放射治疗技术 物理学基础
肿瘤放射物理学基础
基本措施
1.时间防护 尽量缩短受照时间 2.距离防护 增大与辐射源的距离 3.屏蔽防护 人与源之间设置防护屏障
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
康普顿效应：
当光子与原子内
一个轨道电子发生相互 作用时，光子损失一部 分能量，并改变运动方 向，电子获得能量而脱 离原子，这种现象叫做 康普顿效应。在 0.03~25MeV的范围占 优势，骨和软组织的吸 收剂量相近
电子对效应：
入射光子能量 大于1.02MV时，光 子可以与原子核相 互作用，使入射光 子的全部能量转化 成为具有一定能量 的正电子和负电子 ，这就是电子对效 应。在25~100MeV 的范围占优势。
任何物质。
名词解释
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
60Co治疗机
原理：利用放射性同位素60Co发射出的γ 射线治疗肿瘤，平均能量1.25MeV，与一 般深部X射线机相比有一下特点
特点：①能量较高，射线穿透力强；② 皮肤反应轻；③康普顿效应为主，骨吸 收类似于软组织吸收；④旁向散射少， 放射反应轻；⑤经济可靠，维修方便。
《放射治疗物理学》讲义教案放射治疗物理学目录.doc
放射治疗物理学目录第一章放射治疗物理基础第一节原子和原子核性质一、一些基本概念二、原子核的大小和质量三、原子核结合能四、原子核的自旋与磁矩五、原子核和核外电子的能级第二节射线与物质的相互作用一、基木粒子的种类和物理特性二、核的稳定性和衰变类型三、放射性度量和放射性核素衰减规律四、常见类型射线与物质的相互作用及定量表达第二章临床放射生物学概论第一节电离辐射对生物体的作用一、辐射生物效应的时间标尺二、电离辐射的直接作用和间接作用第二节电离辐射的细胞效应一、辐射诱导的DNA损伤及修复二、细胞死亡的概念三、细胞存活曲线四、细胞周期时相与放射敏感性五、氧效应及乏氧细胞的再氧合六、再群体化笫三节电离辐射对肿瘤组织的作用一、肿瘤的增殖动力学二、在体实验肿瘤的放射生物学研究中得到的一些结论第四节正常组织及器官的放射效应一、正常组织的结构组分二、早期和晚期放射反应的发生机制三、正常组织的体积效应第五节肿瘤放射治疗的基本原则一、照射范围应包括肿瘤二、要达到基本消灭肿瘤的目的三、保护邻近正常组织和器官四、保护全身情况及精神状态良好第六节提高肿瘤放射敏感性的措施一、放射源的选择二、利用时间-剂量-分割关系三、使肿瘤细胞再分布四、利用氧效应第七节肿瘤放射治疗中生物剂量等效换算的数学模型一、“生物剂量”的概念二、放射治疗屮生物剂量等效换算的数学模型三、外推反应剂量（ERD）概念第三章常用放射治疗设备第一节X线治疗机一、X线的发生二、X线机的一般结构三、X线质的改进四、X射线治疗机的改进第二节医用加速器一、概述二、医用电子直线加速器的加速原理三、医用电子直线加速器的结构四、质子放疗系统第三节远距离^Co治疗机一、叫20源的产生与衰变二、远距离治疗机的一般结构三、60Co治疗机种类四、60Co治疗机的半影种类五、垂直照射相邻照射野的设计六、60c°v射线的优缺点七、6°C0源更换八、Y刀第四节远距离控制的近距离治疗机一、H DR后装治疗设备的组成二、现代后装机具有的优点第五节理想放射源条件一、理想的剂量分布二、能杀灭乏氧细胞三、能杀灭非增殖期细胞（Go期）第六节模拟定位设备一、模拟定位机二、C T模拟定位机三、磁共振模拟机四、P ET-CT模拟机第七节体位固定装置一、一般的头颈部支持系统二、乳腺体位辅助托架三、热塑面网（罩）和体罩四、真空成形固定袋（真空袋）第八节放射治疗局域网络一、局域网络的配置二、放射治疗科网络的信息交换三、L ANTIS系统四、科室网络的安全维护第四章辐射剂量学的基本概念第一节辐射剂量学基本定义一、照射量二、比释动能三、吸收剂量四、有关辐射场的几个基本定义第二节各辐射量Z间的关系一、高能光子在介质中的能量转移和吸收二、电子平衡三、照射量和比释动能的关系四、比释动能和吸收剂量的关系五、吸收剂量和照射量的关系第三节空腔理论一、阻止本领二、阻止本领和吸收剂量的关系三、Bragg-Gray空腔理论四、Spencer-Attix 理论五、空腔理论住电离室剂量测量中的应用第五章射线的测量第一节电离室一、电离室基本原理二、指形电离室三、电离室的工作特性以、特殊电离室五、电离室测量吸收剂量的原理第二节热释光剂量计一、原理二、热释光剂量讣的种类三、热释光剂量计使用四、热释光剂量计的刻度第三节胶片剂量计一、原理二、应用第四节半导体剂量计一、原理二、Mapcheck半导体剂量仪第五节场效应管一、原理二、M