医学物理-肿瘤放射治疗医学课件
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医学物理学在放射治疗中的应用
医学物理学在放射治疗中的应用放射治疗是一种广泛应用于癌症治疗的方法，其基本原理是利用高能辐射杀死癌细胞。
放射治疗的成功取决于许多因素，包括肿瘤的类型和位置、放射源的选择和传递、辐射剂量、临床目标体积的定义以及治疗计划的设计等。
医学物理学提供了相关的理论和技术支持，保证放射治疗的准确性和有效性。
本文将根据医学物理学在放射治疗中的应用特点进行分类讨论。
肿瘤体积的测量和计算肿瘤体积的测量对于放射治疗计划设计至关重要。
医学物理学技术包括磁共振成像、计算机断层扫描和超声成像等，可以用于测量和计算肿瘤体积和周围重要组织的结构。
通过这些手段可以确定肿瘤与正常组织的边界，进而提高治疗的精度和准确性。
同样，这些技术可以根据肿瘤的生长、收缩或移动对治疗计划进行实时调整。
辐射计划设计治疗计划是指在确定明确的肿瘤体积范围和重要组织结构后，制定用于治疗肿瘤的辐射计划。
这个过程需要根据肿瘤体积、位置和周围有关组织的辐射敏感性等因素来确定放射源在体内最佳的位置和辐射剂量。
医学物理学可以提供辐射计划设计所需的技术支持，如辐射计算、模拟和验证等。
辐射治疗控制放射治疗控制是指确保病人治疗前、中、后的辐射剂量和治疗方法的准确性、稳定性和可重复性。
正确的放疗计划和技术支持可以保证核素的定位、辐射源的选择和配置、辐射剂量的控制、设备状态的监测和维护等。
同时，还可以通过实时监测拍摄、计量和记录等方式，进一步验证放射治疗的有效性和可靠性。
放射性质量保证一旦计划制定并开始施行放射治疗，就需要对辐射质量进行严格的质量保证。
这包括严密的设备管理和校准、放射监测和防护、剂量测量和控制等。
医学物理学通过参与放射治疗工艺和质量保证体系的设计、监督、维护和改进，确保治疗的安全和效果。
总结医学物理学在放射治疗中扮演着至关重要的角色。
通过技术手段和科学理论的支持，它保障了治疗计划准确性、治疗控制完整性和辐射质量的稳定性。
在放射治疗中，不断提高技术水平，促进化疗的精度和安全性将是医学物理学未来的发展方向。
放射物理学PPT课件
第29页/共47页
立体定向适形放射治疗 立体定向适形放射治疗是一种精确的放射治疗技术，
在肿瘤靶体积受到高剂量照射的同时，其肿瘤靶体 积以外的正常组织则受到较低剂量的照射。
CT扫描机激光 定位系统
第30页/共47页
适形治疗(Conformal Therapy)是一种提高治疗增益的较为有效的物理措施。适形放射治 疗为一种治疗技术，使得：高剂量区的形状在三维方向上与靶区（病变）的形状一致。 从这个意义上讲，学术界将它称为三维适形放射治疗(3DCRT)
A第射32野页形/共状47适页 形
B射野内强度调节
适形放射治疗的分类 经典适形放射治疗 （Classical Conformal Radiation Therapy） 只满足第一个必要条件 调强适形放射治疗 （Intensity--Modulated Radiation Therapy, IMRT） 同时满足两个必要条件
第1页/共47页
➢ 约60-70%的恶性肿瘤病人在病程中的某一阶段要使用放疗。 ➢ 放疗疗效肯定,据1998年WHO统计, 目前有45%的恶性肿瘤可以治愈(手术
治愈22%,放疗治愈18%,化疗治愈5%)。
第2页/共47页
✓ 口咽、舌根、扁桃体癌的放疗治愈： 37%～53%，
✓ 上颌窦、鼻腔筛窦癌：
• 晚期癌症病人有明显的恶病质，如消瘦、脱水、营养状 况极差，无法进行放疗者可作为绝对禁忌证。
• 食管癌已穿孔，腔内合并大量积液，肺癌合并大量癌性 胸水，肝癌合并大量腹水等均应作为禁忌证。
• 对放射线不敏感的肿瘤，如软组织肉瘤：纤维肉瘤、平 滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、脂肪肉瘤、滑膜肉瘤、成骨肉 瘤、神经纤维肉瘤及黑色素瘤等应视为相对的禁忌证。 一般不做放疗。
立体定向适形放射治疗 立体定向适形放射治疗是一种精确的放射治疗技术，
在肿瘤靶体积受到高剂量照射的同时，其肿瘤靶体 积以外的正常组织则受到较低剂量的照射。
CT扫描机激光 定位系统
第30页/共47页
适形治疗(Conformal Therapy)是一种提高治疗增益的较为有效的物理措施。适形放射治 疗为一种治疗技术，使得：高剂量区的形状在三维方向上与靶区（病变）的形状一致。 从这个意义上讲，学术界将它称为三维适形放射治疗(3DCRT)
A第射32野页形/共状47适页 形
B射野内强度调节
适形放射治疗的分类 经典适形放射治疗 （Classical Conformal Radiation Therapy） 只满足第一个必要条件 调强适形放射治疗 （Intensity--Modulated Radiation Therapy, IMRT） 同时满足两个必要条件
第1页/共47页
➢ 约60-70%的恶性肿瘤病人在病程中的某一阶段要使用放疗。 ➢ 放疗疗效肯定,据1998年WHO统计, 目前有45%的恶性肿瘤可以治愈(手术
治愈22%,放疗治愈18%,化疗治愈5%)。
第2页/共47页
✓ 口咽、舌根、扁桃体癌的放疗治愈： 37%～53%，
✓ 上颌窦、鼻腔筛窦癌：
• 晚期癌症病人有明显的恶病质，如消瘦、脱水、营养状 况极差，无法进行放疗者可作为绝对禁忌证。
• 食管癌已穿孔，腔内合并大量积液，肺癌合并大量癌性 胸水，肝癌合并大量腹水等均应作为禁忌证。
• 对放射线不敏感的肿瘤，如软组织肉瘤：纤维肉瘤、平 滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、脂肪肉瘤、滑膜肉瘤、成骨肉 瘤、神经纤维肉瘤及黑色素瘤等应视为相对的禁忌证。 一般不做放疗。
《医学物理学》课件
超声治疗技术
利用低频超声波产生的热效应和非热效应，促进血液循环、缓 解疼痛、促进组织修复等。
医学仿真技术
医学模拟教学
利用模拟病人、虚拟现实等技术，为医学生提供逼真的临床实践 环境，提高其临床技能和诊断能力。
手术仿真训练
利用虚拟现实技术模拟手术过程，让医生在模拟环境中进行手术 训练，提高手术技能和操作水平。
波函数与概率密度
描述了微观粒子的状态和概率分布 。
量子态与测量
描述了量子态的测量和塌缩，以及 与经典物理学的区别。
波动与振动
波动的基本性质
如波形、波长、频率等。
简谐振动
描述了振动的周期性和振幅等特征。
波动方程与传播速度
声波与超声波
描述了波动方程的建立和波的传播速度。
