1、放射物理學(xué)基礎(chǔ)放射物理學(xué)基礎(chǔ)放射治療學(xué)基礎(chǔ)放射治療學(xué)基礎(chǔ)Physical Basis of Radiotherapy 掌握內(nèi)容：放射治療的臨床計(jì)量學(xué)原則和高能X射線、Co60射線、高能電子線的物理特性以及等劑量曲線分布及其影響因素。熟悉內(nèi)容：核物理基礎(chǔ)，電離輻射的相互作用及人體曲面、不均勻組織的修正和輻射防護(hù)特點(diǎn)。了解內(nèi)容：電離輻射的劑量量度、測(cè)量及臨床處方劑量的計(jì)算方法學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)第一節(jié)第一節(jié) 核物理基礎(chǔ)核物理基礎(chǔ)一、原子結(jié)構(gòu)一、原子結(jié)構(gòu) 原子由：原子核、核外電子組成原子由：原子核、核外電子組成原子核由原子核由：質(zhì)子（質(zhì)子（Proton；P)、 中子（中子（Neutron；N）組成組成

2、質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子（核子（Nucleon）。 質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，中質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，中子不帶電荷。子不帶電荷。 核內(nèi)的核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)稱為稱為原子序數(shù)原子序數(shù)，用符號(hào)用符號(hào)Z表示；表示； 核內(nèi)核內(nèi)質(zhì)子和中子數(shù)之和質(zhì)子和中子數(shù)之和即即原子原子質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)，用，用A表示。表示。 目前通常用目前通常用AX表示各種核素表示各種核素。z二二、原子核能級(jí)、原子核能級(jí) 原子核具有一定的能量。原子核具有一定的能量。 最低能量狀態(tài)，即最低能量狀態(tài)，即“基態(tài)基態(tài)”； 原子核獲能，處于原子核獲能，處于較高的能較高的能量狀態(tài)，為激發(fā)態(tài)量狀態(tài)，為激發(fā)態(tài)。 當(dāng)處于激發(fā)態(tài)的原子核回到當(dāng)處于激

3、發(fā)態(tài)的原子核回到基態(tài)時(shí)，以釋放基態(tài)時(shí)，以釋放光子的形光子的形式輻射能量，稱為軔致輻射。式輻射能量，稱為軔致輻射。三三、放射性放射性核素核素核素：核素：穩(wěn)定性核素穩(wěn)定性核素、不穩(wěn)定核素不穩(wěn)定核素 (放射性核素）放射性核素） 把把核外電核外電子數(shù)子數(shù)（z）相同，相同，質(zhì)量數(shù)不同（質(zhì)量數(shù)不同（A）。）。的一類原子，稱為一種核素。的一類原子，稱為一種核素。 下面是六種不同的核素下面是六種不同的核素 123I, 125I, 127I, 131I, 99mTc, 99Tc 放射性核素發(fā)生核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)的變化，同放射性核素發(fā)生核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)的變化，同時(shí)自發(fā)地放出一種或一種以上的射線而轉(zhuǎn)變成另時(shí)自發(fā)地放出一種

4、或一種以上的射線而轉(zhuǎn)變成另一種核素的過程一種核素的過程為為“核衰變核衰變”。四、四、核衰變方式核衰變方式 衰變是放射性核素的一種屬性，衰變必然伴衰變是放射性核素的一種屬性，衰變必然伴隨著放射。隨著放射。5種衰變方式種衰變方式: 衰變、衰變、衰變、電子捕獲、衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換。衰變過程中可產(chǎn)生衰變過程中可產(chǎn)生3種射線種射線 : 射線、射線、射線、射線。 核衰變時(shí)放射出核衰變時(shí)放射出粒子的衰變。粒子的衰變。 AZX-A-4Z-2Y+42He+Q1 1、衰變衰變 粒子實(shí)質(zhì)上是He原子核衰變發(fā)生在原子序數(shù)大于的重元素核素粒子的速度約為光速的1/10，即萬(wàn)km/s，2s繞地球周。在空氣中的射程約為cm，在水中