OSFET探测器的特性第六节剂量的标定一、射线质的测定二、射线吸收剂量的标定第六章光子照射剂量学第一节原射线与散射线一、原射线二、散射线第二节平方反比定律第三节百分深度剂量一、照射野及有关名词定义二、百分深度剂量第四节射野输出因子和模体散射因子一、射野输出因子二、模体散射校正因子第五节组织空气比一、组织空气比定义二、源皮距对组织空气比的影响三、射线能量、组织深度和射野大小对组织空气比的彫响四、反向散射因子五、组织空气比与百分深度剂量的关系六、不同源皮距百分深度剂量的计算一一组织空气比法七、旋转治疗屮的剂量计算八、散射空气比第六节组织最大比一、组织模体比和组织最大剂量比二、散射最大剂量比第七节等剂量线一、等剂量线二、射野离轴比第八节组织等效材料一、组织替代材料二、组织替代材料间的转换三、模体四、剂量准确性要求第九节人体曲而和组织不均匀性的修正一、均匀模体和人体之间的差别二、人体曲面的校正第十节不均匀组织（骨、肺）校正一、射线衰减和散射的修正二、不均匀组织屮的吸收剂量三、组织补偿第十一节楔形野剂量学一、楔形野等剂量分布与楔形角二、楔形因子三、一楔合成四、楔形板临床应用方式及其计算公式五、动态楔形野第十二节不规则射野剂量学第十三节临床剂量计算一、处方剂量二、加速器剂量计算三、钻-60剂量计算四、离轴点剂量计算一一Day氏法第七章电子线照射剂量学第一节电子线中心轴深度剂量分布一、中心轴深度剂量曲线的基木特点二、有效源皮距及平方反比定律三、彫响电子线百分深度剂量的因素四、电子线的输出因子第二节电子线剂量学参数一、电子线的射程二、电子线能量参数三、电子线的离轴比四、电子线的均整度、对称性及半影五、电子线的等剂量线分布特点第三节电子线的一般照射技术一、电子线处方剂量ICRU参考点二、能量和照射野的选择三、射野形状及铅挡技术四、电子线的补偿技术五、电子线的斜入射修正六、电子线的组织不均匀修正和边缘效应七、电子线的射野衔接技术第四节电子线的特殊照射技术一、电子线旋转照射技术二、电子线全身皮肤照射三、电子线术中照射第八章近距离放射治疗剂量学第一节近距离放疗概述一、近距离放射治疗的设备和相关技术二、近距离放疗的常用核素第二节近距离放疗的剂量计算一、单个粒子源的剂量计算方法二、临床多粒子源植入的扰动影响三、组织异质情况下的剂量修正第三节近距离放疗的临床应用和剂量体系一、粒子源植入治疗的临床应用二、粒子源植入的临床剂量体系第九章中子近距离照射剂量学第一节钿中子与制中子相对生物学效应一、钢屮子二、^cf的相对生物效应(RBE)三、屮子近距离治疗的优势第二节钏中子治疗技术一、'叱彳中子后装治疗机(中子刀)简介二、中子刀适应症及禁忌症第三节钿中子治疗的剂量分布一、模体二、确定漩Cf中子束、Y射线吸收剂量分布的探测器三、确定^Cf中子、Y吸收剂量分布的理论方法第四节中子的防护一、中子后装机的辐射防护性能二、患者的辐射防护三、医护人员的辐射防护四、公众的辐射防护五、安全管理第十章临床常用技术和应用第一节挡块一、挡块的厚度二、低熔点铅技术三、挡块制作第二节组织补偿一、组织填充物二、组织补偿器三、电子束的补偿技术第三节多叶准直器一、多叶准直器的基本结构二、多叶准直器的安装位置第四节楔形野一、楔形板二、楔形角与楔形因子三、一楔合成四、动态楔形野第五节独立准直器第十一章临床常用放疗方案第一节放疗临床对剂量学的要求一、提高治疗比二、实现临床剂量学四原则第二节照射技术和射野设计原理一、体外照射技术的分类及其优缺点二、射线及其能量的合理选择三、高能X射线的射野设计原则四、相邻野设计五、不对称射野笫三节临床常见肿瘤放射治疗方案一、鼻咽癌常规照射野设计二、肺癌常规照射野设计三、食管癌常规照射野设计第十二章三维适形放射治疗及调强放射治疗第一节三维适形放疗的发展过程第二节3DCRT工作流程、计划工具一、体模制作二、计划CT扫描与数据传输三、轮廓勾画四、计划设计和评价五、计划验证六、三维适形放疗的临床应用第三节立体定向放射外科和立体定向放射治疗一、立体定向放射外科二、立体定向放射治疗笫以节调强放射治疗一、IMRT的工作流程和基本概念二、IMRT实施方法三、IMRT的优点四、IMRT的可能潜在问题五、IMRT的剂量验证第五节 调强放射治疗的临床应用举例一、 鼻咽癌的调强放射治疗二、 前列腺癌的调强放射治疗三、 肺癌的调强放射治疗第十三章治疗计划系统和治疗计划评估 第一节治疗计划系统概念和历史简介一、 治疗计划系统概念二、 治疗计划系统的发展历史三、 两维和三维治疗计划系统的比较 第二节治疗计划的剂量学原则及靶区剂量规定一、 肿瘤致死剂量与正常组织耐受剂量二、 临床剂量学四项原则 第三节外照射靶区剂量学规定治疗目的 参考点和坐标系 体积的定义 対剂量报告的一般性建议 剂量归一点 吸收剂量二、四、五、八、第六节近距离放射治疗剂量算法近距离治疗特点近距离治疗类型和放射源空间重建近距离主耍剂量计算方法192Ir 放射源的数学模型 近距离照射的剂量优化第七节外照射剂量计算算法一、 剂量计算算法的临床实现进程二、 剂量计算算法第八节 治疗计划系统的设计和体系结构一、 基本组成二、 