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1、放射物理与防护放射物理与防护放射物理与防护放射物理与防护 王鹏程王鹏程 侯立霞侯立霞 泰山医学院泰山医学院第八章第八章 放射治疗剂量学放射治疗剂量学学习目标学习目标 v掌握：肿瘤放射治疗剂量学计算的基本概念。掌握：肿瘤放射治疗剂量学计算的基本概念。v熟悉：影响辐射剂量分布的因素。熟悉：影响辐射剂量分布的因素。v了解：肿瘤放射治疗的基本概念及肿瘤放射治疗了解：肿瘤放射治疗的基本概念及肿瘤放射治疗的基本方法。的基本方法。主要内容第一节第一节 放射治疗剂量学基本概念放射治疗剂量学基本概念第二节第二节 放射治疗剂量计算实例放射治疗剂量计算实例第三节第三节 近距离放射治疗剂量学近距离放射治疗剂量学 第一
2、节 放射治疗剂量学基本概念一、放射治疗常用的放射源及照射方式一、放射治疗常用的放射源及照射方式二、放射治疗物理学有关的名词二、放射治疗物理学有关的名词三、射线中心轴上百分深度剂量射线中心轴上百分深度剂量四、射线中心轴上组织空气比四、射线中心轴上组织空气比五、组织最大剂量比五、组织最大剂量比一、放射治疗常用的放射源及照射方式一、放射治疗常用的放射源及照射方式 放射治疗所用的放射源和辐射源：放射治疗所用的放射源和辐射源： u可释放出可释放出、和和射线的各种放射性核素。射线的各种放射性核素。u常压常压X X射线治疗机和各类医用加速器。射线治疗机和各类医用加速器。u医用直线加速器产生的电子线及其他能产
3、生重医用直线加速器产生的电子线及其他能产生重粒束的加速器粒束的加速器 。u放射治疗的常规治疗方法。放射治疗的常规治疗方法。一、放射治疗常用的放射源及照射方式一、放射治疗常用的放射源及照射方式放射治疗的常规治疗方法：放射治疗的常规治疗方法：v体外照射，亦称远距离放射治疗，是指放射源位体外照射，亦称远距离放射治疗，是指放射源位于体外一定距离的照射治疗。是目前临床使用的于体外一定距离的照射治疗。是目前临床使用的主要照射方法。主要照射方法。v体内照射，亦称近距离照射。近距离治疗是将密体内照射，亦称近距离照射。近距离治疗是将密封放射源直接放入被治疗的组织内或放入人体的封放射源直接放入被治疗的组织内或放入
4、人体的天然腔内如鼻咽、食管、气管、宫腔等部位进行天然腔内如鼻咽、食管、气管、宫腔等部位进行局部照射。局部照射。二、放射治疗物理学有关的名词二、放射治疗物理学有关的名词（一）射线源（一）射线源 （二）射线中心轴（二）射线中心轴 （三）照射野（三）照射野（四）参考点（四）参考点 （五）校准点（五）校准点 （六六）源源- -皮距皮距 （七）源（七）源- -瘤距瘤距 （八）源（八）源- -轴距轴距 （九）人体体模（九）人体体模三、射线中心轴上百分深度剂量三、射线中心轴上百分深度剂量v百分深度剂量：体模内射野中心轴上任一深度百分深度剂量：体模内射野中心轴上任一深度d d处处的吸收剂量的吸收剂量D Dd
5、d与参考点深度与参考点深度d d0 0吸收剂量吸收剂量D D0 0之比的百之比的百分数。分数。v影响百分深度剂量的因素：影响百分深度剂量的因素： 组织深度、射线能量、照射面积、源组织深度、射线能量、照射面积、源- -皮距。皮距。三、射线中心轴上百分深度剂量三、射线中心轴上百分深度剂量四、射线中心轴上组织空气比四、射线中心轴上组织空气比v组织空气比：体模内射线中心轴上任一点吸收剂组织空气比：体模内射线中心轴上任一点吸收剂量量D Dd d与没有体模时，空间同一位置上空气吸收剂与没有体模时，空间同一位置上空气吸收剂量量D Dfsfs之比。之比。 v影响组织空气比的因素影响组织空气比的因素 ：组织深度
6、、射线能量、：组织深度、射线能量、照射野面积和形状。与源照射野面积和形状。与源- -皮距无关皮距无关 。四、射线中心轴上组织空气比四、射线中心轴上组织空气比五、组织最大剂量比五、组织最大剂量比 v组织最大剂量比：体模内射野中心轴上任意一点组织最大剂量比：体模内射野中心轴上任意一点的吸收剂量的吸收剂量D Dd d与空间同一点体模中射野中心轴上与空间同一点体模中射野中心轴上最大剂量点处的吸收剂量最大剂量点处的吸收剂量D Dm m之比。之比。 v组织最大剂量比受射线能量、照射野大小以及随组织最大剂量比受射线能量、照射野大小以及随组织深度变化的影响情况与组织空气比相类似。组织深度变化的影响情况与组织空
