輻射劑量學(xué)_魏志勇

1、11.1核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 1.2輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 1.3輻射劑量學(xué)的研究對(duì)象、目標(biāo)及主要內(nèi)容 輻射劑量學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry發(fā)展歷史 X光 1895年，德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X光。2發(fā)展歷史醫(yī)用相機(jī) 1958 ，醫(yī)用閃爍照相機(jī)3發(fā)展歷史頭顱XCT 1972年 ，第一臺(tái)頭顱XCT問(wèn)世。4發(fā)展歷史 PET 1974年 ，PET(正電子發(fā)射斷層掃描）5腫瘤放射治療 腫瘤治療學(xué) X刀醫(yī)用電子直線加速器BNCT快中子治療HI6National Institute of Radiological Sciences NIRSHeavy Ion Medical Accelerator in Chib

2、a7Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba 1989年破土動(dòng)工，1993年正式建成，歷時(shí)5年整，迄今為世界上最大型的醫(yī)用重粒子線加速器，也是日本核醫(yī)學(xué)水平的代表。日木放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所它由32長(zhǎng)的前級(jí)注入用直線加速器和直徑42,周長(zhǎng)130的雙環(huán)同步回旋加速器構(gòu)成。該裝置擁有、三個(gè)治療照射室,可將三束重粒子流引出,分別對(duì)3名患者進(jìn)行垂直照射、水平照射和垂直-水平雙向照射。8Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba 這臺(tái)同步回旋加速器可將、等重粒子加速到高達(dá)800V的能量,即飛行速度達(dá)光速的84%左右,重粒子在人體內(nèi)的射程

3、為30左右。從而對(duì)肥胖患者任何部位的腫瘤都可進(jìn)行放療。垂直-水平雙向同時(shí)照射使劑量率加倍,僅需51即可完成1次照射。病灶前后側(cè)的正常臟器照射劑量減半,對(duì)保護(hù)正常組織更加有利。 1994年6月21日,HIMAC接受了第一批病人的治療,到1996年10月,已治療腫瘤患者150例,其中包括頭頸部腫瘤、腦瘤、肺癌、肝癌、前列腺癌及宮頸癌,取得了良好的療效,腫瘤生長(zhǎng)抑制率很高.9GSI治癌裝置110HIRFL發(fā)展規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃 Linac InjectorRIBRIB Production by80MeV D+C- n+235-238U or80MeV D+ 238U or150 MeV P+238ULi

4、nac Energy: 610 Mev/u11輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 核技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、治療和放射性核技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、治療和放射性藥物這三個(gè)方面都有很廣泛的應(yīng)用藥物這三個(gè)方面都有很廣泛的應(yīng)用.美國(guó)政府規(guī)定美國(guó)政府規(guī)定,在設(shè)有在設(shè)有200張病床以上張病床以上的醫(yī)院必須設(shè)有核醫(yī)療設(shè)施的醫(yī)院必須設(shè)有核醫(yī)療設(shè)施,在在90年年代初代初,在美國(guó)采用放射性藥物的醫(yī)院在美國(guó)采用放射性藥物的醫(yī)院就達(dá)就達(dá)7000多個(gè)多個(gè),共有共有相機(jī)和單光子相機(jī)和單光子斷層掃描機(jī)斷層掃描機(jī)11000多臺(tái)多臺(tái),每年接收放射每年接收放射性藥物診斷和治療的病人為性藥物診斷和治療的病人為2000萬(wàn)萬(wàn)人次人次,占人口的十分之一占人口的十分之

5、一,全世界每年全世界每年有有3億億4億人次。億人次。12輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 我國(guó)使用放射性藥物的單位約我國(guó)使用放射性藥物的單位約1000個(gè)個(gè),共有共有相機(jī)和單光子斷層掃描約相機(jī)和單光子斷層掃描約120臺(tái)臺(tái),掃描機(jī)約掃描機(jī)約600臺(tái)臺(tái),每年病人有每年病人有100萬(wàn)人左右。萬(wàn)人左右。 在每年耗用的放射性藥物中美國(guó)約在每年耗用的放射性藥物中美國(guó)約占世界年產(chǎn)量的占世界年產(chǎn)量的1/3,日本占日本占1/25,中國(guó)中國(guó)占占1/200。1995年，美國(guó)核技術(shù)的非年，美國(guó)核技術(shù)的非動(dòng)力學(xué)應(yīng)用創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到動(dòng)力學(xué)應(yīng)用創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到3310億美元億美元/年，約占該國(guó)年，約占該國(guó)GDP的的4.0%。13輻射

