放射物理学ppt课件.ppt

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1、放射物理学张涛重庆医科大学附属第一医院肿瘤科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、放射治疗发展简史1895年伦琴发现了X线；1899年放射治疗治愈了第一例患者；1922年第一部深部X线治疗机；1950年代第一部钴-60远距离治疗机；1960年代第一

2、部电子直线加速器；1980年代现代近距离治疗；1990年代立体定向外科（SRT）三维适形放疗（3DCRT）适形调强放疗（IMRT）4、中国的放疗发展史1923年上海第一台深部X线机；1932年北京成立放射治疗科；1949年北京、上海、广州、沈阳等地有5家医院拥有放疗设备；1986年中华放射肿瘤学会成立。中国的放疗发展史中国的放疗发展史5、放射治疗的地位据统计在全部恶性肿瘤中，45％的患者可以被治愈。其中22％经手术治愈，l8％经放疗治愈，5％经药物治愈。6、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

3、、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

4、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。碰撞损失：产生热辐射损失：产生

5、X线KV级(千伏级)X线-------普通X线机MV级(兆伏级)X线------医用加速器光子（X线、γ线）与物质的相互作用：光电效应：光子与原子的内层电子的相互作用康普顿效应：光子与外层电子的相互作用电子对效应：光子与原子核的相互作用低能X线有很强的光电吸收；高能X线（＞2MeV）几乎全部为康普顿吸收；能量＞50MeV时，电子对吸收为主要形式。（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。X线能谱指的是X线的光子强度与光

6、子能量的关系。X线有：特征辐射X线+韧致辐射X线韧致辐射X线的谱是连续的，是X线谱中的主要成分。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（三）、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。（四）、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

7、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同位素γ能量MeV半衰期应用缺点镭-226平均0.831590年70年代以前作近距离治疗能谱复杂半衰期长环境污染钴-601.17~1.33平均1.255.24年远距离治疗及高剂量率后装近距离治疗半影问题换源问题铯-1370.66233年中、低剂量率后装近距离治疗化学提纯难，放射比度不高铱-1920.3674天高剂量率后装近距离治疗换源问题2、钴-60远距离治疗机：是利用放射性同位素

8、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射线的比较普通X线高能X线γ射线1、穿透性弱，深部剂量低，只适