臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)

1、贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 放療科 郭海亮 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)核能級(jí)核能級(jí) 原子核通常保持在穩(wěn)定的基態(tài)受到外界能量，原子核將處于激發(fā)態(tài)，原子核由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)是會(huì)釋放光子的形式輻射能量，光子能量為這兩個(gè)能級(jí)之差放射性核衰變放射性核衰變放射治療劑量單位放射治療劑量單位射線的測(cè)量和校正射線的測(cè)量和校正電離輻射與物質(zhì)的相互作用電離輻射與物質(zhì)的相互作用帶點(diǎn)粒子與物質(zhì)的相互作用 （1 1）與原子核外電子發(fā)生非彈性碰撞；（電離與激發(fā)）與原子核外電子發(fā)生非彈性碰撞；（電離與激發(fā)） （2 2）與原子核發(fā)生非彈性碰撞；）與原子核發(fā)生非彈性碰撞； （3 3）與原子核發(fā)生彈性碰撞；）與原子核發(fā)生彈性碰撞； （4 4）與原

2、子核發(fā)生核反應(yīng)。）與原子核發(fā)生核反應(yīng)。光子與物質(zhì)相互作用光子與物質(zhì)相互作用與帶電粒子相比，X（）射線與物質(zhì)的相互作用表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)：（1）X（）光子不能直接引起物質(zhì)原子電離或激發(fā)，而是先把能量傳遞給帶電粒子；（2）X（）光子與物質(zhì)的一次相互作用可以損失其能量的大部分或全部，而帶電粒子則是通過許多次相互作用逐漸損失其能量；（3）X（）光子入射到物體時(shí)，其強(qiáng)度隨穿透物質(zhì)厚度近似呈指數(shù)衰減，而帶電粒子有確定的射程，在射程之外觀察不到帶電粒子。光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)電子對(duì)效應(yīng). . 光電效應(yīng)光電效應(yīng). . 康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng)+eehh h . . 電子對(duì)效應(yīng)電子對(duì)效應(yīng) EEMev02. 1+h Zee

3、-e+相互作用方式相互作用方式eihEBEhh22ehEEm c（一）高能（一）高能X（）射線的物理特性）射線的物理特性（一）高能（一）高能X（）射線的物理特性）射線的物理特性（四）其他重粒子的物理特性（四）其他重粒子的物理特性用于放射治療的其他重粒子物理劑量分布和質(zhì)子大致相用于放射治療的其他重粒子物理劑量分布和質(zhì)子大致相同，同時(shí)它的高同，同時(shí)它的高LETLET值造成高的值造成高的RBERBE和低和低OEROER，對(duì)高能，對(duì)高能X X（）射線抗拒，修復(fù)能力強(qiáng)的腫瘤，采用重粒子照射）射線抗拒，修復(fù)能力強(qiáng)的腫瘤，采用重粒子照射時(shí)會(huì)提高它的放射敏感性。時(shí)會(huì)提高它的放射敏感性。常用的重粒子包括：氦，碳

4、，氧，氖等的原子核離子。常用的重粒子包括：氦，碳，氧，氖等的原子核離子。放射源的種類及照射方式放射源的種類及照射方式 放射源的種類：放射源的種類：（1）放出）放出、射線的放射性同位素。射線的放射性同位素。（2）產(chǎn)生不同能量的）產(chǎn)生不同能量的X射線的射線的X射線治療機(jī)射線治療機(jī) 和各類加速器。和各類加速器。（3）產(chǎn)生電子束、質(zhì)子束、中子束、負(fù)）產(chǎn)生電子束、質(zhì)子束、中子束、負(fù) 介子束及其它重粒子束的各類加速器。介子束及其它重粒子束的各類加速器。放射源的種類及照射方式放射源的種類及照射方式基本的照射方式：基本的照射方式：放射源位于體外一定距離，集中照射人體某一部位，叫放射源位于體外一定距離，集中照射

