物理师专业考试大纲

全国医用设备资格考试直线加速器（LA）物理师专业考试大纲（含伽玛刀物理内容）（2009年版）中华人民共和国卫生部人才交流服务中心说明为更好地贯彻落实《大型医用设备管理办法》（卫规财发[2004]474号文）精神，中华医学会和卫生部人才交流服务中心自2004年开始分别组织对全国医用设备使用人员进行培训和专业技术知识统一考试。

为使应试者了解考试范围，卫生部人才交流服务中心组织有关专家编写了《全国医用设备资格考试大纲》，作为应试者备考的依据。

考试大纲中用黑线标出的为重点内容，命题以考试大纲的重点内容为主。

全国医用设备资格考试直线加速器（LA）物理师专业考试大纲（含伽玛刀物理内容）第一章放射物理基础1.1 介绍基本物理常数重要推导物理常数物理量和单位四种基本作用力基本粒子非电离辐射和电离辐射光子致电离辐射质能关系辐射量和单位1.2 原子与原子核结构原子结构组成和特性卢瑟福原子模型玻尔氢原子模型及四个假定玻尔氢原子模型能级结构多电子原子壳层模型核结构核反应放射性放射性活度放射性衰变衰变常数半衰期比放射性活度平均寿命递次衰变核素活化放射性衰变方式及特点1.3 电子相互作用电子与轨道电子相互作用电子与原子核相互作用阻止本领总质量能量阻止本领质量阻止本领质量碰撞阻止本领质量辐射阻止本领限制性阻止本领质量散射本领传能线密度1.4 光子相互作用间接电离光子辐射光子束衰减性质半价层十分之一价层线性衰减系数质量衰减系数原子和电子衰减系数能量转移系数能量吸收系数光子相互作用类型光电效应相干（瑞利）散射康普顿效应对效应光致核反应各种效应的相对优势第二章剂量学原则，量和单位2.2 光子注量和能量注量粒子注量能量注量粒子注量率能量注量率粒子注量谱能量注量谱；2.3 比释动能比释动能2.4 CEMACema2.5 吸收剂量吸收剂量2.6 阻止本领阻止本领阻止本领比线性阻止本领质量阻止本领非限制性质量碰撞阻止本领限制性质量碰撞阻止本领软性碰撞硬性碰撞2.7 不同剂量学量间的关系能量注量和比释动能的关系碰撞比释动能辐射比释动能总比释动能注量和吸收剂量的关系比释动能和吸收剂量的关系碰撞比释动能和照射量的关系2.8 空腔理论Bragg-Gray 空腔理论 Spencer－Attix 空腔理论 Burlin 空腔理论第三章辐射剂量计3.1 介绍辐射剂量计及剂量测量3.2 剂量计的特点准确度精确度不确定度测量误差 A类标准不确定度 B类标准不确定度、合成不确定度展伸不确定度剂量响应线性剂量率的依赖性能量依赖性方向依赖性空间分辨率和物理尺寸数据读出的方便性使用的方便性3.3 电离室剂量测定系统电离室辐射束校准电离室的基本结构及特性静电计圆柱形电离室平行板电离室近距离治疗电离室（井形电离室或凹形电离室）外推电离室3.4 胶片剂量计透明度光学密度剂量-OD曲线胶片的gamma 宽容度感光度、辐射显色胶片3.5 发光剂量计发光现象光致发光空穴储存陷阱复合中心热释光剂量计工作原理光致荧光剂量测量系统3.6 半导体剂量计硅半导体剂量测量系统MOSFET剂量测量系统3.7 其它剂量测量系统丙胺酸/电子顺磁共振剂量测量系统塑料闪烁体剂量测量系统金刚石剂量计凝胶剂量测量系统3.8 一级标准一级标准空气比释动能的一级标准水吸收剂量的一级标准水量热计离子浓度测量标准化学剂量测定标准 Fricke剂量计辐射化学产额量热法标准石墨量热计3.9 