单个治疗计划工作站系统三、 多工作站系统四、 辅助部件五、 第三方软件六、 治疗计划系统的发展七、 系统说明书二、 四、五、八 第四节TPS 中的图像和图像处理技术一、 放射治疗计划中使用的图像技术二、 图像处理第五节治疗计划设计过程体位固定治疗计划设计放射治疗计划评估治疗计划的验证治计划的执行调强放射治疗的TPS 剂量验证 二、 四、 五、 六、第九节治疗计划系统的验收一、验收内容二、与剂量无关的项目三、外照射野光子剂量计算四、电子线剂量计算五、后装治疗六、数据传输第十节治疗计划系统的质量保证一、系统文件和人员培训二、系统定期QA项目三、患者治疗计划检查第十四章放射治疗的质量保证QA和质量控制QC 第一节QA和QC的目的及重要性第二节放射治疗对剂量准确度的要求一、靶区剂量的确定二、对剂量准确度的要求三、影响剂量准确性的因素第三节外照射治疗物理质量保证内容一、外照射治疗机、模拟机和辅助设备二、等中心及指示装置三、照射野特性的检查四、剂量测量和控制系统五、治疗计划系统六、治疗安全第四节近距离治疗QA内容一、放射源二、污染检查三、遥控后装机QA四、治疗的质量控制第五节QA、QC的管理要求一、部门QA的主要内容二、国家QA的主要内容第十五章发展中的图像引导放射治疗第一节三维适形放射治疗第二节调强放射治疗第三节图像引导放射治疗一、放射治疗实施前影像二、治疗室内图像引导和投照三、图像引导放射治疗四、4维放射治疗第四节剂量引导放疗和循变放疗一、剂量引导放射治疗二、循变放射治疗第十六章放射防护第一节电离辐射的生物效应一、放射损伤机理二、放射生物效应的类型三、影响放射生物效应的主要因素四、辐射对组织、器官的损伤效应第二节放射防护目的与标准一、放射防护的目的二、放射防护应遵守的三项基本原则三、人工照射类型四、放射防护标准第三节外照射防护基本措施一、工作场所区域划分二、减少外照射剂量的三项措施第四节医用电离辐射防护一、医院的防护职责二、医疗照射的正当性判断三、医疗照射的防护最优化四、医疗照射的指导水平与剂量约束章名为小三宋体加粗节名为小四宋体加粗正文为五号宋体加粗一、加粗(一)加粗有必要时1.加粗有必要时(1)a.(a)数字为timenewman公式为(1-1)。
放射物理学基础一(ppt)
优点
可获得准确照射. 工作人员隔室操作，比较安全. 放射源微型化. 高活度放射源形成高剂量率治疗. Hale Waihona Puke 微机控制.放射治疗物理学基础
➢ 近距离后装治疗机
组成：①放射源 ②施源器 ③源室及放射源驱动元 ④治疗计划系统
放射治疗物理学基础
➢ 体内照射与体外照射的区别
放射源强度
放射治疗物理学基础
➢钴 － 60 治 疗 机
结构：①放射源
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
钴－60γ线的特点：
与深部x线机（200～400kv）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
放射治疗物理学基础
三种常见体外照射设备的特点比较
能量 穿透力 皮肤剂量 骨吸收剂量 旁向散射 经济、维修
照射野 防护
X线机
低 弱 高 高 大 价格低 维护方便 小 容易
6 0CO远距离治疗机
高，单能 较强
低 和软组织相同
较小 价格较低 维护方便
中等 定期换源 防护难
直线加速器
高，可调 强 低
和软组织基本相同 小
几何半影 穿射半影 散射半影
放射治疗物理学基础
➢ 加速器
X线和电子束的产生
电源
脉冲调制器
电子枪 磁控管
加速管
偏转磁铁 电子束 打靶 高能X线
放射治疗物理学基础
➢ 加速器
分类 电子感应加速器 电子直线加速器 电子回旋加速器
放射治疗物理学基础
➢ 电子直线加速器的特点
能量高，可调控，剂量率高. 穿透力强. 皮肤剂量低：6MvX最大剂量点在皮下1.5cm. 骨和软组织吸收基本相等. 旁向散射小. 价格昂贵. 维护难，对水、电、湿度要求高. 射野可以较大，可达40×40cm.
放射性核素治疗学
6．甲亢近期内有心肌梗死患者
使用131I治疗有可能由于甲状腺滤泡的破 坏，大量甲状腺激素进入血液，加重心脏负 担，引起严重的心脏事件。故这类病人应先 用抗甲状腺药物控制症状，病情稳定后再考 虑131I治疗。甲亢合并严重肝、肾功能不全者， 131I治疗有可能加重肝、肾功能损害，应予慎 重。
四、治疗反应与处理
★甲亢合并甲亢性心脏病往往是甲亢反复复 发、未能控制的结果，在治疗上131I治疗更 具优势。
3．重症甲亢的131I治疗问题 ★重度甲亢以131I为主的综合治疗
4．桥本氏甲亢
★该病无论用什么方法治疗，其发展的结局都 将是甲状腺功能减退。而131I治疗可很好的 治愈甲亢，避免了甲亢对身体的损害。
5．妊娠及哺乳期妇女 ★治疗原则是孕妇禁用131I治疗 ★使用131I治疗应停止哺乳