6、劑量學(xué)的發(fā)展歷程 而我國(guó)而我國(guó)1998年核技術(shù)的非動(dòng)力學(xué)應(yīng)用創(chuàng)年核技術(shù)的非動(dòng)力學(xué)應(yīng)用創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值只有造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值只有150億元人民幣億元人民幣/年。年。進(jìn)入新世紀(jì)后，美國(guó)核技術(shù)產(chǎn)生的年產(chǎn)進(jìn)入新世紀(jì)后，美國(guó)核技術(shù)產(chǎn)生的年產(chǎn)值約為值約為3500億美元億美元 (其中核能部分約占其中核能部分約占20%，非核能部分約占，非核能部分約占80%)，日本約為，日本約為1500億美元億美元 (核能和非核能各占一半核能和非核能各占一半)。而我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為而我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為386億人民幣億人民幣(其中核能約其中核能約86億，非核能部分約為億，非核能部分約為300億億)?？梢钥闯龊思夹g(shù)已進(jìn)入到人們的生?？?/p>

7、以看出核技術(shù)已進(jìn)入到人們的生產(chǎn)生活中。產(chǎn)生活中。14輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 全世界生產(chǎn)的同位素總量中全世界生產(chǎn)的同位素總量中90%以以上用于醫(yī)學(xué)。全世界現(xiàn)有的加速器，上用于醫(yī)學(xué)。全世界現(xiàn)有的加速器，約有一半是醫(yī)用的。不難看出，核約有一半是醫(yī)用的。不難看出，核技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用在我們國(guó)家已有相當(dāng)技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用在我們國(guó)家已有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，并且核技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用在我的基礎(chǔ)，并且核技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用在我們國(guó)家有很好的發(fā)展前景，在我們們國(guó)家有很好的發(fā)展前景，在我們國(guó)家發(fā)展醫(yī)學(xué)物理有很好的前景國(guó)家發(fā)展醫(yī)學(xué)物理有很好的前景 15輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 核醫(yī)學(xué)是核技術(shù)應(yīng)用最為活躍的領(lǐng)域之一。到2005年我國(guó)大中城市醫(yī)院已普遍建立了核

8、醫(yī)學(xué)科800家，國(guó)內(nèi)擁有核磁共振成像儀500多臺(tái)，用于腫瘤切除的刀50臺(tái)，全國(guó)醫(yī)院配有放射性免疫分析儀2000多臺(tái)。16輻射劑量學(xué)的發(fā)展歷程 我國(guó)目前已經(jīng)建設(shè)了40多個(gè)PET中心，有約60臺(tái)（含在建）PET和PET/CT、100多臺(tái)復(fù)合線路SPECT。從數(shù)量上講，我國(guó)的PET和PET/CT占全球的5%，而混合型的PET(SPECT/CT、PET/CT)占全球的10%；從設(shè)備的先進(jìn)程度上講，已經(jīng)能夠緊跟國(guó)際新設(shè)備的更新速度。 17醫(yī)學(xué)物理研究的交叉領(lǐng)域超聲波醫(yī)學(xué)治療醫(yī)學(xué)診斷解釋生命現(xiàn)象電 場(chǎng)磁 場(chǎng)電磁波（微波射線（介子、如、強(qiáng)子、電子、中子、P、d、重離子醫(yī)學(xué)物理18Medical physic

9、s（International) Medical Physics is the branch of Medical Physics is the branch of physics that is associated with the physics that is associated with the practice of medicine with the practice of medicine with the principles, methods and technologies principles, methods and technologies of physics.

10、 of physics. Medical physics is the application of Medical physics is the application of physics(radiation) in the medical physics(radiation) in the medical sciencessciences19醫(yī)學(xué)物理 目前的狀況目前的狀況: :醫(yī)學(xué)物理是物理學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉的分枝醫(yī)學(xué)物理是物理學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉的分枝科學(xué)，將物理學(xué)的原理、方法和技術(shù)與醫(yī)學(xué)結(jié)合科學(xué)，將物理學(xué)的原理、方法和技術(shù)與醫(yī)學(xué)結(jié)合起來(lái)的一個(gè)交叉學(xué)科。起來(lái)的一個(gè)交叉學(xué)科。 長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展:

11、:醫(yī)學(xué)物理就是物理學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)醫(yī)學(xué)物理就是物理學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用用, ,不僅僅是將簡(jiǎn)單的物理方法不僅僅是將簡(jiǎn)單的物理方法, ,如人體物理指標(biāo)、如人體物理指標(biāo)、參數(shù)測(cè)量，而且將量子論、相對(duì)論和統(tǒng)計(jì)物理原參數(shù)測(cè)量，而且將量子論、相對(duì)論和統(tǒng)計(jì)物理原理等等比較復(fù)雜的物理學(xué)方法與原理用于解析生理等等比較復(fù)雜的物理學(xué)方法與原理用于解析生命與疾病現(xiàn)象。對(duì)生命體系科學(xué)研究正在由宏觀命與疾病現(xiàn)象。對(duì)生命體系科學(xué)研究正在由宏觀進(jìn)入微觀，由定性描述向定量分析，從認(rèn)識(shí)表面進(jìn)入微觀，由定性描述向定量分析，從認(rèn)識(shí)表面現(xiàn)象到分析機(jī)理本質(zhì)縱深發(fā)展?，F(xiàn)象到分析機(jī)理本質(zhì)縱深發(fā)展。20師資力量 博士生導(dǎo)師 3 人 教授 4 人

