07十一月2022臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)01十一月2022臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)1臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)常用放射線的物理特性高能X射線的物理特性★60鈷γ射線的物理特性★高能電子線的物理特性★質(zhì)子射線的物理特性中子射線的物理特性其它重粒子射線的物理特性放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則★高能X射線的百分深度劑量及影響因素★60鈷γ射線的百分深度劑量及影響因素★高能電子線的臨床劑量學(xué)等劑量曲線的分布及影響因素★人體曲面和不均勻組織的修正臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)常用放射線的物理特性放射線射野劑量學(xué)2常用放射線的物理特性高能X射線的物理生物學(xué)特性穿透力強(qiáng)，深部劑量高，射野半影小，劑量分布均勻。機(jī)體內(nèi)深部腫瘤。射線能量高，皮膚劑量低，最大劑量點(diǎn)(Dm)深度大約為該射線能量值的1/4。隨著射線能量增加，Dm點(diǎn)的位置下移，皮膚表面劑量下降，深部劑量增加。放射源與皮膚距離固定時(shí)，百分深度劑量隨射線能量、照射野面積的增大而增大。固定野照射時(shí)，應(yīng)將病灶前緣放在Dm點(diǎn)之后，限束器距照射野皮膚表面應(yīng)＞5cm。熱作用干涉、衍射、反射、折射作用常用放射線的物理特性高能X射線的物理生物學(xué)特性3常用放射線的物理特性60鈷γ射線的物理生物學(xué)特性穿透力強(qiáng)，深部劑量高。體內(nèi)深部腫瘤。保護(hù)皮膚。射線能量高，皮膚劑量低，最大劑量點(diǎn)在皮下0.5cm處。骨和軟組織具有同等吸收。骨損傷小，骨腫瘤、骨旁病變。射野邊緣存在半影區(qū)，應(yīng)注意相鄰野的銜接處的冷熱點(diǎn)問題。旁向散射小。擋鉛時(shí)，擋鉛底面距皮膚表面至少應(yīng)＞5cm。經(jīng)濟(jì)可靠。常用放射線的物理特性60鈷γ射線的物理生物學(xué)特性4常用放射線的物理特性高能電子線的物理生物學(xué)特性穿透深度淺，表面劑量高。單野→機(jī)體淺表部位的腫瘤，擋鉛底面距皮膚表面應(yīng)＞5cm。射線能量↑or照射野↓，等劑量曲線由平坦逐漸趨于內(nèi)收而成錐形壓縮照射深度與能量成正比，D80點(diǎn)的位置大約位于其穿透深度的1/3處。皮膚表面-D80內(nèi)，百分深度劑量分布較為均勻，D80后則急劇下降接近于零。臨床應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將病灶后緣放在D80之前。選用電子線能量E時(shí)，可根據(jù)靶區(qū)后緣的深度d決定E＝d×3＋2～3MeV常用放射線的物理特性高能電子線的物理生物學(xué)特性5常用放射線的物理特性質(zhì)子射線的物理特性中子射線的物理特性其它重粒子射線的物理特性常用放射線的物理特性質(zhì)子射線的物理特性6放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則腫瘤劑量要準(zhǔn)確。腫瘤靶區(qū)劑量分布要均勻。劑量變化梯度不能超過±5%。即要達(dá)到90%的劑量分布。腫瘤靶區(qū)劑量要足夠。保護(hù)腫瘤周圍重要敏感器官免受照射。至少不能使他們的照射劑量超過其耐受劑量。準(zhǔn)、均、高、保放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則準(zhǔn)、均、高、保7放射線射野劑量學(xué)放射源(S)射野中心軸(SA)照射野(A)參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)腫瘤中心點(diǎn)(C)源皮距(SSD)源瘤距(STC)源軸距(SAD)靶皮距(DC)（腫瘤深度）百分深度劑量建成效應(yīng)等劑量曲線半影幾何半影穿射半影散射半影常用名詞放射線射野劑量學(xué)放射源(S)百分深度劑量常用名8放射源(S)射線源在沒有特別說明的情況下，一般指放射源的前表面的中心，或產(chǎn)生射線的靶面中心。放射源(S)射線源9射野中心軸/射線中心軸射線束的中心對(duì)稱軸線。臨床上一般用放射源S穿過照射野中心的連線作照射野中心軸。射野中心軸/射線中心軸10照射野(A)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。矩形野規(guī)則野不規(guī)則野照射野(A)射線束經(jīng)準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，矩11