7、气比相类似。五、组织最大剂量比五、组织最大剂量比第二节第二节 放射治疗剂量计算实例放射治疗剂量计算实例v一病人，接受半价层为一病人，接受半价层为3mmCu3mmCu的的X X射线照射治疗。射线照射治疗。该机在距该机在距X X射线管焦点射线管焦点50cm50cm处，照射野为处，照射野为8cm8cm8cm8cm时，时，X X射线机输出照射量率为射线机输出照射量率为100Rmin100Rmin-1-1，肿瘤深，肿瘤深度为度为5cm5cm，在此深度处，照射野为，在此深度处，照射野为8cm8cm8cm8cm时，其时，其百分深度剂量百分深度剂量PDDPDD（d d=5cm, 8cm8cm=5cm, 8cm
8、8cm，SSDSSD=550cm=550cm）=64.8%=64.8%，背散射因子，背散射因子BSFBSF=1.2=1.2，空气，空气照射量照射量组织吸收剂量转换因子组织吸收剂量转换因子f f=0.95cGyR=0.95cGyR-1-1。据此，达到肿瘤的治疗剂量为据此，达到肿瘤的治疗剂量为200 cGy200 cGy的开机时间的开机时间应该设定为多少？应该设定为多少？ 第二节第二节 放射治疗剂量计算实例放射治疗剂量计算实例v首先得到自由空气中吸收剂量率与照射量率的转换，空气首先得到自由空气中吸收剂量率与照射量率的转换，空气中剂量率：中剂量率： = =照射量率照射量率照射量吸收剂量转换因子照射量
9、吸收剂量转换因子=1000.95 =1000.95 cGymincGymin-1 -1 = 95 cGymin= 95 cGymin-1-1v由由BSFBSF得到最大剂量深度处的吸收剂量率：得到最大剂量深度处的吸收剂量率： =951.2 cGymin =951.2 cGymin-1-1 =114 cGymin =114 cGymin-1-1第二节第二节 放射治疗剂量计算实例放射治疗剂量计算实例v根据肿瘤治疗剂量根据肿瘤治疗剂量D DT T=200cGy=200cGy，由，由PDDPDD得到最大剂得到最大剂量深度处的吸收剂量，即处方剂量：量深度处的吸收剂量，即处方剂量：v最后计算得到开机照射时间
10、：最后计算得到开机照射时间：第三节第三节 近距离放射治疗剂量学近距离放射治疗剂量学一、辐射源一、辐射源二、放射源周围的剂量分布二、放射源周围的剂量分布三、腔内治疗剂量学三、腔内治疗剂量学四、组织间治疗剂量学四、组织间治疗剂量学一、辐射源一、辐射源可用于近距离治疗的辐射源主要是可用于近距离治疗的辐射源主要是辐射辐射源，常用的有源，常用的有v226226Ra Ra 源源v137137Cs Cs 源源v6060Co Co 源源v192192Ir Ir 源源二、放射源周围的剂量分布二、放射源周围的剂量分布v（一）点源辐射（一）点源辐射v（二）线辐射源（二）线辐射源三、腔内治疗剂量学三、腔内治疗剂量学v
11、传统（或经典）的腔内治疗方法主要有三大系传统（或经典）的腔内治疗方法主要有三大系统，即斯得哥尔摩系统、巴黎系统和曼彻斯特统，即斯得哥尔摩系统、巴黎系统和曼彻斯特系统。系统。四、组织间治疗剂量学四、组织间治疗剂量学v组织间治疗亦称为插植治疗，是根据靶区的形状组织间治疗亦称为插植治疗，是根据靶区的形状和范围，将一定规格的多个放射源，按特定的排和范围，将一定规格的多个放射源，按特定的排列法则，直接插植入肿瘤部位，以期在肿瘤部位列法则，直接插植入肿瘤部位，以期在肿瘤部位产生高剂量照射，为了使治疗部位获得满意的剂产生高剂量照射，为了使治疗部位获得满意的剂量，必须根据放射源周围的剂量分布特点，按一量，必须
12、根据放射源周围的剂量分布特点，按一定的规则排列放射源。定的规则排列放射源。v当前在世界范围内有较大影响的是曼彻斯特系统当前在世界范围内有较大影响的是曼彻斯特系统和巴黎系统。和巴黎系统。小结小结v肿瘤放射治疗剂量学是对肿瘤实施放射治疗的物理基肿瘤放射治疗剂量学是对肿瘤实施放射治疗的物理基础，放射治疗剂量学涉及辐射与组织的作用、辐射在础，放射治疗剂量学涉及辐射与组织的作用、辐射在人体内能量沉积的规律。人体内能量沉积的规律。v不同的治疗方法其剂量计算方法及剂量学体系不同。不同的治疗方法其剂量计算方法及剂量学体系不同。v外照射时通常以百分深度剂量、组织空气比及组织最外照射时通常以百分深度剂量、组织空气
13、比及组织最大剂量比等参数描述深度剂量分布，并由此计算不同大剂量比等参数描述深度剂量分布，并由此计算不同照射条件下靶区治疗剂量及处方剂量。照射条件下靶区治疗剂量及处方剂量。小结小结v对近距离放射治疗，由于放射源在靠近肿瘤的位置对对近距离放射治疗，由于放射源在靠近肿瘤的位置对其进行局部、大剂量照射，因此其剂量学体系的建其进行局部、大剂量照射，因此其剂量学体系的建立必须考虑放射源的形态、放射的精确定位、治疗立必须考虑放射源的形态、放射的精确定位、治疗方案的可重复性，目前近距离插值放射治疗剂量学方案的可重复性，目前近距离插值放射治疗剂量学体系多采用巴黎系统而宫颈癌及子宫体癌多采用曼体系多采用巴黎系统而宫颈癌及子宫体癌多采用曼彻斯特系统或彻斯特系统或ICRUICRU系统。系统。
