肿瘤放射物理学-物理师资料-4.3 电子直线加速器
医用电子直线加速器发展历程资料讲解
医用电子直线加速器发展历程加速器发展历程——放疗技术的发展历程一、从国际上1)1895年：伦琴发现了 X 线。
2)1896年：用 X 线治疗了第 1 例晚期乳腺癌；3)1896年：居里夫妇发现了镭；4)1913年：研制成功了X线管，可控制射线的质和量；5)1922年：生产了深部X线机；6)1923年：首次在治疗计划中应用等剂量线分布图；7)1934年：应用常规分割照射, 沿用至今；8)1951年：制造了钴60远距离治疗机和加速器，开创了高能X线治疗深部恶性肿瘤的新时代；9)1953年：第一台行波电子直线加速器在英国使用；10)1957年：在美国安装了世界上第一台直线加速器，标志着放射治疗形成了完全独立的学科；11)1959年：Takahashi 教授提出了三维适形概念；12)20 世纪50 年代：开始应用高能射线大面积照射霍奇金淋巴瘤, 使其成为可治愈的疾病；13)20世纪70 年代：随着计算机的应用和CT、MRI 的出现, 制造出三维治疗计划系统和多叶光栅，实现了三维适形放疗，放射治疗学进入了从二维到三维治疗的崭新时代；14)20世纪80 年代：出现了多叶光栅（即多叶准直器），可调节X 射线的强度，开创了调强放射治疗( IMRT)；15)最近十年，广泛开展了立体定向放射外科（SRS）、三维适形放疗(3-dimentional conformal radio- therapy, 3D-CRT) 、调强适形放疗( intensitymodulated radiotherapy, IMRT) 和图象引导放疗 ( image-guidedradiotherapy, IGRT) 等新技术。
二、在我国：1)20世纪30年代初：当时只有北京协和医院和上海中比镭锭医院可进行放射治疗，北京协和医院只有120kV和200kV的X射线治疗机各一台；2)20世纪40年代：北京大学医学院组建了放疗科；3)1958年：成立中国医学科学院肿瘤医院；4)1968年：引进第一台医用电子感应加速器；5)1974年：在当时的北京市委领导下，由四十多个单位组成的科技攻关会战组开始了国产医用电子直线加速器（行波型）的研制工作；6)1975年：引进第一台医用电子直线加速器；7)1977年：首台国产医用电子直线加速器投入临床试用；8)1986年：中国成立了中华医学会放射肿瘤学会；9)1989年：国产医用电子直线加速器已累计安装投入使用达到15台左右；10)2010年：国产首台高能医用电子直线加速器开始研发。
放射物理第2章-放射治疗的常用设备知识讲解
第三节 近距离后装治疗机
目录
一、近距离后装治疗机结构 二、近距离后装治疗机特点
第三节 近距离后装治疗机
一、近距离后装治疗机结构
❖ 放射源 ❖ 施源器 ❖ 放射源驱动单元 ❖ 治疗计划系统
第三节 近距离后装治疗机
二、近距离后装治疗机特点
❖ 放射源微型化，可以到达体内需要治疗的各个部位，驻留 位置和时间由计算机精确控制，实现理想的剂量分布。
中心平面上形成强度分布均匀的照射野。
第一节 医用电子直线加速器
（二）电子束治疗模式：
加速管内的高能电子束引出后，经偏转穿过电子窗直接引出， 用于临床电子束治疗；引出束流采用散射箔技术让非常窄的电子 射线束展宽，为临床提供大面积的治疗野。
由于实际治疗时，人体表面是一个曲面，电子线限光筒不可 能严密地紧贴体表，往往会有3～5cm间隙。
二、CT模拟定位机 （一）组成： ① 大孔径的螺旋CT
② CT图像三维重建、虚拟模拟加速器治疗机械运动及照射野 模拟软件；
③ 激光灯系统。
第二节 模拟定位机
（二）CT模拟定位机功能
逐层在横断图像上确定靶区范围和靶区与周边组织器官 的解剖关系； 用定位模拟软件确定照射野大小、照射方向、卷入照射 野内的正常组织器官体积等； 将CT图像、靶区、周边正常组织的勾画轮廓信息导入治 疗计划系统进行三维剂量计算和计划设计。
第一节 医用电子直线加速器
医用直线加速器: Elekta Synergy(整合了影像引导功能）
第一节 医用电子直线加速器
医用直线加速器:Varian 一、常规X射线透视模拟定位机 二、CT模拟定位机
