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（3）碰撞损失与辐射损失
碰撞损失：由电离激发而引起，用单位长 度的能量损失来量度(dE/dx),在低能时发 生，主要产生热。
辐射损失：由特征辐射和韧致辐射引起的， 在高能范围发生，主要产生X射线，γ射 线
损失比＝碰撞损失/辐射损失＝816mev/T.Z
T-电子动能，Z—原子序数
2、光子射线与物质的相互作用
特点：①能量高，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：半影大，需定时换源；环境污染
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医用直线速加器
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：
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，剂量率稳定 4、可作为X刀使用 5、安全性好
放射物理学
——放射治疗常用放射源及其 物理特性
ludows
临床放射物理学: ① 放疗设备的结构、性能; ② 各种射线的物理特性、在人体内的分布规律; ③ 探讨提高肿瘤剂量，降低正常组织受量的物
理方法。
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。
光电效应：光子高速前 进，在物质中与原子 的内层电子相撞，光 子将全部能量用于击 出电子，并赋予电子 高速前进的动能，这 种现象叫做光电效应。 与原子序数有关。 (光电效应主要发生 在低kV级的 X线，骨 吸收高于肌肉和脂肪)
康普顿效应：随着入
射光子能量的增加 ( 200kV-7 MV)，光子与 轨道上外层电子相撞 ，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。与原子序数无关
3、电子束
4、高LET射线:质子束、中子束、负π介子 束， 重 粒子(碳、氮、氧、氖等）束 等——加速器
x线与γ线，本质上都是属光子射线、而β 线、电子束、质子束等属于粒子射线(辐 射)。
二、常用放疗设备
X线治疗机 60Co治疗机 医用直线加速器 模拟定位机 CT 模拟定位机 其他
X线治疗机
③ 电子束 ④ 高LET射线:质子束、中子束、负π介子
束， 重粒子(碳、氮、氧、氖等）束 等——加速器
1、γ、 β射线———放射性同位素。
：
几种常见γ线同位素源及其特性
同位素 镭-226 钴-60
铯-137 铱-192
γ能量 MeV 平均0.83
1.17 ~1.33 平均1.25
0.662
0.36
一般指400kV以下X线治疗肿瘤的装置
• 原理：高速运动的电子作用于钨等重 金属靶，发生特征辐射、韧致辐射， 产生X线。
• 用途：主要用于体表肿瘤和浅表淋巴 结转移的治疗或预防性照射。
• 缺点：深度剂量低，皮肤剂量高；骨 吸收剂量高；易于散射，剂量分布差。
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
X线的能谱:X线的光子强度与光子能量的关系。
X线有两种成分： ① 特征辐射X线（单能谱） ② 韧致辐射X线（连续谱，
X线的主要成分）。
从最大能量(最高管电压值)以下，在
任一能量处光子均有一定的强度，并在 一定的能量处强度最大。
X线的平均能量（光子强度最大处）约等 于最高能量的1/4～1/3， X线机及加速器 上所标称的能量是其产生X线的最高能量。
半衰期 1590年 5.24年
33年 74天
应用
70年代以前 作近距离治 疗
远距离治疗 及高剂量率 后装近距离 治疗
中、低剂量 率后装近距 离治疗
高剂量率后 装近距离治 疗
缺点 能谱复杂 半衰期长 环境污染 半影问题 换源问题
化学提纯难， 放射比度不 高
换源问题
2、普通X射线（KV级）——X线治疗机。 高能X射线（MV级）——加速器。
光子的穿透本领有三种情况：
1、放射性同位素：通常用核素名+辐射类
型表示, 如60Coγ射线。 2、中低能X射线，通常用半价层表示。 半价层HVL:射线强度通过某物质减弱为入
射强度的一半所需的厚度。如
1mmAL,0.5mmCu
3、高能X射线，通常用兆伏 (MV)表示， 如 6MV-X 线。
二、电离生物效应
即入射线与被照射的组织的原子相互作用的结果
1、电子与物质的相互作用： （1）弹性散射：电子与物质发生作用后
没有能量损失（不改变原子本身状态）， 但其入射电子的方向发生改变
（2）非弹性散射：在入射电子的作用下，
靶原子本身的状态发生一定的变化，同时入射 电子的能量和方向也发生变化。
①作用于外层电子
激发：使外层电子从低能态跃迁到 高能态未脱离原子 电离：将外层电子击离原子，形成自由电子，原子本
身成为带正电的离子
②作用于内层电子： 产生特征辐射：将内 层电子击离轨道，其 外层电子立即填补其 空隙，从而释放光子。
③作用于原子核：产 生韧致辐射：原子经 过原子核附近时使原 子核受激，原子核返 回稳态时放出光子
CT 模拟定位机
CT扫描机+多幅图像显示器+治疗计划系 统+激光射野投射器
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 产生模板以供制作铅挡 在病人皮肤上标记等中心点
◆放疗的基本照射方式
1、体外照射(外照射)：又称体外远距离照射 (teletherapy) ： 指 放 射 源 位 于 体 外 一 定 距 离 (80-100 厘 米)，集中照射人体某一部位。
6、无污染
近距离后装治疗机
代现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。
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。
2、体内照射(包括组织间放疗和腔内放疗)：又称近距 离治疗(Brachytherapy)，指将放射源密封直接放入被 治疗的组织内(组织间放疗)或放入人体的天然体腔内 (腔内放疗)进行照射。放射源与被治疗的部位距离在 5cm以内，故称近距离。
◆ 射线的基本特性
一、穿透性：射线穿透物质的本领，一般 与射线能量有关，能量越大，穿透性越强。