探讨了声波的传播、反射、折射等特性，以 及超声波的应用。
色散与干涉
描述了光的干涉和衍射现象，以及 与波动理论的联系。
激光与全息技术
介绍了激光的产生和应用，以及全 息技术的原理和应用。
声学
声波的基本性质
如声压、声强、声阻抗等。
声音的传播
描述了声音在不同介质中传播的特性，如速度、反射、折射等。
声源与声辐射
探讨了声源的特性和声波的辐射和散射。
03
医学物理学的基本理论
MRI（核磁共振成像）技术
利用磁场和射频脉冲，使人体内的氢原子发生 共振，根据共振信号形成图像，对神经系统、 肌肉等软组织的病变进行诊断。
医学检测技术
生物电检测技术
01
利用电极采集人体表面电信号，评估心脏功能、肌肉活动等生
理状态。
生理参数检测技术
02
监测血压、心率、血氧饱和度等生理指标，为医生提供病人病
利用低频超声波产生的热效应和非热效应，促进血液循环、缓 解疼痛、促进组织修复等。
医学仿真技术
医学模拟教学
利用模拟病人、虚拟现实等技术，为医学生提供逼真的临床实践 环境，提高其临床技能和诊断能力。
手术仿真训练
利用虚拟现实技术模拟手术过程，让医生在模拟环境中进行手术 训练，提高手术技能和操作水平。
波函数与概率密度
描述了微观粒子的状态和概率分布 。
量子态与测量
描述了量子态的测量和塌缩，以及 与经典物理学的区别。
波动与振动
波动的基本性质
如波形、波长、频率等。
简谐振动
描述了振动的周期性和振幅等特征。
波动方程与传播速度
声波与超声波
描述了波动方程的建立和波的传播速度。
探讨了声波的传播、反射、折射等特性，以 及超声波的应用。
色散与干涉
描述了光的干涉和衍射现象，以及 与波动理论的联系。
激光与全息技术
介绍了激光的产生和应用，以及全 息技术的原理和应用。
声学
声波的基本性质
如声压、声强、声阻抗等。
声音的传播
描述了声音在不同介质中传播的特性，如速度、反射、折射等。
声源与声辐射
探讨了声源的特性和声波的辐射和散射。
03
医学物理学的基本理论
MRI（核磁共振成像）技术
利用磁场和射频脉冲，使人体内的氢原子发生 共振，根据共振信号形成图像，对神经系统、 肌肉等软组织的病变进行诊断。
医学检测技术
生物电检测技术
01
利用电极采集人体表面电信号，评估心脏功能、肌肉活动等生
理状态。
生理参数检测技术
02
监测血压、心率、血氧饱和度等生理指标，为医生提供病人病
临床医学肿瘤放射治疗学课件
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•73
第一节 鼻咽癌
临床症状 血涕、鼻堵，耳鸣、耳聋、听力减退、 头痛、面麻、复视及颈部淋巴结肿大是 鼻咽癌最常见的症状，晚期时可出现眼 睑下垂、眼球固定、吞咽活动不便、伸 舌偏斜、声哑、张口困难等症状
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•74
第一节 鼻咽癌
临床检查： 后鼻镜检查
前列腺癌
低度 敏感
胰腺癌
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•31
特点
需要高剂量照射 适形放疗
可取得较好疗效
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•32
不敏感
来源于间叶 组织肉瘤
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•33
特点
放疗仅作为手术 辅助治疗
或转移复发后 姑息治疗
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•34
肿瘤局部切除术后器官
完整性和功能保全的治疗
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•6
放射肿瘤学的历史
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•7
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•8
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•9
放射治疗的地位
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•10
45%
WHO
22%
18%
5%
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•11
放射性同位素放出的α， β，γ线；
放 X线治疗机和各类加速 射 器产生不同能量的X线； 源 各类加速器产生的电子
一般状况较差的病人， 给与较低剂量放疗，
达到缓解症状， 减轻痛苦、止痛止血
缓解梗阻。
•临床医学]肿瘤放射治疗学
•49
抑制肿瘤 细胞活性
1
控制肿瘤周 围微小病灶、
放射治疗技术ppt课件
颅外各系统恶性肿瘤：如鼻咽癌、肺癌、肺转移 癌、肝癌、胰腺癌、腹、盆腔单发转移癌等。
有些病变可单独采用FSRT给予肿瘤根治，多数 肿瘤需要与常规外照射配合，作为对肿瘤靶区追 加剂量的一种有效手段。
立体定向放疗的局限性
受肿瘤体积、形状限制 靶区边缘定位的精确度尚待提高 靶区周围重要组织放射耐受性有限
IMRT比常规治疗多保护15％～20％的正常组织， 同时可增加20％～40％的靶区肿瘤剂量。
促使 IMRT 得以实现的最重要的技术突破是强大 的计算机程序，这种高精度的放疗技术使肿瘤放 射治疗跨入了新时代。
普通放疗
调强放疗
乳腺癌
115% 110% 105% 100% 95% 90%
Wedges
调强放射治疗可以做到给肿瘤内不同区域以 不同的剂量（物理调强）。
目前影像学还不能提供上述细胞生物活动的 信息，随着影像学的发展，如PET、fMRI、 MRS、分子显像、基因显像等技术的出现，将 为今后肿瘤“生物调强”放射治疗奠定基础。
生物靶区示意图
在不远的将来，“生物调强”放疗技术 将使肿瘤放射治疗迈上新的台阶。
三维适形放射治疗（3DCRT）是立体定向放射治 疗技术的扩展。
利用多叶光栅或适形挡铅技术、将照射野的形状 由普通放疗的方形或矩形调整为肿瘤的形状。
使照射的高剂量区在人体内的三维立体空间上与 肿瘤的实际形状相一致。
提高了肿瘤的照射剂量，保护了肿瘤周围的正常 组织，降低放射性并发症，提高肿瘤的控制率。
