放射修饰效应
医学影像学的放射线生物效应
医学影像学的放射线生物效应放射线是医学影像学中广泛应用的一种技术手段，它能够提供人体组织的内部结构和功能信息。
然而，放射线也存在一定的生物效应，对人体健康可能产生一定的潜在危害。
本文将探讨医学影像学中放射线的生物效应，并介绍一些减少患者辐射剂量的方法。
一、放射线的生物效应简介放射线在人体组织中的作用主要通过离子化和激发分子内电子的位移产生的自由基作用而实现。
这种作用对人体细胞和组织可能产生直接的或间接的损伤，从而导致生物效应。
1. 直接效应：放射线在细胞内与核酸和细胞膜等重要的生物大分子直接相互作用，引起基因突变、染色体畸变等细胞损伤。
2. 间接效应：放射线在水分子中引起电离，产生高度反应性的离子和自由基。
这些离子和自由基能够与细胞内其他生物分子发生反应，导致损伤细胞的多种生物学效应。
二、不同医学影像学检查的辐射剂量和风险1. X线摄影：X线摄影是医学影像学中最常见的检查方式之一。
根据不同的部位和检查部位，患者接受到的辐射剂量也有所不同。
一般来说，X线摄影对患者的辐射剂量较低，风险相对较小。
2. CT扫描：CT扫描是一种使用X射线产生大量切片图像的检查方法，它能够提供更为详细的影像信息。
然而，CT扫描的辐射剂量通常较高，对患者的生物效应也相应增加。
3. 核医学检查：核医学使用放射性同位素进行体内放射性示踪，以评估特定器官或组织的功能。
这种检查方法的辐射剂量较低，但由于放射性同位素的特殊性，对患者的长期生物效应还需要进一步研究。
三、减少患者辐射剂量的方法1. 优化器械：医学影像设备的设计和优化是减少患者接受辐射剂量的关键。
通过不断改进设备技术和系统参数设置，可以保证患者在获取高质量影像的同时，最大限度地降低辐射剂量。
2. 限制检查范围：在进行医学影像学检查时，应根据具体病情和临床需要合理选择检查范围，避免过度检查，以减少患者接受的辐射剂量。
3. 年龄和性别考虑：不同年龄段和性别的患者对辐射的敏感程度不同。
第二章、放射生物效应与放射防护
3、人工环境本底照射 由于人工电离辐射源对环境的污染或扩大应用所受到的照射。主要包括：放射工作场所向周围环境泄漏的电离辐射和排放的放射性“三废”；核武器试验全球落下灰；带有辐射源或放射性核素的日用消费工业品，如电视和电脑等。 4、事故和灾害性照射 指在发生放射性意外事故和核战争时人员所受到的照射。
(二)外照射防护方法 1、屏蔽防护：在放射源与生物体之间增加屏蔽物质借此吸收或阻挡射线，达到防护的目的，根据放射源的种类不同应采用不同的屏蔽材料。 2、距离防护：增加放射源与生物体之间的距离。增加距离后，放射源与生物体之间的空气部分吸收少量射线，达到防护效果。 3、时间防护：缩短与放射源接触的时间。
(三)内照射防护 1、围封隔离：把开放源控制在有限的空间内，防止它向环境扩散。如应用通风橱、手套箱等以达到防扩散的目的。 2、除污保洁：随时消除环境介质的污染，监测污染水平，控制向周围环境的大量扩散，使环境介质的污染浓度尽可能低于国家规定的限值。 3、个人防护：遵守个人防护准则；合理使用个人防护用品。
(2)事故性污染的去除：指非计划发生污染的除污。如遇少量放射性液体溅洒在手脚、工作台面情况时，应立即用吸水材料将其吸干，再用湿布由外向里反复擦洗（与手术消毒相反）直到污染降低至规定控制水平以下为止。 (3)误服放射性核素的处理：误服包括他人投入及自杀应及早采取措施，防止吸收、采用嗽口、洗胃、催吐等方法，如已吸收或蓄积到相关器官，可用促排药物加速排出。例如误服131I、125I后可采用普通KI促排。
放射性延迟效应和影响
放射性延迟效应和影响放射性延迟效应是指放射性物质长时间累积在人体内，随着时间的推移对人体产生的危害，其中包括与一次性辐射不同的长期影响，特别是对于使用放射性物质的职业人群来说，这种效应的影响可能更加深远。
本文将通过放射性延迟效应影响的分类，探讨其对人体和环境的影响。
一、放射性延迟效应放射性物质及其次生产物会长期存留在人体中，不仅对代谢产生影响，而且对各个组织和系统产生影响。
比如，在行业和医学放射学等领域，人们长时间暴露在辐射中，会导致代谢率下降、DNA损伤等。