第二节 模拟定位机
一、常规X射线透视模拟定位机
放射物理第2章-放射治疗的常用 设备
医用电子直线加速器质量控制调查研究
不具 备仪 器的 自主检测 能力 ，严重影 响肿瘤放射 治疗 ４ ｍｍ、无 固定 为６ ｍｍ ，因此 应 尽 量减 少摆 位 误 差 ，提
３ ２ 放 射 治 疗 中 定位 、摆 位 和拍 摄 射 野 验 证 照 片 的 质 布野要求 、患者的一般健康状况和每次摆位时体位的可 ．
重复性来确定治疗体位 ，技术员应严格遵守该体位的摆
泄 露 散 射 辐 射 监 测
剂量而 降低正常组织 的照射剂量 ，避 免肿瘤周 围重 要
１ ５ １ ５ ｌ ５ ｌ ５
ｌ ２
】１
器官的 辐射 。最佳的 治疗计 划应使靶 区内１ ０ 体 积接 ０％
受 的剂量为规定 点的剂量 ，同时危 及器官内１０ 体积 ０％
７ ３ ３．
ｌ Ｏ １ ３
度 大 ， 行 放 疗 时 要 保 持 位 置 固 定 ， 同时 要 减 少 小 肠 、
致解剖结 构在 固定面膜或 体模内的位置 与定位有所变
肺 Ⅲ度放射 反应发生率为４ ％。腹盆部肿瘤随呼 吸活动 化 ，在放 疗的疗程 内应根据 需要进行 多次 照片验证或 重新 固定 。 因此 ，应尽可 能的配置射野影 像装置以便 肾和 膀胱 的受 照剂量 ，注 意脊髓 的剂量 。Ｄ ｓ 。 ａ 等 的 动态监测 患者体位和射野 的位置及形状 ，从而 提高放 研 究显 示 ，采用 腹 板装 置 可以 减 少小 肠 受 照体 积剂 射治疗的准确性 和精确性 ，保证放疗 的疗效 。 量 。依 据这些信 息用三维立体 治疗计划 系统制定放疗 ３ ３ 剂 量 计 算 ．
放 射 治 疗单 位 人 员 岗位 与专 业相 符性 调 查 结果 表 明 ，物理 师和 操 作人 员所 学专 业 相符 性 比较 差 ，
线加速器的放射 治疗单 位进行调查 。
医用电子直线加速器放射治疗的质量控制分析
图1 医用电子直线加速器在质量控制管理中面临的问题管理制度不够完善（1）与医用电子直线加速器相关制度。
此类相关制度是具体指导各项实践活动的具体规范，是提高医用电子直线加速器放射治疗的质量控制和效率的关键。
由于质量控制相关制度的不完善、不完备，导致管理人员在整个工作过程中缺乏依据，很容易出现各种问题。
此外，制度多变性也容易造成质量控制对策不够准确，首先，要有足够的人员、设备和技术保障。
其次，在放射治疗的实施过程中，需要从处方到实施治疗全过程实114研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.10 （下）培训和实践经验，并全面负责制定患者的治疗计划及对患者的随访，也要参与机房各项设计和设备采购，放疗部门至少有一位医师具有副高职称。
放疗物理师须至少具备医学物理相关专业大学学士学位，并具有相关的临床经验，能够完成患者放射治疗计划设计、剂量验证。
并负责确定、定期检查、调整加速器治疗机及放射治疗辅助设备各项物理参数，定期检测及校正加速器治疗机射线剂量等。
放疗技师负责患者定位体膜制作、治疗摆位、实施治疗，须具备放疗技术相关专业大专以上学位和放射治疗工作相关培训经验。
物理师、技师也应尽量参与治疗方案设计和设备的维护保养，使得他们能够具有参与治疗的意识，对放射肿瘤学的理论和放射相关知识得以有些掌握，并对设备故障及时发现和初步判断，从而为提高技术人员的业务服务水平奠定基础。
护理人员应具有相关专业大专以上学位及相关临床培训经验，并对放射治疗的效果和危害有清楚的认识和了解。
应尽快向医生报告患者在放射治疗过程中的反应和放射损伤情况，及时发现和解决问题。
3.3 实施治疗过程中质量控制措施在疾病正当性诊断中，应贯彻医疗照射一般原则，不得滥用，对不必要的照射的部位尽量避免照射。
对是否采用放疗，应根据病情分期、病理、病史(既往治疗、手术)、体格检查等情况确定。
根据肿瘤的病理类型、分化程度、临床分期等情况，放射治疗对象选择辅助性放射治疗、姑息性放射治疗或是根治性放射治疗。
直线加速器(LA)技师]
