放疗的物理学基础课件

放射治疗的物理学基础放射治疗的物理学基础江苏省肿瘤医院放疗科江苏省肿瘤医院放疗科 何何 侠侠放射治疗的物理学基础江苏省肿瘤医院放疗科1放射治疗概述放射治疗概述 放射治疗是应用放射性物质或放射能治疗疾病放射治疗是应用放射性物质或放射能治疗疾病 18951895年伦琴发现年伦琴发现X X线及线及18961896年居里夫人、贝克勒尔发现镭为年居里夫人、贝克勒尔发现镭为放射治疗奠定了基础。放射治疗奠定了基础。19051905年第一例镭插植治疗舌癌成功开创了放射治疗的先河年第一例镭插植治疗舌癌成功开创了放射治疗的先河 2020世纪世纪4040年代有了深部年代有了深部X X线机线机,50,50年代有了年代有了6060钴远距离治疗钴远距离治疗,放射治疗成了一个独立的学科放射治疗成了一个独立的学科,60,60年代更有了直线加速器年代更有了直线加速器,80,80年年代有了现代遥控后装近距离治疗机代有了现代遥控后装近距离治疗机,20,20世纪末世纪末,调强放射治疗调强放射治疗(IMRT)(IMRT)应用于临床。应用于临床。当前约有当前约有45%45%的恶性肿瘤可以治愈的恶性肿瘤可以治愈,其中其中22%22%为手术治愈为手术治愈,18%,18%为放射治疗治愈为放射治疗治愈,5%,5%为药物治愈。为药物治愈。放射治疗概述放射治疗是应用放射性物质或放射能治疗疾病2放射治疗概述放射治疗概述放射治疗是当今治疗恶性肿瘤最常用的方法之一放射治疗是当今治疗恶性肿瘤最常用的方法之一,在肿瘤患在肿瘤患者中约有者中约有70%接受放疗。放射治疗可单独或与其他治疗方式联接受放疗。放射治疗可单独或与其他治疗方式联合应用。合应用。放射治疗的目的在于对确定的肿瘤体积给予精确的辐射剂量放射治疗的目的在于对确定的肿瘤体积给予精确的辐射剂量,同时应使病变周围的正常组织仅受到极小的损伤同时应使病变周围的正常组织仅受到极小的损伤,在根治肿瘤在根治肿瘤的同时以最小的代价取得患者长期高质量的存活。放疗对某些的同时以最小的代价取得患者长期高质量的存活。放疗对某些患者则可作为有效的姑息治疗手段患者则可作为有效的姑息治疗手段,如缓解疼痛和减轻症状。如缓解疼痛和减轻症状。放疗亦可使一些未闭合的腔道闭合放疗亦可使一些未闭合的腔道闭合,保持机体构架和器宫功能保持机体构架和器宫功能的完整的完整,当然应尽力减少并发症的发生。当然应尽力减少并发症的发生。放射治疗使用的放射源主要有三类：放射性同位素放出的放射治疗使用的放射源主要有三类：放射性同位素放出的、线；线；X X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X X线；各线；各类加速器产生的电子束、质子束、中子束、负类加速器产生的电子束、质子束、中子束、负介子束以及其介子束以及其它重粒子束。它重粒子束。放射治疗概述放射治疗是当今治疗恶性肿瘤最常用的方法之一,3放射治疗概述放射治疗概述放射治疗的两种基本照射方式：远距离照射和近距放射治疗的两种基本照射方式：远距离照射和近距离照射。外照射最常用的分割剂量为每次离照射。外照射最常用的分割剂量为每次2Gy2Gy（戈瑞），（戈瑞），每周连续放疗每周连续放疗5 5天天 放射治疗禁忌症：放射治疗禁忌症：放射治疗的绝对禁忌证少见放射治疗的绝对禁忌证少见,一般可将晚期肿瘤病人一般可将晚期肿瘤病人处于恶液质的情况视为放疗的禁忌证。过去将食管癌处于恶液质的情况视为放疗的禁忌证。过去将食管癌出现穿孔列为放疗禁忌证出现穿孔列为放疗禁忌证,近年来由于食管支架的使用近年来由于食管支架的使用,出现穿孔也可以放疗。