二、气候变化放射性物质延迟效应会导致气候变化，放射性物质会进行气态传输，通过风、雨和大气现象进入环境中。
一旦进入土壤和水源，就会对周围生态系统产生污染。
气候变化的影响已经明显，导致水资源减少和饮用水、粮食等必需品质量下降。
三、环境影响放射性延迟效应还会影响土壤和空气质量，由于放射性物质在环境中持续存在，因此会对土壤和植物生长产生重大影响。
食物链中也可能存在污染的影响，长期摄取被污染的食物可能对人体健康产生严重影响。
四、健康影响长期吸入或摄入放射性物质会使身体中的放射性物质浓度逐渐升高，尤其对于从事职业放射性物质处理的人来说，更加严峻。
初步的症状包括肌肉和骨骼疼痛、恶心和呕吐等。
长期影响可能会导致不孕症、神经功能损伤、肺癌等严重疾病。
五、结论综上所述，放射性延迟效应对人和环境的影响极为严重。
应该采取有效的措施来减少放射性物质的污染释放和运输。
在长期实践中，需加强对放射性物质的管理和监测，同时应充分考虑其对环境和人健康的影响。
尽管技术的进步可能减少污染影响，但放射性延迟效应的影响快速扩散，对人体生产和健康产生了持续性影响。
因此，对于日益增多的放射性污染问题，我们应该加强应对和预防。
放射医学的放射生物效应
放射医学的放射生物效应放射医学在现代医学领域起着重要的作用，其中一个关键的方面是研究放射生物效应。
放射生物效应是指人体暴露于放射性物质或辐射源后，所引起的生物学效应。
虽然放射生物效应具有双重性，即可能对人体产生有害的负面影响，也可能在医学诊断与治疗中带来积极的正面效果，但我们应该重点关注并深入了解其潜在的危害。
一、放射生物效应的分类放射生物效应可分为急性和慢性两种类型。
1. 急性放射生物效应急性放射生物效应指的是暴露于高剂量辐射源后短时间内引起的生物学效应。
常见的急性放射生物效应包括放射性皮炎、急性放射性病等。
这类效应常见于发生原子弹爆炸、核事故等大剂量辐射暴露的情况下。
2. 慢性放射生物效应慢性放射生物效应指的是长期低剂量辐射源暴露后引起的生物学效应。
慢性放射生物效应的研究较为复杂，其对人体的长期影响性仍需进一步的探索和研究。
慢性放射生物效应可能导致某些疾病的风险增加，如放射性癌症、遗传效应等。
二、放射生物效应的机制放射生物效应的机制十分复杂，多种因素会影响其影响程度和类型。
1. 直接作用辐射能量直接与细胞组织相互作用，引发DNA断裂、损伤和细胞死亡。
这种直接作用主要与辐射剂量和暴露时间有关。
2. 间接作用辐射能量与细胞内水分子产生作用，形成自由基，进而对DNA、脂质和蛋白质等产生损伤。
这种间接作用与细胞内的抗氧化能力有关，意味着维持一个健康的生活方式可以降低相关的风险。
3. 遗传效应放射性物质的辐射还可能导致遗传因素的改变，从而影响后代的健康。
这种遗传效应的研究是放射生物学领域长期的研究课题之一。
三、放射生物效应的防护策略为了减少放射生物效应对人体的危害，必须采取有效的防护策略。
1. 提高人体自身抗辐射能力通过合理的饮食、适量的运动和健康的生活方式来提高人体自身的抗辐射能力，增强体质。
2. 佩戴防护装备在接触放射性物质或从事放射性工作时，佩戴合适的防护装备，如铅制防护服、防护眼镜等。
3. 控制辐射源减少辐射源的使用是一种最有效的防护策略。
放射防护学重点
第一节1、确定性效应：指受照射剂量超过一定阈值后必然发生的辐射效应。
2、遗传效应：由生殖细胞受到损害而体现在其后代活体上的生物效应，属随机效应。
3、随机性效应：指效应的发生率（不是严重程度）与照射剂量的大小有关，这种效应在个别细胞损伤（主要是突变）时即可出现。
不存在阈剂量。
4、躯干效应：发生在被照射个体自身的生物效应。
5、辐射防护的基本原则：①实践的正当化②放射防护最优化③个人剂量限值6、外照射防护的基本方法：①时间防护：尽量缩短受照射时间以减少受照射剂量②距离防护：增加人体到辐射源的距离③屏蔽防护：在辐射源与人体之间设置吸收辐射的屏蔽体7、内照射防护的基本方法：①包容、隔离②净化、稀释③遵守规章制度、做好个人防护（①包容和隔离②净化和去污③排出与清除）8、辐射照射类型：①正常照射②潜在照射③实际照射④职业照射⑤医疗照射⑥公众照射9、X线等医疗设备与屏蔽物质（混凝土，铅等）的作用方式：①光电效应：γ光子主要与原子的内壳层电子相互作用。