5、或機(jī)體內(nèi)為0.06-0.16mm。因其質(zhì)量大，射程短，穿透力弱，一張紙即可阻擋但粒子的電離能力很強(qiáng)。粒子特性：原子核發(fā)射出原子核發(fā)射出粒子或俘獲軌道電子的衰的衰變?yōu)樽優(yōu)樗プ儭Ｋプ?。衰變發(fā)射的射線分為衰變發(fā)射的射線分為射線或射線或+射線射線2、衰變衰變衰變衰變的特性的特性衰變后核素的原子序數(shù)可增加或減少但質(zhì)量數(shù)不變。分衰變、衰變和電子俘獲三種類型。粒子的速度為20萬(wàn)km/s。 粒子實(shí)質(zhì)是負(fù)電子； 衰變后質(zhì)量數(shù)不變，原子序數(shù)加； 其能量分布具有連續(xù)能譜，穿透力比a粒子大； 電離能量比a粒子弱，能被鋁和機(jī)體吸收， 粒子在軟組織中的射程為厘米水平。粒子的特性粒子實(shí)質(zhì)是正電子；衰變后子核質(zhì)量數(shù)不變，但質(zhì)

6、子數(shù)減； 也為連續(xù)能譜； 天然核素不發(fā)生衰變，只有人工核素才發(fā)生。粒子的特性3、電子俘電子俘(electroncapture,EC)(electroncapture,EC) 核衰變時(shí)原子核從內(nèi)層軌道（K）俘獲一個(gè)電子，使核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為一個(gè)中子。它是核內(nèi)中子數(shù)相對(duì)不足所致。 P+e- n4 4、衰變衰變 衰變是伴隨其它衰變而產(chǎn)生；上述四上述四種衰變形成的子核可能處于激發(fā)態(tài)種衰變形成的子核可能處于激發(fā)態(tài) 核素由激發(fā)態(tài)向基態(tài)或高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出射線的過程也稱為躍遷(transition)；衰變后子核質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)均不變，只是能量改變。五、核衰變規(guī)律五、核衰變規(guī)律 放射性核素是不穩(wěn)定的，它

7、要自發(fā)地發(fā)生衰變而變成新元素的核。 放射性原子核并不是同時(shí)衰變的，對(duì)于某一個(gè)原子核而言，何時(shí)衰變是各自獨(dú)立沒有規(guī)律的，但對(duì)于某一種原子核的群體而言，它的衰變是有規(guī)律的，即原子核數(shù)目隨時(shí)間增長(zhǎng)按指數(shù)規(guī)律減少。第二節(jié)第二節(jié) 電離輻射的作用與測(cè)量電離輻射的作用與測(cè)量一、電離輻射與物質(zhì)的相互作用一、電離輻射與物質(zhì)的相互作用 核射線可分為帶電粒子與不帶電的核射線可分為帶電粒子與不帶電的光光子子,它們對(duì)物質(zhì)作用的情況有一定差別。它們對(duì)物質(zhì)作用的情況有一定差別。（一）（一）帶電粒子帶電粒子與與物質(zhì)的物質(zhì)的相互相互作用作用1、帶電粒子與核外電子發(fā)生非彈性碰撞、帶電粒子與核外電子發(fā)生非彈性碰撞電離與激發(fā)電離與激

8、發(fā)：（ionization and excitation）電離：帶電粒子靠近物質(zhì)核外電子獲能e-脫離軌道自由電子；失去e-的原子核帶正電荷，變?yōu)橐粋€(gè)正離子。自由電子還可使其它原子發(fā)生電離：次級(jí)電離 激發(fā)：、物質(zhì)軌道電子獲能由低能級(jí)高能級(jí)，使整個(gè)原子處于激發(fā)態(tài)。 激發(fā)或電離是帶電粒子穿過物質(zhì)時(shí)損失動(dòng)能的主要方式，此種能量損失稱為電離損失。2、帶電粒子與原子核發(fā)生非彈性碰撞、帶電粒子與原子核發(fā)生非彈性碰撞軔致輻射軔致輻射 bremsstrahlungbremsstrahlung 高速帶電粒子通過物質(zhì)原子核電場(chǎng)時(shí)受到突然阻滯，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，部分或全部動(dòng)能以X射線的形式輻射出來(lái)稱為軔致輻射軔致輻射