44调强放疗普通放疗451151101051009590imrtwedges46前列腺癌4748igrtigrt是一种四维放射治疗技术它在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差在患者进行治疗过程中利用影像设备对肿瘤及正常器官进行实时监控并根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧追随靶区使之能做到真正意义上的精确治疗
有些病变可单独采用FSRT给予肿瘤根治，多数 肿瘤需要与常规外照射配合，作为对肿瘤靶区追 加剂量的一种有效手段。
立体定向放疗的局限性
受肿瘤体积、形状限制 靶区边缘定位的精确度尚待提高 靶区周围重要组织放射耐受性有限
IMRT比常规治疗多保护15％～20％的正常组织， 同时可增加20％～40％的靶区肿瘤剂量。
促使 IMRT 得以实现的最重要的技术突破是强大 的计算机程序，这种高精度的放疗技术使肿瘤放 射治疗跨入了新时代。
普通放疗
调强放疗
乳腺癌
115% 110% 105% 100% 95% 90%
Wedges
调强放射治疗可以做到给肿瘤内不同区域以 不同的剂量（物理调强）。
目前影像学还不能提供上述细胞生物活动的 信息，随着影像学的发展，如PET、fMRI、 MRS、分子显像、基因显像等技术的出现，将 为今后肿瘤“生物调强”放射治疗奠定基础。
生物靶区示意图
在不远的将来，“生物调强”放疗技术 将使肿瘤放射治疗迈上新的台阶。
三维适形放射治疗（3DCRT）是立体定向放射治 疗技术的扩展。
利用多叶光栅或适形挡铅技术、将照射野的形状 由普通放疗的方形或矩形调整为肿瘤的形状。
使照射的高剂量区在人体内的三维立体空间上与 肿瘤的实际形状相一致。
提高了肿瘤的照射剂量，保护了肿瘤周围的正常 组织，降低放射性并发症，提高肿瘤的控制率。
44调强放疗普通放疗451151101051009590imrtwedges46前列腺癌4748igrtigrt是一种四维放射治疗技术它在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差在患者进行治疗过程中利用影像设备对肿瘤及正常器官进行实时监控并根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧追随靶区使之能做到真正意义上的精确治疗
医用物理学PPT课件
片”,观察较厚样品的内部结构。将改变焦点 获得的一系列细胞不同平面上的图像叠加后, 可重构出样品的三维结构。
• 激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细胞形 态,也可以用于细胞内生化成分的定量分析、 光密度统计以及细胞形态的测量。
医学物理学
• LCSM 照片, • 绿色为微管 • 蓝色为细胞核,
医学物理学
➢ 超声波刀, ➢ 激光刀 ➢ γ射线刀等。
医学物理学
γ刀放射疗法:
医学物理学
γ射线刀
医学物理学
其它医学图象研究
1. 红外热像仪
(1)用于诊断乳腺癌、甲状腺及浅表肿瘤; (2)安装在眼底照相机上,研究眼底血液循环; (3)人体运动检测,运动员训练; (4)工业用途更广。
医学物理学
红外图象
医学物理学
• 最后,他们还有天赋的好运,其实与其说是一种好运, 倒不如说是一种高超的想像力。因为关于 DNA 的 x 射线衍射图片,只能提供一半的信息,另一半则来自于 研究者的想象力
医学物理学
• 富兰克林1920年生于伦敦, 她早年毕业于剑桥大学,专 业是物理化学。
• 1945年,当获得博士学位之 后,她前往法国学习 X 射 线衍射技术。
医学物理学
• 偏光显微镜 ( polarizing microscope)
用于检测具有 双折射性的物质, 如纤维丝、纺锤体、 胶原、染色体等;
光源前有偏振 片(起偏器),使进入 显微镜的光线为偏 振光,镜筒中有检 偏器 。
医学物理学
• 胆固醇液晶偏光显微镜照片 • 230℃ • 25℃
• 类似油柱状组织结构
相机:伪彩色成像,诊断脏器 的机能
正电子CT(PET) 单光子CT(SPECT)
二 维成像 二 / 三维成像
• 激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细胞形 态,也可以用于细胞内生化成分的定量分析、 光密度统计以及细胞形态的测量。
医学物理学
• LCSM 照片, • 绿色为微管 • 蓝色为细胞核,
医学物理学
➢ 超声波刀, ➢ 激光刀 ➢ γ射线刀等。
医学物理学
γ刀放射疗法:
医学物理学
γ射线刀
医学物理学
其它医学图象研究
1. 红外热像仪
(1)用于诊断乳腺癌、甲状腺及浅表肿瘤; (2)安装在眼底照相机上,研究眼底血液循环; (3)人体运动检测,运动员训练; (4)工业用途更广。
医学物理学
红外图象
医学物理学
• 最后,他们还有天赋的好运,其实与其说是一种好运, 倒不如说是一种高超的想像力。因为关于 DNA 的 x 射线衍射图片,只能提供一半的信息,另一半则来自于 研究者的想象力
医学物理学
• 富兰克林1920年生于伦敦, 她早年毕业于剑桥大学,专 业是物理化学。
• 1945年,当获得博士学位之 后,她前往法国学习 X 射 线衍射技术。
医学物理学
• 偏光显微镜 ( polarizing microscope)
用于检测具有 双折射性的物质, 如纤维丝、纺锤体、 胶原、染色体等;
光源前有偏振 片(起偏器),使进入 显微镜的光线为偏 振光,镜筒中有检 偏器 。
医学物理学
• 胆固醇液晶偏光显微镜照片 • 230℃ • 25℃
• 类似油柱状组织结构
相机:伪彩色成像,诊断脏器 的机能
正电子CT(PET) 单光子CT(SPECT)
二 维成像 二 / 三维成像
肿瘤放射治疗学
+ Tubiana1999年报告45％的恶性肿瘤可治愈， 其中手术治愈率22％、放射治疗治愈率18 ％、化学药物治愈率5％。
精选2021版课件
12
肿瘤诊断、分期、治疗的基本原则
+ 肿瘤诊断的基本原则：1.资料齐全 2.病理诊断
+ 肿瘤分期：国际抗癌联盟（UICC）制定的 肿瘤（T）、淋巴结（N）、远处转移（M） 1.临床TNM分期:clinical TNM, cTNM 2.病理TNM分期：pathological TNM, pTNM
+ 肿瘤治疗方案确定依据：循证医学。
精选2021版课件
13
肿瘤治疗的原则——综合治疗
+ 放射治疗与手术治疗 手术前放射治疗 手术中放射治疗 手术后放射治疗 手术前及后放射治疗
＋放射治疗与化疗综合治疗 ＋手术放、化疗
精选2021版课件
14
放射肿瘤工作者的基本任务
+ 肿瘤的性质及范围的确定 + 治疗决策 + 计划设计 + 计划验证 + 计划执行 + 定期随访