5、人體某一部位，叫做體外遠(yuǎn)距離照射做體外遠(yuǎn)距離照射將放射源密封后直接植入被治療的組織內(nèi)或放入人體的將放射源密封后直接植入被治療的組織內(nèi)或放入人體的天然腔隙內(nèi)，如口腔，鼻咽，食管，宮頸等部位進(jìn)行照天然腔隙內(nèi)，如口腔，鼻咽，食管，宮頸等部位進(jìn)行照射，叫做組織間照射和腔內(nèi)照射，簡稱近距離照射。射，叫做組織間照射和腔內(nèi)照射，簡稱近距離照射。還有一種情形是利用人體某種器官對(duì)某種放射性同位素還有一種情形是利用人體某種器官對(duì)某種放射性同位素的選擇性吸收，將該種放射性同位素通過口服或者靜脈的選擇性吸收，將該種放射性同位素通過口服或者靜脈注入人體內(nèi)進(jìn)行治療，稱為內(nèi)用同位素治療注入人體內(nèi)進(jìn)行治療，稱為內(nèi)用同位素治療

6、常規(guī)遠(yuǎn)距離照射常規(guī)遠(yuǎn)距離照射固定源皮距(SSD)技術(shù) 醫(yī)生在皮膚表面勾畫出照射野的形狀，直接對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行照射的方式。等中心(SAD)技術(shù) 通過患者身體上或輔助固定器材上確定標(biāo)記點(diǎn)，借助資料室激光燈系統(tǒng)，建立與治療機(jī)坐標(biāo)系的統(tǒng)一（腫瘤中心與治療機(jī)等中心），應(yīng)用多個(gè)照射野，多角度進(jìn)行照射的方式。 （二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素名稱定義名稱定義：（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素放射源（放射源（S S） 一般規(guī)定為放射源前表面的中心，或產(chǎn)一般規(guī)定為放射源前表面的中心，或產(chǎn)生輻射的靶面中心。生輻射的靶面中心。射

7、野中心軸射野中心軸 射線束的中心對(duì)稱軸線。臨床上一般用放射線束的中心對(duì)稱軸線。臨床上一般用放射源射源S S穿過照射野中心的連線作為射野中心軸。穿過照射野中心的連線作為射野中心軸。照射野照射野 射線束經(jīng)過準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，用射線束經(jīng)過準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，用模體表面的截面大小表示照射野的面積。臨床劑量學(xué)中模體表面的截面大小表示照射野的面積。臨床劑量學(xué)中規(guī)定模體內(nèi)規(guī)定模體內(nèi)5050同等劑量曲線的延長線交于模體表面的同等劑量曲線的延長線交于模體表面的區(qū)域定義為照射野的大小。區(qū)域定義為照射野的大小。（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素參考點(diǎn)參

8、考點(diǎn) 規(guī)定模體表面下射野中心軸上某一點(diǎn)作為劑量規(guī)定模體表面下射野中心軸上某一點(diǎn)作為劑量計(jì)算或測(cè)量參考的點(diǎn)。計(jì)算或測(cè)量參考的點(diǎn)。校準(zhǔn)點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn) 在射野中心軸上指定的用于校準(zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)。模在射野中心軸上指定的用于校準(zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)。模體表面到校準(zhǔn)點(diǎn)深度記為體表面到校準(zhǔn)點(diǎn)深度記為dc dc 。源皮距（源皮距（SSDSSD） 放射源到模體表面照射野中心的距離。放射源到模體表面照射野中心的距離。源瘤距（源瘤距（STDSTD） 放射源沿射野中心軸到腫瘤考慮點(diǎn)的距放射源沿射野中心軸到腫瘤考慮點(diǎn)的距離。離。源軸距（源軸距（SADSAD） 放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸和機(jī)器等中心的距放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸和機(jī)器等中心的距離。離。（二）

9、（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素等中心放射源中心軸照射野（大小為投影在等中心平面大?。㏒SDSAD（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素百分深度劑量定義：百分深度劑量定義： 射野中心軸上某一深度射野中心軸上某一深度d d處的吸收劑量率處的吸收劑量率 與參考與參考點(diǎn)深度點(diǎn)深度d0d0處劑量率處劑量率 的百分比的百分比。 對(duì)能量低于對(duì)能量低于400kV X400kV X射線，射線， 對(duì)高能對(duì)高能X X（）射線，）射線，0(/) 100%

