主要功能 是：增强 机体免疫 力，与放 射治疗相 结合可以 降低放疗 反映。
第三章 X（γ）射线剂量学
第一节放射物理学有关名词 第二节X（γ）射线的深度剂量特性 第三节X射线束的修整 第四节照射野的处方剂量计算
第一节放射物理学有关名词、
(1)射线质：指的是射线能量，主要表示射线贯穿 物体的能力。
重粒子治疗
• 快中子、质子、 π负介子 以及氮、碳、氧、氖等 离子的质量较大称为重粒子。重粒子一般在回旋 加速器中产生。
• 重粒子的特点①布喇格峰型百分深度剂量分布以 质子束和氮离子束为代表，在组织内形成布喇格 峰型百分深度剂量分布，以物理方式改善了靶区 与正常组织间的剂量比例。用改变离子入射能量 或外加吸收体的方法可以调节布喇格峰值的位置 （即深度）和峰值区宽度，以适应不同大小肿瘤 治疗的需要。只用单一照射野就可能获得理想的 剂量分布，简化了照射野的设计，提高了肿瘤治 疗剂量的准确性。
第二节钴-60治疗机
钴-60γ射线平均能量为1.25MeV
治疗机种类有直立型和旋转型。
按放射性活度分为百居里治疗机和千居里治 疗机
特点：穿透力强、保护皮肤、骨和软组织有 同等的吸收剂量、旁向散射小并且经济可靠 ， 但不治疗时也有射线，污染环境，时间越长 剂量率越低，降低工作效率。并需要定期换 源。
CT模拟机
CT模拟机系统组成： CT模拟机；多幅图像显示器； 视觉优化的治疗计划系统；激光射野投影器
完整的CT模拟由三部分组成：
①一台大视野的螺旋CT扫描机
②一套具有CT图像的三维重建、显示及射野模拟 功能的软件
③一套激光射野模拟器
临床应用特点：利用图象信息进行靶区精确定位， 将病人的基础数据传输给TPS。并能接受TPS设计 治疗计划来进行靶区复位和位置验证。
物理师要精确测量辐射剂量在组织
中的分布情况，要确定在局部病灶的剂 量是否合适，在进行准确定位的同时还 要保证治疗的准确性。定位准不准确， 决定到会不会伤害到正常组织；而剂量 处方合不合适，则决定放疗效果。如果 剂量大了，副作用会增加；剂量小，肿 瘤又会复发。
第一章放射物理基础
第一节放射物理基本知识
放射肿瘤学
肿瘤放射物理学（何瑞龙） 肿瘤放射生物学 肿瘤放射临床学
肿瘤放射物理学
肿瘤放射物理学是放射肿瘤学的基 础，是研究放疗设备的结构、性能以及 各种射线在人体内的分布规律，探讨提 高肿瘤剂量、降低正常组织受量的物理 方法的科学。它是学习放射生物和放疗 临床的基础。放射治疗的发展及其疗效 的提高大多以物理技术的改进和发展为 先导。
比释动能K Ｋ=dEtr ∕dm，即不带电电离粒 子在质量为dm的介质中释放的全部带电粒子 的初始动能之和。单位J·kg-1，专用名：戈瑞 （Gy）１ J·kg-1＝１ Gy
电子平衡
第二节射线与物质的相互作用
• 电子与物质的相互作用 分为弹性碰撞与非弹性碰撞
• X（γ）射线与物质的相互作用 光电效应、康普顿效应、电子对效应
(7)源-瘤距(source tumor distance，STD)：表示 射线源沿射线中心轴到靶区中心的距离。
(8)源-轴距(source axial distance，SAD)：表示 射线源到机架旋转中心的距离。
(9)校准点：指的是在射线中心轴上指定的测量 点。模体表面到校准点的深度为校准深度。
基本结构：主要由加速管、微波功率源、微波 功率传输系统、电子枪、束流系统、真空系统、恒 温冷却系统、治疗床、控制系统、剂量监测系统、 安全联锁系统（影像验证系统）等构成。
加速器与放疗技术发展
1、医用电子加速器 与放射治疗技术的发 展 第一代低能光子线 （4-8MV）型：直立 出束直接出射、具有 固定的均整器、外置 的楔形过滤板或内置 电动一楔多用楔形板、 对称的遮线器、单个 透射电离室和等中心 安装
钴-60治疗机的三个半影
1、几何半影：由于放射源具有一定的尺寸，射线被 准直器限束后，射野边缘受到剂量不均匀照射，造 成剂量渐变分布。减小放射源尺寸和延长源到准直 器距离可以减小或消除几何半影。
2、穿射半影；由于射线穿过准直器端面厚度不等造 成的剂量渐变分布。消除办法是采用球面限光筒。
3、散射半影：由于照射野组织内的散射线会造成射 野边缘剂量渐变分布。无法消除，提高能量可以减 小散射半影
电子对效应
X（γ）光子从原子核旁经过时，在原子核 库仑场的作用下形成一对正负电子的过程。
各种相互作用的相对重要性
对 于 水 10—30KeV光 电 反 应 ， 30KeV—25MeV 康普顿效应，25—100MeV电子对效应
高能X射线和γ射线的特性和临床应用 (一)X(γ)射线与物质的相互作用特点
①深度：在最大剂量深度前随深度增加而增加， 在最大剂量深度后随深度增加而减小。
②射线能量：随能量增加而增大。
③射野面积：一定范围内随射野面积增加而增大。
④SSD：随SSD增加而增大
2、TAR和TPR；TMR