12、 副教授 3 人 講師、支承人員 4 人 聘用人員 其中博士學(xué)位50%;碩士以上學(xué)位75%21醫(yī)學(xué)物理系科研工作一、空間輻射研究二、輻射生物效應(yīng)及防護(hù)三、輻射生物信息學(xué)四、腫瘤放射治療五、核醫(yī)學(xué)影像六、輻射材料及輻射加工221.醫(yī)學(xué)物理師2.輻射防護(hù)3.放射生物學(xué)4.腫瘤放射治療5.核醫(yī)學(xué)影像23輻射劑量學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry輻射劑量學(xué)是我院醫(yī)學(xué)物理專業(yè)本科生教育的主干專業(yè)基礎(chǔ)專業(yè)基礎(chǔ)課課，是一個(gè)處于醫(yī)學(xué)物理本科教育培養(yǎng)環(huán)節(jié)中核心地位的重點(diǎn)課程,起支撐作用。24輻射劑量學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry根據(jù)醫(yī)學(xué)物理本科培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案.要求本科畢業(yè)生在放射治療技術(shù)、放射診斷技術(shù)、輻射劑量

13、處方、輻射劑量控制和放射治療質(zhì)量保證、核輻射設(shè)施及核環(huán)境劑量評(píng)估、輻射防護(hù)等方面具有專門的技能，學(xué)生在這些方面的專門技能如何和學(xué)生掌握輻射劑量學(xué)知識(shí)水平，在輻射劑量學(xué)方面的實(shí)踐是密切相關(guān)的。因此，輻射劑量學(xué)這門課程對(duì)學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)及將來(lái)的發(fā)展有重大影響。25輻射劑量學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry輻射劑量學(xué)是以射線與物質(zhì)的相互作用為基礎(chǔ),研究射線在介質(zhì)中能量轉(zhuǎn)移、沉積的規(guī)律的科學(xué).26輻射計(jì)量學(xué)輻射計(jì)量學(xué)radiometry研究輻射場(chǎng)在空間、介質(zhì)中的分布和特性,輻射場(chǎng)的描述方法.對(duì)輻射給予定量描述,輻射劑量學(xué)基本量值測(cè)定方法的研究、量值傳遞方法研究和常規(guī)量值傳遞工作、模擬現(xiàn)場(chǎng)粒子譜。27輻射劑量

14、學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry輻射劑量學(xué)根據(jù)射線在介質(zhì)中的能量沉積的大小和空間分布,(1)研究空間輻射劑量和輻射場(chǎng)的關(guān)系,(2)研究輻射劑量和引起的效應(yīng)之間的關(guān)系,(3)研究不同輻射條件下各種不同的介質(zhì)所產(chǎn)生的效應(yīng)和觀測(cè)這種效應(yīng)的方法,(4)利用可靠的技術(shù)手段來(lái)測(cè)量輻射效應(yīng),進(jìn)行輻射劑量測(cè)量,(5)發(fā)展輻射劑量計(jì)算方法和評(píng)價(jià)。(6)建立輻射劑量的量度規(guī)則和測(cè)量基準(zhǔn)。28輻射劑量學(xué)輻射劑量學(xué)dosimetry輻射量（ radiation quantities)輻射量包含三個(gè)方面的內(nèi)容，一個(gè)是輻射計(jì)量學(xué)量（radiometric quantities），這類物理量基于輻射場(chǎng)的描述方法對(duì)輻射在空間、

15、介質(zhì)中的分布和特性給予定量描述，第二類是輻射劑量學(xué)量(dosimetric quantities)，這是一類描述輻射能在介質(zhì)中轉(zhuǎn)移和沉積的物理量，第三類為輻射防護(hù)量（radiation protection quantities）這是一類對(duì)輻射危害進(jìn)行評(píng)價(jià)、關(guān)于輻射防護(hù)技術(shù)、輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、輻射防護(hù)評(píng)價(jià)的物理量。29主要 內(nèi)容 第一章第一章* 射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用 (16) 第二章第二章* 電離輻射場(chǎng)電離輻射場(chǎng)(6) 第三章第三章* 基本劑量學(xué)基本劑量學(xué) (20) 第四章第四章* 微劑量學(xué)及等效劑量微劑量學(xué)及等效劑量 (8) 第五章第五章 腔室理論腔室理論 (2) 第六章第六章*電離室劑量計(jì)電離室劑量計(jì) (2) 第七章第七章 半導(dǎo)體劑量計(jì)和熱釋光劑量計(jì)半導(dǎo)體劑量計(jì)和熱釋光劑量計(jì)(2) 第八章