射性镭、氡发生器
+ 1927年 协和医院建立放疗科、置放疗设备、 聘外籍物理师
+ 1932年 北大医院建放疗科 + 1949年 全国有5家医院有放射治疗设备 + 之后 放射治疗迅速发展。1986年中华放射
肿瘤学会成立，《中华放射肿瘤杂志》出 版。
精选2021版课件
8
放射肿瘤学的主要内容及学习方法
+ 肿瘤放射物理学：研究放疗设备的结构、 性能以及各种射线在人体内的分布规律， 探讨提高肿瘤剂量、降低正常组织受量的 物理方法。
+ 肿瘤放射生物学：研究射线对肿瘤和正常 组织的作用的生物学机制，探讨预测和提 高肿瘤放射敏感性，减少正常组织损伤的 生物学途径。
精选2021版课件
12
肿瘤诊断、分期、治疗的基本原则
+ 肿瘤诊断的基本原则：1.资料齐全 2.病理诊断
+ 肿瘤分期：国际抗癌联盟（UICC）制定的 肿瘤（T）、淋巴结（N）、远处转移（M） 1.临床TNM分期:clinical TNM, cTNM 2.病理TNM分期：pathological TNM, pTNM
+ 肿瘤治疗方案确定依据：循证医学。
精选2021版课件
13
肿瘤治疗的原则——综合治疗
+ 放射治疗与手术治疗 手术前放射治疗 手术中放射治疗 手术后放射治疗 手术前及后放射治疗
＋放射治疗与化疗综合治疗 ＋手术放、化疗
精选2021版课件
14
放射肿瘤工作者的基本任务
+ 肿瘤的性质及范围的确定 + 治疗决策 + 计划设计 + 计划验证 + 计划执行 + 定期随访
射性镭、氡发生器
+ 1927年 协和医院建立放疗科、置放疗设备、 聘外籍物理师
+ 1932年 北大医院建放疗科 + 1949年 全国有5家医院有放射治疗设备 + 之后 放射治疗迅速发展。1986年中华放射
肿瘤学会成立，《中华放射肿瘤杂志》出 版。
精选2021版课件
8
放射肿瘤学的主要内容及学习方法
+ 肿瘤放射物理学：研究放疗设备的结构、 性能以及各种射线在人体内的分布规律， 探讨提高肿瘤剂量、降低正常组织受量的 物理方法。
+ 肿瘤放射生物学：研究射线对肿瘤和正常 组织的作用的生物学机制，探讨预测和提 高肿瘤放射敏感性，减少正常组织损伤的 生物学途径。
《医学物理学》课件
不同影像技术在医学诊断中应用比较
X射线成像技术
适用于骨骼系统和胸部疾病的诊断，如骨折、肺炎等。具 有成像速度快、成本低等优点，但辐射剂量较高。
核磁共振成像技术
适用于神经系统、腹部和盆腔等软组织的诊断，如脑梗死 、肿瘤等。具有无辐射、软组织分辨率高等优点，但成像 时间较长且成本较高。
超声成像技术
适用于腹部、盆腔和浅表器官等疾病的诊断，如肝囊肿、 甲状腺结节等。具有实时动态观察、无辐射等优点，但对 操作者技术要求较高且受气体干扰较大。
《医学物理学》课件
目录
• 课程介绍与教学目标 • 物理学基础知识回顾 • 人体生物力学原理及应用 • 人体热生理与热环境适应性研究 • 医学影像学物理原理探讨 • 放射治疗技术及其物理基础
01
课程介绍与教学目标
Chapter
医学物理学概述
01
医学物理学定义
医学物理学是物理学与医学相结合的一门交叉学科，旨在应用物理学的
教学目标与要求
知识目标
掌握医学物理学的基本概念和基本原理，了解其在医 学领域中的应用。
能力目标
能够运用医学物理学的理论和方法分析、解决医学领 域中的实际问题。
素质目标
培养学生的创新思维和实践能力，提高学生的综合素 质。
课程安排与考核方式
课程安排
本课程共分为绪论、生物医学信号的检测与处理、 医学影像技术、放射医学、激光医学、生物医学光 子学等六个部分，每个部分包含若干章节。
03
人体生物力学原理及应用
Chapter
骨骼、肌肉生物力学特性
骨骼的生物力学特性
骨骼具有承受和传递载荷、保护内部 器官、造血和储存矿物质等功能。其 生物力学特性包括弹性、塑性和粘滞 性。
肿瘤的放射治疗ppt课件
姑息性放疗还可以达到止痛、止血、减轻痛苦的作用。 遇有下述情况可视为放射治疗禁忌症：
1、癌症晚期合并贫血、消瘦、处于恶意质状态者；
2、肿瘤所在脏器有穿孔时；
3、心肝肾重要脏器功能有严重损害者；
4、有严重结核时；
5、严重的全身感染、败血症、脓毒血症未控制者；
6、过去曾做过放射治疗皮肤或局部组织器官受到严重 损害，不容许再行放疗者；
24
1、疗程延长对疗效的影响。
治疗时间延长 （疗程长）将影响治疗效果。 目前已经证实，延长放疗时间导致局部控制率下 降，复发率升高，尤其是头颈部肿瘤，喉、咽、 扁桃体癌等。
以鼻咽癌为例： 疗程延长：1－4天 复发率 30.7％
5－10天 复发率 45％ ＞10天 复发率 82％
平 均 35％
（正常疗程复发率为20％） 25
2021542021552021562021572021582021592021602021612021622021632021642021652021662021672021682021692021702021712021722021732021742021752021762021772021782021792021802021812021822食管中下段癌2021832食管中下段癌2021842食管中下段癌2021852食管中下段癌2021862食管中下段癌2021872食管中下段癌2021882食管中下段癌2021892食管中下段癌2021902食管中下段癌2021912食管中下段癌2021922食管中下段癌2021932021942021952021962021972021982021992食管中下段癌20211002021101202110220211032021104202110520211062食管中下段癌20211072食管中下段癌20211082食管中下段癌20211092食管中下段癌20211102食管中下段癌20211112食管中下段癌20211122食管中下段癌20211132食管中下段癌20211142食管中下段癌20211152食管中下段癌20211162食管中下段癌2021117202111820211192021120202112120211222食管中下段癌20211232食管中下段癌20211242021125
《医学物理学》课件--X射线
相 对 强 度
钨靶
管电流
波长
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钨靶的连续X射线谱
短波极限（min）的计算： 短波极限的产生: 高速电子的动能全部转化成 辐射能. 当一个电子的动能全部转化为一个光 子辐射出来时，光子具有最大能量（hmax)， 相应的波长为最短min.