參考點(diǎn)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)算或劑量測量的參照點(diǎn)。d0：模體表面到參考點(diǎn)的深度深部X射線d0＝0（＜400kV）γ射線高能X射線d0＝dm校準(zhǔn)點(diǎn)在照射野中心軸上指定的用于校準(zhǔn)的測量點(diǎn)。dc：模體表面到校準(zhǔn)點(diǎn)的深度參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)12距離源皮距（SSD）：表示放射源中心到達(dá)體表皮膚照射野中心的距離。源瘤距（STD）：表示放射源中心沿照射野中心軸到體內(nèi)腫瘤所考慮點(diǎn)的距離(一般定腫瘤中心)。源軸距（SAD）：放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸或機(jī)器等中心的距離(也就是旋轉(zhuǎn)半徑)。靶皮距（FSD）：靶面到皮膚的距離（腫瘤深度

）。距離源皮距（SSD）：表示放射源中心到達(dá)體表皮13放射源(S)射野中心軸(SA)照射野(A)參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)腫瘤中心點(diǎn)(C)源皮距(SSD)源瘤距(STC)源軸距(SAD)靶皮距(Dc)（腫瘤深度）放射源腫瘤中心點(diǎn)源皮距射野中心軸照射野源瘤距靶皮距放射源(S)放射源腫瘤中心點(diǎn)源皮距射野中心軸照14百分深度劑量百分深度劑量(PDD)

在照射野中心軸上，體模內(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/Dd0×100%深部X射線d0＝0高能X射線d0＝Dm百分深度劑量百分深度劑量(PDD)15臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)課件16建成效應(yīng)劑量建成區(qū)從機(jī)體表面到最大劑量深度區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，劑量隨深度而增加。高能X射線一般都有劑量建成區(qū)存在建成效應(yīng)

從表面到最大劑量深度處構(gòu)成劑量建成區(qū)，射線的這種逐步達(dá)到最大吸收劑量的特性叫做建成效應(yīng)。隨著射線能量的升高，建成效應(yīng)越明顯，建成區(qū)域越寬。

建成效應(yīng)劑量建成區(qū)17等劑量曲線等劑量曲線射線束在一定組織深部中心軸處的劑量最高，遠(yuǎn)離中心軸則逐漸減弱，把不同深度但相同劑量的各點(diǎn)連成一線稱為等劑量曲線。模體中百分深度劑量相同的點(diǎn)連接起來即成等劑量曲線。射線能量越高，等劑量曲線越趨平坦，對(duì)治療有利。用來描述吸收劑量的二維或三維分布。能夠直觀地給出整個(gè)照射野在二維方向上模體對(duì)放射線的吸收情況。等劑量曲線等劑量曲線18