γ射线的一个光子与内壳层电子相互作用时，光子能量全部交给电子，使其脱离原子自由运动，而光子本身则整个的被原子吸收②康普顿散射：入射光子与一个外层电子碰撞，光子的一部分能量传给电子并将它从原子中击出（称为反冲电子）减少了能量的光子，自身的运动方向也发生了变化③电子对产生：当入射光子能量大于1.02兆电子伏(既电子静止能量的2倍）时，γ光子与物质作用的第三种过程电子对产生就开始了。
γ光子在原子核的电场内完全被吸收，进而产生一对粒子—电子和负电子。
在此过程中，光子的能量一部分转化为两个电子的静止质量，剩余的部分则变为两个电子的动能。
10、直接模拟方法主要步骤：从物理问题出发模拟粒子的位置、能量、方向、质量、电荷，计算步长。
①确定初始状态S0：确定粒子的空间、能量、方向等的分布②输运、确定下一个碰撞点：确定中子的输运长度L后，再求出碰撞点的位置坐标③确定被碰撞的原子核：介质通常由几种原子核组成，中子与核碰撞时，要确定与那种核碰撞④确定反应类型：用离散型随机变量的抽样方法来确定反应类型⑤确定碰撞后的能量与运动方向⑥结果的估计与误差：穿透屏蔽中子个数是一个服从二点分布的随机变量第二节1、射线对机体的器官组织的影响分为高度敏感、中度敏感、轻度敏感和无敏感组织。
荧光金属化合物的放射增敏效应
荧光金属化合物的放射增敏效应一、概述荧光金属化合物被广泛应用于生物成像、生物传感器、光电器件等领域。
然而，荧光金属化合物的发光效率相对较低，限制了其在实际应用中的表现。
在这种情况下，通过放射增敏效应来提高荧光金属化合物的发光效率变得尤为重要。
放射增敏效应是指一种物理过程，即荧光金属化合物在受到射线激发后，其发光效率得到提高的现象。
二、发光机理荧光金属化合物的发光机理主要分为两种：荧光和磷光。
荧光指的是物质受到外界激发后，经过短暂的激发态存在时间，放出光子的现象。
磷光指的是物质受到激发后，处于激发态的存在时间相对较长，发出的光子能量较低。
而放射增敏效应正是通过外界射线的激发来改变荧光金属化合物的发光机理，从而提高其发光效率。
三、放射增敏效应的影响因素1. 放射源放射增敏效应的实现首先需要外界的放射源，常用的放射源包括X射线、γ射线、α射线等。
不同的放射源对荧光金属化合物的放射增敏效应有着不同的影响，因此需要根据具体的实际应用情况选择合适的放射源。
2. 化合物的性质荧光金属化合物的性质也是影响放射增敏效应的重要因素。
其中，化合物的能带结构、激子的形成能力、晶格缺陷等都会影响放射增敏效应的发生和强度。
3. 放射源和化合物的相互作用放射源和荧光金属化合物之间的相互作用是决定放射增敏效应强度的关键因素。
这种相互作用可以通过吸收和散射的方式来实现，而不同的相互作用方式对放射增敏效应的影响也是不同的。
四、放射增敏效应的应用放射增敏效应在生物成像、生物传感器、光电器件等领域都有着广泛的应用。
在生物成像领域，放射增敏效应可以提高荧光金属化合物在体内的成像效果，从而帮助医学诊断和治疗。
在生物传感器领域，放射增敏效应可以提高传感器的灵敏度和稳定性，从而提高传感器的检测效果。
在光电器件领域，放射增敏效应可以提高器件的发光效率和能量转换效率，从而提高器件的性能和可靠性。
五、放射增敏效应的研究进展随着对放射增敏效应机理的深入研究，人们不断提出了一些新的理论和方法来实现放射增敏效应。
第4章 放射的生物效应 第2节 辐射生物效应分类
远期效应
远期效应是指受照后数月至数年乃至 远期效应是指受照后数月至数年乃至 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。 辐射致白内障、辐射性遗传效应等。远 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。 期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