凡属于放射不敏感的肿瘤出现穿孔也可以放疗。凡属于放射不敏感的肿瘤,应视应视为相对禁忌证。中度敏感的肿瘤为相对禁忌证。中度敏感的肿瘤,但已出现广泛扩散或但已出现广泛扩散或足量放疗后复发者足量放疗后复发者,也应视为相对禁忌证。也应视为相对禁忌证。放射治疗概述放射治疗的两种基本照射方式：远距离照射和近距4肿瘤放射物理学肿瘤放射物理学 研究放疗设备的结构、性能以及各种射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。剂量、降低正常组织受量的物理方法。相当于内科学中的药理学，指导我们正相当于内科学中的药理学，指导我们正确选择放射源和治疗方式。确选择放射源和治疗方式。肿瘤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5核物理基础核物理基础原子结构：原子大小：原子结构：原子大小：1010-10-10m m数量级数量级；原子核；原子核1010-14-14m m；电子；电子电荷量电荷量e=1.60219e=1.602191010-19-19C C。原子序数：核外电子数、核内质子数、核电荷数。（原子原子序数：核外电子数、核内质子数、核电荷数。（原子为电中性）为电中性）核素：具有确定质子数和中子数的原子的总体。元素：具核素：具有确定质子数和中子数的原子的总体。元素：具有相同原子序数（质子数）的原子的总体。同位素：原子有相同原子序数（质子数）的原子的总体。同位素：原子序数相同而质子数不同的核素。序数相同而质子数不同的核素。核物理基础原子结构：原子大小：10-10m数量级；原子核6核物理基础核物理基础原子的基本特征：原子的基本特征：A AZ ZX X；X X为元素符号，为元素符号，Z Z是原子序数，是原子序数，A A是原子质量数。是原子质量数。核外电子数为核外电子数为Z：分层从内到外：分层从内到外：K、L、M、N、O等。每层电子数为等。每层电子数为2n2。原子能级：原子能级：基态基态；结合原子根据外围电子所处的不同壳层状态而呈不；结合原子根据外围电子所处的不同壳层状态而呈不同的能量级别。当一个自由电子填充壳层时会以发射一个光子的形式同的能量级别。当一个自由电子填充壳层时会以发射一个光子的形式释放能量，能量值的大小等于壳层能级能量的绝对值称为释放能量，能量值的大小等于壳层能级能量的绝对值称为结合能结合能。对。对于同一个能级，结合能将随原子序数的增大而增加。于同一个能级，结合能将随原子序数的增大而增加。核物理基础原子的基本特征：AZX；X为元素符号，Z是原子7核物理基础核物理基础原子原子能级：能级：激发态激发态；激发态回到基态的能量差值以电磁辐射；激发态回到基态的能量差值以电磁辐射的形式发出的形式发出。又称特征辐射。如能量传给外层电子而使该电。又称特征辐射。如能量传给外层电子而使该电子成为俄歇电子子成为俄歇电子能量等于跃迁能量减结合能。能量等于跃迁能量减结合能。核物理基础原子能级：激发态；激发态回到基态的能量差值以电8核物理基础核物理基础光子：自由电子填充壳层时以光子的形式释放能量。能量为光子：自由电子填充壳层时以光子的形式释放能量。能量为相应壳层的结合能。具有一定能量而无质量。相应壳层的结合能。具有一定能量而无质量。特征辐射：不同能级的电子跃迁的能量差值以电磁辐射的形特征辐射：不同能级的电子跃迁的能量差值以电磁辐射的形式发出。式发出。原子核获得能量可以从基态跃迁到某个激发态。当它再跃迁原子核获得能量可以从基态跃迁到某个激发态。