9、；產(chǎn)生幾率隨帶電粒子的能量和物質(zhì)原子序數(shù)增大而增大。穿過物質(zhì)時(shí)損失動(dòng)能的主要方式，此種方式引起的帶電粒子的能量損失稱為輻射損失。3、帶電粒子與原子核發(fā)生彈性碰撞、帶電粒子與原子核發(fā)生彈性碰撞 當(dāng)帶電粒子與靶物質(zhì)原子核庫(kù)侖場(chǎng)發(fā)生相互作用，盡管帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向和速度發(fā)生了變化，但不輻射光子也不激發(fā)原子核。（滿足動(dòng)能、動(dòng)量守恒，也稱彈性散射） 粒子的質(zhì)量較大，徑跡基本呈直線，發(fā)生散射較少。粒子輕，運(yùn)動(dòng)為曲線，散射明顯。4、帶電粒子與核外電子發(fā)生彈性碰撞、帶電粒子與核外電子發(fā)生彈性碰撞 帶電粒子與核外電子也可發(fā)生彈性碰撞，但這帶電粒子與核外電子也可發(fā)生彈性碰撞，但這種相互作用只在極低能量（種相互作用

10、只在極低能量（100eV）的電子入射）的電子入射時(shí)才會(huì)考慮。時(shí)才會(huì)考慮。（二）光（二）光子子與與物質(zhì)的物質(zhì)的相互相互作用作用 光子不帶電，光子不帶電，光子與物質(zhì)相互作用與其起源無(wú)關(guān)，光子與物質(zhì)相互作用與其起源無(wú)關(guān)，只與其能量有關(guān)。光子與物質(zhì)發(fā)生一次碰撞后損失只與其能量有關(guān)。光子與物質(zhì)發(fā)生一次碰撞后損失大部分或全部能量。大部分或全部能量。 當(dāng)光子能量在當(dāng)光子能量在30MeV以下時(shí)，以下時(shí)，它對(duì)物質(zhì)的作用有它對(duì)物質(zhì)的作用有以下幾種表現(xiàn)形式以下幾種表現(xiàn)形式： （1）光電子效應(yīng)（）光電子效應(yīng)（photo electric effect） （2）康普頓效應(yīng)（）康普頓效應(yīng)（Compton effect)（

11、3）電子對(duì)）電子對(duì)效應(yīng)效應(yīng)(electron pair production)光電子效應(yīng)光電子效應(yīng)(photoelectric effect)(photoelectric effect)： 光子與物質(zhì)原子的軌道電子發(fā)生相互作用，把全部能量傳遞給對(duì)方，光子消失，獲得能量的電子掙脫原子束縛成為自由電子（光電子）；原子的電子軌道出現(xiàn)一個(gè)空位而處于激發(fā)態(tài)，它將通過發(fā)射特征X射線或俄歇電子的形式很快回到基態(tài)。 多發(fā)生在低能量：1.02MeV（兩個(gè)電子的靜止質(zhì)量）； 光子在電場(chǎng)作用下被完全吸收完全吸收，產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；光子的能量一部分轉(zhuǎn)變成正負(fù)電子的靜止能量(1.02MeV)，其余(超過1.02MeV的

12、)就作為它們的動(dòng)能。被發(fā)射出的電子還能繼續(xù)與介質(zhì)產(chǎn)生激發(fā)、電離等作用；正電子在損失能量之后，將與物質(zhì)中的負(fù)電子相結(jié)合而變成射線，即湮沒(annihilation)。光核光核反應(yīng)反應(yīng) 大于一定能量的光子與物質(zhì)原子的原子核作用，能發(fā)射出粒子，例如（，n）反應(yīng)。但這種相互作用的大小與其它效應(yīng)相比是小的，所以可以忽略不計(jì)。 光核反應(yīng)的閾能在5MeV或更高，這種過程類似于原子光電效應(yīng)，但在這一過程中光子為原子核所吸收而不是由圍繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的殼層電子，光核吸收一般會(huì)引起中子的發(fā)射。所發(fā)射的中子比入射的光子在重核中具有更大的穿透性。在輻照技術(shù)中引起的放射性顯得更重要。前三種相互作用影響最大前三種相互作用影響最大