常用剂量测定系统的总结四种常用剂量计系统的主要优点与缺点优点缺点电离室剂量计有良好的精确性和准确性推荐作为射束校准能够良好的作必要的修正能直接读出需要连接电缆需要提供高电压高能射束剂量测定需要作许多修正胶片剂量计二维空间分辨率非常薄：不扰动射束需要暗室和处理设备处理条件较难控制不同胶片间有差别需要用电离室剂量计作适当校准能量依赖性问题不能作为射束校准使用热释光剂量计尺寸小：能够作为点剂量测量在单次照射中能够使用多个热释光剂量计能做成不同形状有较好的组织等效性价格较低廉读数过程中信号会消去容易丢失读数不能直接读出为保证精确性需谨慎操作需要较多读出和校准时间不推荐作为射束校准使用半导体剂量计尺寸小高灵敏度能直接读出不需要外置偏压仪器简单需要连接电缆需要作温度校准累积剂量会改变灵敏度需要谨慎操作以保证剂量响应不变不能作为剂量校准使用第四章辐射监测仪器4.1 介绍外照射检测辐射监测的范围4.2 辐射监测中用到的量环境剂量当量定向剂量当量个人剂量当量4.3 场所辐射测量仪气体探测器的离子电压收集曲线电离室正比计数器中子测量仪 GM计数器闪烁探测器半导体探测器的特点场所检测仪的一般特性场所监测计量仪校准的方法和步骤场所监测计量仪的灵敏度能量依赖性方向依赖性剂量当量范围响应时间过载特性长期稳定性区别辐射类型的能力不确定度4.4 个人剂量监测个人胶片剂量计热释光剂量计放射光致发光玻璃系统光释光系统和直读式个人剂量计的特点个人剂量计的校准方法和步骤个人剂量计的特性能量依赖性不确定度当量剂量范围方向依赖性区别不同辐射类型的能力第五章体外照射放射治疗设备5.1 体外放疗设备简介外照射放射治疗设备发展历史5.2 X射线束与X射线机临床使用的X射线束能量范围X射线束的产生X射线的组成5.2.1 特征X射线特征辐射荧光产额特征X射线能谱5.2.2 轫致辐射X射线轫致辐射轫致辐射X射线能谱5.2.3 X射线靶薄靶厚靶浅层X射线深部X射线兆伏级X射线5.2.4 临床X射线束临床X射线能谱X射线束成分入射电子与产生的光子方向5.2.5 X 射线质的描述半价层标称加速电压有效能量5.2.6 放射治疗机X射线放射治疗X线机组成5.3 伽玛射线束和伽玛射线单位5.3.1 伽玛射线的基本特性外照射放射治疗用同位素特性比活度空气比释动能率远距离外照射放射治疗的γ辐射源5.3.2 远距离治疗机远距离治疗机定义远距离治疗机的组成5.3.3 远距离治疗辐射源常用辐射源强度、半衰期、射线能量5.3.4 远距离治疗辐射源容器（治疗头）治疗头结构辐射源驱动辐射源容器防护要求5.3.5 远距离治疗照射剂量计时器与剂量关系照射时间的计算5.3.6 准直器与半影照射野范围几何半影与辐射源结构关系5.4 粒子加速装置粒子加速的基本条件粒子加速装置分类各种加速器结构与原理5.5 电子直线加速器工作原理发展和更代安全性要求现代电子直线加速器组成各分系统结构、工作原理与要求临床光子射线与电子射线的产生射线束准直系统剂量监测系统5.6 粒子（质子、中子与重离子）放射治疗质子、中子与重离子的产生粒子治疗的优势5.7 外照射放射治疗的防护屏蔽射线类型与屏蔽材料5.8 60钴远距离治疗机与电子直线加速器比较60钴远距离治疗机特点现代电子直线加速器特点5.9 模拟机与CT模拟机模拟定位的作用模拟定位的主要步骤5.9.1 放射治疗模拟定位机模拟机的组成与结构要求现代模拟机功能要求5.9.10 CT模拟机CT模拟机系统组成DRR BEV DCR CT模拟机与模拟机比较5.10 放射治疗设备的培训要求设备培训应包括的重要内容(a) 准备和编写设备的技术指标文件；(b) 设计治疗室和辐射安全要求；(c) 设备的安装验收测试（Acceptance testing）；(d) 设备的临床检验测试（Commissioning）；(e) 建立质量保证检测规范。