10、ddPDDDD0dDdD0sddDD0mddDD（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 射線質(zhì)對(duì)百分深度劑量的影響射線質(zhì)對(duì)百分深度劑量的影響（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 射線質(zhì)對(duì)百分深度劑量的影響：射線質(zhì)對(duì)百分深度劑量的影響： （1 1）隨能量的增加，最大劑量點(diǎn)下移）隨能量的增加，最大劑量點(diǎn)下移 （2 2）體模表面百分深度劑量隨能量的增大而變小，）體模表面百分深度劑量隨能量的增大而變小，高能射線可以更好的保護(hù)皮膚高能射線可

11、以更好的保護(hù)皮膚 （3 3）在最大劑量點(diǎn)之后，百分深度劑量隨能量的增）在最大劑量點(diǎn)之后，百分深度劑量隨能量的增大而增大。大而增大。提示：根據(jù)具體的腫瘤深度選擇合適的射線能量 避免在正常組織沉積過高劑量（二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響原射線貢獻(xiàn)劑量計(jì)算點(diǎn)散射線貢獻(xiàn)（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響dD （1 1）射野面積很小時(shí)，由于從其它地方散射到某）射野面積很小時(shí)，由于從其它地方散

12、射到某 一點(diǎn)的體積較小，所以散射對(duì)百分深度劑量的影響比一點(diǎn)的體積較小，所以散射對(duì)百分深度劑量的影響比較小，其表面下某一點(diǎn)的劑量較小，其表面下某一點(diǎn)的劑量 基本上是由原射線基本上是由原射線造成的。造成的。 （2 2）當(dāng)射野面積較大時(shí)，由于散射射線增多，）當(dāng)射野面積較大時(shí)，由于散射射線增多， 隨之增加。開始時(shí)，隨面積的增加而加快，以后變慢。隨之增加。開始時(shí)，隨面積的增加而加快，以后變慢。 dD （3 3）高能時(shí)，由于散射射線主要向前，所以百分深）高能時(shí)，由于散射射線主要向前，所以百分深度劑量隨射野面積改變較小。度劑量隨射野面積改變較小。（二）（二）高能高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分

13、深度劑量及影響因素 照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響照射野大小對(duì)百分深度劑量的影響 臨床上通常給出方形野的百分深度劑量，對(duì)于長臨床上通常給出方形野的百分深度劑量，對(duì)于長方形野，圓形野，以及不規(guī)則野則需要通過等效面方形野，圓形野，以及不規(guī)則野則需要通過等效面積的轉(zhuǎn)換。積的轉(zhuǎn)換。 臨床治療一般為不規(guī)則野（二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 臨床上的等效方法：采用面積臨床上的等效方法：采用面積/ /周長比法。如果周長比法。如果兩個(gè)野面積兩個(gè)野面積/ /周長比相同，則認(rèn)為等效。設(shè)矩形野長周長比相同，則認(rèn)為等效。設(shè)矩形野長a a、寬、寬b b，方形野邊長為，方形

14、野邊長為s s 面積面積/ /周長比法雖然沒有很好的物理基礎(chǔ)，只不周長比法雖然沒有很好的物理基礎(chǔ)，只不過是個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，但在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。過是個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，但在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。 對(duì)圓形野，只要面積與某一方形野近似相同，對(duì)圓形野，只要面積與某一方形野近似相同，就可認(rèn)為等效，即就可認(rèn)為等效，即s s1.8r1.8r。2/2()4absA pabs矩形方形2absab（二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 源皮距對(duì)百分深度劑量的影響源皮距對(duì)百分深度劑量的影響 非標(biāo)稱源皮距下的百分深度劑量通過測(cè)量或者校正非標(biāo)稱源皮距下的百分深度劑量通過測(cè)量或者校正因

