5、光子（Ｘ、γ线）物质的相互作用 主要有三种：光电效应、康普顿效应（放射 治疗主要用这个效应治疗）、电子对效应 ６、射线的质、量、吸收剂量（戈瑞Ｇｙ）、 剂量当量，单位及表示，教材没有提，但 学习放射治疗一定要知道这些，不然后面 可能听不懂，有兴趣的同学可以自己去学 习，这里就不花时间讲了。
射线与物质有哪些作用
3、高能电子束具有有限的射程，可 以有效保护病变后的正常组织；
4、随着电子束限光筒到患者皮肤距 离的增加，射野的剂量均匀性迅速 变劣、半影增宽； 5、百分深度剂量随射野大小特别在 射野较小时变化明显；
6、不均匀组织对百分深度剂量影响 显著；
7、基于高能电子束的上述特点，单 野并适当采用组织等效物，可满意 地治疗表浅及偏位肿瘤和浸润的淋 巴结
3、电子对效应：入射 光子能量大于1.02MV • 时，光子可以与原子 核相互作用，使入射 光子的全部能量转化 成为具有一定能量的 正电子和负电子，这 就是电子对效应。
线性能量传递(linear energy transfer, LET）也叫线性密度
• 是指次级粒子径迹单位长度上的能量传递，即带 电粒子传给其径迹物质上的能量。 常用单位：KeV/um • LET分为两类：低LET射线 (X 、γ、β射线)，LET 值＜10KeV/um；高LET射线 (快中子、负π介子、 重粒子)，LET值＞100KeV/um • 辐射生物效应与LET值有重要关系。在相同吸收 剂量下，射线LET值越大，其生物效应越大。
5、对骨、软组织具有相等吸收剂量，主要是 康普顿效应作用，照射时骨和软组织比低 能X线吸收较少，起到保护避免损伤。 原因：低能X线主要为光电效应为主，骨每单 位剂量的吸收要比软组织大很多。 CO-60主要为康普顿效应为主，使之在照射骨 头组织时不会引起损伤；另个方面骨组织 和软组织对γ线的吸收剂量相同。
质子及高LET主要特性：Bragg峰：
3、精确度极高 由于质子的质量大，在物质内散射少， 在照射区周围只有很小的半影，减少 了对周围正常组织的照射剂量，从而 提供了肿瘤治疗的精确度。 传统放疗射线无法控制射程，而质子射 线可运用自动化技术认为控制其 能量释放的方向、部位和射程，可将 Bragg峰控制在肿瘤靶区的边界， 实现“定向爆破”。
二、X线物理特性
X线特点：不管高能、中能、低能X线都具有穿透、电 离、荧光、热和干涉、衍射，反射，折射等作用 1、穿透作用：就是说穿透物质时不被吸收的能力，穿 透能力强弱和能量大小、物质厚度、密度都有关。 ２、电离作用：物质受到Ｘ线照射时，核外电子被打 出脱离原子轨道，主要有三种表现方式光电、康普 顿、电子对效应 ３、荧光作用：也就是感光作用，射线打到物质上会 有光，如打到胶片上会有不同的变化，很多放疗设 备验证都用射线的这个特点，对剂量或准度校准。 ４、热及干涉、衍射，反射，折射等作用，初、高中 物理学过这里就不讲了。
7、经济、可靠。Ｃo－60半衰期为5.27年， 一般可以用5-6年，换一次大约100-200 万，而加速器的球管为100-150万一个， 大约1年更换一次，如果病人量多或经常 使用高压可能寿命更短。Ｃo－60治疗机、 伽玛刀、陀螺刀就是用Ｃo－60放射源， 结构简单，维护费比加速器便宜。
四、高能电子束物理特点
七、其他重粒子