第六章外照射光子射线：物理方面6.1 介绍产生治疗光子射线的主要来源6.2 描述光子的物理量光子的通量和通量率，能量通量和通量率，空气中的比释动能和照射量6.3 光子射线源单能光子线的半价层6.4 平方反比定律平方反比定律6.5 入射到体模或病人的光子射线表面剂量，建成区，最大剂量深度，出射剂量6.6 放射治疗参数射野面积/周长比，准直器因子，峰值散射因子，相对剂量因子6.7 水中的中心轴深度剂量：源皮距摆位百分深度剂量，散射函数6.8 水中的中心轴百分深度剂量：源轴距摆位组织空气比，组织空气比和百分深度剂量之间的关系，空气散射比，组织体模比和组织最大比，组织体模比和百分深度剂量之间的关系，散射最大比6.9 离轴比和射线的等剂量曲线射野剂量曲线的区域定义，散射半影，穿透半影，几何半影和物理半影，射野平坦度和对称性6.10 水体模中的等剂量分布水体模中的等剂量分布的特点6.11 病人的单野剂量分布病人体内的等剂量分布的修正法则，不规则轮廓和斜入射的剂量校正方法，楔形板的作用，楔形角，楔形因子，使用补偿器的作用和影响，组织填充物（Blous）的作用和影响，不均匀组织对剂量的影响和几种经验修正方法6.12 克拉森积分克拉森积分的基本原理6.13 指形电离室测量相对剂量光子射线表面剂量、建成区剂量和最大剂量深度后的剂量测量方法，影响电离室剂量测量的主要因素，6.14 单野照射的剂量传输单野照射的剂量跳数的计算6.16 端效应端效应的计算第七章光子射线外照射放射治疗的临床治疗计划7.2 体积的定义三维治疗计划需要定义的主要的靶区体积，肿瘤区，临床靶区，内靶区、计划靶区和危及器官7.3 剂量规范靶区最小剂量，靶区最大剂量，靶区平均剂量，剂量参考点（剂量规定点）和位置建议7.4 病人数据的获取和模拟需要的病人数据，二维治疗计划，三维治疗计划，治疗模拟的任务，CT模拟和常规模拟机，病人的体位固定方式和作用，照射野几何参数的确定，病人单层或数层层面的获取方式，基于病人数据获取的CT扫描和虚拟模拟，数字重建的射野影像，射野方向观，CT模拟的具体过程，CT模拟和常规模拟的差别，用于治疗计划的核磁共振影像，表7.1. 病人常规模拟定位的过程总结（六步）步骤常规模拟过程1 通过透视决定治疗位置2 决定照射野几何参数3 决定照射野大小和等中心4 获取病人身体轮廓图5 获取射野方向观BEV和摆位片6 在病人身上标志治疗位置表7.2. 病人CT模拟定位的过程总结（九步）步骤CT模拟过程1 通过预扫描图像确定病人的治疗位置2 确定和标记参考中心点3 获取CT数据并传送至虚拟模拟工作站4 定位和勾画出靶区和危及器官结构5 基于靶区和参考中心点确定射野中心点6 确定照射野几何参数7 确定照射野大小和遮挡范围8 CT数据和照射野的数据传送至治疗计划系统9 获取BEV和摆位的DRR表7.3. 病人治疗模拟的目标及常规模拟和CT模拟能够实现这些目标的途径病人模拟的目标常规模拟CT模拟治疗的体位荧光屏透视预扫描（Pilot/Scout）图像靶区的定位骨性标记CT数据获取决定照射野荧光屏透视BEV/DRR遮挡设计骨性标记靶区适形轮廓获取手工CT数据获取7.5 光子射线临床应用的思考等剂量线，楔形板的类别和作用，楔形因子的定义，补偿膜的的作用，补偿器厚度的计算，人体曲面修正的方法，不均匀组织的修正方法，多野照射技术的临床应用，旋转照射技术，射野衔接技术，7.6 计划评估等剂量线的评估，剂量统计，剂量－体积直方图，射野胶片和在线射野影像7.7 治疗时间和跳数的计算源皮距摆位技术的治疗时间和跳数计算, 等中心照射技术的治疗跳数和时间的计算, 剂量分布的归一方法，包含在剂量分布中的输出参数，X射线机和钴-60治疗机治疗时间的计算第八章电子束:物理和临床方面8.1 中心轴深度剂量曲线深度剂量曲线、电子与物质的相互作用反平方定律(虚源位置) 高能电子束射野剂量学建成区(表面剂量到最大剂量之间的深度) 不同能量电子束的百分深度剂量曲线8.2 电子束剂量学参数电子线能量说明不同深度的剂量参数百分深度剂量照射野对百分深度剂量的影响斜入射电子束百分深度剂量输出因素R90治疗范围Profiles和离轴比平坦度和对称性8.3 