[临床医学]X射线剂量学.ppt

一：核物理的基本知识 二：X（r）线射野剂量学三：近距离治疗四：三维物理和治疗计划 一、核物理的基本知识 1、原子的基本结构： 一、核物理的基本知识 2、放射性 1）原子核衰变： a)??? α衰变： b）?β衰变： c）?γ跃迁： 2）放射性衰变公式： 一、核物理的基本知识 3、电离辐射与物质的相互作用 X（γ）射线与物质相互作用的主要过程：： a）光电效应， b）康普顿散射， c）电子对效应 一、核物理的基本知识 1 一、核物理的基本知识 X（γ）射线与物质相互作用的特点： 1）? X（γ）光子不能直接引起物质原子电离或激发，而是首先把能量传递给带电粒子； 2）? X（γ）光子与物质的一次相互作用可以损失起能量的全部或很大一部分，而带电粒子则是通过许多次相互作用逐渐损失其能量； 3）? X（γ）光子束入射到物体时，其强度岁穿透物质厚度近似呈指数衰减，而带电粒子有确定的射程，射程之外观察不到带电粒子。 临床上相同质量厚度的三种组织对X（γ）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，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。 一、核物理的基本知识 带电粒子与物质的相互作用方式包括： 1）? 与核外电子发生非弹性碰撞(释放释放出特征X射线或俄歇电子 ）； 2）与原子核发生非弹性碰撞（轫致辐射）； 3）与原子核发生弹性碰撞； 4）与原子核发生核放应。 二、X（r）线射野剂量学 1、几个基本概念： 1）源皮距（SSD）：放射源到模体表面照射野中心的距离 2）源轴距（SAD）：放射源到机架旋转轴或机器等中 心的距离 3）源瘤距?（STD）：放射源沿射野中心到肿瘤内所考 虑的点的距离 4)参考点：一般以射野中心轴上某一深度点为剂量计算 和测量的参考点 二、X（r）线射野剂量学 组织的替代材料（tissue substitutes）: 实际测量中常用的是水模体。此外还有有机玻璃和聚苯乙烯。 二、X（r）线射野剂量学 1）对于中高能X射线来说，对水的等效厚度为： 如1cm有机玻璃相当于1.148cm的水。 二、X（r）线射野剂量学 2）对于低能X射线，光电效应占主要，两种材料的等效公式如下： 其中，Z为有效原子序数。如1cm有机玻璃相当于0.79cm的水 3）对于高能X射线，电子对效应占主要，两种模体等效公式如下： 如1cm有机玻璃相当于1.05cm水 二、X（r）线射野剂量学 4）对于电子束，模体材料通过以下公式等效： 如AAPM TG25号报告中给出了在18MeV电子束下1cm有机玻璃约相当于1.115cm水。 二、X（r）线射野剂量学 1）照射量： X ＝ dQ / dm 2）吸收剂量： 3）比释动能 4）电子平衡条件 2、百分深度剂量（PDD）： 1）定义： 射野中心轴上某一深度d处的吸收剂量率Dd与参考点深度d0处剂量率Dd0的百分比 百分深度量示意图： 百分深度量图例： 建成效应： 从表面到最大剂量深度区域称为剂量建成区域， 此区域内，剂量随深度的增加而增加，高能射线一般 都有建成区域存在 。 影响建成区剂量因素： 1、David EM. Dose behind various immobilization and beam-modifying devices. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1995, 32(3):1193-1197 2、Doracy PF, John J, Napoli BSEE, et al. Effects of beam modifiers and immobilization devices on the dose in the build-up region. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1994, 30(1):211-219 二、X（r）线射野剂量学 3、对百分深度剂量的影响： 1）百分深度剂量随射线能量变化； 2） 射野面积和形状对百分深度剂量影响 3） 源皮距对百分深度剂量的影响： 二、X（r）线射野剂量学 二、X（r）线射野剂量学 2）面积/周长比法： 设矩形野的长、宽分别为a,b；方形野的边长为s， 根