肿瘤放射物理学-物理师资料-12.1 简介
第一节1放射肿瘤学
第三章 X（γ）射线剂量学
第一节放射物理学有关名词 第二节X（γ）射线的深度剂量特性 第三节X射线束的修整 第四节照射野的处方剂量计算
第一节放射物理学有关名词、
(1)射线质：指的是射线能量，主要表示射线贯穿 物体的能力。
重粒子治疗
• 快中子、质子、 π负介子 以及氮、碳、氧、氖等 离子的质量较大称为重粒子。重粒子一般在回旋 加速器中产生。
• 重粒子的特点①布喇格峰型百分深度剂量分布以 质子束和氮离子束为代表，在组织内形成布喇格 峰型百分深度剂量分布，以物理方式改善了靶区 与正常组织间的剂量比例。用改变离子入射能量 或外加吸收体的方法可以调节布喇格峰值的位置 （即深度）和峰值区宽度，以适应不同大小肿瘤 治疗的需要。只用单一照射野就可能获得理想的 剂量分布，简化了照射野的设计，提高了肿瘤治 疗剂量的准确性。
第二节钴-60治疗机
钴-60γ射线平均能量为1.25MeV
治疗机种类有直立型和旋转型。
按放射性活度分为百居里治疗机和千居里治 疗机
特点：穿透力强、保护皮肤、骨和软组织有 同等的吸收剂量、旁向散射小并且经济可靠 ， 但不治疗时也有射线，污染环境，时间越长 剂量率越低，降低工作效率。并需要定期换 源。
CT模拟机
CT模拟机系统组成： CT模拟机；多幅图像显示器； 视觉优化的治疗计划系统；激光射野投影器
完整的CT模拟由三部分组成：
①一台大视野的螺旋CT扫描机
②一套具有CT图像的三维重建、显示及射野模拟 功能的软件
③一套激光射野模拟器
临床应用特点：利用图象信息进行靶区精确定位， 将病人的基础数据传输给TPS。并能接受TPS设计 治疗计划来进行靶区复位和位置验证。
肿瘤放射物理 第一讲
2, 6
18
N
4s, 3d, 4p
2, 10, 6
36
O
5s, 4d, 5p
2, 10, 6
54
P
6s, 4f, 5d, 6p 2, 14, 10, 6 86
Q
7s, 5f, 6d, … 2, 14, 10, …
原子能级和特征辐射
原子核壳层结构和能级
在原子核内部也存在类似 核外电子的壳层结构和能 级。每个壳层也只能容纳 一定数量的质子和中子。 核子填充壳层的顺序也遵 从从低能级到高能级的顺 序。
原子的基本表述
❖
一个原子的基本表述可以用符号
A Z
X表示，其
中 X是元素符号， Z是原子序数， 是A 原子的质
量数
2670Co
228 88
Ra
核外电子的运动状态
❖运动状态由主量子数n，轨道角动量量子 数l，轨道方向量子数ml 和自旋量子数ms 决定。n取值依次为1,2,…,7;对每一个n， l可以取0,1,…,(n-1);对每一个l，ml可以取 -l，-l+1,…,l-1,l;对每一个ml，ms可以取-
1e 1.602192 1019C
1 eV=1.0x10-3 KeV=1.0x10-6 MeV=1.602192x10-19 J
质量和能量的转换关系
质量和能量是物质的基本属性。根据相对 论，这两个属性是相互联系的。具有一定 质量的物体具有相应的能量，当它的质量 发生了变化，则其能量也发生相应变化。
质量(m) 千克 (kg) 时间(t) 秒 (s) 电流(I) 安培 (A)
温度 开尔文 (K) 物质的量 摩尔 (mol) 发光强度 坎德拉 (cd)
原子结构
医学放疗物理师课件
医学放疗物理师课件xx年xx月xx日•医学放疗物理师概述•医学放疗物理师的专业知识体系•医学放疗物理师的核心工作•医学放疗物理师的日常工作流程目•医学放疗物理师的培训与继续教育•医学放疗物理师的发展趋势与展望录01医学放疗物理师概述医学放疗物理师是负责放疗计划设计、剂量验证、质量控制和放疗设备维护的专业人员。
职责设计并制定放疗计划，确保肿瘤靶区的剂量覆盖和周围正常组织的保护；参与放疗设备的调试、维修和校准，保证设备的正常运行；负责放疗过程的剂量验证和质量控制，确保治疗效果；开展科研和学术研究，提高医学放疗物理领域的整体水平。
定义定义与职责VS医学放疗物理师在肿瘤放射治疗中扮演着至关重要的角色，其工作直接关系到治疗效果和患者的生存质量。
医学放疗物理师在肿瘤治疗中的地位关键角色在放疗流程中，医学放疗物理师负责制定放疗计划，确保靶区剂量覆盖的同时，最大程度地保护周围正常组织。