1．妊娠或哺乳期甲亢患者； 2．近期心肌梗死的甲亢患者； 3．甲亢伴严重肝、肾功能损害者。
（三）适应证与禁忌证选择中一些关注的问题
1．青少年甲亢的131I治疗问题
★青少年甲亢患者宜首选抗甲状腺药物治疗， 如效果不佳或不能坚持服药治疗者，则选 择131I治疗。
2．有合并症的甲亢患者131I治疗问题
★对甲亢合并白细胞或血小板减少、肝功能 轻度损害者，首选131I治疗。
1．131I剂量的计算
131I剂量（MBq或μCi）=
计划用 (M量 B或 qC/ig)甲状腺(g重 ) 量
甲状腺最 13I1率 高摄
◆ 一 般 每 克 甲 状 腺 组 织 计 划 量 为 2.59~4.44MBq （70~120μCi），此公式按有效半衰期为5天设计，若 有效半衰期小于或明显大于5天，可将上述公式计算结 果乘以5/Teff。
五、疗效评价
放射物理学基础第六章高能电子束射野剂量学
高能电子束射野剂量学
高能电子束应用于肿瘤的放射治疗 始于上世纪50年代初期。
据估计约15％的患者在治疗过程中 要应用高能电子束。
计划设计要求在给予靶区足够剂量 的同时，必须注意保护正常器官。
加速器 偏转磁铁
钨靶
散射片
均整器
扩大和均匀射野
电子束治疗
X射线治疗
加速器治疗机产生的射线
（7）不规则射野输出剂量的计算，仍存在问 题。
基于高能电子束的上述特点，它主要用 于治疗表浅或偏心的肿瘤和浸润的淋巴结。
一、中心轴百分深度剂量曲线
1、百分深度剂量曲线的特点 图6-5示出了模体内电子束中心轴百分深
度剂量的基本特性及有关参数。
有关参数：
Ds：入射或表面剂量，以表面下0.5mm处的 剂量表示；
对采用散射箔系统的医用直线加速器， x射线污染水平随电子束能量的增加而增加。
2、百分深度剂量的 影响因素
（1）能量的影响
电子束百分深 度剂量分布随电子 束能量的改变有很 大变化。
基本特点是：由于电子束易于散射，所以 随着射线能量的增加，表面剂量增加，高剂量 坪区变宽，剂量梯度减小，X射线污染增加， 电子束的临床剂量学优点逐渐消失。
（3）源皮距 的影响
当源皮距不同时，一些主要参数的变化规律， 主要表现为：当限光筒至皮肤表面的距离增 加时，表面剂量降低，最大剂量深度变深， 剂量梯度变陡，X射线污染略有增加，而且 高能电子束较低能电子束变化显著。造成这 一现象的主要原因，是由于电子束有效源皮 距的影响和电子束的散射特性。由于电子束 百分深度剂量随源皮距变化的这一特点，要 求临床应用中，除非特殊需要，应保持源皮 距不变，否则要根据实际的临床使用条件， 具体测量百分深度剂量有关参数的变化。
放射治疗技术放射物理学基础教案
《放射治疗技术》第一章课程教案教学环节教学内容教学活动设计及时间教师主导活动学生主体活动教学方法及意图课前预习1.通过超星平台，将相应的放射性衰变的学习视频放入资源库，并进行分组，与话题讨论。
超星平台发布学习任务，进入网络平台学习：1.观看《福岛核电站泄漏资料》2.提出自己的看法并讨论。
1.加入超星平台。
2.学习福岛核电站泄漏情况资料，归纳出和核衰变要点。
联系总结法（3min）观看《福岛核电站泄漏资料视频》，加强学生对放射性核素泄漏的后果认识，以及放射性核素管理的重要性。
温故知新在上学期学习成像原理基础下，引导学生对放射性核素对人体影响设想。
通过回顾相应放射治疗的知识点。
引导学生猜想不同器官受到辐射的影响有什么不同？设问：引导学生依据自身经历，猜想对放射治疗导致对放射治疗不同的原因？1.分组进行课堂讨论不同的原因？2.学生回答：肿瘤患者与其本身的器官、年龄、性别都有一定影响因素回顾联系（3min）1.引导学生对放疗相关知识进行回顾，能加深对本知识点认识。
2.能学生明白对放射性核素对人体影响，更要严谨、细致、认真，有责任。
导入案例在上学期学习成像原理基础下，举例福岛核电站的切诺贝尔核电站相应的核泄漏事故，与放射性衰变的联系。
1.引导学生依据自身知识，猜想对放射知识的了解及生活为危害？2.进行小组设计，组织讨论。
（每小组10人进行分组讨论）1.通过上学期学习医学影像成像原理，讨论猜想放射治疗设备的基本影响。
问题讨论法5min设问：研究放射治疗师如何运用放疗设备及辅助装置，与放射肿瘤医生、物理师一起对肿瘤患者设计合理的放射治疗方案并实施精确的放射治疗？新知新学α衰变：释放出α射线的衰变方式1.将相应的放射治疗知识归纳为思维导图。
2.分析比较α衰变、β衰变、γ衰变的概念。
表格的方式进行分析。
1.认真倾听教师讲解。
2.提出相关问题，倾听教师讲解，明确本次课任务。
讲解授课法8min1.以微观粒子为导向，对放射线的发展有充分的了解。
临床放射物理学基础
精选ppt
23
（二）高能X（γ）射线百分深度剂量及影响因素
放射源
SS AS DD
等中心
精选ppt
中心轴
照射野
（大小为投影
在等中心平面
大小）