15、子因子F F使其和標(biāo)稱源皮距的百分深度劑量相關(guān)聯(lián)使其和標(biāo)稱源皮距的百分深度劑量相關(guān)聯(lián). .校正因校正因子的得出遵循以下原理：子的得出遵循以下原理： （1 1）原射線遵從距離平方反比定律）原射線遵從距離平方反比定律 （2 2）原射線在介質(zhì)中的吸收遵從指數(shù)衰減規(guī)律）原射線在介質(zhì)中的吸收遵從指數(shù)衰減規(guī)律 （3 3）散射線貢獻(xiàn)的份額與最大劑量深度出的照射野）散射線貢獻(xiàn)的份額與最大劑量深度出的照射野面積有關(guān)面積有關(guān)（二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 源皮距對(duì)百分深度劑量的影響源皮距對(duì)百分深度劑量的影響距離平方反比圖示距離平方反比圖示散射面積圖示散射面積圖示（

16、二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素 源皮距對(duì)百分深度劑量的影響源皮距對(duì)百分深度劑量的影響00nttII eI e原射線在介質(zhì)中的吸收遵從指數(shù)衰減規(guī)律圖示原射線在介質(zhì)中的吸收遵從指數(shù)衰減規(guī)律圖示（二）高能（二）高能X（）射線百分深度劑量及影響因素）射線百分深度劑量及影響因素221202111021(,)(,)mmPDD dfAfdfdFPDD df Afdfd組織空氣比與組織最大劑量比組織空氣比與組織最大劑量比組織空氣比(TAR)組織空氣比與組織最大劑量比組織空氣比與組織最大劑量比組織空氣比(TAR)定義attDTARD腫瘤中心（旋轉(zhuǎn)中腫瘤中心（旋轉(zhuǎn)中

17、心）處小體積軟組心）處小體積軟組織中的吸收劑量率織中的吸收劑量率同一空間位置空氣同一空間位置空氣中一小體積軟組織中一小體積軟組織內(nèi)的吸收劑量率內(nèi)的吸收劑量率組織空氣比與組織最大劑量比組織空氣比與組織最大劑量比在等中心照射時(shí)，利用百分深度劑量進(jìn)行劑量的計(jì)算遇在等中心照射時(shí)，利用百分深度劑量進(jìn)行劑量的計(jì)算遇到困難，組織空氣比可以克服這一點(diǎn)，但是到困難，組織空氣比可以克服這一點(diǎn)，但是TARTAR的缺點(diǎn)的缺點(diǎn)是它必須測(cè)出空氣中計(jì)算點(diǎn)處的吸收劑量率。因射線能是它必須測(cè)出空氣中計(jì)算點(diǎn)處的吸收劑量率。因射線能量增加時(shí)，電子平衡不能建立，測(cè)量變得困難，誤差也量增加時(shí)，電子平衡不能建立，測(cè)量變得困難，誤差也變大

18、了。變大了。HoltHolt提出組織最大劑量比的概念。提出組織最大劑量比的概念。 組織模體比（組織模體比（TPRTPR）：為模體中射野中心軸上任意一點(diǎn)）：為模體中射野中心軸上任意一點(diǎn)的劑量率與空間同一點(diǎn)模體中射野中心軸上參考深度（的劑量率與空間同一點(diǎn)模體中射野中心軸上參考深度（t t0 0）處同一射野的劑量率之比。處同一射野的劑量率之比。 組織模體比和組織最大劑量比組織模體比和組織最大劑量比0( ,)ddtDTPR d FSZD參考深度參考深度5cm或或10cm。 不要與不要與PDD的定的定義混淆義混淆QQm*PQ為考慮點(diǎn)；為考慮點(diǎn)；P為當(dāng)前條件下，射野中心軸上最大劑量點(diǎn)；為當(dāng)前條件下，射野中