4、躯体效应和遗传效应 、 受照射个体本身发生的各种效应称为躯体 效应.如辐射所致的骨髓造血障碍 白内障等. 如辐射所致的骨髓造血障碍、 效应 如辐射所致的骨髓造血障碍、白内障等 受照射个体生殖细胞突变,而 受照射个体生殖细胞突变 而在子代身上表现 出的效应称遗传效应.这是由于电离辐射造成 出的效应称遗传效应 这是由于电离辐射造成 受照者生殖细胞遗传物质的损伤,引起基因突 受照者生殖细胞遗传物质的损伤 引起基因突 变和染色体畸变, 导致后代先天畸形、流产、 变和染色体畸变 导致后代先天畸形、流产、 死胎和某些遗传性疾病。 死胎和某些遗传性疾病。
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 2、 2、局部照射和全身照射 3、近期效应与远期效应 、 4、躯体效应和遗传效应 、 5、确定性效应和随机性效应 、
第四章 放射的生物效应
§2. 辐射生物效应分类
1、外照射与内照射 、 辐射源在体外,从体外对肌体进行照射称外 辐射源在体外 从体外对肌体进行照射称外 照射. 射线、中子、 射线等穿透力强 射线等穿透力强,一般 照射 γ 射线、中子、X射线等穿透力强 一般 用于外照射.放射性核素通过各种途径进入肌 用于外照射 放射性核素通过各种途径进入肌 体,在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 在肌体内发射出射线产生生物效应称内照 内照射一般以射程短、 射.内照射一般以射程短、电离强的 、β射线 内照射一般以射程短 电离强的α、 射线 为主。 为主。
电离辐射的四种效应
电离辐射的四种效应
1 电离辐射的定义
电离辐射，也叫穿透辐射，是一种把能量以电子、离子和其他中
微子的形式传输到环境中的现象。
它是指由中微子、电子、离子构成
的加速奔腾而造成的非电磁辐射。
2 电离辐射的四种效应
电离辐射有四种基本效应，即吸收效应、凝聚效应、储存效应和
严重放射性效应。
① 吸收效应：是指当电离辐射被某些物体吸收时，放射性材料中
的放射性元素被电离，由此产生的反应可以改变放射性材料的性质，
也可能改变物质的性质。
②凝聚效应：是指在电离辐射条件下，气体可以被凝聚成液体和
固体，并释放出大量的能量。
③储存效应：是指当离子化后的某些物体储存在低温状态下时，
电离辐射将严重影响物体的性能。
④严重放射性效应：是指在特定的条件下，由于电离辐射的作用，使某些具有放射性的基本元素发射出放射性核素，从而放射出可以导
致环境污染的有害射线。
3 电离辐射的危害
电离辐射的健康损害可以在微秒内引起人体细胞的损伤，其损害程度取决于照射能量和照射时间。
不同强度的电离辐射具有不同的危害效应，如低剂量的电离辐射可能会导致慢性病变，高剂量的电离辐射可能导致致死性疾病，而大量的电离辐射可能会引发癌症。
此外，电离辐射还可能导致各种其他不良健康影响，如毛发脱落、感觉和精神异常、生殖细胞损伤、免疫功能减弱等。
因此，在使用电离辐射的场合，必须小心加以控制，保护人们免受其危害。
同时，卫生部门应采取必要的监管措施，严格控制电离辐射的出口，确保电离辐射的安全使用。
简述诊断放射学中光电效应的优缺点
简述诊断放射学中光电效应的优缺点诊断放射学中光电效应是一种常用的观察和测量放射性物质的方法。
光电效应是指当光线照射到物质上时，光子会被物质中的原子或分子吸收，使得其电子被激发或释放。
通过观察和测量这些电子的行为可以得到有关放射性物质的信息。
光电效应的优点和缺点如下：优点：1.灵敏度高：相比其他观察方法，光电效应对于放射性物质的观察和测量最为灵敏。
它可以检测到非常小的辐射量，并且对于不同种类的放射性物质都具有一定的适应性。
2.容易操作：光电效应的操作相对简单，人们只需要在适当的条件下使用合适的仪器，就可以观察到物质中发生的光电效应。
3.无损检测：光电效应的观察和测量不需要对放射性物质进行任何物理干预，因此可以实现无损检测。
这对于一些敏感的或者难以获取的样品非常有帮助。
4.非破坏性：与其他观察方法相比，光电效应对放射性物质的影响不会导致任何损坏或者改变。
这对于需要进一步的分析和研究非常有利。
缺点：1.限定条件：光电效应对于观察和测量放射性物质有一些限定条件。
首先，需要使用特定波长的光线才能激发或者释放物质中的电子，这就限制了光电效应的适用范围。