电子束治疗的临床应用剂量说明和报告小射野选择等剂量曲线射野形状低熔点铅档不规则表面修正填充物不均性修正电子束射野衔接电子束弧形照射电子束治疗计划第九章光子和电子束的剂量校准9.1 前言量热法化学剂量计电离室计量计石墨量热计密封水量热计弗瑞克剂量计参考剂量计医用射线束的校准与测量三种类型的电离室用参考剂量计作绝对剂量的测量1) 标准自由空气电离室2) 空腔电离室3) 模体嵌入外推电离室通过国家基础标准剂量刻度实验室对电离室进行校准系数的刻度有以下三种途径: 1）电离室直接在PSDL校准得到空气中的空气比释动能或者水中的吸收剂量2）电离室直接在可信的剂量刻度实验室(ADCL)或二级标准刻度实验室(SSDL)中被校准(当然ADCL,SSDL均通过PSDL的一级校准以后)3）校准系数通过另一个被(ADCL,SSDL,或PSDL)校准过的电离室间接校准得到9.2 电离室剂量学系统电离室的构成电离室基本原理指形电离室平行板电离室模体材料水等效9.3 影响电离室剂量校准的参数电离室的方向性电离室的饱和效应电离室的漏电流电离室的杆效应电离室的复合效应电离室的极化效应气压温度修正9.4 使用校准电离室测量吸收剂量电离室吸收剂量测量规程基于空气比释动能的校准系数的规程基于水中吸收剂量的校准系数的规程9.5 阻止本领率电子阻止本领率光子阻止本领率9.6 质能吸收系数率质能吸收系数率9.7 扰动校准因子扰动校准因子有效测量点电离室壁的扰动因子中心电极的扰动因子9.8 射线质的描述低能X线，中低能X线，高能（MV级）X线，高能电子束辐射质9.9 高能光子和电子束的剂量校准高能X线吸收剂量校准高能电子束吸收剂量校准IAEA TRS 277报告 IAEA TRS 398报告9.10 中低能X射线吸收剂量校准中低能X射线吸收剂量校准9.11 电离室测量偏差和不确定性分析不确定性分类校准过程的不确定性第十章验收测试和临床测试10.1 简介放疗设备使用前测试项目10.2 测量设备辐射环境检测仪，离子计型剂量测定设备，胶片，半导体，模体（辐射野分析器和固体水模体）10.3 验收测试安全检查（联锁、警告信号灯和病人监护设备；辐射防护探测准直器和头漏射）机械检查准直轴的旋转轴，灯光与射野的一致性，臂架的旋转，治疗床的旋转，等中心旋转，光距尺，臂架角度，准直器大小指示，治疗床的运动）剂量测量光子射野（能量，射野平坦度和射野对称性，半影），电子射野（能量，电子线污染，均匀性，半影），剂量刻度，弧度治疗10.4 临床测试光子射野测量：中心轴PDD，输出因子，挡块托盘因子，多叶准直器，中心轴楔形野穿透因子，动态楔形板，离轴比曲线/离轴能量改变，入射剂量和界面剂量学，虚源位置电子射野测量：中心轴PDD，输出因子，离轴比曲线，虚源位置10.5 临床测试需要的时间第十一章光子射线外照射计算机治疗计划系统11.1 治疗计划系统的硬件TPS基本硬件组成11.2 治疗计划系统的配置11.3 系统软件和计算算法计算算法：算法的发展，分析模型法，Milan–Bentley模型，Clarkson积分法，卷积方式，蒙特卡罗或随机取样方法，笔形束算法射野修饰的影响：光子束修饰器（光栏，挡块，补偿器，MLC，楔形板）和电子束修饰器（限光筒，挡块，bolus等）组织不均匀修正，图像显示（BEV、REV、DRR、DCR）和剂量体积直方图（积分DVH、微分DVH、natural DVH），优化和MU计算，记录与验证系统，生物模型11.4 数据获取与输入治疗机数据（机械运动与限制、楔形板的限制、MLC、物理补偿的材料、电子窗），射野数据获得和输入，病人数据（影像、输入方式、CT值转换）11.5 