19、心軸上最大劑量點(diǎn)；Qm為為Q點(diǎn)成為最大劑量點(diǎn)的情況點(diǎn)成為最大劑量點(diǎn)的情況。當(dāng)當(dāng)t t0 0d dm m時(shí)，時(shí)，TPRTPR變?yōu)樽優(yōu)門MRTMR。 組織最大劑量比組織最大劑量比: : 0( ,)( ,)|mmddddtddmDDTMR d FSZTPR d FSZDD 對(duì)相同對(duì)相同X X（）射線的能量，因?yàn)椋┥渚€的能量，因?yàn)閐 dm m隨射野增大而減小，隨射野增大而減小，隨源皮距的增大而增大，故隨源皮距的增大而增大，故d dm m應(yīng)取最小射野和最長源皮距時(shí)的應(yīng)取最小射野和最長源皮距時(shí)的值。值。 在準(zhǔn)直器系統(tǒng)產(chǎn)生的散射線中，對(duì)劑量貢獻(xiàn)在準(zhǔn)直器系統(tǒng)產(chǎn)生的散射線中，對(duì)劑量貢獻(xiàn)主要來自于一級(jí)準(zhǔn)直器和均整

20、器所產(chǎn)生的散射線，主要來自于一級(jí)準(zhǔn)直器和均整器所產(chǎn)生的散射線，治療（二級(jí)）準(zhǔn)直器所產(chǎn)生的散射線對(duì)劑量的貢獻(xiàn)治療（二級(jí)）準(zhǔn)直器所產(chǎn)生的散射線對(duì)劑量的貢獻(xiàn)不到不到1 1，因此治療準(zhǔn)直器（包括射野擋塊）只作，因此治療準(zhǔn)直器（包括射野擋塊）只作為有效原射線的開口影響為有效原射線的開口影響ScSc大小，它本身產(chǎn)生的散大小，它本身產(chǎn)生的散射線對(duì)射線對(duì)ScSc的影響可以忽略。的影響可以忽略。 準(zhǔn)直器系統(tǒng)各組成部分對(duì)準(zhǔn)直器系統(tǒng)各組成部分對(duì)OUF或或Sc的影響情的影響情況：況：射野輸出因子的測(cè)量：射野輸出因子的測(cè)量： 一般用帶有劑量建成套的電離室在空氣中直一般用帶有劑量建成套的電離室在空氣中直接測(cè)量小射野的劑量

21、率，與參考野（接測(cè)量小射野的劑量率，與參考野（10cm10cm10cm10cm）的劑量率相除后得到射野輸出因子（的劑量率相除后得到射野輸出因子（OUFOUF或或ScSc）。）。 測(cè)量射野輸出因子時(shí)應(yīng)注意：射野范圍的測(cè)量射野輸出因子時(shí)應(yīng)注意：射野范圍的大小必須大于建成套的直徑。大小必須大于建成套的直徑。模體散射校正因子（模體散射校正因子（Sp）：）：射野在模體內(nèi)參考點(diǎn)射野在模體內(nèi)參考點(diǎn)（一般在最大劑量點(diǎn)）深度處的劑量率與準(zhǔn)直器開口（一般在最大劑量點(diǎn)）深度處的劑量率與準(zhǔn)直器開口不變時(shí)參考射野（不變時(shí)參考射野（10cm10cm10cm10cm）在同一深度處劑量率）在同一深度處劑量率之比。之比。,()

22、c pc ppcSSSFSZOUFS總散射校正因子（總散射校正因子（Sc,p）：）：射野在模體中參考點(diǎn)射野在模體中參考點(diǎn)深度處的輸出劑量率與參考野在模體中同一深度處深度處的輸出劑量率與參考野在模體中同一深度處的輸出劑量率之比。它是為由準(zhǔn)直器和模體的散射的輸出劑量率之比。它是為由準(zhǔn)直器和模體的散射線共同造成的。線共同造成的。（六）人體曲面和不均勻組織修正（六）人體曲面和不均勻組織修正人體曲面的校正方法人體曲面的校正方法不均勻組織修正不均勻組織修正三維計(jì)劃系統(tǒng)中通過算法來進(jìn)行不均勻組織的校正三維計(jì)劃系統(tǒng)中通過算法來進(jìn)行不均勻組織的校正組織補(bǔ)償組織補(bǔ)償 組織補(bǔ)償組織補(bǔ)償 組織補(bǔ)償組織補(bǔ)償電子線組織不