组织空气比（TAR）：指模体内射线中心轴上某一 点的吸收剂量率Dt与移去模体后空间同一点在自由 空气中的小体积组织内的吸收剂量率Dta之比。 TAR= Dt/ Dta
X线模拟定位机应具有操作安全可靠、图像清晰、 噪音低的特点，它的主要任务是模拟各类治疗机 治疗时照射部位、范围，因此准确性特别是等中 心旋转时具有良好的稳定性和重复性是关键。
常规模拟定位机的功能
靶区及重要器官的定位 确定靶区(或危及器官)的运动范围 治疗方案的确认(治疗前模拟) 勾画射野和定位、摆位参考标记 拍摄射野定位片或证实片 检查射野挡块的形状及位置
(2)人体体模：当X(γ)射线以及高能电子束入射到 人体时，会发生散射和吸收，能量和强度逐渐损 失。研究这些变化，不可能在人体内直接进行， 往往用一种组织等效材料做成的模型代替人的身 体，简称体模。最常用的体模材料是水、聚苯乙 烯、有机玻璃、石蜡等。
(3)射线源：在没有特别说明的情况下，一般指放 射源前表面的中心，或产生射线的靶面中心，对 电子束取在出射窗或其散射箔所在的位置。
第四代高能光子与电子射线型：由计算机控制 运行，配备动态楔形技术、电子射野影像系统 EPID和多叶准直器MLC
特点：配置了MLC和EPID系统，可以开展三 维适形、调强等放射治疗技术。
第五代动态高能光子与电子射线型：由MLC实 现光子线射束的强度调整、通过MLC形成的调 强射线束进行全动态的适形照射治疗
半影的存在造成的射野边缘剂量分布不均匀对 靶区剂量分布的均匀性及周围正常组织的保护都不 利，应尽量消除减小。另外半影还与射线能量、射 野面积及深度有关。
第三节医用加速器
医用加速器是利用微波电场沿直线加速电子后 发射X射线或电子线来治疗肿瘤的装置。
基本原理：在真空加速管的一端安置电子源和 微波输入装置，另一端安置可移动的靶。微波束由 交变的正负电位峰构成，并以光的速度沿管移动， 注入管中的电子被正电位峰吸引并被负电位峰排斥 得以加速，加速后的电子可以直接被引出治疗病变， 也可以先打靶发射X线来治疗病变。
第三节射线源种类及照射方式
一、射线源种类 1、放出α，β，γ射线的放射性同位素，可作体内
近距离和体外远距离两种照射。 2、产生不同能量的X射线的X射线治疗机和各类
加速器，只能作外照射。 3、产生电子束、质子束、中子束、负π介子束，
以及其他重粒子束的各类加速器，只能作外照 射。
二、照射方法 • 各类放射源在临床应用中有两种基本照射方法：
(4)射线中心轴：即射线束的中心对称轴线。一般 用放射源与最后一个限束器中心的连线作射线中 心轴。
(5)照射野(A)：射线中心轴垂直于模体时射线束通 过模体的范围，它与模体表面的截面积即为照射 野的面积。
(6)源-皮距(source skin distance，SSD)：表示沿射 线中心轴从射线源到模体表面的距离。
吸收剂量D D= dE∕dm，dE是致电离辐射给与质 量 dm 的 物 质 的 平 均 能 量 。 单 位 J·kg-1 ； 戈 瑞 （Gray）1 Gray=1J·kg-1=100cGy=100rad。
照射量X X=dQ∕dm，即X（γ）辐射在质量为 dm的空气中释放的全部次级电子（正负电子） 完全被空气阻止时，在空气中形成的同一种符号 的 离 子 总 电 荷 的 绝 对 值 dQ 与 dm 的 比 值 。 单 位 C·kg-1；伦琴（R)；1R=2.58×10-4C·kg-1。
物理师在放疗中的作用
通过建立和执行各种放疗设备的质保、质控程 序, 确保各种放疗设备、技术在治疗中的安全、 合理使用 配合临床医师建立相关疾病的治疗规范，设计 患者的治疗计划 参与设备购置验收过程，负责确定设备的选型 和技术指标，负责设备的验收测试 作为放疗设备厂商和放疗单位的桥梁，反映放 疗临床要求，参与研发新的放疗技术和设备 承担低年医师、物理师、研究生和技师的教学 培训
第一章常用放疗设备
第一节X射线治疗机 第二节钴-60治疗机 第三节医用加速器
第四节模拟定位机和CT模拟机
第五节后装治疗机 第六节肿瘤射频热疗机
第一节X射线治疗机
临界X射线（6~10kV） 接触X射线（10~60 kV) 浅层X射线（60~160 kV) 深部X射线（180~400 kV)
特点：百分深度剂量低、能量低、易于散射、剂 量分布差； 主要用于体表肿瘤或浅表淋巴结转 移性肿瘤的治疗或预防性照射。
特点：在四代加速器的基础上又配置了锥形束 CT扫描系统CBCT，可以开展图像引导放射治 疗技术（IGRT），可以动态的获取靶区体积 定位的准确信息，提高治疗精度。
第四节模拟定位机和CT模拟机
模拟定位机是用来模拟加速器或钴-60治疗机机械 性能的专用X线诊断机。
基本结构： X线球管、影像增强器、高清晰电视 系统、机架、诊断床、控制台等
(10)参考点：一般情况下，为剂量计算或测量参 考点，规定模体表面下射线中心轴上的一点。 模体表面到参考点的深度为参考深度(do)，