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（二）高能X（γ）射线百分深度剂量及影响因素
精选ppt
25
精选ppt
26
（二）高能X（γ）射线百分深度剂量及影响因素
百分深度剂量定义：
射野中心轴上某一深度d处的吸收剂量率 度d0处剂量率 的百D d分比。
与D d参0 考点深
P D D (D d/D d0) 100%
对能量低于400kV X射线，Dd0 Dds
对高能X（γ）射线， Dd0 Ddm
精选ppt
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（二）高能X（γ）射线百分深度剂量及影响因素
精选ppt
相互作用方式
Ⅰ. 光电效应
hν
e
h Ee Bi
+
Ⅱ. 康普顿效应
Ehh'
Ⅲ. 电子对效应
hEE2m ec2
1 .0M 2E e vE
精选ppt
+
hν
Ze
+
hν
e
h ν’ ee+
12
（一）高能X（γ）射线的物理特性
精选ppt
13
（一）高能X（γ）射线的物理特性
200keV
7MeV
精选ppt
14
照射野大小对百分深度剂量的影响
临床上通常给出方形野的百分深度剂量，对于长方 形野，圆形野，以及不规则野则需要通过等效面积的 转换。
精选ppt
放射物理学基础ppt课件
模拟定位机
• X线模拟定位机：是用来模拟加速器或60Co治 疗机机械性能的专用X线诊断机。
• 作用：模拟各类治疗机实施治疗时的照射部位 及范围，进行治疗前定位。
• CT模拟机：是利用CT获取患者图像并进行三 维重建，同时将图像传给放射治疗计划系统， 进而对肿瘤实现精确定位的专用CT机。
8
近距离后装治疗机
• 现代后装治疗机主要包括：治疗计划系 统和治疗系统。
• 现代近距离治疗的特点： • 放射源微型化，程控步进电机驱动； • 高活度放射源形成高剂量率治疗； • 微机计划设计。
9
*辐射源种类和照射方式 辐射源种类
1．放射性同位素放出的α、β、γ射线 2．X 线治疗机和各类加速器产生的不同 能量的 X 线 3．各类加速器产生的电子束、质子束、 中子束、负π介子束以及其他重粒子束。
14
康普顿效应：
• 随着入射光子能量
的增加 ( 200kV-2
MV)，光子与轨道
上电子相撞，光子
将部分能量转移给
电子，使电子快速
前进(反冲电子)，
而光子本身则以减
低之能量，改变方
向，继续前进(散射
光子)，这种现象叫
做康普顿效应。
15
电子对效应：
• 入射光子能量大 于1.02MV时， 光子可以与原子 核相互作用，使 入射光子的全部 能量转化成为具 有一定能量的正 电子和负电子， 这就是电子对效 应。
如60Coγ射线。
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• *半价层 (Half Value layer，HVL)：是指置 于X射线束通过的路径上，使其照射量减少 一半所需某种物质的厚度。
• *照射野：射线束经准直器后垂直通过模体 的范围，用模体表面的截面大小表示照射野 的面积。临床剂量学规定，模体内50%同等 剂量曲线的延长线交于模体表面的区域定义 为照射野的大小。
放射治疗物理学基础
2020/1/21
国家医学考试中心
4
电磁辐射
电磁辐射有那些： X射线，射线，光波，无线电波，紫外线，
红外线，雷达波，电视波，电场波 能量与频率的关系：正比
频率越高，能量越大； 波长越小，能量越大。
E=h•
2020/1/21
国家医学考试中心
5
质能关系
质量和能量可以互相转化，一定的质量反映 它具有一定的能量
3、射野设计应尽量提高治疗区域内的剂量，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，至少不能使 它们接受超过其耐受量的范围。
2020/1/21
国家医学考试中心
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靶区 （gross target volume，GTV）
靶区：要治疗的肿瘤区，指肿瘤的临床灶，为一 般的诊断手段（CT/MRI）能够诊断出的可见 的具有一定形状和大小的恶性病变的范围，包 括转移的淋巴结和其他转移的病变。
2020/1/21
国家医学考试中心
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9、适形放射治疗
2020/1/21
国家医学考试中心
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10、 X（r）线立体定向治疗
SRS， SRT 小野集束照射 剂量分布特点
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国家医学考试中心