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1#跳转到倒序看帖打印字体大小: t T发表于 2006-4-26 13:10 | 只看该作者【转贴】全国医用设备[直线加速器（LA）技师]资格考试大纲全国医用设备资格考试大纲直线加速器（LA）技师（2005年版）卫生部人才交流服务中心前言为更好地贯彻落实《大型医用设备管理办法》（卫规财发[2004]474号）精神，中华医学会和卫生部人才交流服务中心自2004年开始分别组织对全国医用设备使用人员进行培训和专业技术知识统一考试。
《全国医用设备资格考试大纲》（2005年版）是卫生部人才交流服务中心为使应试者了解考试范围，组织全国有关专家重新编写的。
大纲中用黑线标出的为重点内容，命题以考试大纲的重点内容为主，试题不超过考试大纲范围。
考试大纲后附有答题须知、答题纸填涂样式，请考生详阅。
卫生部人才交流服务中心二○○五年四月全国医用设备资格考试直线加速器技师考试大纲笫一章总论1．放射治疗总论放疗设备概况：各类治疗机的功能及特点近距离照射技术：主要特点高LET治疗各有何特点照射技术最近有何进展临床放射生物学目前主要研究内容临床放射肿瘤学提高生存率措施2．放疗技术员应具备的素质医德、医风的规范工作作风与自我修养专业知识修养：肿瘤解剖学、临床肿瘤学、放射物理学、放射生物学、一般护理及医学心理学3．放疗技术员的工作职责放疗各类人员的分工放疗技术员在放疗中的地位各级放疗技术员的职责4．放疗技术员工作要求及质量保证各项工作规章制度、每日工作前准备摆放技术要求、患者体位要求、治疗记录单的认证与治疗安全检查、摆位质量保证指标5．临床放射生物学的基础射线对生物体的作用、相对生物效应、“氧”对肿瘤放疗的影响、肿瘤组织的放射生物学特点、放射效应与时间、剂量因素、放射治疗的反应、正常组织的耐受量、线性能量传递（LET）第二章放射治疗物理学基础1．核物理基础原子机构，原子能级，核能级，电磁辐射，质能关系，指数衰变定律，半衰期平均寿命2．射线与物质的相互作用电子与物质作用方式，X线产生，X（γ）线与物质作用方式，（光电效应，康普顿效应，电子对效应）、不同能量光子的吸收的相对重要性，指数吸收定律，半价层定义，吸收系数3．放射线的质与量射线质的规定、射线质的测定、电子射程、放射性活度、贝克勒尔Bq、克镭当量、吸收剂量、戈瑞Gy、比释动能、照射量、电子平衡、建成效应、吸收剂量测量方法（电离室型剂量仪、半导体剂量计胶片剂量计）、X（γ）线校准深度、电子线校准深度4．X（γ）线射野剂量学模体、组织替代材料、照射野、射野中心轴、参考剂量点、校准剂量点、射野输出因子、源皮距（SSD）、源轴距（SAD）、源瘤距（STD）、中心轴百分深度剂量（PDD）及影响因素、组织最大剂量比（TMR）、组织体模比（TPR）、组织空气比（SAR）、反散因子（BSF）、散射空气比（SAR）、散射最大剂量比（SMR）、半影种类、射野平坦度与均匀性、距离平方反比定律、等剂量分布、均匀模体与实际患者间的区别、组织不均匀校正方法、楔形板（楔形角、楔形因子）、等效方法、射野挡块5．高能电子束高能电子束剂量分布特点（电子射程、能量与射程的关系、能量选择方法、射野选择方法）6．照射技术和射野设计原理临床剂量学原则（靶区、临床靶区、计划区、治疗区、照射区、危及器官）、放射源的选择（临床常用的X（γ）线的能量范围、电子束的能量范围）、固定源皮距（SSD）技术、定角等中心（SAD）技术、SSD技术与SAD技术的比较射野设计(布野)原理电子束单野、X（γ）线单野、两野交叉、两野对穿、三野交叉、楔形野、相邻野、切线野7．治疗计划设计步骤（体模阶段设计阶段计划确认计划执行）8. 放射治疗的质量保证（QA）与质量控制（QC）执行QA必要性、靶区剂量准确性要求、治疗过程对剂量准确性的影响、治疗机模拟机及辅助设备QC检查项目、等中心、灯光野与照射野的符合性、光距尺、挡块托架、加速器剂量仪及校对、钴-60计时器、射野平坦度、均匀性9. 适形放射治疗适形放疗（定义、分类、调强适形）调强方式（物理补偿器、动态MLC、静态MLC）X（γ）线立体定向治疗（SRS、SRT、小野集术照射、剂量分布特点）第三章放射治疗机及辅助设备1．