当它再跃迁回基态时以回基态时以r射线形式辐射能量。称为韧致辐射。射线形式辐射能量。称为韧致辐射。核物理基础光子：自由电子填充壳层时以光子的形式释放能量。9核物理基础核物理基础eVeV是一个电子在真空中通过是一个电子在真空中通过1V1V电位差所获得的动能。电位差所获得的动能。KeVKeV千电子伏特。千电子伏特。MeVMeV为兆电子伏特。为兆电子伏特。1eV=1.602192101eV=1.60219210-19-19J J。电磁辐射：电磁辐射：X X线、线、r r线、光波、热波、无线电波、紫外线、红外线。线、光波、热波、无线电波、紫外线、红外线。E=h.vE=h.v。h h为为普普朗朗克克常常数数：6.616.611010-27-27尔尔格格.秒秒。波波长长=C/v=C/v。C C为为光光速速3103108 8米米/秒秒质能关系式：质能关系式：E（焦耳）（焦耳）=mc2。C为光速为光速 核物理基础eV是一个电子在真空中通过1V电位差所获得的动10核物理基础核物理基础放射性活度：一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核放射性活度：一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔之商。贝可勒尔（衰变数除以该时间间隔之商。贝可勒尔（BqBq）。）。T=0.693/T=0.693/（衰变常（衰变常数）数）放射性比活度：单位质量放射源的放射性活度，衡量纯度指标。放射性比活度：单位质量放射源的放射性活度，衡量纯度指标。人工放射性核素：利用核反应堆生产：一是利用反应堆中的强中子束人工放射性核素：利用核反应堆生产：一是利用反应堆中的强中子束照射耙核，耙核俘获中子而生成放射性核，二是利用中子引起重核裂照射耙核，耙核俘获中子而生成放射性核，二是利用中子引起重核裂变，从裂变碎片中提取为丰中子核素，具有变，从裂变碎片中提取为丰中子核素，具有-衰变。衰变。核物理基础放射性活度：一定量的放射性核素在一个很短的时间11核物理基础核物理基础 放射性同位素放射性同位素-指数衰变规律：指数衰变规律：影影响响核核稳稳定定性性的的因因素素：中中子子数数与与质质子子数数之之间间的的比比例例关关系系；核核子子数数的的奇奇偶偶性；重核的不稳定性。（性；重核的不稳定性。（8282）衰变类型：衰变类型：衰变：原子核自发地放射出衰变：原子核自发地放射出粒子（氦的原子核）的转变粒子（氦的原子核）的转变过程。衰变后质量减过程。衰变后质量减4 4，电荷减，电荷减2 2。镭。镭Ra-Ra-氡氡RnRn。衰变：原子核自发衰变：原子核自发地放射出电子地放射出电子e e-或正电子或正电子e e+或俘获一个轨道电子的转变过程。或俘获一个轨道电子的转变过程。跃迁跃迁和内转换：和内转换：和和衰变后的子核很可能处于激发态，会以衰变后的子核很可能处于激发态，会以射线形式射线形式释放能量跃迁到较低的能态或基态。钴释放能量跃迁到较低的能态或基态。钴-60-60、铯、铯-137-137、铱、铱192192。原子核。原子核能级的间隔在能级的间隔在1010-3-3MeVMeV以上，为以上，为线能量低限。线能量低限。核物理基础放射性同位素-指数衰变规律：12电子与物质的相互作用电子与物质的相互作用电子与物子与物质（原子）的相互作用：作用方式：（原子）的相互作用：作用方式：弹性散射（高能性散射（高能电子散子散射向前，角分布射向前，角分布锐利，而低能利，而低能较钝）。非）。