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SRT实现方式
瑞典Elekta r刀装置使用201个钴-60源（30Ci）， 分布于头顶部北半球的不同纬度和经度上，经准 直后聚焦以一点（焦点），源到焦点的距离为 39.5cm，焦点处射野大小为4，8，14，18 mm
t
0
N N 0
00
te t
d0t
1
t
放射治疗物理学基础
第三章放射治疗物理学基础放射治疗物理是研究放射治疗设备、技术、剂量测量及剂量学、治疗计划设计、质量保证和质量控制、模室技术、特殊放射治疗方法学及学科前沿的新技术、新业务的分支学科,它必须直接为放射治疗临床服务。
放射物理学对推动放疗专业的发展都起着举足轻重的作用，一个医院的放疗科，如果没有一个强有力的放射物理人才和设备技术的合理配置，要走在本专业学科发展的前沿是不可能的。
放射治疗设备、质量保证和质量控制、模室技术等内容将有专门的章节进行介绍，本章就核物理基础知识、放射治疗剂量学和剂量测量等作一介绍。
第一节原子结构和核衰变自然界中的所有物质都由分子和原子构成。
分子保持着物质的基本属性和化学性质,分子由原子组成,目前己知的原子(也称元素)有109种,原子又有着它自己的结构。
了解原子的结构对于我们认识放射线的产生及其与物质的相互作用是十分必要的．因为这些过程都发生在原子的范围内。
一、原子结构原子由原子核和核外电子组成。
原子的中心是带正电荷的原子核，核外是带有等量负电荷的电子，这些电子沿着一定的轨道绕着原子核高速旋转。
早在1913年英国物理学家卢瑟福用散射实验证实原子的结构类似太阳系。
带负电的电子围绕带正电的原子核转动，正像行星绕着太阳旋转一样（图3-1－1）。
原子是很小的结构，其直径约为10－8cm。
图3-1－1 原子模型原子核由质子和中子组成，都是基本粒子，统称核子。
它们数目的总和就是原子量。
原子核小而紧密，其直径约为10－14cm，但集中了几乎整个原子的质量。
1961年后，国际上统一用12C原子量的1/12作为原子质量单位，其符号为amu。
原子质量和原子质量数是不同的概念，前者是指原子的实际质量，后者则是指原子核中核子的总数。
原子核内的电荷与周围电子的总电荷相等（核内质子数等于核外的电子数），故整个原子显中性。
电子或质子的数目，即门捷列夫元素周期表中所列的顺序数，称为原子序数。
标记方法：A Z X，X代表元素符号；A 为原子的质量数，即核内质子和中子总数；Z为原子序数，即核内质子数，显然，核内中子数应等于A—Z。
物理医学与辐射医学技术应用
物理医学与辐射医学技术应用在现代医学技术中，物理医学与辐射医学技术的应用越来越广泛。
尤其是随着科技的发展和人们对健康意识的提高，这些技术得到了更多的关注和应用。
下面将分别介绍物理医学和辐射医学技术的应用。
一、物理医学技术应用物理医学技术是以物理学、电学、光学、声学等自然科学为基础，应用于医学领域的技术。
它主要包括磁共振成像、超声波、电生理技术、计算机辅助手术系统、激光手术系统等多种技术。
其中，磁共振成像技术（MRI）是目前医学诊断领域中一项重要的成果之一。
它通过利用磁场和高频电磁波对人体进行扫描，生成高清晰度的影像。
它不仅能检测肿瘤、脑部血管方面的问题，还可用于检测人体的细胞组织、神经系统和内分泌系统等方面的问题。
相比于常见的X线，MRI不易产生辐射，对人体无害，因此广受医学界的推崇。
另外，超声波技术是目前应用较广泛的物理医学技术之一。
它可以通过声波的传导，观察到人体内部组织的状况。
在医学上，它主要用于检测胎儿发育状况、乳房肿块的性质、脏器和血管等等问题。
与X射线和CT相比，超声波没有任何辐射，对人体不会产生危害。
二、辐射医学技术应用辐射医学技术是以辐射物理学为基础，应用在医学领域的技术。
它主要包括放射性同位素检测、放射治疗、核医学、辐射防护等方面。
放射性同位素检测是目前医学诊断中常用的检测方法之一。
它通过将一些放射性物质注射进入人体，再用带有检测器的仪器检测人体所发射的辐射，进而了解人体不同器官的功能状态。
放射性同位素检测可以用于骨科疾病诊断、血流量测定、甲状腺病、肺通气功能、心脏循环等多个方面。
而放射治疗则是辐射医学技术中另一个广泛应用的方法。
它主要运用于肿瘤治疗，能够精准地照射到肿瘤部位，最大限度地杀死肿瘤细胞。
同时，通过不同的治疗方式和剂量控制，还可以保护健康组织的完整，减少副作用。
辐射治疗对于那些难以通过手术或者药物治疗的病人来说，是一种很好的治疗方法。
需要注意的是，辐射医学技术治疗虽然可以有效杀死肿瘤细胞，但同时也带来了一定的辐射伤害。
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• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