放射源的物理性质放射源种类、照射方式、几种放射源（镭-226、铯-137、钴-60、铱-192、碘-125、锎-252）2．X线治疗机临床X线治疗机分类、特征辐射、韧致辐射、滤过板作用、半价层表示方法3．钴-60治疗机钴-60的产生与衰变、半衰期、衰变公式、钴-60γ线的特点、钴-60机的机构、钴-60半影（几何半影、穿射半影、散射半影）4．医用加速器种类、基本机构及原理、发展概况、在放疗中的地位及优点5．近距离治疗后装置近距离治疗放射源、近距离治疗的基本规则、近距离放疗临床步骤6．模拟定位机和CT模拟机模拟定位机（机构、功能、模拟机CT）CT模拟机（机构、功能、DRR）7．治疗计划系统治疗计划设计定义、2D和3D计划系统的比较患者治疗部位数据表达方式布野手段（BEV图REV图）、计划评估手段DVH图8．射野挡块及组织补偿低熔点铅、全挡块、半挡块、挡块制作、热丝切断机、补偿器种类、补偿器制作步骤、补偿器生成器9. 治疗体位及体位固定技术治疗体位的选择、体位固定技术、体位参考标记第四章常见肿瘤的模拟定位技术1．胸部肿瘤模拟定位技术食管癌前后对穿野、两侧对穿野、等中心模拟定位、肺癌单野垂直照射定位、前后对穿野、侧野水平定位2．腹部肿瘤模拟定位技术直肠癌三野交叉等中心定位、乳腺癌切线野照射定位、恶性淋巴瘤斗篷野定位3．头颈部肿瘤定位技术垂体瘤三野交叉等中心定位第五章常见肿瘤放射治疗基础1．头颈部肿瘤头颈部重要组织结构、形态、位置头颈部重要组织放疗耐受量照射野设计及合理剂量分布的获得避免正常组织超量的措施常见头颈部肿瘤的放射治疗口腔癌、扁桃体癌、鼻咽癌、喉癌、鼻腔癌——付鼻窦癌、原因不明的颈部转移癌、颅脑肿瘤、垂体瘤、脑转移瘤、中枢神经系统2．胸部肿瘤肺癌的一般概况、肺与支气管的解剖、肺癌的生长与扩散、转移规律、布野原则食管癌解剖、布野原则3．腹部肿瘤恶性淋巴瘤分类、蔓延规律、布野原则乳腺癌解剖、转移规律、放射治疗在乳腺癌中的地位、照射野的设计直肠癌一般概况睾丸肿瘤、肾胚胎癌、膀胱癌、前列腺癌的解剖、布野4．妇科肿瘤子宫颈癌临床分期、蔓延和转移、诊断与治疗、愈后与疗效第六章常见肿瘤的照射摆位技术1．肺癌、子宫颈癌垂直照射垂直照射摆位的体位要求梯形铅挡块，双层托架的优点垂直照射摆位总的程序及要求2．食管癌给角照射及等中心照射给角照射种类、给角照射的优点和难点、食管癌三野源皮距交叉照射SSD与SAD 照射的比较3．喉癌水平照射水平照射的特点、水平照射摆位中应注意事项4．鼻咽癌照射鼻咽癌常规摆位注意事项及存在问题鼻咽癌准适形（带面罩）照射摆位准适形（带面罩）照射的优点5．乳腺癌切线照射及相邻野照射乳腺癌水平照射体位要求及优点、乳腺切线尺的简单结构、乳腺切线尺的使用方法、独立准直器与对称准直器、乳腺癌锁骨上野与乳腺切线野邻接偏轴射野的设置与摆位6．恶性淋巴癌斗篷野照射斗篷野范围及应保护器官、斗篷野照射摆位时体位、灯光野、铅挡块的要求、斗篷野照射一体式铅挡块比个立式铅挡块的优点7．上颌窦癌的楔形板野照射楔形板用途、楔形因素、上颌窦楔形板照射摆位的方法、射野依赖型楔形板和射野通用型楔形板、楔形板摆位中应注意事项、一楔多用问题8．卵巢癌全腹条形野照射摆位技术条形野照射的方法及照射程序条形野照射的优缺点9．X（γ）线全身照射及电子线全身照射治疗前治疗室及辅助设备准备清洁、消毒、全身X线照射对治疗机和设备的要求、全身X线照射对剂量的要求、电子线全身照射物理特性、电子线全身照射摆位的实施10．旋转及平移照射摆位技术全脑全脊髓照射计划实施中应注意事项、全脊髓电子线平行移动照射的简单原理及要求、宫颈癌旋转照射的三种照射方式、旋转照射摆位的基本要求答题须知全部试题均为最佳选择题（从五个备选答案中选择一个最佳答案）。
放射物理第2章 放射治疗的常用设备
第一节 医用电子直线加速器
三、医用电子直线加速器临床应用特点：
X射线和电子线能量更高、强度更大
输出剂量率为2～5Gy/min甚至更高
一台设备可以有不同能量档的X射线、电子线
X射线靶点小，与点源的近似度更高，照射野边界更锐利， 剂量半影更小。 设备结构复杂，日常维护及质量保证技术要求较高
第二节 模拟定位机
二、CT模拟定位机 （一）组成： ① 大孔径的螺旋CT