等劑量分布

等劑量分布19半影半影：照射野邊緣劑量隨離開中心軸距離的增加而發(fā)生急劇變化的范圍。導(dǎo)致照射野邊緣劑量的不均勻性分布。幾何半影：由放射源的幾何外形造成。穿射半影：由于準(zhǔn)直器端面與放射線束不平行，致使線束穿透準(zhǔn)直器的厚度不相同而造成。球面聚焦式準(zhǔn)直器原則上可以消除部分穿射半影。散射半影：由組織中的散射線造成。射野邊緣散射線的總劑量總是低于照射野內(nèi)任意一點(diǎn)的散射線的量，離中心越遠(yuǎn)，散射線的劑量就越少。所有半影都是上述原因?qū)е碌膭┝繚u變分布在給定的深度，半影隨著照射野的增大而增加。對(duì)給定的照射野，半影隨著深度的增加而增加。半影半影：照射野邊緣劑量隨離開中心軸距離的增加而發(fā)生急劇20高能X射線百分深度劑量的影響因素放射線質(zhì)的影響隨著放射線能量的增大，最大劑量點(diǎn)下移體膜表面的百分深度劑量隨放射線能量的增大而變小最大劑量點(diǎn)之后，百分深度劑量隨放射線能量的增大而增大照射野大小的影響隨著照射野的增大，百分深度劑量變大。（散射線的影響所致）高能射線的百分深度劑量隨照射野的變化幅度小于低能射線。源皮距的影響標(biāo)準(zhǔn)源皮距SSD＝80or100cm源皮距增大，百分深度劑量減小高能X射線百分深度劑量的影響因素放射線質(zhì)的影響2160鈷γ射線百分深度劑量的影響因素主要是半影問題60鈷γ射線百分深度劑量的影響因素主要是半影問題22高能電子線的臨床劑量學(xué)百分深度劑量曲線劑量建成區(qū)：不明顯，表面劑量75%-80%以上高劑量坪區(qū)劑量跌落區(qū)X射線污染區(qū)影響電子線百分深度劑量的因素能量↑：表面劑量↑，高劑量坪區(qū)↓變窄，劑量梯度↓減小，X射線污染↑增加，電子線不再具有臨床劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn)。射野：低能電子線，射野對(duì)百分深度劑量的影響較小高能電子線，百分深度劑量隨射野的變化較大源皮距↑：表面劑量↓，最大劑量點(diǎn)深移，劑量梯度↓變窄，X射線污染↑略有增加。高能電子線較低能電子線變化顯著高能電子線的臨床劑量學(xué)百分深度劑量曲線23高能電子線的臨床劑量學(xué)電子線等劑量曲線的分布特點(diǎn)隨著治療深度的增加，低能電子線的等劑量曲線向外擴(kuò)張，高能電子線的等劑量曲線向內(nèi)收縮，并隨著電子線能量的變化而變化。照射野由小變大時(shí)，等劑量曲線的底部由弧形逐漸變的平直。電子線等劑量曲線的分布特點(diǎn)原因電子線易于散射高能電子線的臨床劑量學(xué)電子線等劑量曲線的分布特點(diǎn)24高能電子線的臨床劑量學(xué)電子線等劑量曲線分布的影響因素治療機(jī)類型治療機(jī)限束系統(tǒng)限光筒下端面與患者皮膚的距離患者體表的彎曲程度電子束入射方向高能電子線的臨床劑量學(xué)電子線等劑量曲線分布的影響因素2507十一月2022臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)01十一月2022臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)26臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)常用放射線的物理特性高能X射線的物理特性★60鈷γ射線的物理特性★高能電子線的物理特性★質(zhì)子射線的物理特性中子射線的物理特性其它重粒子射線的物理特性放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則★高能X射線的百分深度劑量及影響因素★60鈷γ射線的百分深度劑量及影響因素★高能電子線的臨床劑量學(xué)等劑量曲線的分布及影響因素★人體曲面和不均勻組織的修正臨床處方劑量的計(jì)算方法臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)常用放射線的物理特性放射線射野劑量學(xué)27常用放射線的物理特性高能X射線的物理生物學(xué)特性穿透力強(qiáng)，深部劑量高，射野半影小，劑量分布均勻。機(jī)體內(nèi)深部腫瘤。射線能量高，皮膚劑量低，最大劑量點(diǎn)(Dm)深度大約為該射線能量值的1/4。隨著射線能量增加，Dm點(diǎn)的位置下移，皮膚表面劑量下降，深部劑量增加。放射源與皮膚距離固定時(shí)，百分深度劑量隨射線能量、照射野面積的增大而增大。固定野照射時(shí)，應(yīng)將病灶前緣放在Dm點(diǎn)之后，限束器距照射野皮膚表面應(yīng)＞5cm。熱作用干涉、衍射、反射、折射作用常用放射線的物理特性高能X射線的物理生物學(xué)特性28常用放射線的物理特性60鈷γ射線的物理生物學(xué)特性穿透力強(qiáng)，深部劑量高。體內(nèi)深部腫瘤。保護(hù)皮膚。射線能量高，皮膚劑量低，最大劑量點(diǎn)在皮下0.5cm處。骨和軟組織具有同等吸收。骨損傷小，骨腫瘤、骨旁病變。射野邊緣存在半影區(qū)，應(yīng)注意相鄰野的銜接處的冷熱點(diǎn)問題。旁向散射小。擋鉛時(shí)，擋鉛底面距皮膚表面至少應(yīng)＞5cm。經(jīng)濟(jì)可靠。常用放射線的物理特性60鈷γ射線的物理生物學(xué)特性29常用放射線的物理特性高能電子線的物理生物學(xué)特性穿透深度淺，表面劑量高。單野→機(jī)體淺表部位的腫瘤，擋鉛底面距皮膚表面應(yīng)＞5cm。射線能量↑or照射野↓，等劑量曲線由平坦逐漸趨于內(nèi)收而成錐形壓縮照射深度與能量成正比，D80點(diǎn)的位置大約位于其穿透深度的1/3處。皮膚表面-D80內(nèi)，百分深度劑量分布較為均勻，D80后則急劇下降接近于零。臨床應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將病灶后緣放在D80之前。選用電子線能量E時(shí)，可根據(jù)靶區(qū)后緣的深度d決定E＝d×3＋2～3MeV常用放射線的物理特性高能電子線的物理生物學(xué)特性30常用放射線的物理特性質(zhì)子射線的物理特性中子射線的物理特性其它重粒子射線的物理特性常用放射線的物理特性質(zhì)子射線的物理特性31放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則腫瘤劑量要準(zhǔn)確。腫瘤靶區(qū)劑量分布要均勻。劑量變化梯度不能超過±5%。即要達(dá)到90%的劑量分布。腫瘤靶區(qū)劑量要足夠。保護(hù)腫瘤周圍重要敏感器官免受照射。至少不能使他們的照射劑量超過其耐受劑量。準(zhǔn)、均、高、保放射線射野劑量學(xué)放射線的臨床劑量學(xué)原則準(zhǔn)、均、高、保32放射線射野劑量學(xué)放射源(S)射野中心軸(SA)照射野(A)參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)腫瘤中心點(diǎn)(C)源皮距(SSD)源瘤距(STC)源軸距(SAD)靶皮距(DC)（腫瘤深度）百分深度劑量建成效應(yīng)等劑量曲線半影幾何半影穿射半影散射半影常用名詞放射線射野劑量學(xué)放射源(S)百分深度劑量常用名33放射源(S)射線源在沒有特別說明的情況下，一般指放射源的前表面的中心，或產(chǎn)生射線的靶面中心。放射源(S)射線源34射野中心軸/射線中心軸射線束的中心對(duì)稱軸線。臨床上一般用放射源S穿過照射野中心的連線作照射野中心軸。射野中心軸/射線中心軸35照射野(A)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。矩形野規(guī)則野不規(guī)則野照射野(A)射線束經(jīng)準(zhǔn)直器后垂直通過模體的范圍，矩36