23、均勻性校正電子線組織不均勻性校正三維計(jì)劃系統(tǒng)中通過基于多級(jí)散射理論的算法來進(jìn)行不均勻修正三維計(jì)劃系統(tǒng)中通過基于多級(jí)散射理論的算法來進(jìn)行不均勻修正電子線補(bǔ)償技術(shù)電子線補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償人體不規(guī)則的外輪廓補(bǔ)償人體不規(guī)則的外輪廓減弱電子線束的穿透能力減弱電子線束的穿透能力提高皮膚劑量提高皮膚劑量經(jīng)常使用的補(bǔ)償材料有石蠟，聚苯乙烯和有機(jī)玻璃經(jīng)常使用的補(bǔ)償材料有石蠟，聚苯乙烯和有機(jī)玻璃臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床處方劑量的計(jì)算方法固定源皮距(SSD)照射技術(shù)式中為SSD因子，為楔形因子，為擋塊托盤因子，為準(zhǔn)直器散射因子，為模體散射因子，為治療腫瘤劑量。臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床處方劑量的計(jì)算方法式中為SAD因子

24、，SAD因子用于校正TMR的歸一參考點(diǎn)與射線束劑量校正位置不同對(duì)輸出量的影響。等中SAD照射技術(shù)臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床處方劑量的計(jì)算方法處方劑量處方劑量MUTPS內(nèi)核算法內(nèi)核算法臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床處方劑量的計(jì)算方法（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)百分深度劑量曲線百分深度劑量曲線劑量建成區(qū)劑量建成區(qū)高劑量坪區(qū)高劑量坪區(qū)劑量跌落區(qū)劑量跌落區(qū)X X 線污染區(qū)線污染區(qū)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)DsDs：入射或表面劑量，以表面下：入射或表面劑量，以表面下0.5mm0.5mm處的劑量表示；處的劑量表示；DmDm：最大劑量點(diǎn)劑量；：最大劑量點(diǎn)劑量；R

25、100R100：最大劑量點(diǎn)深度；：最大劑量點(diǎn)深度；DxDx：電子束中：電子束中x x射線劑量；射線劑量；RtRt（R85R85）：有效治療深度，即治療劑量規(guī)定值）：有效治療深度，即治療劑量規(guī)定值 R50R50：5050DmDm或半峰值處的深度（或半峰值處的深度（HVDHVD）；）；RpRp：電子束的射程；：電子束的射程；RqRq：百分深度劑量曲線上，過劑量跌落最陡點(diǎn)的切線與：百分深度劑量曲線上，過劑量跌落最陡點(diǎn)的切線與 DmDm水平線交點(diǎn)的深度。水平線交點(diǎn)的深度。（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)影響電子線百分深度劑量的因素影響電子線百分深度劑量的因素 （1 1）能量的影響）

26、能量的影響 由于電子束易于由于電子束易于 散射，所以隨著射線散射，所以隨著射線 能量的增加，表面劑能量的增加，表面劑 量增加，高劑量坪區(qū)量增加，高劑量坪區(qū) 變寬，劑量梯度減小，變寬，劑量梯度減小， X X射線污染增加，電子射線污染增加，電子 束的臨床劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn)束的臨床劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn) 逐漸消失。逐漸消失。提示：根據(jù)腫瘤深度選擇合適能量電子線使其在有效治療深度之前（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（2）照射野的影響）照射野的影響 低能時(shí)，因射程較短，射野對(duì)百分深度劑量的影響低能時(shí)，因射程較短，射野對(duì)百分深度劑量的影響較??；對(duì)較高能量的電子束，因射程較長，使用較小的較??；對(duì)較高能量的電

27、子束，因射程較長，使用較小的照射野時(shí)，相當(dāng)數(shù)量的電子被散射出照射野，百分深度照射野時(shí)，相當(dāng)數(shù)量的電子被散射出照射野，百分深度劑量隨射野的變化較大。當(dāng)照射野增大時(shí)，較淺部位中劑量隨射野的變化較大。當(dāng)照射野增大時(shí)，較淺部位中心軸上電子的散射損失被照射野邊緣的散射電子補(bǔ)償逐心軸上電子的散射損失被照射野邊緣的散射電子補(bǔ)償逐漸達(dá)到平衡，百分深度劑量不再隨射野的增加而變化。漸達(dá)到平衡，百分深度劑量不再隨射野的增加而變化。一般條件下，一般條件下，當(dāng)照射野的直徑大于電子束射程的二分之當(dāng)照射野的直徑大于電子束射程的二分之一時(shí)，百分深度劑量隨照射野增大而變化極微一時(shí)，百分深度劑量隨照射野增大而變化極微。 （五）高