13、 對(duì)于低能對(duì)于低能射線和原子序數(shù)高的吸收物質(zhì)，光電射線和原子序數(shù)高的吸收物質(zhì)，光電效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)；效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)； 對(duì)于中能對(duì)于中能射線和原子序數(shù)低的吸收物質(zhì)，康普射線和原子序數(shù)低的吸收物質(zhì)，康普頓效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)；頓效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)； 對(duì)于高能對(duì)于高能射線和原子序數(shù)高的吸收物質(zhì)，電子射線和原子序數(shù)高的吸收物質(zhì)，電子對(duì)效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)。對(duì)效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)。第三節(jié)第三節(jié) 臨床放射臨床放射治療治療劑量學(xué)劑量學(xué)一一、放射、放射治療治療的臨床劑量學(xué)原則的臨床劑量學(xué)原則1、腫瘤劑量要求準(zhǔn)確，放射治療是一種局部治療手段，照射野應(yīng)對(duì)準(zhǔn)所要治療的腫瘤即靶區(qū)；2、治療的腫瘤區(qū)域內(nèi)劑量分布均勻，劑量梯度變化不能超過5%，即要達(dá)到95%的劑量分布

14、；3、照射野設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高治療區(qū)域內(nèi)的照射劑量，降低照射區(qū)正常組織的受量；4、保護(hù)腫瘤周圍重要器官免受照射，至少不能使它們接受超過其耐受量的照射。二、二、高能高能X射線的射線的物理特性和劑量分布特點(diǎn)物理特性和劑量分布特點(diǎn)（一）（一）高能高能X射線的射線的物理特性物理特性（1）穿透作用）穿透作用:X射線通過物質(zhì)時(shí)不被吸收的能力，X射線能穿透一般可見光所不能穿透的物質(zhì)。 X射線因其波長(zhǎng)短，能量大，照在物質(zhì)上時(shí)，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。 X射線穿透物質(zhì)的能力與X射線光子的能量有關(guān)，X射線的波長(zhǎng)越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。 X射線的穿透力也與物質(zhì)密度

15、有關(guān)，密度大的物質(zhì)，對(duì)X射線的吸收多，穿透少；而密度小者，則吸收少，穿透多。利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開來(lái)。X X射線透視和攝影的物理基礎(chǔ)。射線透視和攝影的物理基礎(chǔ)。 （2 2）電離作用：）電離作用：物質(zhì)受X射線照射時(shí)，可使核外電子脫離原子軌道產(chǎn)生電離。 在光電效應(yīng)和散射過程中，出現(xiàn)光電子和反沖電子脫離其原子的過程稱為一場(chǎng)電離。這些光電子或反沖電子在行進(jìn)中又與其它原子碰撞，使被擊原子逸出電子，稱為二次電離。 在固體和液體中，電離后的正負(fù)離子將很快復(fù)合，不易收集。但在氣體中的電離電荷很容易收集起來(lái)，利用電離電荷的多少可測(cè)定X射線的照射量，根據(jù)這個(gè)原理制成了X射線測(cè)量?jī)x器。在電離

16、作用下，氣體能夠?qū)щ姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。X射線損傷和治療的物理基礎(chǔ) （3）熒光作用）熒光作用 X射線波長(zhǎng)很短不可見，但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時(shí)，由于電離或激發(fā)使原子處于激發(fā)狀態(tài)，在原子回到基態(tài)的過程中，由于價(jià)電子的能級(jí)躍遷而輻射出可見光或紫外線，這就是熒光。 熒光的強(qiáng)弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)，利用這種熒光作用可制成熒光屏，用作透視時(shí)觀察X射線通過人體組織的影像，也可制成增感屏，用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。X射線透視的物理基礎(chǔ)（4 4）熱作）熱作用用 物質(zhì)所吸收的X射線能大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫

17、度升高。 （5 5）干涉、衍射、反射、折射作用）干涉、衍射、反射、折射作用 這些作用在X射線顯微鏡、波長(zhǎng)測(cè)定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。（二）照射野及相關(guān)（二）照射野及相關(guān)名詞定義：名詞定義：1.放射源（放射源（S S）：）：在無(wú)特殊說(shuō)明的情況下，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。2.照射野中心軸照射野中心軸：射線束的中心對(duì)稱軸線，臨床上一般用放射源S與穿過照射野中心連線作為照射野中心軸。3.照射野照射野(field):(field):射線束經(jīng)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)中規(guī)定模體內(nèi)50%等劑量曲線的延長(zhǎng)線交于模體表面的區(qū)域定義