非弹性散射：能量和方向性散射：能量和方向发生生变化。一是作用在外化。一是作用在外层电子上：激子上：激发（退激（退激发以光和以光和热的方式的方式释放能放能量）；量）；电离：将离：将电子打出原子之外。不子打出原子之外。不产生生X X线。二是作用于内。二是作用于内层电子：将内子：将内层激激发到外到外层，外，外层电子子补充，充，释放光子，放光子，为特征特征辐射。能射。能量取决于原子序数和能量取决于原子序数和能级差。三是作用于原子核：激差。三是作用于原子核：激发到返回到返回稳态释放放线。称。称为韧致致辐射。射。电子与物质的相互作用电子与物质（原子）的相互作用：作用方式13电子与物质的相互作用电子与物质的相互作用 碰撞损失、辐射损失：碰撞损失发生在低能产生热，辐射损失发生在碰撞损失、辐射损失：碰撞损失发生在低能产生热，辐射损失发生在高能产生高能产生X X线。碰撞损失线。碰撞损失/辐射损失辐射损失=816MeV/=816MeV/（T.ZT.Z）（）（T T为动能，为动能，Z Z为为原子序数）。如原子序数）。如X X线机的冷却处理。线机的冷却处理。平均电离功、电子射程：射线在气体中电离出一对正负离子所消耗的平均电离功、电子射程：射线在气体中电离出一对正负离子所消耗的功为平均电离功。入射电子在经过激发、电离、辐射以及核反应作用功为平均电离功。入射电子在经过激发、电离、辐射以及核反应作用后，不断损失能量，最后终止于介质的深度。后，不断损失能量，最后终止于介质的深度。X X线的特征：没有质量不受重力影响；没有电荷不受电场影响；和光线的特征：没有质量不受重力影响；没有电荷不受电场影响；和光线一样直接穿插；穿过物质强度按指数衰减；不能被聚焦。线一样直接穿插；穿过物质强度按指数衰减；不能被聚焦。电子与物质的相互作用碰撞损失、辐射损失：碰撞损失发生在低14射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用 X X（）线与物质的相互作用：光子与物质作用的三个过程：）线与物质的相互作用：光子与物质作用的三个过程：一是光电效应：光子与原子内层电子作用产生。效应与能一是光电效应：光子与原子内层电子作用产生。效应与能量的量的1/E1/E3 3成正比。与原子序数有关。二是康普顿效应：光成正比。与原子序数有关。二是康普顿效应：光子与外层电子作用：相干散射与反冲电子。与原子序数无子与外层电子作用：相干散射与反冲电子。与原子序数无关，（骨与软组织）。三是电子对效应：光子与原子核的关，（骨与软组织）。三是电子对效应：光子与原子核的作用在作用在1.02MeV1.02MeV产生。质量吸收系数与原子序数产生。质量吸收系数与原子序数Z Z成正比。成正比。射线与物质的相互作用X（）线与物质的相互作用：光子与物15射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用三种吸收的相三种吸收的相对重要性：低能光重要性：低能光电，2MeV2MeV几乎全部康普几乎全部康普顿，50MeV50MeV主主要要电子子对。骨。骨组织原子序数高原子序数高,不适合低能不适合低能X X线。放。放疗中适合能量中适合能量为200keV200keV7MeV7MeV。治。治疗机所机所标为峰峰值能量，而平均能量能量，而平均能量约为其其1/3-1/41/3-1/4。故故1 122MeV22MeV。指数吸收定律：能量、吸收物指数吸收定律：能量、吸收物质、吸收物、吸收物质厚度。厚度。I=II=I0 0e e-x-x。