28、能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（3 3）源皮距的影響）源皮距的影響 當(dāng)源皮距不同時(shí)，一些主要參數(shù)的變化規(guī)律，主要當(dāng)源皮距不同時(shí)，一些主要參數(shù)的變化規(guī)律，主要表現(xiàn)為：當(dāng)限光筒至皮膚表面的距離增加時(shí)，表面劑量表現(xiàn)為：當(dāng)限光筒至皮膚表面的距離增加時(shí)，表面劑量降低，最大劑量深度變深，劑量梯度變陡，降低，最大劑量深度變深，劑量梯度變陡，X X射線污染射線污染略有增加，而且高能電子束較低能電子束變化顯著。造略有增加，而且高能電子束較低能電子束變化顯著。造成這一現(xiàn)象的主要原因，是由于電子束有效源皮距的影成這一現(xiàn)象的主要原因，是由于電子束有效源皮距的影響和電子束的散射特性。由于電子束百分深度劑量

29、隨源響和電子束的散射特性。由于電子束百分深度劑量隨源皮距變化的這一特點(diǎn)，要求臨床應(yīng)用中，除非特殊需要，皮距變化的這一特點(diǎn)，要求臨床應(yīng)用中，除非特殊需要，應(yīng)保持源皮距不變，否則要根據(jù)實(shí)際的臨床使用條件，應(yīng)保持源皮距不變，否則要根據(jù)實(shí)際的臨床使用條件，具體測(cè)量百分深度劑量有關(guān)參數(shù)的變化。具體測(cè)量百分深度劑量有關(guān)參數(shù)的變化。（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)電子線等劑量曲線的分布特點(diǎn)電子線等劑量曲線的分布特點(diǎn) 隨深度的增隨深度的增加，低值等劑量加，低值等劑量線向外側(cè)擴(kuò)張，線向外側(cè)擴(kuò)張，高值等劑量線向高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量而變電子束能量而變化?；?。（五）

30、高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)電子線照射野內(nèi)劑量的均勻性和半影電子線照射野內(nèi)劑量的均勻性和半影電子線特殊照射技術(shù)電子線特殊照射技術(shù)旋轉(zhuǎn)照射技術(shù) 一般應(yīng)用在乳腺癌胸壁照射，可以使劑量更加均勻，肺受量降低。全身照射技術(shù) 主要治療淺表病變，皮膚癌等，一般通過延長治療距離、旋轉(zhuǎn)照射、掃描照射來實(shí)現(xiàn)。術(shù)中電子線照射技術(shù) 使用6-20Mev能量高能電子線，在直視下對(duì)病灶進(jìn)行10-20Gy單次大劑量照射技術(shù)，照射范圍包括術(shù)后瘤床，殘存灶，或借助手術(shù)暴露但不能切除的腫瘤原發(fā)灶、淋巴引流區(qū)。術(shù)中照射可以提高腫瘤局控率，同時(shí)減少正常組織放射并發(fā)癥（五）高能電子線臨床劑量學(xué)（五）高能電子線臨床劑量學(xué)

31、 電子束射野均勻性表示：均勻性指數(shù)電子束射野均勻性表示：均勻性指數(shù) 100cm2100cm2以上的照射野，此比值應(yīng)大于以上的照射野，此比值應(yīng)大于0.700.70，即，即沿射野邊和對(duì)角線方向沿射野邊和對(duì)角線方向9090，5050等劑量線的邊長等劑量線的邊長之比之比L90L90L500.85L500.85，同時(shí)必須避免在該平面內(nèi)出，同時(shí)必須避免在該平面內(nèi)出現(xiàn)峰值劑量超過中心劑量的現(xiàn)峰值劑量超過中心劑量的3 3的劑量的劑量“熱點(diǎn)熱點(diǎn)”，它，它所包括的面積的直徑應(yīng)小于所包括的面積的直徑應(yīng)小于2cm2cm。90/50U（面積之比）（面積之比） 定義定義：將封裝好的放射源，通過施源器或輸源導(dǎo)管將封裝好的放