② CT图像三维重建、虚拟模拟加速器治疗 机械运动及照射野模拟软件； ③ 激光灯系统。
第二节 模拟定位机
（二）CT模拟定位机功能
逐层在横断图像上确定靶区范围和靶区与周边组织器官 的解剖关系； 用定位模拟软件确定照射野大小、照射方向、卷入照射 野内的正常组织器官体积等；
（一）X射线模拟定位机的工作原理和结构
准直器 机架 治疗床
影像增强剂
胶片盒
第二节 模拟定位机
（二）X线透视模拟机的功能 为临床制定治疗计划提供有关肿瘤位置、大小和周边重 要器官解剖关系的影像信息； 用于照射方案的验证，包括确定照射野大小、射野角度、 挡块形状是否准确、机架转动、患者体位设计是否合理等。
第四节 质子治疗设备介绍
一、质子治疗的发展历史
质子束放射治疗的想法是 1946 年由 Wilson 首先提出；
1954 年 Tobias 等人在美国加州大学 Lawrence Berkeley 实验
室（LBL）进行了世界上第一例质子束的治疗； 1992 年，美国 Loma Linda 大学医学中心（LLUMC）启用了 世界上第一台医学专用质子放疗装置； 1985 年成立了国际性的质子放疗合作组（PTCOG）；
截止2014年底，全球有49家临床质子治疗中心，以及24家质子
全国医用设备资格考试 直线加速器(LA)物理师专业考试大纲 2019年版word资料22页
全国医用设备资格考试直线加速器（LA）物理师专业考试大纲（含伽玛刀物理师内容）（2012年版）中华人民共和国卫生部人才交流服务中心说明为更好地贯彻落实《大型医用设备管理办法》（卫规财发[2004]474号文）精神，中华医学会和卫生部人才交流服务中心自2004年开始分别组织对全国医用设备使用人员进行培训和专业技术知识统一考试。
为使应试者了解考试范围，卫生部人才交流服务中心组织有关专家编写了《全国医用设备资格考试大纲》，作为应试者备考的依据。
考试大纲中用黑线标出的为重点内容，命题以考试大纲的重点内容为主。
收集几个有用的群，与大家分享。
放射治疗LA医师交流群93738256放射治疗LA物理师交流群175111172放射治疗LA技师交流群187871501CDFI医师交流群219088941CDFI技师交流群232710356MRI医师交流群211963859MRI技师交流群205691899CT医师交流群232673553CT技师交流群219086547全国医用设备资格考试直线加速器（LA）物理师专业考试大纲（含伽玛刀物理内容）第一章放射物理基础1.1 介绍基本物理常数重要推导物理常数物理量和单位四种基本作用力基本粒子非电离辐射和电离辐射光子致电离辐射质能关系辐射量和单位1.2 原子与原子核结构原子结构组成和特性卢瑟福原子模型玻尔氢原子模型及四个假定玻尔氢原子模型能级结构多电子原子壳层模型核结构核反应放射性放射性活度放射性衰变衰变常数半衰期比放射性活度平均寿命递次衰变核素活化放射性衰变方式及特点1.3 电子相互作用电子与轨道电子相互作用电子与原子核相互作用阻止本领总质量能量阻止本领质量阻止本领质量碰撞阻止本领质量辐射阻止本领限制性阻止本领质量散射本领传能线密度1.4 光子相互作用间接电离光子辐射光子束衰减性质半价层十分之一价层线性衰减系数质量衰减系数原子和电子衰减系数能量转移系数能量吸收系数光子相互作用类型光电效应相干（瑞利）散射康普顿效应对效应光致核反应各种效应的相对优势第二章剂量学原则，量和单位2.2 光子注量和能量注量粒子注量能量注量粒子注量率能量注量率粒子注量谱能量注量谱；2.3 比释动能比释动能2.4 CEMACema2.5 吸收剂量吸收剂量2.6 阻止本领阻止本领阻止本领比线性阻止本领质量阻止本领非限制性质量碰撞阻止本领限制性质量碰撞阻止本领软性碰撞硬性碰撞2.7 不同剂量学量间的关系能量注量和比释动能的关系碰撞比释动能辐射比释动能总比释动能注量和吸收剂量的关系比释动能和吸收剂量的关系碰撞比释动能和照射量的关系2.8 空腔理论Bragg-Gray 空腔理论 Spencer－Attix 空腔理论 Burlin 空腔理论第三章辐射剂量计3.1 介绍辐射剂量计及剂量测量3.2 剂量计的特点准确度精确度不确定度测量误差 A类标准不确定度 