1 c 2 电子动能 m eU h max h 2 min
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一、本章要点
1.掌握X射线强度和硬度的概念、掌握X射线 谱及X射线产生的微观机制、掌握X射线的 衰减规律及应用. 2.理解X射线的基本性质、 X射线的衍射. 3.了解X射线机的基本组成及X射线在医学上 的应用.
二、授课重点：吸收规律
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1895年，德国物理学家伦琴在 研究阴极射线管的过程中，发现 了一种穿透力很强的射线.
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二、治疗
治疗癌症：X射线对人体组织的电离作用，直接破 坏细胞，尤其对分裂旺盛的癌细胞. Ｘ刀----21世纪治疗肿瘤新技术:
在ＣＴ图像引导下,利用三维 立体定向原理将直线加速器产生 的高能X射线从空间三维方向上聚 焦集中照射到病灶的一种新技术， 由于X射线能够准确的按照肿瘤的 生长形状照射，使肿瘤组织和正 常组织之间形成整齐的边缘，像 用手术刀切除的一样,故称为“X刀”. Ｘ刀（也称光子刀）是一种立体定向放射治疗技术.
例如： 照手的X曝光量:15毫安0.02秒,就是0.3毫安秒.
一次拍片的量： Q=20mA.s=2000.1mA.s=500.4mA.s
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2.X线的质--硬度（X线的贯穿本领） 实质： 能量大的光子被物质吸收少，其贯穿 本领强，相应的射线硬度大.
钨靶
管电流
波长
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钨靶的连续X射线谱
短波极限（min）的计算： 短波极限的产生: 高速电子的动能全部转化成 辐射能. 当一个电子的动能全部转化为一个光 子辐射出来时，光子具有最大能量（hmax)， 相应的波长为最短min.
1 c 2 电子动能 m eU h max h 2 min
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一、本章要点
1.掌握X射线强度和硬度的概念、掌握X射线 谱及X射线产生的微观机制、掌握X射线的 衰减规律及应用. 2.理解X射线的基本性质、 X射线的衍射. 3.了解X射线机的基本组成及X射线在医学上 的应用.
二、授课重点：吸收规律
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1895年，德国物理学家伦琴在 研究阴极射线管的过程中，发现 了一种穿透力很强的射线.
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二、治疗
治疗癌症：X射线对人体组织的电离作用，直接破 坏细胞，尤其对分裂旺盛的癌细胞. Ｘ刀----21世纪治疗肿瘤新技术:
在ＣＴ图像引导下,利用三维 立体定向原理将直线加速器产生 的高能X射线从空间三维方向上聚 焦集中照射到病灶的一种新技术， 由于X射线能够准确的按照肿瘤的 生长形状照射，使肿瘤组织和正 常组织之间形成整齐的边缘，像 用手术刀切除的一样,故称为“X刀”. Ｘ刀（也称光子刀）是一种立体定向放射治疗技术.
例如： 照手的X曝光量:15毫安0.02秒,就是0.3毫安秒.
一次拍片的量： Q=20mA.s=2000.1mA.s=500.4mA.s
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2.X线的质--硬度（X线的贯穿本领） 实质： 能量大的光子被物质吸收少，其贯穿 本领强，相应的射线硬度大.
医学物理学
放疗设备
治疗用的射线装置：医用直线加速器
Байду номын сангаас
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放射治疗的原理
放射线与介质的相互作用
与物质原子核外电子相互作用，致核外电子激 发或电离； 与原子核相互作用，致原子核激发 核反应
放射治疗运用特定能量的射线，这种能量的射线 与人体组织相互作用时，很大概率是发生上述第 一个作用，极小概率发生与核的相互作用。而和 人体相互作用时，人体细胞中对射线最为敏感的 是细胞的DNA双链结构，当双链断裂时，细胞便 丧失了分裂能力，不能再生出新细胞，旧细胞将 凋亡。
X线诊断学的建立以及医学影像学的逐步形成三个阶段.
CT 的基本原理
代数法重建 (ART) 思想
=4 3=2 2=3 4=
1 2 = 7 = 3 3 4 = 6 1 3 2 4 = 4
分辨率2X2，若提高分辨率会怎么样？
CT的原理 放射治疗计划的设计 逆向计划设计及优化算法
CT的原理
Computed Tomography
1895年11月8日,德国物理学家W· C· Rontgen发现X射线; 当年12月22日伦琴利用X线拍摄了其夫人手的照片,这是人类 历史上第一张揭示人体内部结构的影像。
1896年X线就开始应用于医学,至今它经历了X线的医学应用、
肿瘤放射物理学
肿瘤放射物理学是医学物理学的一个重要 分支，是放射肿瘤学的重要基础，它将放 射物理的基本原理和概念应用于肿瘤的放 射治疗。
主要研究与肿瘤放射治疗有关的物理问题，包括： 射线与物质的相互作用的核物理基础 吸收剂量，射线质的测量原理； X(γ)射线、电子束、近距离治疗剂量学， 质子、重离子剂量学， 临床治疗计划设计的基本原理； X(γ)射线立体定向放射治疗； 剂量计算数学模型到正向优化和逆向计划设计； 放疗设备的应用及研发 质量保证和质量控制 辐射防护
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。
物理在医学中应用之一 ppt课件
物理在医学中应用之一
二、低频脉冲电疗法 治疗作用:促进局部血液循环,镇痛 适应症：治疗癔病性麻痹，防治废用性萎缩、反射击性萎
缩、软组织粘连、血循环障碍 （感应电疗法 ） 治疗较表浅的神经痛（如枕大神经痛，三叉神经痛），颞
颌关节功能紊乱，网球肘，狭窄性腱鞘炎，中心性视网膜 炎等 （间动电疗法 ） 治疗各种原因引起的急、慢性疼痛，包括头痛、各种神经 痛、关节痛、术后疼痛、产痛、癌性痛等 （功能性电刺激 疗法 ） 禁忌证：急性化脓性炎症，出血性疾病，严重心脏病，高 热等均不适做低频电疗
物理在医学中应用之一 物理治疗
物理在医学中应用之一
物理治疗