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物理半影
80%和20%等剂量曲线间的侧向距离
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• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
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高能X射线相关概念
• 放射源 • 照射野中心轴 • 照射野 • 参考点 • 源皮距（SSD） • 源轴距（SAD）
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百分深度剂量
• 定义：照射野中心轴上，体模内深度d处的吸收剂 量率Dd与参考深度do处的吸收剂量率Ddo之比。
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一、高能X射线的物理特性 （一）穿透作用 （二）电离作用 （三）荧光作用 （四）热作用 （五）干涉、衍射、反射、折射作用
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（一）穿透作用
X射线透视和摄影的物理基础
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（二）电离作用
X射线损伤和治疗的物理基础
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（三）荧光作用
X射线透视的物理基础
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一、常用放射线的物理特性 二、放射线射野剂量学
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常用射线的物理剂量特性
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• 1、放射线的临床剂量学原则
• 2、高能X射线的百分深度剂量及影响因 素
• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
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内容复习：
1、肿瘤临床治疗的三大主要手段？
2、放疗的根本目的？
3、放疗作为肿瘤治疗局控手段，其作 用体现的三个方面是什么？
4、放射治疗技术人员应具备哪些最主 要的知识？
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第二章
临床放射物理学基础
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• 学习要点
• 掌握内容：高能X射线、Co60γ射线、 高能电子线的物理特性以及在临床 中的应用
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几何半影、穿射半影、散射半影
主要由散射半影造成，部分为穿射半影
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• 1、放射线的临床剂量学原则
• 2、高能X射线的百分深度剂量及影响因 素
• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
• 建成效应：从机体表面到最大剂量深度区域称为 剂量建成区域。
• 影响因素：射线质、射野面积、源皮距。
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• 1、放射线的临床剂量学原则
• 2、高能X射线的百分深度剂量及影响因 素
• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
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临床剂量学四原则 1、肿瘤剂量准确 2、剂量分布均匀 3、提高治疗剂量 4、降低周围剂量
耐受剂量
产生临床可接受的综合征 的剂量
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• 1、放射线的临床剂量学原则
• 2、高能X射线的百分深度剂量及影响因 素
• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 熟悉内容：各类射线的剂量分布特 点及影响因素