核心环节医学放疗物理师的技能水平和专业素养对放疗计划的实施及患者的治疗结果具有重要影响。
影响医学放疗物理师这一职业起源于20世纪70年代，随着放疗技术的不断发展，对专业人才的需求逐渐增加。
医学放疗物理师的历史与发展自20世纪70年代以来，医学放疗物理师这一职业逐渐发展壮大，成为肿瘤放射治疗领域不可或缺的专业力量。
未来，随着放疗技术的不断进步和创新，医学放疗物理师将面临更多挑战和机遇，需要不断提高专业素养和技能水平，以适应肿瘤治疗领域的快速发展。
同时，加强国际交流与合作，推动医学放疗物理领域的整体进步也是未来发展的重要趋势。
起源发展历程未来趋势02医学放疗物理师的专业知识体系医学物理学基础知识原子结构与放射性衰变介绍原子结构、放射性衰变的类型和基本原理。
射线物理学讲解光子、电子、质子等粒子的性质及其与物质的相互作用。
医学影像物理学介绍X线、CT、MRI等医学影像技术的物理基础及成像原理。
010203放射生物学阐述放射线对生物体的作用机制，介绍细胞周期、放射敏感度等概念。
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第二节 放射源的种类及照射方式
一、放射源的种类：
1、 γ、 β射线———放射性同位素。
2、普通X射线（KV级）——X线治疗机。 高能X射线（MV级）——加速器。
： 3、根据性质分类 X线与γ线 ——电磁辐射(光子射线） 电子束、质子束、中子束、负π介子束 重 粒子束等——粒子辐射（粒子射线）。
二、放疗的基本照射方式：
A．α衰变、β-衰变和β-衰变 B．β衰变、β-衰变和α衰变 C．β-衰变、α衰变和β-衰变 D．α衰变、β-衰变和α衰变
4.元素X是Y的同位素，分别进行下列衰变 过程:
则下列说法正确的是( ) A C.R比S的中子数多2 D.R的质子数少于
上述任何元素
问答题：
• 1.23892U核经一系列的衰变后变为206 82Pb核, 问:
例如：正常的钴元素和镤元素表示为60Co和 234Pa，它们的同质异能素则表示为60Com和 234Pam等。
3、原子、原子核能级
基态：电子填充壳层时按照从低能到高能的顺序进行，以 保证原子处于最低能量状态,这种状态称为基态。由于内 层电子对外层电子具有屏蔽效应，所以实际电子填充壳层 时，会出现能级交错，而不是按壳层顺序逐个填充。
解：将A0＝111TBq，T1/2＝5.27a，代入
0.693t
AA0et A0e T1/2
当t＝5a，t＝10a时，得
A5a 57.5TBq， A10a 29.8TBq 。
4、递次衰变和放射平衡
递次衰变：放射性核素转变为稳定核素时往往要经 过多次衰变才能完成，这种衰变称为递次衰变。衰变过程
中形成的核素系列称衰变系列。
例： 9 4T 9 3m c t 1/2 6 .0 h 2 9 4T 9 3 c （Eγ=0.141MeV）
肿瘤放射物理学-物理师资料-121 简介
进入21世纪后,随着实时射野影像系统的日益完善和机 载影像系统等治疗室内新的影像模式的商品化，图像引导 放疗( image guided radiation therapy,IGRT)甚至剂量 引导放疗( dose guided radiation therapy,DGRT)等新概 念不断地刷新着放射治疗的新标志。
影像引导放射治疗（IGRT）是一种四维的放射治疗技术，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，如呼吸和 蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化 和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者进行治疗前、治疗中 利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并 能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。
（4）全自动运行，无须操作人员进出机房。治疗床、机械臂 均可在控制室进行遥控。
（5）所有IGRT图像不仅能在治疗室内在线使用，也可在网络 上的工作站查看分析。
IGRT放疗系统