生命起源和发展，物理因子起重要的作用，如阳光、放射 本底，地球磁场、电场、冷热等都是生命起源的物理基础， 故称为生态因子。人工物理因子的性质属于生态学因子， 而生物体在其生理和病理过程中以及随外界环境变化而产 生的应答反应中均伴有一定理化现象，如磁场强度、热辐 射强度、电子传递等，人体自发的及其在外界影响下发生 的一系列物理现象为物理治疗作用机理提供依据。
治疗作用 ：止痛 、镇静 、消炎、消肿作用
适应症：常用于治疗急性胃炎、慢性结肠炎、急性软组织损伤、肩周 围炎、网球肘、腱鞘炎、血肿、滑囊炎、三叉神经痛、枕大神经痛， 眶上神经痛，单纯婴儿腹泻，颞颌关节功能紊乱、冠周炎等。
禁忌证
磁疗法目前尚无绝对禁忌证，但下列情况一般不用磁疗：
（1）白细胞总数在4，000个/cm2以下者；
物理在医学中应用之一
磁疗法
磁疗是利用磁场作用于人体治疗疾病的方法。从所周知，世界上的一 切物体，小至基本粒子，大至天体都具有一定的磁性，地球本身临其 境一个巨大的磁场，地球上一切生物和人体一直受着地磁场这一物理 环境因素的作用，地磁场成为生物体维持正常生命活动的不可缺少的 环境因素。而且生命活动产生生物电流，生物电流便产生磁场。如心、 脑均能产生心磁场，脑磁场
二、低频脉冲电疗法 治疗作用:促进局部血液循环,镇痛 适应症：治疗癔病性麻痹，防治废用性萎缩、反射击性萎
缩、软组织粘连、血循环障碍 （感应电疗法 ） 治疗较表浅的神经痛（如枕大神经痛，三叉神经痛），颞
颌关节功能紊乱，网球肘，狭窄性腱鞘炎，中心性视网膜 炎等 （间动电疗法 ） 治疗各种原因引起的急、慢性疼痛，包括头痛、各种神经 痛、关节痛、术后疼痛、产痛、癌性痛等 （功能性电刺激 疗法 ） 禁忌证：急性化脓性炎症，出血性疾病，严重心脏病，高 热等均不适做低频电疗
物理在医学中应用之一 物理治疗
物理在医学中应用之一
物理治疗
生命起源和发展，物理因子起重要的作用，如阳光、放射 本底，地球磁场、电场、冷热等都是生命起源的物理基础， 故称为生态因子。人工物理因子的性质属于生态学因子， 而生物体在其生理和病理过程中以及随外界环境变化而产 生的应答反应中均伴有一定理化现象，如磁场强度、热辐 射强度、电子传递等，人体自发的及其在外界影响下发生 的一系列物理现象为物理治疗作用机理提供依据。
治疗作用 ：止痛 、镇静 、消炎、消肿作用
适应症：常用于治疗急性胃炎、慢性结肠炎、急性软组织损伤、肩周 围炎、网球肘、腱鞘炎、血肿、滑囊炎、三叉神经痛、枕大神经痛， 眶上神经痛，单纯婴儿腹泻，颞颌关节功能紊乱、冠周炎等。
禁忌证
磁疗法目前尚无绝对禁忌证，但下列情况一般不用磁疗：
（1）白细胞总数在4，000个/cm2以下者；
物理在医学中应用之一
磁疗法
磁疗是利用磁场作用于人体治疗疾病的方法。从所周知，世界上的一 切物体，小至基本粒子，大至天体都具有一定的磁性，地球本身临其 境一个巨大的磁场，地球上一切生物和人体一直受着地磁场这一物理 环境因素的作用，地磁场成为生物体维持正常生命活动的不可缺少的 环境因素。而且生命活动产生生物电流，生物电流便产生磁场。如心、 脑均能产生心磁场，脑磁场
医学物理与放射治疗
放射治疗的作用：杀死或缩小癌细胞，控制肿瘤生长，延长患者生命，提高生存率。
放射治疗在医学领域的应用现状与未来展望
现代放射治疗技术的进步
放射治疗技术的早期发展
放射治疗原理的起源
放射治疗的基本原理：利用放射性物质释放的能量，通过穿透人体组织，破坏细胞结构和功能，从而达到治疗肿瘤的目的。
放射治疗的技术手段：包括外照射、内照射、近距离放疗等。外照射是指通过外部设备向肿瘤区域发射放射线，内照射是指将放射性物质植入肿瘤内部或周围组织，近距离放疗则是指将放射性物质直接放置在肿瘤表面或附近。
放射治疗前需要进行全面的评估，确保治疗的安全性和有效性。
放射治疗的副作用包括皮肤反应、疲劳、恶心和呕吐等。
长期放射治疗可能导致二次癌症的风险增加。
汇报人：XX
定位：确定肿瘤位置和大小，制定治疗计划
固定：使用各种固定装置将肿瘤稳定在固定位置
模拟：在模拟机下进行照射，确认治疗，同时监测剂量和位置
肿瘤控制率：衡量放射治疗对肿瘤控制的效果，是评估治疗效果的重要指标。
生存率：放射治疗对患者生存时间的改善程度，是评估治疗效果的重要指标之一。
放射治疗在血管病变治疗中的应用，如血管瘤和动静脉畸形。
放射治疗在疼痛管理中的应用，如神经性疼痛和骨痛。
放射治疗在皮肤病治疗中的应用，如银屑病和瘢痕疙瘩。
放射治疗与免疫治疗联合应用
放射治疗与药物治疗联合应用
放射治疗与化疗联合应用
放射治疗与手术联合应用
添加标题
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添加标题
添加标题
疲劳：全身乏力、精神不振，需注意休息，遵医嘱治疗。
汇报人：XX
XX,a click to unlimited possibilities
医学放疗物理师PPT
职责
医学放疗物理师的主要职责包括评估 患者病情、制定放疗计划、监督放疗 过程、确保设备正常运行以及参与科 研和教学等。
医学放疗物理师的教育与培训
教育背景
医学放疗物理师通常具有物理学、生物医学工程或相关领域的学士学位，以及 医学物理或相关专业硕士学位。
培训内容
培训内容包括放射生物学、放射物理学、剂量测量与校准、放疗设备原理和使 用等。此外，医学放疗物理师还需要掌握临床医学知识，以便更好地理解患者 病情和需求。
医学放疗物理师的职业前景
市场需求
随着癌症患者的增多和放疗技术的不断发展，医学放疗物理师的市场需求持续增 长。
职业发展
医学放疗物理师的就业前景广阔，可以在医院、诊所、科研机构和医疗器械公司 等领域工作。此外，随着技术的不断进步，医学放疗物理师的职业发展空间也将 进一步扩大。
02 放疗技术基础
放疗原理与设备
放疗设备的维护与管理
挑战
放疗设备需要定期进行维护和保养，以确保其正常运行和准确性。此外，随着技术的不断发展，放疗 设备也需要不断更新和升级。
解决方案
放疗物理师应与设备供应商保持密切联系，定期进行设备维护和校准。同时，应关注新技术的发展， 及时引进先进的放疗设备，提高治疗效率和精度。
患者个体差异的处理
制定放疗适应症
根据患者的具体情况，判 断是否适合进行放疗，并 确定放疗的适应症和目标 。
制定治疗计划
根据适应症和目标，选择 合适的放疗技术和剂量， 制定初步的治疗计划。
放疗计划的制定与优化
剂量计算
根据治疗计划，利用物理 模型和算法计算出放疗所 需的剂量分布。
计划评估
对计算出的剂量分布进行 评估，确保其满足治疗要 求，同时确保周围正常组 织的受量在安全范围内。
医学放疗物理师的主要职责包括评估 患者病情、制定放疗计划、监督放疗 过程、确保设备正常运行以及参与科 研和教学等。
医学放疗物理师的教育与培训
教育背景
医学放疗物理师通常具有物理学、生物医学工程或相关领域的学士学位，以及 医学物理或相关专业硕士学位。
培训内容