32、射源，通過施源器或輸源導(dǎo)管直接植入患者的腫瘤部位進(jìn)行照射直接植入患者的腫瘤部位進(jìn)行照射。 基本特征：放射源貼近腫瘤組織，使其可得到有效基本特征：放射源貼近腫瘤組織，使其可得到有效的殺傷劑量；而鄰近正常組織，受量較低。的殺傷劑量；而鄰近正常組織，受量較低。（很少單獨(dú)使用）（很少單獨(dú)使用）腔內(nèi)照射腔內(nèi)照射組織間插植照射組織間插植照射管內(nèi)照射管內(nèi)照射表面施源器照射表面施源器照射 70年代，隨著后裝技術(shù)的應(yīng)用，近距離照射得到長足發(fā)年代，隨著后裝技術(shù)的應(yīng)用，近距離照射得到長足發(fā)展。與外照射相比，有其獨(dú)特的劑量學(xué)特點(diǎn)，在臨床應(yīng)用展。與外照射相比，有其獨(dú)特的劑量學(xué)特點(diǎn)，在臨床應(yīng)用中要給予特別的考慮。中要給予

33、特別的考慮。照射方式照射方式近距離照射近距離照射 一、平方反比定律一、平方反比定律 第一節(jié)第一節(jié) 近距離照射劑量學(xué)基本特點(diǎn)近距離照射劑量學(xué)基本特點(diǎn)最基本最重要的特點(diǎn)最基本最重要的特點(diǎn) 放射源周圍的劑量分布是按照與放射源之間距離放射源周圍的劑量分布是按照與放射源之間距離的平方而下降。的平方而下降。 是影響放射源周圍劑量分布的是影響放射源周圍劑量分布的主要因素主要因素。 近放射源處的近放射源處的劑量隨距離變劑量隨距離變化要比遠(yuǎn)源處化要比遠(yuǎn)源處大得多。大得多。12cm 劑量劑量變化為變化為4倍倍34cm劑量劑量變化為變化為1.8倍倍靶區(qū)內(nèi)劑量相靶區(qū)內(nèi)劑量相差很大。差很大。 對(duì)對(duì)不同體積的病變，只能按

34、特定的劑量學(xué)規(guī)不同體積的病變，只能按特定的劑量學(xué)規(guī)則，選用不同的布源方式，以達(dá)到在不加重正常則，選用不同的布源方式，以達(dá)到在不加重正常組織損傷的前提下，給予腫瘤組織較高劑量的照組織損傷的前提下，給予腫瘤組織較高劑量的照射。射。 基于平方反比定律特點(diǎn)，近距離照射劑量學(xué)與基于平方反比定律特點(diǎn)，近距離照射劑量學(xué)與外照射劑量學(xué)有很大的不同：外照射劑量學(xué)有很大的不同： 近距離照射中，一般不使用劑量均勻性的概念。近距離照射中，一般不使用劑量均勻性的概念。 外照射時(shí)，計(jì)劃靶區(qū)內(nèi)劑量變化一般不超過土外照射時(shí)，計(jì)劃靶區(qū)內(nèi)劑量變化一般不超過土5。而。而在近距離照射時(shí)，在治療范圍內(nèi)，劑量不可能均勻，臨在近距離照射時(shí)，在治療范圍內(nèi)，劑量不可能均勻，臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)該明確。床應(yīng)用時(shí)應(yīng)該明確。 系統(tǒng)規(guī)定了放射源的類型、強(qiáng)度、應(yīng)用的方法和系統(tǒng)規(guī)定了放射源的類型、強(qiáng)度、應(yīng)用的方法和幾何設(shè)置，劑量表示和計(jì)算的方法。幾何設(shè)置，劑量表示和計(jì)算的方法