B类标准不确定度、合成不确定度展伸不确定度剂量响应线性剂量率的依赖性能量依赖性方向依赖性空间分辨率和物理尺寸数据读出的方便性使用的方便性3.3 电离室剂量测定系统电离室辐射束校准电离室的基本结构及特性静电计圆柱形电离室平行板电离室近距离治疗电离室（井形电离室或凹形电离室）外推电离室3.4 胶片剂量计透明度光学密度剂量-OD曲线胶片的gamma 宽容度感光度、辐射显色胶片3.5 发光剂量计发光现象光致发光空穴储存陷阱复合中心热释光剂量计工作原理光致荧光剂量测量系统3.6 半导体剂量计硅半导体剂量测量系统 MOSFET剂量测量系统3.7 其它剂量测量系统丙胺酸/电子顺磁共振剂量测量系统塑料闪烁体剂量测量系统金刚石剂量计凝胶剂量测量系统3.8 一级标准一级标准空气比释动能的一级标准水吸收剂量的一级标准水量热计离子浓度测量标准化学剂量测定标准 Fricke剂量计辐射化学产额量热法标准石墨量热计3.9 常用剂量测定系统的总结四种常用剂量计系统的主要优点与缺点第四章辐射监测仪器4.1 介绍外照射检测辐射监测的范围4.2 辐射监测中用到的量环境剂量当量定向剂量当量个人剂量当量4.3 场所辐射测量仪气体探测器的离子电压收集曲线电离室正比计数器中子测量仪 GM计数器闪烁探测器半导体探测器的特点场所检测仪的一般特性场所监测计量仪校准的方法和步骤场所监测计量仪的灵敏度能量依赖性方向依赖性剂量当量范围响应时间过载特性长期稳定性区别辐射类型的能力不确定度4.4 个人剂量监测个人胶片剂量计热释光剂量计放射光致发光玻璃系统光释光系统和直读式个人剂量计的特点个人剂量计的校准方法和步骤个人剂量计的特性能量依赖性不确定度当量剂量范围方向依赖性区别不同辐射类型的能力第五章体外照射放射治疗设备5.1 体外放疗设备简介外照射放射治疗设备发展历史5.2 X射线束与X射线机临床使用的X射线束能量范围 X射线束的产生 X射线的组成5.2.1 特征X射线特征辐射荧光产额特征X射线能谱5.2.2 轫致辐射X射线轫致辐射轫致辐射X射线能谱5.2.3 X射线靶薄靶厚靶浅层X射线深部X射线兆伏级X射线5.2.4 临床X射线束临床X射线能谱 X射线束成分入射电子与产生的光子方向5.2.5 X 射线质的描述半价层标称加速电压有效能量5.2.6 放射治疗机X射线放射治疗X线机组成5.3 伽玛射线束和伽玛射线单位5.3.1 伽玛射线的基本特性外照射放射治疗用同位素特性比活度空气比释动能率远距离外照射放射治疗的γ辐射源5.3.2 远距离治疗机远距离治疗机定义远距离治疗机的组成5.3.3 远距离治疗辐射源常用辐射源强度、半衰期、射线能量5.3.4 远距离治疗辐射源容器（治疗头）治疗头结构辐射源驱动辐射源容器防护要求5.3.5 远距离治疗照射剂量计时器与剂量关系照射时间的计算5.3.6 准直器与半影照射野范围几何半影与辐射源结构关系5.4 粒子加速装置粒子加速的基本条件粒子加速装置分类各种加速器结构与原理5.5 电子直线加速器工作原理发展和更代安全性要求现代电子直线加速器组成各分系统结构、工作原理与要求临床光子射线与电子射线的产生射线束准直系统剂量监测系统5.6 粒子（质子、中子与重离子）放射治疗质子、中子与重离子的产生粒子治疗的优势5.7 外照射放射治疗的防护屏蔽射线类型与屏蔽材料5.8 60钴远距离治疗机与电子直线加速器比较60钴远距离治疗机特点现代电子直线加速器特点5.9 模拟机与CT模拟机模拟定位的作用模拟定位的主要步骤5.9.1 放射治疗模拟定位机模拟机的组成与结构要求现代模拟机功能要求5.9.10 CT模拟机CT模拟机系统组成 DRR BEV DCR CT模拟机与模拟机比较5.10 放射治疗设备的培训要求设备培训应包括的重要内容第六章外照射光子射线：物理方面6.1 介绍产生治疗光子射线的主要来源6.2 描述光子的物理量光子的通量和通量率，能量通量和通量率，空气中的比释动能和照射量6.3 光子射线源单能光子线的半价层6.4 平方反比定律平方反比定律6.5 入射到体模或病人的光子射线表面剂量，建成区，最大剂量深度，出射剂量6.6 放射治疗参数射野面积/周长比，准直器因子，峰值散射因子，相对剂量因子6.7 水中的中心轴深度剂量：源皮距摆位百分深度剂量，散射函数6.8 