IGRT不应该仅仅被认为是在治疗室内用机载影像系统扫出 一组锥形束CT( cone beam CT,CBCT)图像,它也应该是一个流程 而不仅仅是一种照射技术。 IGRT 为近年开展起来的新技术，是 解决摆位误差、呼吸运动、组织结构形变、位移等多种因素引起 的照射误差最为有效的方法。它通过将高分辨率成像设备集成于 直线加速器上，在治疗前后即时采集图像，确定靶区和敏感组织 的位置、位移、形变等情况。精确引导摆位治疗，最大限度减少 照射野的偏离，尤其适合临近敏感器官如椎旁肿瘤、鼻咽癌等定 位精度要求高的肿瘤。对于受呼吸运动影响较大的胸腹部肿瘤， 结合呼吸门控系统将会得到更好的治疗效果。
放射物理学
放射物理学放射肿瘤学：又称放射治疗学，是主要研究放射线单独或结合其他方法治疗肿瘤的临床学科。
放射治疗是恶性肿瘤最重要的治疗手段之一，其根本目的是治病救人。
最大限度地消灭肿瘤，同时最大限度地保存正常的组织的结构与功能，提高患者的长期生存率和生活质量。
放射治疗学的主要内容有：一，肿瘤放射物理学(研究放射设备的结构，性能以及各种射线在人体的分布规律，探索提高肿瘤剂量，降低正常组织受量的物理方法)二，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，讨论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）三，放射肿瘤学临床知识放射物理学：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。
内容：1，治疗机特点2，外照射计剂量学3，电子剂量学4，治疗计划设计原理第一章常用放疗设备第一节X线治疗机1，X线治疗机主要是指利用400KV以下X线治疗肿瘤的装置。
2，400KV以下X线机主用于：体表肿瘤或者浅层淋巴结转移性肿瘤的治疗或预防性照射第二节钴60治疗机1，能量1.25MeV半衰期5.242，钴半影问题（照射野边缘的剂量随着离开中心轴距离增加而发生急剧的变化，这种变化的范围称之为半影）（1）几何半影：由于钴60放射源具有一定尺寸，射线被准直器限束后，照射野边缘诸点受到剂量不均等的照射，造成剂量渐变分布。
可以减少源的尺寸，但当减少到一定程度其活性受影响，故临床上可以延长源到准直器的距离（2）穿射半影：由于放射源线束穿过准直器端面厚度不等而造成的剂量渐变分布，这种半影消除方法是采用球面限光筒。
（3）散射半影：即或是点状源和球面限光筒，是几何，穿射半影消失。
照射野边缘仍存在剂量渐变分布，这是由于组织中的散射线造成的。
这种散射线随能量增高而减少，这种半影无法消除，始终存在。
3，临床应用特点：1，穿透力强，提高了深部肿瘤的疗效。
2，钴60射线的建成深度位于皮下5cm皮肤剂量相对少3，物理效应以康普顿效应为主，骨吸收类似软组织吸收，可用于骨后病变治疗4，旁向散射少，放射反应轻5，经济可靠，结构简单，维护方便缺点：需换源，不治疗也有少量的放射线，半影，半衰期短。
医学放疗物理师课件
放疗物理师的历史与发展
历史
放疗物理师起源于20世纪50年代， 随着放疗技术的不断发展，物理师在 放疗中的作用逐渐得到重视。
发展
放疗物理师的职业范围和技能要求不 断扩展和深化，与医学、工程和科研 领域的联系日益紧密。
放疗物理师的职业前景
01
02
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需求增长
随着放疗技术的普及和复 杂性的提高，对放疗物理 师的需求呈增长趋势。
计划调整
在治疗过程中，根据患者病情变化和照射反应，及时调整放疗计划，确保治疗效 果和患者耐受性。
放疗计划的评估与审核
剂量学评估
对放疗计划进行剂量学评估，验证照射剂量分布是否符合预期目标，确保肿瘤照射剂量满足治疗需求 。
多学科审核
放疗计划需经过多学科团队的审核和讨论，包括医学放疗物理师、放射治疗医师和相关临床医生，确 保治疗计划的科学性和安全性。
妇科肿瘤的放疗计划需要 根据肿瘤的大小和位置来 确定照射的范围和剂量。
妇科肿瘤的病理类型会影 响到放疗的效果和剂量， 因此需要在放疗计划中考 虑到病理类型的情况。
妇科肿瘤的放疗计划需要 考虑到患者的个体差异， 如年龄、身体状况、生育 史等，制定个性化的放疗 计划。
