肿瘤放射物理学基础PPT课件

肿瘤放射物理学基础
肿瘤放射物理学基础
1
主要内容
一、放射源的种类 二、常用放疗设备及照射方式 三、射线与物质的相互作用 四、放射物理学有关名词及概念 五、常用射线剂量学特点 六、治疗计划评价 七、放射防护常识
肿瘤放射物理学基础
2
放射源的种类
1、放射性同位素
放疗中主要用产生α、β、γ射线的放射性同位 素， 用γ射线居多，如钴-60、铱-192等。
肿瘤放射物理学基础
15
内照Baidu Nhomakorabea的分类
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
肿瘤放射物理学基础
16
射线与物质的相互作用
光电效应：
能量为hv光子与物
质原子的轨道电子发生 相互作用，把全部能量 传递给对方，光子消失， 获得能量的电子挣脱原 子束缚成为自由电子， 这种现象叫做光电效应。 (光电效应在10~30keV的 范围占优势，骨吸收高 于肌肉和脂肪)
2、X射线直线加速器
直线加速器是通过高能电子线打靶产生X射线， 主要用到的能量有6MV、8MV和10MV。
3、电子、质子及其他重粒子加速器
一般用到的电子线能量为4~25Mev，重粒子一
般在回旋加速器中产生。
肿瘤放射物理学基础
3
肿瘤放射物理学基础
4
电离
电离：原子的核外电子与外界相互作用 获得足够的能量，挣脱原子核对它的束 缚，造成原子的电离。
6
射线质的表示
射线质：即射线能量，表示射线穿射物质的本领。
中低能X射线：通常用半价层表示。
半价层 （HVL)：为使X（r）射线光子的强度减低
一半时所需要的某种材料吸收体的厚度。 高能X射线：通常用电子的标称加速电位表示，
单位为百万伏,兆伏 (MV) 如 6MV-X 线。 放射线同位素：通常用核素名+辐射类型表示,
如60Coγ射线。
肿瘤放射物理学基础
7
常用放疗设备
60Co治疗机 医用直线加速器 模拟定位机 CT 模拟定位机 近距离后装治疗机 其他
肿瘤放射物理学基础
8
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
原用单位rad，1rad = 1cGy
吸收剂量使用与任何类型和任何能量的电 离辐射，以及适用于任何受照物质。
肿瘤放射物理学基础
22
比释动能（K)
比释动能是不带电电离粒子在质量为dm的物质 中所释放的所有带电粒子的初始功能之和。 K=dEtr/dm
单位：焦耳/千克 (J/kg)。 专用名 Gray(Gy)，1 Gy = 1 J/kg； 比释动能只适用于间接致电离辐射，适用于
– 1、可产生不同能量的X线 (4~25MV) – 2、可产生不同能量的电子线 (3~25MV) – 3、照射野均匀性好 – 4、安全性好
肿瘤放射物理学基础
10
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： 1、放射源微型化，程控步进电机驱动； 2、高活度放射源形成高剂量率治疗； 3、微机计划设计。
照射量是用以衡量光子辐射致空气电离程度 的一个量，不能用于其他类型辐射和其他物质。
肿瘤放射物理学基础
21
吸收剂量（D）
吸收剂量是单位质量物质吸收电离辐射的平均 能量。即电离辐射给予质量为dm介质的平均能
量dE。
D = dE / dm
单位：焦耳/千克 (J/kg)。
专用名 Gray(Gy)，1 Gy = 1 J/kg=100cGy；
直接电离：由带点粒子通过碰撞直接引 起的物质的原子或分子的电离称为直接 电离。
间接电离：不带电粒子通过它们与物质 相互作用产生 的次级带电粒子引起的原 子电离称为间接电离。
肿瘤放射物理学基础
5
射线特点
1.带点粒子可直接致电离辐射 2.不带电粒子只能间接致电离辐射 3.带电粒子均有有效射程
肿瘤放射物理学基础
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。
缺点：需定时换源；环境污染
肿瘤放射物理学基础
9
医用直线加速器
原理：利用微波电场沿直线加速电子然 后发射，或打靶产生X线发射，治疗肿瘤 的装置。
特点：
任何物质。
肿瘤放射物理学基础
23
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。
肿瘤放射物理学基础
11
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。
肿瘤放射物理学基础
12
CT 模拟定位机
肿瘤的正确定位 提供照射野的剂量分布 产生数字模拟影像 帮助设计合适的照射野 在病人皮肤上标记等中心点
肿瘤放射物理学基础
19
放射物理学有关名词及概念
肿瘤放射物理学基础
20
照射量(X)
照射量 （X）是X(r)辐射在质量为dm的空气中
释放的全部次级电子完全被空气阻止时，空气 中形成的同一符号离子总电荷的绝对值dQ与 dm的比值，即：
X = dQ / dm
单位：库仑/千克 (C/kg)。原用单位是伦琴(R) 1R = 2.58×10-4 C/kg
肿瘤放射物理学基础
13
基本照射方式
外照射
位于体外一定距离集中照射人体的某一部位， 叫体外远距离照射，简称外照射。
内照射
将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放 入人体的天然腔内进行照射，叫近距离照射，简 称内照射。
肿瘤放射物理学基础
14
外照射技术分类
1、固定源皮距（SSD）照射 2、等中心定角（SAD）照射 3、旋转（ROT）照射
肿瘤放射物理学基础
17
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
肿瘤放射物理学基础
18
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。