1、和质子、高LET射线、中子一样具有很高的RBE （生物效应），低的OER（氧增强比） 2、很难获得和控制 3、防护要求很高，不适合临床需要 两个慨念 氧增强比（OER）：是指在缺氧条件下引起一定放射生 物学效应所需辐射的剂量与有氧条件下引起同样生物 学效应的所需辐射剂量的比值。 相对生物效应（RBE）：是指要达到相同生物效应时的 标准射线（250kv X射线）所用剂量和某种射线所用 剂量的比值。
一、核物理知识（教材没有的）
１、原子的结构 物质由分子和原子组成，分子又由原子组成 原子由原子核和核外电子组成，原子核带+电 （在原子中心），核外电子带-电（在原子外 围）。 原子符号ZAX，要理解Ｚ（核外电子数）、Ａ （质量数）、Ｎ（中子）的关系 中子＝质量数－核外电子数
２、了解电子从内层到外层Ｋ Ｌ Ｍ ＮＯ规 律２、８、１８、３２．．．２ｎ２ ３、电磁辐射（电磁波）包含哪些：Ｘ、γ线、 光波、无线电波、紫外线、红外线等 ４、同位素是什么？ 活度单位（居里）？ 半衰期 １ci（居里）＝３.７x1010Bq（贝克）
4、穿透性能强。 质子束以高能高 速进入人体，穿透力强，能量可以 自由控制调节使射束达到人体组织 任意深度。
5、剂量分布好 高辐射剂量集中于肿瘤部位，肿瘤后面与侧面 的正常组织区域几乎 无剂量分布，肿瘤前面的正常组织也仅有极小 剂量。 利于保护周边正常组织不受损伤。部剂量高。 Bragg峰的优越物理学特性使质子束在组织内 局灶高能释放， 对肿瘤及病变组织实施精确范围最大杀伤。
射线与物质相互作用三种主要方式
1、光电效应：光子高速 前进，在物质中与电 子相撞，光子将全部 能量用于击出电子， 并赋予电子高速前进 的动能，这种现象叫 做光电效应。(光电效 应主要发生在低kV级 的 X线，骨吸收高于 肌肉和脂肪)
2、康普顿效应： 随着入射光子能量的增 加 ( 200kV-2 MV)， 光子与轨道上电子相 撞，光子将部分能量 转移给电子，使电子 快速前进(反冲电子) ，而光子本身则以减 低之能量，改变方向 ，继续前进(散射光子 )，这种现象叫做康普 顿效应。
1、治愈率极高 传统放射治疗中的射线随机体组织 的深入，能量逐渐衰减，而质子作为 带正电荷的离子，以极高的速度进入 人体，在体内与正常组织或细胞发生 作用的机会极低，当到达癌细胞的特 定部位时，速度突然降低并停止，释 放最大能量，产生Bragg峰，将癌细胞 杀死。
2、副作用极小 目前放射治疗技术虽在肿瘤治疗中已取得了 明显的疗效，但由于X射线或γ射线是以指 数形式衰减，其射程无法控制，所以对浅 层组织和肿瘤后的正常组织损伤较大;而质 子治疗时肿瘤前端的组织仅受到极小量的 照射，对肿瘤后面和侧面的正常组织照射 为零，几乎不会损伤正常组织。
加速器产生多档能量的高能电子线，一般为 4 MeV 、6 MeV 、9 MeV 、12 MeV 、 16 MeV 、20 MeV 或 5 MeV 、7 MeV、 10 MeV、 14 MeV、 16 MeV、 19 MeV、 22 MeV
1、高能电子线容易散射皮肤剂量相对较高， 皮肤剂量随着能量增加而增加。
6、旁向散射小 射线几何线束以外的旁向散射比普通X线 小很多，剂量下降很快，因此保护了 射野边缘外的正常组织和降低了全身 的积分剂量。但由于CO-60治疗或现用 的伽玛刀在设备设计时，几何半影、 穿射半影很大的话，这种优势就失去。 准直器大小、形状，放射源的尺寸大小、 准直器到皮肤的距离、源皮距（SSD） 等等。