其次，光电效应只对物质中电子的行为有信息，其他更细致的特性仍需要通过其他的方法来观察和测量。
2.成本较高：相对于其他观察方法，光电效应所需的仪器设备和操作条件相对较复杂，因此成本较高。
这对于一些资源受限的实验室或者研究机构来说可能是一个挑战。
3.影响因素多：光电效应的观察和测量受到许多因素的影响，如光源的稳定性、物质的表面特性等。
这些因素的变化可能会导致结果的不确定性，影响分析的准确性。
总的来说，光电效应在诊断放射学中是一种常用的方法，具有高灵敏度、容易操作、无损检测和非破坏性等优点。
然而，它也存在限制条件、成本高和受到多种因素影响等缺点。
因此，在实际应用中，人们需要充分了解和考虑光电效应的特点和限制，并选择合适的方法来观察和测量放射性物质。
放射医学的放射照射效应
放射医学的放射照射效应放射医学是一门以射线为工具进行医学诊断和治疗的学科。
其中，放射照射效应是放射医学中一个重要的概念。
本文将对放射医学的放射照射效应进行详细介绍和探讨。
一、放射照射效应的概念放射照射效应是指生物体受到放射线照射后所出现的生物学效应。
射线的能量以及受照射部位和照射时间等因素都会对放射照射效应产生影响。
二、放射照射的生物学效应1. 早期影响早期影响主要指的是放射线直接作用于生物体后短时间内出现的生理和病理变化。
例如，皮肤红肿、发痒等。
2. 中期影响中期影响主要指的是放射线作用于生物体后较长时间内出现的生物学效应。
其中最为典型的是辐射性白血病等放射性疾病的发生。
3. 迟发性影响迟发性影响指的是放射线照射后，数年乃至数十年后出现的生物学效应。
其中最为常见的是辐射性癌症的发生。
三、放射照射效应的危害放射照射效应具有一定的危害性，特别是对于长期接受放射线照射的人员来说。
接受大剂量放射线照射可能导致严重的放射性疾病，甚至危及生命。
四、减少放射照射的方法为了减少放射照射的危害性，我们可以采取一些措施来降低接受放射线照射的风险。
1. 增加防护措施：对于接受放射线照射的工作人员来说，必须正确佩戴防护设备，如铅制防护服等。
2. 优化诊疗方案：医生在进行放射医学诊断时，应尽量减少射线剂量，同时保证诊断的准确性。
3. 加强教育宣传：通过宣传放射照射效应以及注意事项，提高人们对放射线危害的认识。
五、在未来的发展中的展望放射医学在不断发展，未来也会有更多的创新和突破。
比如，研发更加精准的诊断装备和治疗手段，以及尽可能减少放射照射对人体造成的影响等方面。
六、结语放射照射效应是放射医学领域不可忽视的重要因素。
我们应该更加重视放射照射对人体的危害，并采取相应的措施来减少放射照射的风险。
通过不断的研究和创新，我们将能够更好地运用放射医学技术，造福于人类健康。
放射治疗的电离名词解释
放射治疗的电离名词解释放射治疗是一种常用于癌症治疗的方法，通过利用高能粒子或电磁波杀灭肿瘤细胞。
这个过程涉及一些电离名词，这篇文章将解释并探讨这些名词的含义和在放射治疗中的作用。
通过了解这些名词，我们可以更好地理解放射治疗的原理和效果，为患者提供更好的医疗服务。
1. 电离辐射电离辐射是指高能粒子或电磁波通过与物质相互作用时，从中剥离电子的过程。
在放射治疗中，常用的电离辐射有X射线和γ射线。
这些电磁波具有高能量，可以穿透人体组织，进而破坏肿瘤细胞的DNA结构，使其丧失生长能力。
但同时，电离辐射也对正常细胞造成一定的伤害，因此在治疗过程中需要精确控制辐射剂量和区域。
2. 辐射剂量辐射剂量是指人体受到的辐射量。
在放射治疗中，通常以吸收剂量来衡量，单位为“戈瑞(Gy)”。
一戈瑞相当于吸收了1焦耳辐射能量的物质质量。
不同的肿瘤类型和治疗方案需要不同的辐射剂量。
辐射剂量的计算和控制十分重要，可以根据肿瘤的位置、大小和周围正常组织的保护需求来调整。
3. 辐射治疗模式辐射治疗可以采用不同的模式，具体选择取决于患者的病情和治疗需要。
常见的辐射治疗模式包括：（1）外部束放射治疗：通过机器产生高能电磁波或粒子束，从体外照射到患者体内的肿瘤部位。
这是最常见的辐射治疗方式，可以精确控制辐射剂量和照射方向。
（2）内部治疗：将放射源直接放置在肿瘤组织内，释放出辐射来杀死肿瘤细胞。