半价半价层HVTHVT：使射：使射线强强度衰减至一半所需的吸收体的厚度。度衰减至一半所需的吸收体的厚度。HVT=0.693/HVT=0.693/。射线与物质的相互作用三种吸收的相对重要性：低能光电，2M16放射线的质与量放射线的质与量 放射放射线的的质：表示：表示电离离辐射射贯穿物穿物质的能力，即所的能力，即所谓的射的射线的硬度，的硬度，用能量表示。用能量表示。对于于2MV2MV以下的以下的X X线用它的管用它的管电压值表示表示X X线的峰的峰值能量，能量，如如200KV200KV的的X X线,最大能量最大能量220keV220keV。X X线的能的能谱连续，平均能量，平均能量难算，一算，一般用半价般用半价层（HVLHVL）表示，即减弱射）表示，即减弱射线一般一般强强度所需吸收材料的厚度。度所需吸收材料的厚度。如如1mmCu1mmCu；对于于2MV2MV以上的以上的X X线，通常以，通常以MVMV数表示；数表示；对于于r r线用同位素表用同位素表示，如示，如钴-60r-60r线。X X、r r的的质表示穿透能力，而快中子等表示生物效表示穿透能力，而快中子等表示生物效应。放射线的质与量放射线的质：表示电离辐射贯穿物质的能力，即17放射线的质与量放射线的质与量 射线质的测量：射线质的测量：目的目的:根据质的大小选择相应的百分深度剂量表；测根据质的大小选择相应的百分深度剂量表；测量吸收剂量时使用不同的效准因子、转换因子将读数转换成吸收剂量。量吸收剂量时使用不同的效准因子、转换因子将读数转换成吸收剂量。组织的不均匀性效正对质的影响；不同质不同的生物效应。组织的不均匀性效正对质的影响；不同质不同的生物效应。400kV 400kV 以下在固定照射条件下用不同厚度的吸收片叠加。以下在固定照射条件下用不同厚度的吸收片叠加。高高能能X X线线能能量量用用10101010射射野野在在固固定定SSDSSD的的基基础础上上测测量量50%50%或或80%80%剂剂量量水水深深度度来表示射线的质。来表示射线的质。电子束能量：子束能量：测量量10101010射野束射野束轴上上80%80%剂量深度量深度d d80%80%，或，或50%50%的的剂量深量深度、或度、或电子水射程等方法。子水射程等方法。放射线的质与量射线质的测量：目的:根据质的大小选择相应18放射线的质与量放射线的质与量 放射性核素：放射性核素：放射性活度：放射性活度：A=dN/dtA=dN/dt。只表示放射性元素的。只表示放射性元素的蜕变情况，不表情况，不表示示蜕变方式、粒子种方式、粒子种类以及粒子能量。以及粒子能量。贝可勒可勒尔尔。以前。以前为居里。居里。半衰期半衰期:特定能特定能态的放射性核素的活度衰减一半所需的放射性核素的活度衰减一半所需时间.放射线的质与量放射性核素：19放射线的质与量放射线的质与量 剂量单位：剂量单位：吸收剂量：吸收剂量：D=De/dm D=De/dm 戈瑞戈瑞 照射量：照射量：X=dQ/dm X=dQ/dm 光子电离产生的全部电子被阻隔产生的光子电离产生的全部电子被阻隔产生的 离子总电荷离子总电荷 库伦库伦/千克千克 建成效应：射线照射介质时，介质内的吸收剂量随介质表建成效应：射线照射介质时，介质内的吸收剂量随介质表面下的深度的增加而增加的现象。电子建成：吸取介质中面下的深度的增加而增加的现象。