18、為照射野的大小。4.4.參考點(diǎn)（參考點(diǎn)（reference point)reference point)：規(guī)定模體表面下照射野中心軸上的某一點(diǎn)作為劑量計(jì)算或劑量測(cè)量的參考點(diǎn)。體模表面到參考點(diǎn)的深度記為d0,400KV以下的X射線，其參考點(diǎn)取在模體表面（d0=0),對(duì)高能量X射線或射線的參考點(diǎn)則取在模體表面下照射野中心軸上最大劑量點(diǎn)的位置（d0=dm），該位置能隨能量而變化，并由能量決定。5.5.校準(zhǔn)點(diǎn)：校準(zhǔn)點(diǎn)：在照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dc。6.6.源皮距（源皮距（SSDSSD）：）：放射源到模體表面照射野中心的距離。7.7.源源瘤瘤距（距（S ST TD

19、 D）：放射源沿照射野中心軸到腫瘤病灶中心的距離。8.8.源軸距（源軸距（SADSAD）：）：放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸或機(jī)器等中心的距離。（三）（三）百分深度劑量（百分深度劑量（PDDPDD）百分深度劑量（PDD） 定義：射野中心軸上，模體內(nèi)深度d處的吸收劑量率Dd與參考深度d0處的吸收劑量率Dd0之比。 PDD=Dd/Ddo100% 參考深度d0的選擇是任意的，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于深部X射線的參考點(diǎn)深度選擇在模體表面（d0=0),對(duì)高能量X射線或射線的參考點(diǎn)則取在模體表面下照射野中心軸上最大劑量點(diǎn)的位置（d0=dm）。 建成效應(yīng)：從機(jī)體表面到最大劑量深度區(qū)域稱為劑量建成區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)劑量隨深度而增加。

20、高能射線一般都有建成區(qū)域存在 。建成區(qū)形成的物理原因當(dāng)高能X（）射線入射到人體或模體時(shí)，在體表或皮下組織中產(chǎn)生高能次級(jí)電子；這些高能次級(jí)電子要穿過一定的組織深度直至其能量耗盡后才停止；由于，兩個(gè)原因，造成在最大電子射程范圍內(nèi)，由高能次級(jí)電子產(chǎn)生的吸收劑量隨組織深度增加而增加，并約在電子射程附近達(dá)到最大；但是由于高能X（）射線的強(qiáng)度隨組織深度增加而按指數(shù)和平方反比定律減少，造成產(chǎn)生的高能次級(jí)電子數(shù)隨深度增加而減少，其總效果，在一定深度（建成區(qū)深度）以內(nèi)，總吸收劑量隨深度增加。（四）（四）百分深度劑量百分深度劑量的影響因素的影響因素（課本（課本P27P27）1、放射線的質(zhì) 由于射線與物質(zhì)的相互作用

21、與放射線的性質(zhì)及物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，故相同物質(zhì)對(duì)不同放射線的吸收是有差異的。2、照射野的大小在其它相同條件下，隨著照射劑量的增大，百分深度劑量變大。3、源皮距由于臨床上使用的百分深度劑量是在標(biāo)準(zhǔn)源皮距下測(cè)量的，故對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)源皮距下的百分深度劑量需要實(shí)際測(cè)量或校正。三、三、CoCo6060射線的射線的物理特性和劑量分布特點(diǎn)物理特性和劑量分布特點(diǎn)CoCo6060射線的射線的物理特性：物理特性：（一）穿透力強(qiáng)（一）穿透力強(qiáng)（二）保護(hù)皮膚（二）保護(hù)皮膚（三）骨和軟組織具有同等吸收（三）骨和軟組織具有同等吸收（四）旁向散射?。ㄋ模┡韵蛏⑸湫。ㄎ澹┙?jīng)濟(jì)、可靠（五）經(jīng)濟(jì)、可靠（六）缺點(diǎn)：（六）缺點(diǎn)：1、能量單一