这种治疗方式适用于一些表面肿瘤或难以手术切除的肿瘤，可以通过植入放射性物质的方式实现。
4. 线性能量转移（LET）线性能量转移是指高能辐射通过与物质相互作用时，单位长度内转移的平均能量。
LET越高，辐射对细胞的杀伤作用就越大。
高LET辐射能够更容易引起DNA双链断裂，从而阻碍肿瘤细胞的生长和繁殖。
在放射治疗中，可以选择不同LET的辐射方式来针对不同类型的肿瘤细胞。
5. 放射生物学效应放射生物学效应是指放射治疗对细胞和组织产生的生物学影响。
这些效应包括直接杀伤效应和间接杀伤效应。
放射防护学期末考试名词解释
★AALARA：As Low As Reasonable避免一切不必要的照射。
任何必要的照射，在考虑到经济、技术和社会效益因素的基础上，都应保持在可以合理达到的尽可能低的水平。
★B半衰期(half-live)：母核数目衰变掉一半所需的时间，或放射性活度减弱一半所需的时间。
Bq：贝可，Bq，每秒一次核衰变，即为1Bq=1s-1专用单位：居里，Ci。
1Ci=3.7×10**10Bq 本底当量时间：在实际工作中，病人所受的辐射剂量的大小可以用相当于在多长时间内受的天然本底辐射的剂量来表示。
本底：在没有放射性样品存在的时候仪器所记录到的脉冲。
来源：天然本底辐射、放射性污染、仪器附近的强辐射源、仪器内部的放射性。
★C常规监测：是为确定工作条件是否适合于继续进行操作、在预定场所按预定监测周期所进行的一类监测。
操作监测：为用于特定操作提供有关操作和管理方面即时决策支持数据的一类监测。
目的：为有关运行管理的当前决定提供数据资料，也可用于支持防护最优化。
★D当量剂量（equivalent dose）：当量剂量是用适当的修正系数对吸收剂量进行加权，使得修正后的吸收剂量能更好的和辐射引起的有害效应联系起来。
数值上等于吸收剂量与辐射权重因子的乘积。
电离（ionization）：带电粒子，如a粒子和电子，在穿透物质时，可引起与射线相遇的原子或分子获得或失去电子形成离子。
电子对生成效应（pair production）：光子穿过物质时，当光子能量大于1.022MeV，在光子与介质原子核电场的相互作用下，产生一对正，负电子。
这种作用被称为电子对生成：1.022MeV能量是产生一对正，负电子质量的最低极限值。
地球辐射：地球中天然存在的放射性核素对人体的照射。
分类：具有衰变系列的放射性核素（铀系、钍系等半衰期都在10**10年以上）；无衰变系列的天然放射性核素（40K、87Rb 等）。
电离探测：主要用于辐射防护和放射源活度测定。
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剂量率效应的解释：典型的剂量率效应是在长时间 的照射期间会出现SLDR（SDBR）；
曲线A是X射线一 次照射的存活线， 曲线F是当每个剂量 都以多分次的小剂 量D照射而获得的， 而两次小剂量的间 隔时间足以让亚致 死损伤修复，多分 次小剂量基本接近 于连续照射。
剂量率效应
随着剂量率的降低，存活曲线越来越平坦，外推 数趋向1，即存活曲线直线部分下降坡度变得较平， 平均致死剂量变大。因此，剂量率效应实际上导致 了一个对治疗不利的后果。 剂量率效应实际上主要是由于延长照射，在照射 过程中发生亚致死损伤修复的结果。不同类型细胞 的剂量率效应有很大的区别，这反映了细胞的亚致 死损伤修复的能力。 剂量率效应主要发生在0.01～1Gy/min的剂量率 范围，高于或低于这个范围，已基本不存在剂量 率效应。
（三）时间、剂量、分次的修饰 1、常规分次照射方案： 每日1次，每次1.8-2.0Gy，每周5次； 总剂量由受照射肿瘤的病理形态、部位 及靶体积内重要正常组织的耐受性决定； 近百年来放射治疗经验的总结而得出的， 适应于大多数的肿瘤； 某些情况下，必须考虑剂量/分次/时间；
（三）时间、剂量、分次的修饰 2、总治疗时间延长：
重离子治疗临床应用
中科院兰州近代物理研究所 同步加速器 重离子: 12C-Ion 能量: 430 MeV (~1000MeV) 治疗深度: 25 cm
重离子治疗适应症：