电子建成：吸取介质中电子通量随深度增加；光子建成：宽束射线通过介质，其电子通量随深度增加；光子建成：宽束射线通过介质，其散射线引起的吸收剂量随深度的增加散射线引起的吸收剂量随深度的增加放射线的质与量剂量单位：20X X线射野剂量学线射野剂量学 几个名词：几个名词：源皮距（源皮距（SSD）：表示射线源到体模表面中心点的距离）：表示射线源到体模表面中心点的距离 源瘤距（源瘤距（STD）：射线源沿照射野中心轴到肿瘤内所考虑点的距离）：射线源沿照射野中心轴到肿瘤内所考虑点的距离 源轴距（源轴距（SAD）：射线源到机架旋转轴的距离）：射线源到机架旋转轴的距离 百分深度剂量（百分深度剂量（PDD）：体模内照射野中心轴上任一深度的吸收剂）：体模内照射野中心轴上任一深度的吸收剂 量量率与照射野中心轴上参考点吸收剂量率的比的百分率率与照射野中心轴上参考点吸收剂量率的比的百分率 组织最大剂量比（组织最大剂量比（TMR）；体模内照射野中心轴上任一点吸收剂量率）；体模内照射野中心轴上任一点吸收剂量率与空间同一点体模中最大剂量点处的吸收剂量率之比。与空间同一点体模中最大剂量点处的吸收剂量率之比。半影：几何半影（与放射源大小、源限距离有关）、穿射半影（与准半影：几何半影（与放射源大小、源限距离有关）、穿射半影（与准直器有关）、散射半影（与射线质有关）直器有关）、散射半影（与射线质有关）平坦度：最大剂量点与最小剂量点剂量植之差与其两者平均值之比平坦度：最大剂量点与最小剂量点剂量植之差与其两者平均值之比 均匀性：偏离射野中心轴等距离的两点处的最大和最小剂量值之差与均匀性：偏离射野中心轴等距离的两点处的最大和最小剂量值之差与射野中心轴的剂量之比。射野中心轴的剂量之比。X线射野剂量学几个名词：21X X线射野剂量学线射野剂量学 影响源皮距（影响源皮距（SSD）因素：射线能量、照射野面积、组织深）因素：射线能量、照射野面积、组织深度、源皮距离度、源皮距离等剂量分布等剂量分布(连接相同深度量的点连接相同深度量的点)的影响因素：的影响因素：能量：造成边缘连续性的差异；源皮距离和放射源大小对能量：造成边缘连续性的差异；源皮距离和放射源大小对钴钴-60剂量分布的影响；射野斜入射的影响；剂量分布的影响；射野斜入射的影响；人体曲面和组织不均匀性的校正：均匀体模与实际病人的差人体曲面和组织不均匀性的校正：均匀体模与实际病人的差别：形状和大小、组织结构与密度别：形状和大小、组织结构与密度 人体曲面校正：肿瘤空气比法、有效源皮距法、同等剂量人体曲面校正：肿瘤空气比法、有效源皮距法、同等剂量曲线移动法曲线移动法 组织不均匀性校正：肿瘤空气比法、有效衰减系数法、同组织不均匀性校正：肿瘤空气比法、有效衰减系数法、同等剂量曲线移动法、肿瘤空气比的指数校正（电子密度法）等剂量曲线移动法、肿瘤空气比的指数校正（电子密度法）X线射野剂量学影响源皮距（SSD）因素：射线能量、照射野22放疗的物理学基础课件23X X线射野剂量学线射野剂量学 组织补偿：填充块对于高能组织补偿：填充块对于高能X线或钴线或钴-60应离开皮肤一定距应离开皮肤一定距离；离；补偿滤过补偿滤过用重金属来修正倾斜、弯曲、不均匀、不规用重金属来修正倾斜、弯曲、不均匀、不规则则楔楔形滤过板：使形滤过板：使50%等剂量曲线与中心轴的垂直线呈一定的等剂量曲线与中心轴的垂直线呈一定的角度。注意使用的方向。高能用铅，低能用铜。角度。注意使用的方向。高能用铅，低能用铜。等效方野：等效方野：S=2ab/（a+b）X线射野剂量学组织补偿：填充块对于高能X线或钴-60应离24放疗的物理学基础课件25放疗的物理学基础课件26放疗的物理学基础课件27高能电子束高能电子束 高能电子束始用于高能电子束始用于50年代初年代初.15%的患者在治疗中要使用电的患者在治疗中要使用电子束子束.