案例五：儿童肿瘤放疗计划
总结词
儿童肿瘤是一种发生在儿童 时期的肿瘤，放疗是其主要 的治疗手段之一。在儿童肿 瘤的放疗计划中，需要考虑 到儿童的生长发育特点、肿 瘤的大小、位置等因素，制 定个性化的放疗计划。
专业化
放疗物理师的职业发展将 更加专业化，出现更多专 业领域和研究方向。
教育与培训
对放疗物理师的继续教育 和培训将更加重视，以确 保其技能与行业发展保持 同步。
02
放疗物理学基础知识
肿瘤放射物理学-治疗计划设计的物理原理和生物学基础
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THANKS
直接作用是指放射线直接与细 胞内的大分子相互作用，导致
分子结构和功能的改变。
间接作用是指放射线与水分子 相互作用，产生自由基和过氧 化物等有害物质，对细胞造成
损伤。
生物效应和剂量-效应关系
01
生物效应是指放射线对生物体产生的各种影响和损伤。
02
剂量-效应关系是指放射线的剂量与生物效应之间的关系，通常
肿瘤细胞具有异常的生长和增殖能力，不受机体控制。
肿瘤细胞的遗传不稳定
肿瘤细胞通常存在基因突变和染色体异常，导致遗传不稳定。
肿瘤细胞的代谢异常
肿瘤细胞代谢异常，通常表现为糖酵解增强和氧化磷酸化减少。
放射生物学的原理和概念
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放射生物学是研究放射线对生 物体的作用和影响的学科。
放射线对生物体的作用包括直 接作用和间接作用。
经过3个月的治疗，患者肺部 原发灶和淋巴结转移灶明显缩 小，病情得到控制。
案例讨论和经验分享
治疗计划设计的关键因素
治疗计划设计时需要考虑多种因素，如肿瘤类型、分期、患者身体状况、放疗技 术和设备等。其中，剂量分布是放疗计划设计的核心要素，直接关系到治疗效果 和正常组织的保护。
经验分享
在肺癌放疗中，需要注意保肺组织，避免出现放射性肺炎等并发症。同时，需 要结合患者的具体情况制定个性化的治疗方案，以提高治疗效果和患者的生活质 量。
肿瘤放射物理学-治疗计划设 计的物理原理和生物学基础
目录
• 肿瘤放射物理学的概述 • 治疗计划设计的物理原理 • 治疗计划设计的生物学基础 • 治疗计划设计的临床应用和实践 • 案例分析
01
肿瘤放射物理学的概述
肿瘤放射物理学-肿瘤放射物理学重点整理
试题题型●选择题：共20小题，每题1.5分，共30分●名词解释：共6小题，每小题5分，共30分（DRR、PDD、PTV、CT模拟、放射性活度）●简答题：共4小题，每小题10分，共40分复习提纲1．原子的结构特点和描述原子结构的参数。
●核外电子运动状态由主量子数n，轨道角动量量子数l，轨道方向量子数m l，和自旋量子数m s决定。
●主量子数n：取值1，2，3….,对应的壳层分别为K，L，M，N，O，P，Q壳层，每个壳层最多可容纳的电子为2n2，例如K层和L层可以容纳的电子数分别为2和8.（主量子数n是用来描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近，或者说它是决定电子层数的。
n相同的电子为一个电子层，电子近乎在同样的空间范围内运动，故称主量子数。
）●根据泡利不相容原理，在原子中不能有两个电子处于同一状态，也就是说，不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。
●对每一个n，轨道角动量量子数l可取值：0，1，2，3，…，n-1, 在一个壳层内，具有相同l量子数的电子构成一个次壳层，l=0,1,2,3,4,5,6依次对应次s, p, d, f, g, h, I●次壳最多可容纳2(2l+1)个电子●在多电子原子中，轨道角动量量子数也是决定电子能量高低的因素。
所以，在多电子原子中，主量子数相同、轨道角动量量子数不同的电子，其能量是不相等的，即在同一电子层中的电子还可分为若干不同的能级(energy level)或称为亚层(subshell)，当主量子n相同时，轨道角动量量子数l愈大，能量愈高。
●轨道角动量量子数决定原子轨道的形状。
●轨道方向量子数m l：取值范围-l,-l+1,….l-1,l。