第二节、放射线射野剂量学
一、放射线的临床运用原则(剂量4原则) 要求：靶区剂量高、分布均匀、尽可能减少 正常组织受照范围和剂量，保护正常组织 在照射范围之内。 好的放射治疗计划要达到以下几点： 1、肿瘤治疗范围、处方剂量、设备精度要求 准确
2、治疗剂量分布要均匀，剂量梯度不超正负 5%，也就是肿瘤靶区要求有90%的剂量打在 上面。 3、尽量提高靶区内照射剂量 4、保护肿瘤周围重要器官免受照射，至少不 能超过允许的耐受照射剂量。
电子线治疗时使用的限光筒
五、质子线的物理特性
放射治疗的最理想效果是给予肿瘤细胞根 治剂量，而不损伤正常组织。然而，传统 放射治疗技术所使用的X射线或γ射线在 治疗肿瘤的同时，正常组织不可避免地损 伤到，肿瘤无法得到根治性治疗。质子以 其优越的物理特性，使肿瘤放射治疗效果 基本达到了放射治疗的理想目标。
二、运用高能X射线在放疗的剂量学知识
1、放疗中要用到的相关名词 放射源（S）：产生辐射的靶面中心（其实就是能 产生射线，或不稳定的同位素） 照射中心轴：放射源于穿过照射野中心的连线 照射野：经准直器照射后，照射的范围。定义为： 体模内50%等剂量线的延长线交于体模表面的区 域定义为照射野大小。
参考点：中心轴上任意一点作为剂量参考 校准点：中心轴上指定任意一点作为剂量校准 源皮距（SSD）：放射源到体模表面照射野中心 的距离 源轴距（SAD）：放射源到机架旋转轴或等中心 点的距离 源瘤距（STD）：放射源沿射野中心轴到肿瘤病 灶中心的距离
比释动能（K）：不带电的电离粒子在质量为dm的介质 中释放的全部带电粒子的初、始动能之和。K=dE/dm 单位和吸收剂量一样单位j. kg-1 ,专用名为戈瑞，符 号Gy表示
三、Ｃo－60γ线的特点 1、Ｃo－60（不稳定）是一种人工放射源， 用中子打在Ｃo－59（稳定）产生的。
2、能量：衰变产生1.17Mev,和1.33Mev两个 能量的γ线，平均能量为1.25Mev。 3、穿透力强，凡是射线都有穿透力
4、保护皮肤，它的最大吸收剂量在皮下 0.5cm处，意思就是皮下0.5cm能量开 始释放，皮肤表面剂量很小。 给同样的治疗剂量时CO-60引起的皮肤反 应比普通X线低的很多。如果治疗室在 皮肤表面放臵一层吸收体或填充物， 它的这个优势就失去。因此在使用CO60作为放射源治疗时必须保证铅块或 准直器底端离开皮肤一定的距离（一 般为15CM以上）。 目的：使得最大剂量点不发生在皮肤上。
2、由于容易散射，利用治疗时必须使用限光 筒加以收集，加之射线打在限光筒出来的 射线杂乱无章，有半影必须再配散射箔改 变射线宽度，使之均匀方可利用，打到散 射箔的电子线会产生无法使用的X线，叫X 线污染，为了避免这些现象发生，现在生 产的直线加速器工艺水平，功能都克服了， 加多叶光（MLC），动态旋转、多级准直器 等技术，这些东西都不是手工完成，是直 线加速器设备里自带有的。现在时下用的 3DCRT（三维适形）、IMRT（调强）、IGRT （图像引导）、TOMO（断层放射治疗）
第二章：放射物理学 （放疗学重点影像学只需了解）
昆明医科大学第二附属医院放射治疗科 物理疗中常用的射线有：医用直线加速器产生 的高能X线（放疗主要使用）、高能电子线， 伽玛刀用的CO-60放射源的γ线，质子刀的 质子线，中子加速器或放射源产生的中子 线，其他重粒子线