水中的中心轴百分深度剂量：源轴距摆位组织空气比，组织空气比和百分深度剂量之间的关系，空气散射比，组织体模比和组织最大比，组织体模比和百分深度剂量之间的关系，散射最大比6.9 离轴比和射线的等剂量曲线射野剂量曲线的区域定义，散射半影，穿透半影，几何半影和物理半影，射野平坦度和对称性6.10 水体模中的等剂量分布水体模中的等剂量分布的特点6.11 病人的单野剂量分布病人体内的等剂量分布的修正法则，不规则轮廓和斜入射的剂量校正方法，楔形板的作用，楔形角，楔形因子，使用补偿器的作用和影响，组织填充物（Blous）的作用和影响，不均匀组织对剂量的影响和几种经验修正方法6.12 克拉森积分克拉森积分的基本原理6.13 指形电离室测量相对剂量光子射线表面剂量、建成区剂量和最大剂量深度后的剂量测量方法，影响电离室剂量测量的主要因素，6.14 单野照射的剂量传输单野照射的剂量跳数的计算6.16 端效应端效应的计算第七章光子射线外照射放射治疗的临床治疗计划7.2 体积的定义三维治疗计划需要定义的主要的靶区体积，肿瘤区，临床靶区，内靶区、计划靶区和危及器官7.3 剂量规范靶区最小剂量，靶区最大剂量，靶区平均剂量，剂量参考点（剂量规定点）和位置建议7.4 病人数据的获取和模拟需要的病人数据，二维治疗计划，三维治疗计划，治疗模拟的任务，CT模拟和常规模拟机，病人的体位固定方式和作用，照射野几何参数的确定，病人单层或数层层面的获取方式，基于病人数据获取的CT扫描和虚拟模拟，数字重建的射野影像，射野方向观，CT模拟的具体过程，CT模拟和常规模拟的差别，用于治疗计划的核磁共振影像，7.5 光子射线临床应用的思考等剂量线，楔形板的类别和作用，楔形因子的定义，补偿膜的的作用，补偿器厚度的计算，人体曲面修正的方法，不均匀组织的修正方法，多野照射技术的临床应用，旋转照射技术，射野衔接技术，7.6 计划评估等剂量线的评估，剂量统计，剂量－体积直方图，射野胶片和在线射野影像7.7 治疗时间和跳数的计算源皮距摆位技术的治疗时间和跳数计算, 等中心照射技术的治疗跳数和时间的计算, 剂量分布的归一方法，包含在剂量分布中的输出参数，X射线机和钴-60治疗机治疗时间的计算第八章电子束:物理和临床方面8.1 中心轴深度剂量曲线深度剂量曲线、电子与物质的相互作用反平方定律 (虚源位置) 高能电子束射野剂量学建成区 (表面剂量到最大剂量之间的深度) 不同能量电子束的百分深度剂量曲线8.2 电子束剂量学参数电子线能量说明不同深度的剂量参数百分深度剂量照射野对百分深度剂量的影响斜入射电子束百分深度剂量输出因素 R90治疗范围Profiles和离轴比平坦度和对称性8.3 电子束治疗的临床应用剂量说明和报告小射野选择等剂量曲线射野形状低熔点铅档不规则表面修正填充物不均性修正电子束射野衔接电子束弧形照射电子束治疗计划第九章光子和电子束的剂量校准9.1 前言量热法化学剂量计电离室计量计石墨量热计密封水量热计弗瑞克剂量计参考剂量计医用射线束的校准与测量9.2 电离室剂量学系统电离室的构成电离室基本原理指形电离室平行板电离室模体材料水等效9.3 影响电离室剂量校准的参数电离室的方向性电离室的饱和效应电离室的漏电流电离室的杆效应电离室的复合效应电离室的极化效应气压温度修正9.4 使用校准电离室测量吸收剂量电离室吸收剂量测量规程基于空气比释动能的校准系数的规程基于水中吸收剂量的校准系数的规程9.5 阻止本领率电子阻止本领率光子阻止本领率9.6 质能吸收系数率质能吸收系数率9.7 扰动校准因子扰动校准因子有效测量点电离室壁的扰动因子中心电极的扰动因子9.8 射线质的描述低能X线，中低能X线，高能（MV级）X线，高能电子束辐射质9.9 高能光子和电子束的剂量校准高能X线吸收剂量校准高能电子束吸收剂量校准 IAEA TRS 277报告 IAEA TRS 398报告9.10 中低能X射线吸收剂量校准中低能X射线吸收剂量校准9.11 电离室测量偏差和不确定性分析不确定性分类校准过程的不确定性第十章验收测试和临床测试10.1 简介放疗设备使用前测试项目10.2 测量设备辐射环境检测仪，离子计型剂量测定设备，胶片，半导体，模体（辐射野分析器和固体水模体）10.3 