培训内容包括放射生物学、放射物理学、剂量测量与校准、放疗设备原理和使 用等。此外，医学放疗物理师还需要掌握临床医学知识，以便更好地理解患者 病情和需求。
医学放疗物理师的职业前景
市场需求
随着癌症患者的增多和放疗技术的不断发展，医学放疗物理师的市场需求持续增 长。
职业发展
医学放疗物理师的就业前景广阔，可以在医院、诊所、科研机构和医疗器械公司 等领域工作。此外，随着技术的不断进步，医学放疗物理师的职业发展空间也将 进一步扩大。
02 放疗技术基础
放疗原理与设备
放疗设备的维护与管理
挑战
放疗设备需要定期进行维护和保养，以确保其正常运行和准确性。此外，随着技术的不断发展，放疗 设备也需要不断更新和升级。
解决方案
放疗物理师应与设备供应商保持密切联系，定期进行设备维护和校准。同时，应关注新技术的发展， 及时引进先进的放疗设备，提高治疗效率和精度。
患者个体差异的处理
制定放疗适应症
根据患者的具体情况，判 断是否适合进行放疗，并 确定放疗的适应症和目标 。
制定治疗计划
根据适应症和目标，选择 合适的放疗技术和剂量， 制定初步的治疗计划。
放疗计划的制定与优化
剂量计算
根据治疗计划，利用物理 模型和算法计算出放疗所 需的剂量分布。
计划评估
对计算出的剂量分布进行 评估，确保其满足治疗要 求，同时确保周围正常组 织的受量在安全范围内。
医学电子书包-肿瘤放射治疗学-基础知识4
1/50.[A1型题]如果光速为3.0x108 m/s，则频率为6.0x1014赫兹的电磁辐射波长为A.770x10-9mB.620x10-9mC.590x10-9mD.500x10-9mE.450x10-9m查看答案:答案:D解析:电磁辐射的频率v和波长入的关系为入=c/v，其中波长的单位是米(m)，频率的单位是赫兹(1/s)，c为光速，其值为2.997924 580x10m/s，所以v=3.0x108(m/s) /6.0x1014 (1/s) =500x10-9mo2/50.[A1型题]放疗摆位中铅挡块厚度(全防护)A.1个HVLB2个HVLC.4个HVLD.5个HVLE.6.5个HVL查看答案:答案:E解析:放疗摆位中铅挡块厚度(全防护) 需要6.5个HVL。
3/50.[A1型题]有台钻治疗机装机时，Co放射源活度为185TBq，5年后放射源活度还有A.162.2TBqB.142.2TBqC.124.7TBqD.95.8TBqE. 75.6TBq查看答案:答案:D解析:60Co放射源的半衰期为5.27年4/50.[A1型题]我国标准规定加速器的线性检定周期为A.每日B.每周C.每月D.每半年E.每年查看答案:答案:D解析:我国标准规定加速器的线性检定周期为每半年。
5/50.[A1型题]要求在照射方向上，照射野的形状与病变一致，而且其靶区内及其表面的剂量处处相等的是A.放射治疗B.适形放射治疗C.调强适形放射治疗D.立体定向外科E.立体定向放射治疗查看答案答案:C解析:调强适形放射治疗有两个条件必须满足:D在照射方向上，照射野的形状必须与病变(靶区)一致;2要求其靶区内及其表面所有各点的剂量处处相等，与其他选项在概念上有很大的不同。
6/50.[A1型题]平均致死剂量(Do) 是指A.杀死95%细胞的剂量B，杀死80%细胞的剂量C.杀死63%细胞的剂量D.杀死37%细胞的剂量E.杀死50%细胞的剂量查看答案:答案:C解析:一个可导致平均每个细胞有一次致死事件照射剂量将杀死63%的细胞，而剩下的37%还是有活性的。
医学物理与放射治疗
医学物理的发展趋 势：与现代医学技 术相结合，提高诊 断和治疗水平
医学物理的发展历程
19世纪末：X射 线的发现，开启 了医学物理的新 篇章
20世纪初：放射 性物质的发现和 应用，推动了放 射治疗的发展
20世纪中叶：计 算机技术的发展， 使得医学物理的 计算模拟成为可 能
21世纪初：影像 引导放射治疗技 术的出现，提高 了放射治疗的精 确度和安全性
放射防护：研究如何降低放射治 疗对患者和医务人员的辐射伤害
人工智能在医学物理与放射治疗 中的应用：如智能诊断、智能治 疗计划等，提高治疗效果和效率
医学物理与放射治疗的技术创新和改进方向
发展新型放射治疗技术：如 质子治疗、重离子治疗等， 提高治疗效果，减少副作用。
智能化治疗计划系统：利用人 工智能和大数据技术，实现治
治疗方法：包括外 照射、内照射和立 体定向放射治疗等
适应症：适用于多 种类型的肿瘤
优点：精确度 高，副作用小，
可重复治疗
非肿瘤疾病的放射治疗
概述：非肿瘤疾病 放射治疗的目的、 方法和效果
适应症：哪些非肿 瘤疾病适合放射治 疗
治疗方法：放射治 疗的具体操作步骤 和注意事项
效果评估：如何评 估放射治疗的效果 和副作用
疗计划的智能化和个性化。
提高放射治疗精度：通过技 术创新提高放射治疗的精确 度，减少对正常组织的损伤。
放射防护技术的改进：加强放 射防护措施，减少放射治疗对 患者和医务人员的辐射伤害。
医学物理与放射治疗的未来应用前景
精准医疗：利用医学物理技术实现更精确的诊断和治疗 放射治疗新技术：发展更安全、高效的放射治疗技术 医学影像技术：提高医学影像的清晰度和准确性 生物医学工程：结合医学物理与生物医学工程，开发新型医疗设备与技术
相关主题
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参数→完成新参数的设置需要时间，也就是治
疗实施时呼吸时相的变化有响应时间，需要有
预测软件减少响应时间引入的误差。
目前4D影像技术较为成熟，已商品化，而4D
计划设计和4D治疗实施技术还在研究阶段。
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28
实时跟踪技术
实时跟踪技术（Real-time Tumor Tracking） 随着成像技术，多叶光栅以及机械控制技术 的发展，实时跟踪肿瘤运动使射线束实时跟 随目标肿瘤,成为肿瘤运动补偿问题的发展方 向。
Gantry Moves During Slice Acquisition
ZZZXXXTTT TTTaaabbbllleee
SSttaattiioonnaarryy CCaarrbboonn FFiibbeerr TTaabblleettoopp RRaaiillss
SSSOOOMMAATTOOMMM CCTT SSSllliiidddiiinnnggg GGGaaannntttrrryyy
最常用的直接跟踪方法是通过X 射线透视成 像对运动肿瘤实时成像。通常为了增加肿瘤 与周围软组织的图像对比度， 常在患者体内 植入金属标记物。
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29
赛博刀系统中的同步呼吸跟踪系统（RTS）
射波刀系统介绍 Targeting System 定位系统
Synchrony™
camera 同步追踪器