• 了解内容：剂量计算方法及修正因 素
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一、常用放射线的物理特性 二、放射线射野剂量学
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常用的放射线： 1、高能X射线 2、Co60γ射线 3、高能电子线 4、质子射线 5、中子射线 6、其他重离子射线
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高能X射线的物理特性
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常用的放射线： 1、高能X射线 2、Co60γ射线 3、高能电子线 4、质子射线 5、中子射线 6、其他重离子射线
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（一）穿透力强
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（二）保护Байду номын сангаас肤
•剂量建成效应：百分深度剂量 在体模内存在吸收剂量最大值， 这种现象称之为剂量建成效应 。
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（三）骨和软组织具有同等吸收
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•（四）旁向散射小
•（五）经济、可靠
•（六）缺点：
• 1、能量单一 • 2、深度剂量偏低 • 3、半衰期短，需定期更换放射源 • 4、放射性核素不断有射线释放，防护复杂，工作
人员受量相对较大 • 5、存在半影问题，使野外的正常组织受一定的剂
量影响
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常用的放射线： 1、高能X射线 2、Co60γ射线 3、高能电子线 4、质子射线 5、中子射线 6、其他重离子射线
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高能电子线
• 优点：高剂量治疗暴露的病灶、表浅或偏心性肿 瘤和浸润的淋巴结，有效保证靶区后方深部组织 剂量，保护正常组织。
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电子束限光筒
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高能电子线的临床剂量学
• 剂量建成区 • 高剂量坪区 • 剂量跌落区 • X射线污染区
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影响电子线百分深度剂量的因素
• 能量↓
散射↑
• 射野面积↓ 散射↑
• 源皮距↑ 表面剂量↓
最大剂量点深移
剂量梯度变陡
X射线污染↑
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• 1、放射线的临床剂量学原则
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组织补偿
• 修正射线倾斜 • 修正身体弯曲 • 修正组织不均匀 • 改善剂量分布
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• 1、放射线的临床剂量学原则
• 2、高能X射线的百分深度剂量及影响因 素
• 3、60钴γ射线的百分深度剂量及影响因 素
• 4、高能电子线的临床剂量学
• 5、等剂量曲线的分布及影响因素 • 6、人体曲面和不均匀组织的修正 • 7、临床处方剂量的计算方法
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不均匀组织的修正
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常用的放射线： 1、高能X射线 2、Co60γ射线 3、高能电子线 4、质子射线 5、中子射线 6、其他重离子射线
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质子射线
•优点：靶区前剂量很低，靶区 后剂量等于零。 •质子治疗计划设计与执行中应 注意的环节。P21
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重离子射线的物理特性
•高 高 LET值（线性能量传输）造成 RBE值（相 低 对生物学效应）和 OER （氧增强比）