放射物理学基础.ppt

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1、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近距离后装治疗机X线治疗机一般指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。

2、缺点：需定时换源；环境污染*60Co的半影问题半影的概念：照射野边缘的剂量随离开中心轴距离的增加而发生急剧的变化，这种变化的范围即为半影。几何半影：由于60Co放射源具有一定的尺寸，射线被准直器限束后，照射野边缘诸点受到剂量不均等的照射，造成剂量渐变分布。(改进方法：缩小尺寸、延长距离)穿射半影：放射线束穿过准直器端面厚度不等而造成的剂量渐变分布。(改进方法：采用球面限光筒)散射半影：组织中散射线造成照射野边缘剂量渐变分布，这种散射线随能量增高而减少，但始终存在。60Co的半影医用直线加速器利用微波电场沿直线加速电子

3、然后发射，或打靶产生X线发射，治疗肿瘤的装置。特点：可产生不同能量的X线(4~25MV)可产生不同能量的电子线(3~25MV)照射野均匀性好可作为X刀使用安全性好模拟定位机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。CT模拟机：是利用CT获取患者图像并进行三维重建，同时将图像传给放射治疗计划系统，进而对肿瘤实现精确定位的专用CT机。近距离后装治疗机现代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：放射源微

4、型化，程控步进电机驱动；高活度放射源形成高剂量率治疗；微机计划设计。*辐射源种类和照射方式辐射源种类远距离照射：放射源离开人体一定距离集中照射某一病变部位。简称外照射。近距离照射：将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内，如舌、鼻咽、食管、宫颈等部位进行照射。又称组织间放疗和腔内放疗（后装治疗）。照射方式射线作用于物质的效应特征辐射：入射电子将原子内层轨道上的电子撞击出去，任一外层轨道上的电子，可立即填补这个空穴，其多余能量以光子的形式释放出来而产生特征辐射。韧致辐射：入射电子穿过原子核附近，使原子核受

5、激。当它退激发返回稳定状态时，其多余能量以X(γ)射线的形式放射出来，这种辐射称为韧致辐射。光子高速前进，在物质中与电子相撞，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。(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)光电效应：康普顿效应：随着入射光子能量的增加(200kV-2MV)，光子与轨道上电子相撞，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。电子对效应：入射光子能量大于1.02

6、MV时，光子可以与原子核相互作用，使入射光子的全部能量转化成为具有一定能量的正电子和负电子，这就是电子对效应。*放射物理学有关名词及概念*吸收剂量(absorbeddose,D)吸收剂量D等于dE除以dm的商。即电离辐射给予质量为dm介质的平均能量dE。D=dE/dm单位：焦耳/千克(J/kg)。专用名Gray(Gy)，1Gy=1J/kg；原用单位rad，1rad=1cGy照射量(exposure,X)照射量X是dQ除以dm所得的商；指射线在单位质量的空气中所产生的电离的电荷数。X=dQ/dm单位：库仑/千克(C/k

7、g)。原用单位是伦琴(R)1R=2.58×10-4C/kg比释动能(Kerma,K)：K等于dEtr除以dm的商；即K=dEtr/dm。dEtr是非带电致电离粒子在质量为dm的物质中所释放的所有带电致电离粒子的初始功能之和。单位：焦耳/千克(J/kg)。专用名Gray(Gy)，1Gy=1J/kg；放射性活度(activity,A)：指单位时间内放射性物质本身蜕变的多少，并不表示具体的剂量。单位：贝柯勒尔(Bq)，原用单位是居里(Ci)1Ci=3.7×1010Bq相同的放射性元素它的Bq数越大，其放射性越强。不同放射性

8、元素，虽然Bq数相同，但其在组织中释放的剂量并不相同。这与放射源各自的半衰期、能量、射线种类有关。*射线质：指射线能量，表示射线贯穿物体的能力。中低能X射线，通常用半价层表示。高能X射线，通常用兆伏(MV)表示，如6MV-X线。放射线同位素，通常用核素名+辐射类型表示,如60Coγ射线。*半价层(HalfValuelayer，HVL)：是指置于