參考點(diǎn)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)算或劑量測量的參照點(diǎn)。d0：模體表面到參考點(diǎn)的深度深部X射線d0＝0（＜400kV）γ射線高能X射線d0＝dm校準(zhǔn)點(diǎn)在照射野中心軸上指定的用于校準(zhǔn)的測量點(diǎn)。dc：模體表面到校準(zhǔn)點(diǎn)的深度參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)37距離源皮距（SSD）：表示放射源中心到達(dá)體表皮膚照射野中心的距離。源瘤距（STD）：表示放射源中心沿照射野中心軸到體內(nèi)腫瘤所考慮點(diǎn)的距離(一般定腫瘤中心)。源軸距（SAD）：放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸或機(jī)器等中心的距離(也就是旋轉(zhuǎn)半徑)。靶皮距（FSD）：靶面到皮膚的距離（腫瘤深度

）。距離源皮距（SSD）：表示放射源中心到達(dá)體表皮38放射源(S)射野中心軸(SA)照射野(A)參考點(diǎn)校準(zhǔn)點(diǎn)腫瘤中心點(diǎn)(C)源皮距(SSD)源瘤距(STC)源軸距(SAD)靶皮距(Dc)（腫瘤深度）放射源腫瘤中心點(diǎn)源皮距射野中心軸照射野源瘤距靶皮距放射源(S)放射源腫瘤中心點(diǎn)源皮距射野中心軸照39百分深度劑量百分深度劑量(PDD)

在照射野中心軸上，體模內(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/Dd0×100%深部X射線d0＝0高能X射線d0＝Dm百分深度劑量百分深度劑量(PDD)40臨床放射物理學(xué)基礎(chǔ)課件41建成效應(yīng)劑量建成區(qū)從機(jī)體表面到最大劑量深度區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，劑量隨深度而增加。高能X射線一般都有劑量建成區(qū)存在建成效應(yīng)

從表面到最大劑量深度處構(gòu)成劑量建成區(qū)，射線的這種逐步達(dá)到最大吸收劑量的特性叫做建成效應(yīng)。隨著射線能量的升高，建成效應(yīng)越明顯，建成區(qū)域越寬。

建成效應(yīng)劑量建成區(qū)42等劑量曲線等劑量曲線射線束在一定組織深部中心軸處的劑量最高，遠(yuǎn)離中心軸則逐漸減弱，把不同深度但相同劑量的各點(diǎn)連成一線稱為等劑量曲線。模體中百分深度劑量相同的點(diǎn)連接起來即成等劑量曲線。射線能量越高，等劑量曲線越趨平坦，對(duì)治療有利。用來描述吸收劑量的二維或三維分布。能夠直觀地給出整個(gè)照射野在二維方向上模體對(duì)放射線的吸收情況。等劑量曲線等劑量曲線43

等劑量分布

等劑量分布44半影半影：照射野邊緣劑量隨離開中心軸距離的增加而發(fā)生急劇變化的范圍。導(dǎo)致照射野邊緣劑量的不均勻性分布。幾何半影：由放射源的幾何外形造成。穿射半影：由于準(zhǔn)直器端面與放射線束不平行，致使線束穿透準(zhǔn)直器的厚度不相同而造成。球面聚焦式準(zhǔn)直器原則上可以消除部分穿射半影。散射半影：由組織中的散射線造成。射野邊緣散射線的總劑量總是低于照射野內(nèi)任意一點(diǎn)的散射線的量，離中心越遠(yuǎn)，散射線的劑量就越少。所有半影都是上述原因?qū)е碌膭┝繚u變分布在給定的深度，半影隨著照射野的增大而增加。對(duì)給定的照射野，半影隨著深度的增加而增加。半影半影：照射野邊緣劑量隨離開中心軸距離的增加而發(fā)生急劇45高能X射線百分深度劑量的影響因素放射線質(zhì)的影響隨著放射線能量的增大，最大劑量點(diǎn)下移體膜表面的百分深度劑量隨放射線能量的增大而變小最大劑量點(diǎn)之后，百