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放疗技术发展—里程碑2
1898年居里夫人发现放射性元素镭并用于肿瘤的治疗
治疗前
治疗后
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8
放疗技术—镭
镭管、镭针、镭模等，用于治疗皮肤癌和 比较表浅的恶性肿瘤。
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9
放疗技术—X线治疗机
20世纪30、40年代：KV级X线治疗机的出现 成就了外照射技术（远距离治疗）的发展。
X-ray sources X光射源
Manipulator 机械手臂
Linear Accelerator 直线加速器
Robotic Delivery System 机器人照射系统
Treatment couch 治疗床
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15
调强实现方式—MLC
多叶准直器（MLC）
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容积调强旋转治（VMAT）
VMAT=IMAT +IMRT，拉 弧治疗的同 时剂量率、 机架速度、 MLC等非 均匀可调
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17
断层放射治疗（TOMO）
断层放疗是一种影像引导的调强放射治疗， 是直线加速器和螺旋CT扫描机的结合。
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26
4D放射治疗—计划设计
4D计划设计：根据4D影像数据，优化确定一套 带有时相标签的射野参数。
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27
4D放射治疗—治疗实施
基本设想：治疗时用4D影像定位所用的相同 的呼吸监测装置监测患者的呼吸，当呼吸 进行到某一呼吸时相时，治疗机调用该时 相的射野参数实施照射。
注意：从监测到呼吸时相变化→调用新的射野
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13
基于加速器的放疗—三维适形
三维适形：在三维空间的任何方向上, 照射野几何投影的形状都与肿瘤的形 状相一致
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14
基于加速器的放疗—调强放疗
调强放疗：利用逆向治疗计划系统和计算机控 制的动态准直器(MLC), 将射线束细分为数个 (数十)很小的子野并调节每个子野的剂量强度, 雕刻出与肿瘤相匹配的高度适形的剂量曲线。
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10
放疗技术—钴治疗机
20世纪50年代，钴-60远距离治疗机的出现标
志着兆伏级放疗时代的开始。
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11
放疗技术—加速器
20世纪60年代，医用电子加速器的出现，拓 展了放射治疗技术发展的广阔前景。
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12
基于加速器的放疗—常规放疗
常规放疗照射技术：以X线模拟定位影像为 指导，二维放射治疗。
Elekta
Varian
Synergy
Trilogy
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20
在线校准—等中心移位技术 (Isocenter-Shift Technique)
治疗室内CT(CT-on-rails--Siemens)
PPPPPPPPRRRRRRRRIIIIIIIIMMMMMMMMAUAUUAUA精RSRRRSSS品TTTTooooPrrrrPT
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18
影像引导的放射治疗（IGRT）
影像引导的放射治疗(IGRT)与3D-CRT、 IMRT 不是平行的概念, 而是实施和完善这 些技术的重要手段，是精确放疗的更高层 次的发展。
MV-EPID
KV-CBCT
精品PPT
MV-CBCT
19
IGRT—在线校准
每次治疗时摆位完成，采取患者2D/ 3D 图像与参考图像（模拟定位图像或计划 图像）比较，确定误差，实时予以校正。
医学物理
——肿瘤放射治疗
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1
医学物理简介
医学物理学 是把物理学的原 理和方法应用于 人类疾病的预防、 诊断、治疗和保 健的一门交叉学 科。
精品PPT
2
医学物理
医学物理包括放疗物理、影像物理、 核医学物理、保健物理、激光和超声物理 等子学科。
CT
直线加速器
PET-CT
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超声
激光治疗机
21
在线校准—超声引导摆位系统 (BAT)
精品PPT
22
自适应放疗
自适应放 疗是根据 治疗过程 中的反馈 信息，对 治疗方案 作相应调 整的治疗 技术或模 式。
精品PPT
23
治疗中的呼吸运动管理—ABC
Active Breathing Coordinator (ABC)
患者主动参与 并进行深吸深呼- 再次深 吸- 屏气这一 过程的呼吸训 练，在屏气时 靶区暂时停止 运动，给予放 射治疗
精品PPT
24
治疗中的呼吸运动管理—RPM
RPM 门控系统，通过监测呼吸运 动使得射线束的照射周期与呼吸 周期同步，只在呼吸某一特定时 相内开启射线束进行放疗
精品PPT
25
４D放射治疗—影像
4D图像：在一个呼吸 或其他运动周期的每 个时相采集一套图像， 所有时相的图像构成 一个时间序列，按不 同时相分为多套3D图 像，从而得到图像采 集部位在一个呼吸周 期的完整的运动图像。
3
放射治疗的武器
电子 重离子
射线（X和γ）
精品PPT
4
放射治疗原理
间接作用
通过”感染”水分子破坏DNA链
直接作用
直接击断DNA链
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5
放射治疗目标
肿瘤
尽可能提高肿 瘤所受剂量
同时降低周围正 常组织所受剂量
精品PPT
6
放疗技术发展—里程碑1
1895年伦琴发现X射线并用于人体摄像 1901年获诺贝尔奖