临床验证与质量保证错误，验证，抽样调查，归一化和射野权重的选择，剂量体积直方图与优化，培训和归档，定期的质量保证，需注意的特殊技术第十二章放射治疗的质量保证12.1 前言定义放射治疗的质量保证要求精确放射治疗的需求放射治疗事故12.2 质量保证管理指标12.3 放射治疗设备的质量保证钴-60治疗机的质量保证质量控制指标医用加速器的质量保证指标模拟定位机的质量保证指标CT扫描和CT模拟的质量保证指标治疗计划系统的质量保证质量控制指标12.4 治疗实施病历射野成像射野成像技术未来射野影像的发展12.5 质量核查定义实际的质量审核样式放射剂量测量比对在哪一方面质量核查随访应该仔细检查第十三章近距离治疗物理和临床特点13.1 前言近距离治疗的方式近距离治疗的分类近距离治疗的特点13.2 光子放射源特点临床要求光子放射源的物理特性放射源的机械特性参考空气比释动能率空气比释动能强度显活度毫克镭当量β射线源参考吸收剂量率13.3 临床应用和剂量学系统13.3.1 妇科肿瘤腔内近距离治疗放射源的类型曼彻斯特系统ICRU系统直肠和膀胱的剂量监测13.3.2 组织间近距离治疗剂量学系统Patterson-Parker（Manchester）系统Quimby（Memorial）系统巴黎系统巴黎系统设置放射源规则巴黎系统标称（参考）剂量率巴黎系统基准剂量率13.3.3 远距离后装治疗系统远距离后装治疗装置的优点远距离后装治疗系统的基本部件远距离后装治疗装置常用的放射源远距离后装治疗装置类型及特点13.3.4 前列腺的永久性植入治疗前列腺植入治疗的放射源治疗计划技术预计划籽粒植入剂量分布植入后的剂量评估13.3.5 眼敷贴器眼敷贴器治疗技术13.3.6 血管内照射血管内照射技术13.4 剂量定义和报告腔内治疗组织间治疗13.5 放射源周围剂量分布剂量率常数几何因子径向剂量函数各向异性函数Meisberger多项式Sievert 积分13.6 剂量计算过程和方法剂量的手工累加方法放射源的定位剂量分布的优化参考点的选择衰减校正13.7 近距离治疗计算机治疗计划系统的临床应用测试重建过程的检测物理量和单位一致性检测单一放射源计算机与手工剂量计算衰减校正的检测13.8 放射源的临床应用测试接触检测活度的自动放射影像和均匀性检测校准链13.9 质量保证第十四章基础放射生物学14.1 前言放射生物学细胞体细胞胚细胞细胞分裂体细胞的分类组织器官器官系14.2 放射生物学中辐射的类型线性能量传递(LET) 照射中常用的典型LET值低LET辐射（稀疏电离辐射）高LET辐射（致密电离辐射）14.3 细胞周期和细胞死亡有丝分裂期(M) DNA合成期(S) G1和G2期细胞周期时间细胞死亡14.4 细胞的照射辐射的生物效应辐射对细胞损伤的直接作用辐射对细胞损伤的间接作用受照射细胞的命运14.5 辐射损伤的类型放射的早期效应放射的晚期效应致死损伤亚致死损伤潜在致死损伤躯体效应遗传效应随机效应注定(非随机)效应急性效应晚期效应全身照射反应胎儿的辐射14.6 细胞存活曲线细胞存活曲线线性二次模型α/β比值多靶单击模型14.7 剂量效应曲线剂量效应曲线早反应组织晚反应组织14.8 组织放射损伤的测量克隆形成分析功能分析死亡率分析14.9 正常和肿瘤细胞：治疗比肿瘤控制概率（TCP）正常组织并发症概率（ NTCP）治疗比14.10 氧效应氧增强比(OER) 再氧合14.11 相对生物效应相对生物效应（RBE） RBE变化特点14.12 剂量率和分次放射治疗中使用的剂量率 5个主要生物学因素(5Rs) 常规分割以增进治疗比为目的分次方案14.13 放射防护剂和放射增敏剂放射防护剂剂量修饰因子（DMF）放射增敏剂含硼化合物第十五章放射治疗特殊技术与方法15.1 概述熟悉临床各种放射治疗技术。