放射物理学2.ppt

放 射 物 理 学 张 涛 第一节  学习放射物理学的重要性 1、放射治疗的基本原理 （1）、利用放射线治疗肿瘤，基于放射线的穿透性及电离生物效应等物理特性。 （2）、基于肿瘤组织与正常组织之间的放射敏感性的微小差异。 （3）、基于不同的放射源，放射范围、放射剂量的可控制性。 2、放射治疗的目的要求： 尽可能地杀灭肿瘤组织，尽可能地保护正常组织 3、放射治疗医生的基本要求 （1）、熟悉各种放疗设备的基本结构、性能。 （2）、熟悉各种射线的特性及其应用，在做放射治疗时正确选择放射源和治疗方式。 （3）熟悉临床剂量学，了解剂量计算，使肿瘤得到最大最均匀的照射，正常组织受到最低的照射。 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、电子束、质子束、中子束、负π介子束 重 粒子束等——加速器。 X线与γ线 ——电磁辐射(光子射线） β线、电子束——粒子辐射（粒子射线）。 二、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。 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。 第三节射线的产生及放射治疗机  一、 X射线的产生及治疗机 （一）、X线的产生 X线是具有很高能量的光子束，它是由高速运动的电子突然受到靶物质的阻滞而产生。 KV级(千伏级) X线-------普通X线机 MV级(兆伏级) X线------医用加速器 （二）、X线的特性 1、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。 2、 X线适宜放射治疗的能量范围为 0.2～7MeV（平均能量），相当于最高能量1～22MV范围 （四）、X线治疗机 主要指利用400KV以下X线治疗肿瘤的装置。 由于其产生的X线能量低，易于散射，剂量分布差等缺点，已很少用。 （五）、医用电子直线加速器 除打靶产生高能X线（MV)外，还能直接引出高能电子束，其能量范围4~50MeV之间。 单能X线加速器 单能X线+电子线加速器 双能X线+电子线加速器 三能X线+电子线加速器 二、γ线的产生及钴60治疗机 1、γ线的产生及其特性 （1）产生： γ线是由放射性同位素产生的，具有不同的能量和半衰期。 （2）、几种常见γ线同位素源及其特性 2、钴-60远距离治疗机： 是利用放射性同位素钴-60发射出的γ射线治疗肿瘤的装置。 其产生的γ线平均能量1.25MV 相当于4MV左右加速器产生的X线。 3、钴-60治疗机的半影问题 半影的定义：射野边缘剂量随离开中心轴距离增加而急剧变化的范围，用P90-10%或P80-20%表示。有下列三种原因造成钴-60治疗机有半影(图2-1-9) 三、普通X线与高能X线、γ射线的比较 四、医用加速器与Co60治疗机的比较 五、高能电子束 电子束是带电粒子，由加速器产生。具有以下临床剂量学特点： ① 在组织中具有一定的射程，射程深度与电子能量呈正比，从加速器中引出的电子能量可以调节，可以根据病变的不同深度选择合适的电子能量作治疗。电子线的能量： E=3×d(肿瘤深度)+2~3MeV 。 六、高线性能量传递射线(简称高LET射线) 线性能量传递( LET)：是致电离粒子在组织中沿次级粒子径迹上单位长度的能量转换。 LET值＜100KeV/μ称之为低LET射线，这类射线的生物效应大小对细胞的含O2情况及细胞的生长周期依赖较大，即：对乏O2细胞和G0期细胞作用小。 1、高LET射线包括快中子、质子、π负介子以及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。 2、这类射线的生物效应大小对细胞的含氧情况和