●磁量子数m是描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向。
m取值受角量子数取值限制，对于给定的l值，m=0,±1,± 2,…,±l，共2l+1个值。
这些取值意味着在角量子数为l的亚层有2l+1个取向，而每一个取向相当于一条“原子轨道”。
肿瘤放疗质控物理师职责-概述说明以及解释
肿瘤放疗质控物理师职责-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对肿瘤放疗质控物理师的职责进行简要介绍，提出该职业的重要性和必要性。
概述：肿瘤放疗质控物理师是肿瘤放疗领域中不可或缺的一份子。
放疗作为肿瘤治疗的重要手段之一，其效果的精确度和安全性对患者的治疗效果和生活质量至关重要。
而肿瘤放疗质控物理师作为一名专业的技术人员，扮演着关键的角色，负责确保放疗计划的制定和实施的准确性和安全性，从而为患者提供高质量的治疗。
在肿瘤放疗中，质控物理师的职责主要包括质量控制、设备校准、剂量测量、放射安全管理等方面。
他们要通过多种技术手段，如计算机模拟和剂量测量等，对放疗计划进行审核和调整，确保放射线的剂量和照射区域的精确性，减少误差和副作用的发生，提高治疗的效果。
肿瘤放疗质控物理师在放疗计划制定中也扮演着重要的角色。
他们要与医生和放疗师密切合作，根据患者的具体情况和治疗要求，制定出最合理的放疗计划。
他们需要考虑到患者的病情特点、放疗设备的性能参数和副作用的风险等因素，综合考虑各种因素的权衡，为每个患者制定出最佳的治疗方案。
肿瘤放疗质控物理师的工作至关重要，他们的专业知识和技能对于提高肿瘤放疗的质量和效果至关重要。
因此，对肿瘤放疗质控物理师的需求和培养也日益迫切。
将来，肿瘤放疗质控物理师在放疗领域中的职责可能还会有更多的发展和拓展，让我们共同期待和努力。
总而言之，肿瘤放疗质控物理师是肿瘤放疗领域不可或缺的一环，他们的工作对于确保放疗计划的精确性和安全性具有重大意义。
在未来，我们需要更多的人才加入这个领域，不断提升该职业的专业水平，为患者提供更好的治疗和生活质量。
1.2 文章结构文章结构部分主要描述了整篇文章的组织结构和各个章节的主要内容。
以下是对文章1.2部分的内容编写建议：2. 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都包含了对肿瘤放疗质控物理师职责的相关内容。
- 引言部分主要对整篇文章进行了简要的介绍。
肿瘤放射物理学知识点
1、处于激发态的原子很不稳定，高能级的电子会自发跃迁到低能级空位上，从而使原子回到基态。
两能级能量的差值一种可能是以电磁辐射的形式发出，这种辐射称为特征辐射2、阿伏加德罗定律：1摩尔任何元素的物质包含有NA（6.022×1023）个原子。
3、原子核的稳定性影响核素稳定的因素如下：中子数与质子数之间的比例关系核子数的奇偶性重核的不稳定性4、原子核的衰变类型，即α衰变、β衰变、γ跃迁和内转换。
5、重带电粒子束的比电离曲线和百分深度剂量曲线尾部均可以看到明显的峰值，此峰值称为布喇格峰6、光电效应总截面3)/(hvZ n∝τσn是原子序数的函数，对低原子序数材料n近似取4，对高原子序数材料n近似取4.87、临床上相同质量厚度的三种组织对X(g)射线不同的能量吸收差别：①对于60--150 kev低能X射线，骨的吸收比肌肉和脂肪的高得多。
②对于150--250 kev低能X射线，骨的吸收比肌肉和脂肪的高。
③对于钴-60γ射线和2—22 Mv高能X射线，虽然单位质量骨的吸收比肌肉和脂肪的低，但由于骨的密度比肌肉和脂肪都要大，所以单位厚度的骨的吸收仍然比肌肉和脂肪的高。
④对于22--25 MV的高能X射线，骨的吸收比肌肉和脂肪的稍高。
8、在7-100MEV能量范围，由于电子对效应变得重要，使得骨的吸收增大。
X射线机和加速器产生的连续能谱X射线可以近似等效为加速电压三分之一的单能光子束。
9、电离室的工作特性电离室的方向性电离室的饱和性电离室的杆效应电离室的复合效应电离室的极化效应环境因素的影响10、用电离室测量吸收剂量分两步：（1）用电离室测量由电离辐射产生的电离电荷；（2）用空气的平均电离能计算并转换成电离辐射沉积的能量，即吸收剂量。
