射野（ 过模体的范围， 过模体的范围，它与模体表面的截 面大小表示 照射野的面积。临床剂量学中规定模体内50% 照射野的面积。临床剂量学中规定模体内 同等剂 量曲线的延长线交于模体表面的区域定 为照射野的大小。 义 为照射野的大小。 • 校 准 点（C）：在中心轴上指定的测量深度。 ）：在中心轴上指定的测量深度 在中心轴上指定的测量深度。 模体表面到校准点深度称dc。 模体表面到校准点深度称 。
• 肿瘤致死量（TCD）： 肿瘤致死量（TCD）： • 将达到95%的肿瘤控制率所需要的剂量 将达到 的肿瘤控制率所需要的剂量 （TCD95）定义为肿瘤致死量。 ）定义为肿瘤致死量。 • TD5/5 ： 最 小 的 器 官 损 伤 剂 量 ， 指 在 所 有 TD5 用标准治疗条件的肿瘤病人中， 用标准治疗条件的肿瘤病人中， 治疗 后5年，因放射造成严重放射 年 损伤的病 人不超过5%。 人不超过 。 • TD50/5：最大的器官损伤定义为 TD50/ 最大的器官损伤定义为TD50/5, • 表明在所有用标准治疗条件的肿 瘤病人中， 治疗后5年 瘤病人中 ， 治疗后 年 ， 因放射 造成 50%。 严重放射损伤的病人不超过 。
临床剂量学原则
• （1）肿瘤剂量要求准确 ） • （ 2） 治疗的肿瘤区域内 ， 剂量分布要均匀 ， ） 治疗的肿瘤区域内， 剂量分布要均匀， 剂量变化梯度不能超过10%，即要达到 剂量变化梯度不能超过 ，即要达到90%的 的 剂量分布。 剂量分布。 • （ 3） 射野设计要尽是提高治疗区域内剂量 ， ） 射野设计要尽是提高治疗区域内剂量， 降低照射区正常组织受量。 降低照射区正常组织受量。 • （4）保护肿瘤周围重要器官免受照射，至少 ）保护肿瘤周围重要器官免受照射， 不能使它们接受超过其耐药量的范围。 不能使它们接受超过其耐药量的范围。
钴－60γ 钴－60γ线的特点：
• 与深部 线机（200～400kv）相比的优点： 与深部x线机 线机（ ～ ）相比的优点： • ①穿透力强 • ②保护皮肤 • ③骨和软组织有同等的吸收剂量 • ④旁向散射小 • ⑤经济可靠
钴 － 60 半 影 问 题
医用加速器
高 LET 射 线
• 低LET射线： 射线： 射线 • 深部x线 深部 线 、 钴 － 60γ线 、 加速器的 线 、 电 线 加速器的x线 子及其特点是在组织中治着次级粒子经迹上的 线性能量传递（简称LET）较小， 线性能量传递（简称LET）较小，一般称之为 射线。 对乏氧细胞和Go期细胞作用小 低LET射线。(对乏氧细胞和 期细胞作用小 。 射线 对乏氧细胞和 期细胞作用小)。 • 高LET射线： 射线： 射线 • 指快中子、 质子、 负介子以及氦 负介子以及氦、 指快中子 、 质子 、 π负介子以及氦 、 碳 、 氖等重粒子。 氮、氧、氖等重粒子。
放射物理
放射源主要有三类： 放射源主要有三类：
• • • 射线； ①α、β、γ射线； 、 、 射线 ②χ线； 线 电子束、 质子束、 中子束、 ③ 电子束 、 质子束 、 中子束 、 负 π 介子束， 以及其他粒子束等。 介子束， 以及其他粒子束等。
• 照射方式： 照射方式： • 体外远距离照射，简称外照射； ①体外远距离照射，简称外照射； • 近距离治疗； ②近距离治疗； • ③内用同位素治疗