特点是避免对靶区后深部组织的照射特点是避免对靶区后深部组织的照射.高能电子束的产生高能电子束的产生:电子在加速管中经加速和偏转后引出的电子在加速管中经加速和偏转后引出的电子束电子束,束流发散角很小束流发散角很小,需要改造需要改造:一是用散射箔一是用散射箔,利用散利用散射原理展宽射原理展宽.二是为减少二是为减少X线污染线污染,利用电磁偏转原理利用电磁偏转原理.高能电子束的缺点高能电子束的缺点:一是易于散射致皮肤剂量高一是易于散射致皮肤剂量高;二是限光二是限光筒与皮肤距离增加会使均匀性变劣半影增宽筒与皮肤距离增加会使均匀性变劣半影增宽;三是百分深度三是百分深度量在射野较小时变化明显量在射野较小时变化明显;四是不均匀组织对对百分深度量四是不均匀组织对对百分深度量影响显著影响显著;拉长源皮距时输出量不遵守平方反比定律拉长源皮距时输出量不遵守平方反比定律;五是五是不规则野输出剂量计算仍存在问题不规则野输出剂量计算仍存在问题 高能电子束适应征高能电子束适应征:表浅表浅,偏心偏心,浅表侵润淋巴结浅表侵润淋巴结.高能电子束高能电子束始用于50年代初.15%的患者在治28高能电子束高能电子束 剂量分布特点：从表面到一定距离剂量分布均匀，建成区剂量分布特点：从表面到一定距离剂量分布均匀，建成区窄，能量与表面剂量成正比；在一定深度之后剂量突然下窄，能量与表面剂量成正比；在一定深度之后剂量突然下跌，医用跌，医用80%-90%区域内区域内,但能量选在但能量选在35MeV内；入射面内；入射面处曲线集中，随深度增加而散开处曲线集中，随深度增加而散开(旁向散射旁向散射)；不同机器剂；不同机器剂量分布可能不同。每单位厚度量分布可能不同。每单位厚度(1cm)的组织吸收的组织吸收2MeV电子电子能量能量.骨肺校正：射程依赖电子密度和散射。而散射依赖于原子骨肺校正：射程依赖电子密度和散射。而散射依赖于原子序数。一般序数。一般1cm肺组织等于肺组织等于0.5cm的软组织。有效深度的软组织。有效深度=实实际深度际深度-0.5xcm肺厚。肺厚。高能电子束对表浅及偏位肿瘤的治疗有独特的优越性高能电子束对表浅及偏位肿瘤的治疗有独特的优越性高能电子束剂量分布特点：从表面到一定距离剂量分布均匀，29放疗的物理学基础课件30放疗的物理学基础课件31放疗的物理学基础课件32照射技术和射野设计原理照射技术和射野设计原理 临床剂量学四原则：肿瘤剂量要求准确；靶区剂量分布要临床剂量学四原则：肿瘤剂量要求准确；靶区剂量分布要求均匀（变化梯度不能超过求均匀（变化梯度不能超过5%）；提高靶区剂量减少治）；提高靶区剂量减少治疗区正常组织受量；保护肿瘤周围重要器官。疗区正常组织受量；保护肿瘤周围重要器官。放射源的选择：高能放射源的选择：高能X线将肿瘤放在最大剂量点之后线将肿瘤放在最大剂量点之后体外照射技术的分类：体外照射技术的分类：SSD、SAD、ROTSSD转角及病人体位要求准确，转角及病人体位要求准确，SAD保证升床准确保证升床准确高能电子束：建成区、治疗区、跌落区高能电子束：建成区、治疗区、跌落区高能高能X线：靶区范围很小可用单野照射，两野照射中心处深线：靶区范围很小可用单野照射，两野照射中心处深度剂量（度剂量（PDD）大于）大于75%。照射技术和射野设计原理临床剂量学四原则：肿瘤剂量要求准3334治疗计划设计步骤治疗计划设计步骤 四个环节：体模阶段、计划设计、计划确认、计划四个环节：体模阶段、计划设计、计划确认、计划执行执行影响剂量准确性的三个要素：病人材料（轮廓、位影响剂量准确性的三个要素：病人材料（轮廓、位置、密度）、射野的物理条件、肿瘤周围重要器官置、密度）、射野的物理条件、肿瘤周围重要器官和范围确定的不准确。