1）头颈部肿瘤； 2）中枢神经瘤； 3）肺癌； 4）肝细胞癌； 5）前列腺癌； 6）骨及软组织瘤； 7）子宫颈癌； 8）直肠癌； 9）胰腺癌。
3、当两种组织受同样剂量照射后，分次数和总疗程 时间的不同可导致不同的生物效应，这称之为时 间、剂量、分次的修饰；
（三）时间、剂量、分次的修饰
分次放射主要目的是保护照射野内的正常组织。
分次放射治疗的生物学基础： 把一次剂量分成若干次时，由于分次之间正常 晚反应组织在分次之间亚致死损伤的修复，从而 保护了正常晚反应组织； 总治疗时间足够长的情况下，由于早反应组织 干细胞的再群体化，保护了正常早反应组织； 如果总治疗时间太长，肿瘤干细胞的再群体化， 也同时降低了的肿瘤（早反应组织）治疗效果； 分次照射之间肿瘤组织的再氧合和肿瘤细胞的 再群体化，而起到“自身增敏”的效应；
1931年 伯克利 回旋加速器
重离子治疗临床应用
由于具有良好的物理特性，也具有良好的生物学特 性，因此对肿瘤损伤大的同时，很好地保护了正常 组织； 1974年，USA开始试用，但没用于临床 目前四个国家：日、德、意、中 2009年：5000多例 2009年，国内，中科院兰州近代物理研究所 8批次，102例，浅层肿瘤
一个分次照射方案的总治疗时间延长时，由于
分次照射之间的细胞再群体化，将可能导致放 射效应的降低；
为了在一个恒定的N分次照射方案中达到一个特
定的生物学效应，如果总治疗时间延长，就要 提高分次剂量；
反向剂量率效应
(the inverse dose rate effect)
与剂量率效应不同，反向剂量率效应是指当剂量率降 低时细胞杀灭反而增高现象。 如图示，S3 HeLa细胞系照射的剂量率从1.54Gy／h降 至0.37Gy／h，提高了杀灭细胞的效应，因此这一低剂 量率几乎与一次急性照射的效应一样有效。
(2) 低剂量率： 10-3~10-10Gy／min或0.1～1Gy/h的剂量率范围， 常用于组织间或腔内照射，照射持续几个小时或几天； （125I：2.25、3.75、4.50 cGy/Hour)
(3) 高剂量率：1～10Gy／min的剂量率范围，
是目前一般放疗外照射所用的剂量率；
192铱;
直加: 300 ~ 700 cGy / Min） （4）超高剂量率：109～1012Gy／min的剂 量率范围，用μs或ns计算脉冲的照射，主 要用于放射生物实验研究 ；
NIRS：水平束、垂直束和水平及 垂直束三个治疗室。扫描方式 为被动式扫描，部分肿瘤的局 部控制率较低。
重离子治癌： 可能是未来放疗最好的工具
生物物理修饰效应
（三）时间、剂量、分次的修饰
1、生物效应依赖于剂量分布与时间和分次的关系；
2、当分次数增加和总疗程时间延长时，则照射的生 物效应减低；如果此时要获得一个与常规分割相 当的特定效应，就必须增加照射剂量；
放射修饰效应
中山大学肿瘤防治中心 高远红
我最棒
放射修饰效应
生物物理修饰效应 剂量率效应 高LET射线或重粒子修饰 时间、剂量、分次的修饰 化学修饰效应 放射增敏剂 放射防护剂
一、生物物理修饰效应
（一）剂量率效应 剂量率分类：
X或γ射线的剂量率是决定一个特定的吸收剂 量的生物学后果的主要因素之一。剂量率分4类： (1) 非常低的剂量率： 照射长达几周、几月，甚至几年，主要用于放 射生物实验研究；（建筑材料）
反向剂量率效应
剂量率降低时， 可杀灭更多的细 胞。剂量率从 1.54Gy／h降至 0.37Gy／h 提高了杀灭细胞 的效应。
1.54Gy/h
0.37Gy/h
反向剂量率效应
在1.54Gy／h的剂量率照射后，细胞被“冻结”于细胞周 期 的不同时相而不前进。当剂量率降低至0.37Gy／h时，细 细胞进入并被阻滞于放敏感的细胞周期G2期。因此，持 续低剂量率照射时，一个原来非同步化的细胞群体变成 了一个G2期的群体。
剂量率效应： 生物效应：一般是指放射治疗外照射所用 的剂量率的范围内发生的效应。在低LET射线 放射治疗中，剂量率效应是决定某一特定剂 量所产生一系列生物学反应的关键因素之一。 剂量率效应：随着剂量率的降低和照射时间 的延长，通常某一特定剂量的生物效应将会降 低。 因此剂量率效应出现对治疗不利的局面。