11、布喇格－格雷（Bragg－Gray）空腔理论假定气腔的直径远小于次级电子的最大射程，则以下三个假定成立：1、X射线光子在空腔中所产生的次级电子的电离可忽略；2、气腔的引入并不影响次级电子的注量和能谱分布；3、气腔周围的邻近介质中，X射线的辐射场是均匀的。
物理师在肿瘤治疗中的角色
物理师在肿瘤治疗中的角色摘要：放射治疗是一种利用电离辐射杀死或者控制肿瘤的治疗手段，是常用的治疗癌症的三大方法之一。
放射治疗团队包括放疗医师、放疗物理师、放疗剂量师、放疗治疗师、工程师以及护士。
国内，放射剂量师的工作也由物理师完成。
从机房设计、购买设备、设计治疗计划到实施治疗，放疗物理师都是不可或缺的一部分。
放疗物理师是医生的协助者、计划的设计者、设备的检测者、治疗过程的监督者。
1概述放射治疗是一种利用电离辐射杀死或者控制肿瘤的治疗手段。
放疗物理师是放射治疗不可或缺的一部分。
放疗物理师的工作包括临床、研究与教学。
在临床方面，物理师建立完整的质控体系，保证患者得到最有效的治疗。
从原始的普放，到如今的IMRT、VMAT、SBRT，放疗技术在飞快的发展，这与放疗物理师的潜心研究密切相关。
只有不断的学习引进新技术，才能为患者带来越来越好的治疗效果。
放疗的是极其复杂的，物理师在不断的学习的同时需要承担培养新进物理师的责任。
2建立放疗科2.1筹建放疗科与其他治疗方式相比，放疗适用于全身的各种肿瘤。
治疗过程简单，无伤疤，副反应小，患者后期生活质量明显改善。
基于放疗的治疗效果，越来越多的肿瘤患者倾向于放射治疗，同样的，越来越多的医院开始建设放疗科，实施放射治疗。
由于放射是利用射线杀死肿瘤细胞，放射机房建设的是否合适直接关乎放疗医护人员的身体健康。
2.1.1开设放疗科的流程放疗物理师需要了解开设放射治疗科室的具体流程，比如，开设放疗科对医院环境、人员以及设备等各方面的要求；开展放疗科需要的证书以及提前准备的材料。
只有掌握开设放疗科的流程，才能协助医院有效快速的实施开设放疗科的工作。
2.1.2建设机房机房的位置、布局、防护都有特定要求。
比如，如果将机房建设在地理位置较低的地方，雨天容易造成积水、室内潮湿，加速器无法正常运转。
布局时需要考虑全面，除了治疗室、控制室还需考虑制模室、会议室、以后扩建等各种问题。
至于防护，机房建设需要考虑机房的材料、墙体厚度等问题。
医学物理-肿瘤放射治疗
在线校准—超声引导摆位系统 (BAT)
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。
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
治疗前 治疗后
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。
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。
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
放疗技术—加速器
PPRRIIMMUUSS oorr PPRRIIMMAARRTT
ZZXXTT TTaabbllee
Gantry Moves During Slice Acquisition
Stationary Carbon Fiber Tabletop Rails
SSOOMMAATTOOMM CCTT SSlliiddiinngg GGaannttrryy
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。
• 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。
医学物理
——肿瘤放射治疗
医学物理简介
肿瘤放射物理学
放射物理温习轨道电子结合能的概念和计算方式：把电子从所在的能级转移至不受原子核吸引并处于最低能态时所需的能量叫轨道电子结合能。