和范围确定的不准确。治疗计划设计步骤四个环节：体模阶段、计划设计、计划确认35适形放射治疗适形放射治疗 定义：高剂量区分布的形状在三维方向上与病变的形状一定义：高剂量区分布的形状在三维方向上与病变的形状一致，又称三维适形放射治疗（致，又称三维适形放射治疗（3DCRT）。）。必要条件：一是在照射方向上，照射野的形状必须与病变必要条件：一是在照射方向上，照射野的形状必须与病变的形状一致；二是使靶区内及表面的剂量处处相等，必须的形状一致；二是使靶区内及表面的剂量处处相等，必须要求每一个射野内诸点的输出剂量率能按要求的方式进行要求每一个射野内诸点的输出剂量率能按要求的方式进行调整。满足一是经典适形放疗（调整。满足一是经典适形放疗（CCRT），同时满足两条），同时满足两条为调强适形放疗（为调强适形放疗（IMRT）剂量分布形状的控制：调节剂量率或输出时间统称为调强，剂量分布形状的控制：调节剂量率或输出时间统称为调强，还可以调能。还可以调能。临床价值：对因局部控制失败占主要的肿瘤患者的治疗。临床价值：对因局部控制失败占主要的肿瘤患者的治疗。用于位于复杂解剖结构中的、形状比较复杂的、多靶点的用于位于复杂解剖结构中的、形状比较复杂的、多靶点的肿瘤治疗肿瘤治疗适形放射治疗定义：高剂量区分布的形状在三维方向上与病变36放射治疗的质量保证和质量控制放射治疗的质量保证和质量控制 质量保证（质量保证（QA）：经过周密计划而采取的一系列必要的措）：经过周密计划而采取的一系列必要的措施，保证放射治疗的整个服务过程中的各个环节按国际标准施，保证放射治疗的整个服务过程中的各个环节按国际标准准确安全地执行准确安全地执行质量保证的两个内容：质量评定与质量控制质量保证的两个内容：质量评定与质量控制质量评定：按一定标准度量和评价整个治疗过程中的服务质质量评定：按一定标准度量和评价整个治疗过程中的服务质量和治疗效果量和治疗效果质量控制：采取必要的措施保证质量控制：采取必要的措施保证QA的执行，并不断修改服的执行，并不断修改服务过程中的某些环节，达到新的务过程中的某些环节，达到新的QA级水平级水平执行执行QA的必要性：按照统一标准实施治疗的必要性：按照统一标准实施治疗耙区剂量的确定：原发灶的根治剂量的准确性应好于耙区剂量的确定：原发灶的根治剂量的准确性应好于5%剂量响应梯度：大对剂量准确性的要求低。剂量响应梯度：大对剂量准确性的要求低。放射治疗的质量保证和质量控制质量保证（QA）：经过周密37放射治疗的质量保证和质量控制放射治疗的质量保证和质量控制 治疗过程对剂量准确性的影响：治疗机参数变化造成射野偏治疗过程对剂量准确性的影响：治疗机参数变化造成射野偏移允许度为移允许度为5mm，器官移动和摆位误差不超过，器官移动和摆位误差不超过8mm物理技术方面的物理技术方面的QA：治疗机和模拟机的机械和几何参数的：治疗机和模拟机的机械和几何参数的检测与调整；加速器剂量监测系统和钴检测与调整；加速器剂量监测系统和钴-60计时系统的检测计时系统的检测与校对年；治疗计划系统的计算模型和物理数据的定期检验；与校对年；治疗计划系统的计算模型和物理数据的定期检验；腔内组织间治疗和治疗安全。腔内组织间治疗和治疗安全。放射治疗的质量保证和质量控制治疗过程对剂量准确性的影响38放射治疗的常用设备放射治疗的常用设备放射治疗的常用设备39放疗的物理学基础课件40放疗的物理学基础课件41谢谢大家！谢谢大家！42