疗效最好：腮腺恶性肿瘤， 其 次：前列腺癌C及D期、 软组织瘤、骨肉瘤、 局部晚期头颈部癌、 直肠癌术后复发、 副鼻窦腺样囊性上皮癌、 黑色素瘤
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快中子的临床前景
由于快中子有良好的生物学特性，而无 明显的物理学优势，因此对肿瘤组织和正 常组织均造成严重损伤，因此现在基本放 弃了快中子的临床使用。
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不同高LET射线或重离子的物理学及生物学特
点不一： 中子：具有较高生物学特性而无Bragg峰； 质子：剂量分布优势大而无生物学优势； 负介子、碳、氖：具有上述物理学分布和 生物学两大优势；
高LET射线或重离子 临床应用前景
快中子治疗临床应用
快中子曾是研究最深入、临床经验积累较多 与X线、γ线相比，快中子有以下几个方面的
高LET射线:LET值>100keV／μm，包括中子、质子、
α粒子、碳离子等，α粒子的LET值为100keV／μm。
原子: 带正电的原子核+带负电的核外电子构成;是个空心球体 原子核: 带正电荷的质子+不带电荷的中子构成，质子数=电子数， 原子的质量: 中子的个数 + 质子的个数
1、相对生物效应 (RBE，relative biological effectiveness) 即使照射剂量相等，不同性质射线所产生的生 物效应并不完全相同。为了比较不同射线的这一 特性，提出了相对生物效应的概念。 相对生物效应：产生相同生物效应所需的250KV-X 线剂量与所试验射线的剂量之此，即： 相对生物效应 = 产生某一生物效应所需要250KV-X 线的剂量 / 产生相同生物效应所需试验射线的剂量
放射生物学特性的优势： ①快中子的OER低； ②快中子照射后没有或很少亚致死损伤修复， 细胞存活曲线肩区小； ③快中子照射后没有潜在致死损伤修复； ④快中于对细胞增殖周期不同时期细胞的放射 敏感性差别影响较小。
经过对快中子放射生物学的进一步研究， 特别是一些临床研究的结果，目前对快中 子的适应证及无效病种已有较清楚认识：
一句话小结：剂量率效应
随着剂量率降低，照射时间延长，生物 效应降低，对治疗不利，但也有例外。
一、生物物理修饰效应
（二）高LET射线或重离子修饰
LET（1inear energy transfer，传能线密度）
单位长度上的能量转换
低LET射线：LET值<10keV／μm，包括X线、γ线
及β线等，如γ线的LET值为0.3keV／μm。
质子治疗临床应用
由于具有良好的物理特性，因此对肿瘤的损 伤大，而对正常组织的损伤较小； 1954年在USA开始使用，目前全球广泛使用 MD Anderson: 2台 2004年，国内第一台，山东 前景良好，但有争议；（IMRT，TOMO）
质子治疗适应症
脑和脊髓肿瘤包括：脑（脊）膜瘤、脑转移瘤、脑胶质瘤、听 神经瘤、垂体瘤、颅咽管瘤等。 颅低肿瘤：脊索瘤和软骨肿瘤。 脑血管疾病：脑动脉畸形、海绵状血管瘤等。 其它脑部疾病：癫痫、帕金森氏症、三叉神经痛。 眼部病变：脉络膜黑色素瘤、视网膜黄斑病变、眼眶肿瘤。 头颈部肿瘤：鼻咽癌（原发、复发或转移）、口咽癌等。 腹部肿瘤：肺癌、肝癌、食道癌、胰腺癌、胃癌、肾癌、纵隔 肿瘤、腹腔后肿瘤等。 纵隔肿瘤及腹腔后肿瘤。盆腔肿瘤如：前列腺癌、子宫肿瘤、 卵巢癌、脊索瘤、软骨瘤等。 儿童肿瘤：髓母细胞瘤、神经母细胞瘤及其他脑脊肿瘤、眼及 眼眶肿瘤、颅底和脊索肉瘤、淋巴瘤、腹盆腔肿瘤等。
质子治疗临床应用
使用质子用于医 疗治疗的想法始于 1946年Robert Wilson 在伯克利的研究。 R.R.Wilson, Radiological use of fast protons, Radiology 47 (1946) 487
Robert Wilson (1914-2000) Fermi 国家加速器实验室 第一任负责人
（二）高LET射线或重离子修饰
高LET射线剂量分布物理学特点： 具有Bragg峰
峰以外及皮肤入射处剂量很小
峰的位置及体积可以调节
横向散射小
1915年诺贝尔奖