核子结合能的概念和计算方式：质子和中子等核子结合成原子核放出的能量叫核子结合能计算水和人体骨组质的有效原子序数计算水和人体骨组质的电子密度计算Co-60源比活度的极限值指型电离室测量照射量的原理:绝大部份次级电子来自于室壁材料，少部份来自中间的空气，周围介质产生的次级电子可忽略指型电离室作为空腔的测量原理:次级电子全数来自于周围介质材料，可忽略来自室壁材料和中间的空气次级电子何谓电子平稳离开某一区域的次级电子所带的能量等于进入这一区域的次级电子所带的能量，就以为这一区域实现了电子平稳如何描述辐射探测器的特性能量响应特性（越平坦越好）、剂量率线性（响应）、积分线性、空间分辨率高X射线与物质彼此作用中能量转递的方式光电效应、康普顿效应、电子对效应用拟合公式表达标称加速电压与PDD20/PDD10之间的关系二者相辅相成，不可偏废对应策略：外照射是多射野分野照射；近距离照射是合理布放射源比较深部X射线、高能X()射线、高能电子束、和重带电粒子的深度剂量特点。
深部X射线高能X射线高能电子束重带电子粒子Dmax点皮肤表面在建成区后皮下必然深度 Bragg Peak适形概念，调强概念适形：是一种医治技术，它能使高剂量区剂量散布形状在三维方向上与靶区形状一致；调强：是一种医治技术，依照必然要求调整射野内遍地的剂量注量率的进程；3DCRT与IMRT的异同点调强更要求靶区表面和靶区内部各点剂量相等多叶准直器叶片的描述方式高度（至少5个半价层）、等中心处宽度、端面形状多叶准直器整野(Cone Beam)调强的方式整野调强、扇形束调强加速器利用束流均整器的目的将符合高斯散布的射野变成符合必然平坦度要求的射野临床形成不规那么射野的方式及其优缺点MLC和铅挡块；MLC易成形，形状粗糙、铅挡块制作复杂，形状精细楔形板的用途及种类改变射野剂量散布形状；种类：利用准直器形成的动态楔形板、一楔合成板（60°）、物理楔形板楔形板楔形因子的测量方式Co60 ：必然源皮距，10cmX10cm, d=5cm，别离测量开野和楔形野加速器：必然源皮距，10cmX10cm,d=10cm，别离测量开野和楔形野独立准直器的用途形成偏轴射野（非对称）、动态楔形板医治机剂量处方的规定点（MU/cGy）射野中心轴，10cmX10cm，Dmax/D5/D10我国关于医治机输出剂量的标定条件偏轴射野的剂量处方(MU数、鈷-60时刻)概念在何处射野中心轴上，Dmax处，射野10cmX10cm，SSD加速器取100cm,Co60 SSD有不同阻碍X(γ)射线射野中心轴上PDD、TMP、TPR的因素PDD有SSD、能量、射野大小和形状、深度; TMP、TPR有能量、射野大小和形状、深度，因为距离不变故不受距离平方反比阻碍PDD(TMR)射野面积等效的原理散射线等效原理射野面积等效(2ab/(a+b))与Day氏面积等效的比较射野面积等效粗糙，计算简便，长条形野剂量阻碍大、Day氏面积等效精细计算复杂形成X(γ)射线剂量建区的缘故次级电子有必然射程（Dmax）、（次级电子随深度增加愈来愈少）射线衰减遵循距离平方反比阻碍人体曲面、组织不均匀性等效空气比法的原理与源到靶区距离无关、与散射条件有关高能电子束打算设计时电子束能量和射野大小的选定方式电子束能量=3Xd后缘+2~3MeV；射野约倍靶区最大直径后装放射源的源强度的表示方式① 照射量②吸收剂量。
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这种处理方法简单易行，但却是非常消极的，因为它以更大范 围的周围正常组织、尤其是危及器官的受照为代价。如果采用IMRT 技术，这种处理方法还会引入一个新问题，就是射线照射和靶区运 动的相互影响(interplay) 。
治疗机图像技术的优势,推动IMRT技术发展为一新领域-图像引 导3DCRT技术(简称IGRT)
图像引导放射治疗
进入21世纪后,随着实时射野影像系统的日益完善和机 载影像系统等治疗室内新的影像模式的商品化，图像引导 放疗( image guided radiation therapy,IGRT)甚至剂量 引导放疗( dose guided radiation therapy,DGRT)等新概 念不断地刷新着放射治疗的新标志。
影像引导放射治疗（IGRT）是一种四维的放射治疗技术，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，如呼吸和 蠕动运动、日常摆位误差、靶区收缩等引起放疗剂量分布的变化 和对治疗计划的影响等方面的情况，在患者进行治疗前、治疗中 利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并 能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。