22、2、深度劑量偏低3、半衰期短，需定期更換放射源4、放射性核素不斷有射線釋放，防護(hù)復(fù)雜，工作人員受量相對(duì)較大5、存在半影問題，使野外的正常組織受一定的劑量影響1.1.幾何半影幾何半影2.2.穿射半影穿射半影3.3.散射半影散射半影 在鈷治療機(jī)中，最要注意的是幾何半影，但因鈷源的直徑是無(wú)法改變的，故設(shè)計(jì)治療計(jì)劃時(shí)，要了解幾何半影區(qū)的大小，既要使腫瘤邊緣也達(dá)到預(yù)定劑量，又要注意正常組織的防護(hù)問題。這可通過計(jì)算了解半影區(qū)大小，并設(shè)法盡量減小之。CoCo6060射線射線的百分深度劑量及影響因素的百分深度劑量及影響因素幾何半影、穿射半影、散射半影幾何半影、穿射半影、散射半影鈷源四、四、高能電子線高能電子線

23、的的物理特性和劑量分布特點(diǎn)物理特性和劑量分布特點(diǎn)（一）高能電子線的物理特性（1）對(duì)于x()射線，沿射線入射方向靶體積后方的正常組織，不可避免的會(huì)接受到一定程度的輻射劑量，高能電子束則由于具有有限的射程，而可以有效地避免對(duì)靶區(qū)后深部組織的照射。這是高能電子束最重要的劑量學(xué)特點(diǎn)。（2）但對(duì)于高能電子束，因易于散射，皮膚劑量相對(duì)較高，且隨電子能量的增加而增加； 隨著電子束限光筒到患者皮膚距離的增加，射野的劑量均勻性迅速變劣、半影增寬；百分深度劑量隨射野大小特別在射野較小時(shí)變化明顯；不均勻組織對(duì)百分深度劑量影響顯著；拉長(zhǎng)源皮距照射時(shí)，輸出劑量不能準(zhǔn)確按平方反比定律計(jì)算；不規(guī)則射野輸出劑量的計(jì)算，仍存在

24、問題。 基于高能電子束的上述特點(diǎn)，它主要用于治療表淺或偏心的腫瘤和浸潤(rùn)的淋巴結(jié) 對(duì)于醫(yī)用直線加速器，經(jīng)加速和偏轉(zhuǎn)后引出的電子束，束流發(fā)散角很小，基本是單能窄束，必須加以改造，才能用于臨床。 方法之一是利用散射箔展寬電子束。根據(jù)電子束易于散射的特點(diǎn)，將其射束展寬。所用散射箔材料的原子序數(shù)和厚度，要依據(jù)電子束能量選擇。散射箔可以有效地將電子束展寬到臨床所需要的最大射野范圍。電子束通過散射箔展寬后，先經(jīng)x射線治療準(zhǔn)直器，再經(jīng)電子束限光筒形成治療用射野。 電子束經(jīng)x射線準(zhǔn)直器及電子限光筒壁時(shí)，也會(huì)產(chǎn)的散射電子，從而改變電子束的角分布并使其能譜變寬，從而改善射野均勻性。它會(huì)使其劑量建成區(qū)的劑量顯著增加，

25、但隨限光筒到表面的距離的增加而影響減少。 將單一散射箔改用為雙散射箔系統(tǒng)，可進(jìn)一步改善電于束的能譜和角分布。第一散射箔的作用，是利用電子穿射時(shí)的多重散射，將射束展寬寬；第二散射箔類似于x射線系統(tǒng)中的均整器，增加射野周邊的散射線，使整個(gè)射線束變得均勻平坦。使用雙散射箔系統(tǒng)，電子束限光筒可不再使用單一散射箔通常采用的封閉筒壁式結(jié)構(gòu)而改用邊框式，此時(shí)邊框式限光筒僅起確定射野大小(幾何尺寸)的作用。高能電子線高能電子線的的百分深度劑量曲線百分深度劑量曲線包括四個(gè)部分：劑量建成區(qū)劑量建成區(qū)高劑量坪區(qū)高劑量坪區(qū)：表面劑量高，75%-80%以上，并隨深度的增加劑量很快達(dá)到最大點(diǎn)，形成“高劑量坪區(qū)”。劑量跌落