IGRT不应该仅仅被认为是在治疗室内用机载影像系统扫出 一组锥形束CT( cone beam CT,CBCT)图像,它也应该是一个流程 而不仅仅是一种照射技术。 IGRT 为近年开展起来的新技术，是 解决摆位误差、呼吸运动、组织结构形变、位移等多种因素引起 的照射误差最为有效的方法。它通过将高分辨率成像设备集成于 直线加速器上，在治疗前后即时采集图像，确定靶区和敏感组织 的位置、位移、形变等情况。精确引导摆位治疗，最大限度减少 照射野的偏离，尤其适合临近敏感器官如椎旁肿瘤、鼻咽癌等定 位精度要求高的肿瘤。对于受呼吸运动影响较大的胸腹部肿瘤， 结合呼吸门控系统将会得到更好的治疗效果。
有资料显示IGRT的应用明显减少了肺癌患者放疗的摆位误差， IGRT观察到25.9%GTV有移动，44.2%治疗中的GTV缩小。其特点有 （1）创新性地将拍片、透视和锥形束CT技术结合，高分辨率数字 即实时图像和3D的CT图像，可为医生提供准确的肿瘤位置及其活 动情况。 （2）在线进行计划与实时图像匹配对比，自动修正三维坐标，精 确引导摆位治疗，最大限度减少照射野的偏离。 （3）扫描速度快，图像分辨率高，图像重建速度快。
这些原因造成分次放疗出现肿瘤以及周围器官组织在形状、大 小和位置的变化、对正常组织和危及器官的损伤、肿瘤所受剂量不 正确等问题。
3)同一分次中(intrafraction)的靶区运动
呼吸会影响胸部器官(肺、乳腺等)和上腹部器官(肝、胃、胰 腺、肾等)的位置和形状，使它们随呼吸频率做周期性运动。心脏 跳动也有类似呼吸作用，只是影响范围更小、程度更轻。另外，胃 肠蠕动和血管跳动也会带动紧邻的靶区。针对上述的器官运动和摆 位误差，目前最常用的处理方法是在临床靶区外放一定的间距、形 成内靶区和计划靶区，间距的宽度足以保证在有靶区运动和摆位误 差情况下，靶区不会漏照。
（4）全自动运行，无须操作人员进出机房。治疗床、机械臂 均可在控制室进行遥控。
（5）所有IGRT图像不仅能在治疗室内在线使用，也可在网络 上的工作站查看分析。
IGRT放疗系统
然而IMRT也存在着一些需要解决的问题，那是因为以下几个 原因：
1)分次治Байду номын сангаас病人时会出现摆位误差
治疗摆位的目的在于重建模拟定位时的体位，并加以固定，以 期达到重复计划时确定的靶区、危机器官和射野的空间位置关系， 保证射线束对准靶区照射。但实际情况是尽管采用各种辅助摆位装 置，并严格按照操作规程摆位，摆位误差仍可能有数毫米、甚至更 大。摆位误差主要来自3个方面： 人体非刚体，它的每个局部都有一定的相对独立运动的能力，因 此严格讲体表标记对准了，只说明标记所处的局部皮肤位置重复到 模拟定位时的位置，而皮下的脂肪、肌肉，更深处的靶区位置则可 能重复的不准；
摆位所依据的光距尺和激光灯有1-2mm定位误差 治疗床和模拟定位机床的差别、体表标记线的宽度和清晰程度 等因素均会影响摆位的准确度。 另外，技术员操作不当还会引入误差
2)分次治疗间的形变误差
形变误差：就是在分次治疗过程中由于呼吸运动或是治疗部位 的体积变化而造成的误差。造成分次治疗间的形变误差原因很多， 主要表现为:
①消化系统和泌尿系统器官的充盈程度显著影响靶区位置，如 膀胧充盈程度会改变前列腺癌靶区的位置;
②随着疗程的持续进行，患者很可能消瘦、体重减轻，这会进 行性地改变靶区和体表标记的相对位置;
③随着疗程的持续进行，肿瘤可能逐渐缩小、变形，靶区和危 及器官的相对位置关系发生变化，计划设计时不是照射野范围内的 危及器官可能被卷入。
放射治疗中应用图像的历史几乎与放射治疗本身一样 长。在早期的放疗实践中,千伏X射线既用于治疗,也用于成 像。只是最近几年来的设备发展带来了治疗过程中成像升 温,这个老话题被赋予了新的名称,并且,大家各自表述的 IGRT内涵也不尽相同。
IMRT放疗方法使肿瘤周围组织遭到的剂量达到最小，所以它 比传统的放疗更安全、副作用更小。在放射剂量不增加的前提下 IMRT也有再减少治疗副作用的可能。IMRT与传统放疗相比，正常 组织遭受的辐射相对低。