26、區(qū)劑量跌落區(qū)：“劑量跌落”對(duì)保護(hù)正常組織有利X X射線污染區(qū)射線污染區(qū)基本特點(diǎn)基本特點(diǎn)a.a.表面劑量高，一般在75%80%以上，隨能量增加而增加。b.b.隨深度增加很快達(dá)到最大劑量點(diǎn)。c.c.形成高劑量坪區(qū)電子線是帶電粒子，由加速器產(chǎn)生。具有以下臨床劑量學(xué)特點(diǎn)： 在組織中具有一定的射程，射程深度與電子能量呈正比，從加速器中引出的電子能量可以調(diào)節(jié)，可以根據(jù)病變的不同深度選擇合適的電子能量作治療。 劑量曲線：從表面到一定深度，劑量分布均勻，達(dá)到一定深度后，劑量迅速下降，可保護(hù)病變后面的正常組織。 不同組織如骨、肌肉、脂肪對(duì)電子束的吸收差別不顯著，但對(duì)組織中氣腔應(yīng)進(jìn)行劑量效正。 單野照射治療表淺及

27、偏心部位的腫瘤。影響影響高能電子線高能電子線的的百分深度劑量的因素百分深度劑量的因素1.1.能量對(duì)深度劑量的影響能量對(duì)深度劑量的影響 臨床用電子線能量425MeVa.a.隨著射線能量的增加，表面劑量D DS增加。b.b.能量增加，高坪區(qū)變寬，劑量梯度減小。c.c.能量增加，X X射線污染增加。正是由于上述特點(diǎn)，導(dǎo)致隨著能量的增加，電子束的臨床劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn)漫漫消失，不能很好的保護(hù)靶區(qū)后面的正常組織。（2 2）照射野大小對(duì)深度劑量影響）照射野大小對(duì)深度劑量影響a.射野較小時(shí)，射野較小時(shí)，百分深度劑量隨深度增加而迅速變化。b.射野較大時(shí)，射野較大時(shí)，增大射野面積，百分深度劑量不隨射野面積的變化。3.源

28、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 醫(yī)用直線加速器電子束照射時(shí)，為了保持電子束的劑量分布特點(diǎn)，治療時(shí)，限光筒貼近皮膚表面或保留5cm的距離。當(dāng)照射曲面時(shí)或進(jìn)行全身電子線照射時(shí)，源皮距離增大，百分深度劑量變化規(guī)律一般為：表面劑量降低，最大劑量深度變深，劑量剃度變陡，X線污染略有增加，而且高能電子線較低能電子線變化顯著。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)高能電子束等劑量分布的顯著高能電子束等劑量分布的顯著特點(diǎn)為：隨深度的增加，低值特點(diǎn)為：隨深度的增加，低值等劑量線向外側(cè)擴(kuò)張，高值等等劑量線向外側(cè)擴(kuò)張，高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量

29、而變化。同能量的電子束能量而變化。同能量的電子束，照射野從束，照射野從3 3cmcm3 3cmcm到到20cm20cm20cm,20cm,其其90%90%等劑量線的等劑量線的低部形狀，由弧形變得平直。低部形狀，由弧形變得平直。造成原因：主要是電子束易于造成原因：主要是電子束易于散射的特點(diǎn)。散射的特點(diǎn)。五、五、等劑量曲線等劑量曲線分布特點(diǎn)及影響因素分布特點(diǎn)及影響因素我們將射野內(nèi)百分深度劑量相同的點(diǎn)連結(jié)起來(lái)，即成為等劑量曲線。(圖2-4-10) 用于描述一個(gè)2D平面內(nèi)或三維空間中的劑量分布情況。將一個(gè)平面內(nèi)劑量相等的相鄰點(diǎn)連接起來(lái)，就構(gòu)成了等劑量線；將三維空間中劑量相等的相鄰點(diǎn)連接起來(lái)，就構(gòu)成了等劑量面。CoCo6060射線射線固定源皮距時(shí)的固定源皮距時(shí)的等劑量曲線的特等劑量曲線的特點(diǎn)：點(diǎn)：（1）同一深度處，射野中心軸上的劑量最高，向射野邊緣劑量逐漸減少。（2）在射野邊緣附近（半影區(qū)），劑量隨離軸距離增加而逐漸減少。由幾何半影、準(zhǔn)直器漏射和側(cè)向散射引起的射野邊緣的劑量漸變區(qū)，稱為物理半影，通常用80和20等劑量線間的側(cè)向距離表示物理半影的大小。（3）射野幾何邊緣以外的半影區(qū)的劑量主要由模體的側(cè)向散射、準(zhǔn)直器的漏射線和散射線造成。（4）準(zhǔn)直范圍外較遠(yuǎn)處的劑量由機(jī)頭漏射線引起。等劑量曲線的影響因素等劑量曲線的影響