验收测试安全检查（联锁、警告信号灯和病人监护设备；辐射防护探测准直器和头漏射）机械检查准直轴的旋转轴，灯光与射野的一致性，臂架的旋转，治疗床的旋转，等中心旋转，光距尺，臂架角度，准直器大小指示，治疗床的运动）剂量测量光子射野（能量，射野平坦度和射野对称性，半影），电子射野（能量，电子线污染，均匀性，半影），剂量刻度，弧度治疗10.4 临床测试光子射野测量：中心轴PDD，输出因子，挡块托盘因子，多叶准直器，中心轴楔形野穿透因子，动态楔形板，离轴比曲线/离轴能量改变，入射剂量和界面剂量学，虚源位置电子射野测量：中心轴PDD，输出因子，离轴比曲线，虚源位置10.5 临床测试需要的时间第十一章光子射线外照射计算机治疗计划系统11.1 治疗计划系统的硬件TPS基本硬件组成11.2 治疗计划系统的配置11.3 系统软件和计算算法计算算法：算法的发展，分析模型法，Milan–Bentley模型，Clarkson 积分法，卷积方式，蒙特卡罗或随机取样方法，笔形束算法射野修饰的影响：光子束修饰器（光栏，挡块，补偿器，MLC，楔形板）和电子束修饰器（限光筒，挡块，bolus等）组织不均匀修正，图像显示（BEV、REV、DRR、DCR）和剂量体积直方图（积分DVH、微分DVH、natural DVH），优化和MU计算，记录与验证系统，生物模型11.4 数据获取与输入治疗机数据（机械运动与限制、楔形板的限制、MLC、物理补偿的材料、电子窗），射野数据获得和输入，病人数据（影像、输入方式、CT值转换）11.5 临床验证与质量保证错误，验证，抽样调查，归一化和射野权重的选择，剂量体积直方图与优化，培训和归档，定期的质量保证，需注意的特殊技术第十二章放射治疗的质量保证12.1 前言定义放射治疗的质量保证要求精确放射治疗的需求放射治疗事故12.2 质量保证管理指标12.3 放射治疗设备的质量保证钴-60治疗机的质量保证质量控制指标医用加速器的质量保证指标模拟定位机的质量保证指标 CT扫描和CT模拟的质量保证指标治疗计划系统的质量保证质量控制指标12.4 治疗实施病历射野成像射野成像技术未来射野影像的发展12.5 质量核查定义实际的质量审核样式放射剂量测量比对在哪一方面质量核查随访应该仔细检查第十三章近距离治疗物理和临床特点13.1 前言近距离治疗的方式近距离治疗的分类近距离治疗的特点13.2 光子放射源特点临床要求光子放射源的物理特性放射源的机械特性参考空气比释动能率空气比释动能强度显活度毫克镭当量β射线源参考吸收剂量率13.3 临床应用和剂量学系统13.3.1 妇科肿瘤腔内近距离治疗放射源的类型曼彻斯特系统 ICRU系统直肠和膀胱的剂量监测13.3.2 组织间近距离治疗剂量学系统 Patterson-Parker（Manchester）系统 Quimby（Memorial）系统巴黎系统巴黎系统设置放射源规则巴黎系统标称（参考）剂量率巴黎系统基准剂量率13.3.3 远距离后装治疗系统远距离后装治疗装置的优点远距离后装治疗系统的基本部件远距离后装治疗装置常用的放射源远距离后装治疗装置类型及特点13.3.4 前列腺的永久性植入治疗前列腺植入治疗的放射源治疗计划技术预计划籽粒植入剂量分布植入后的剂量评估13.3.5 眼敷贴器眼敷贴器治疗技术13.3.6 血管内照射血管内照射技术13.4 剂量定义和报告腔内治疗组织间治疗13.5 放射源周围剂量分布剂量率常数几何因子径向剂量函数各向异性函数 Meisberger多项式Sievert积分13.6 剂量计算过程和方法剂量的手工累加方法放射源的定位剂量分布的优化参考点的选择衰减校正13.7 近距离治疗计算机治疗计划系统的临床应用测试重建过程的检测物理量和单位一致性检测单一放射源计算机与手工剂量计算衰减校正的检测13.8 放射源的临床应用测试接触检测活度的自动放射影像和均匀性检测校准链13.9 质量保证第十四章基础放射生物学14.1 前言放射生物学细胞体细胞胚细胞细胞分裂体细胞的分类组织器官器官系统14.2 放射生物学中辐射的类型线性能量传递(LET) 照射中常用的典型LET值低LET辐射（稀疏电离辐射）高LET辐射（致密电离辐射）14.3 细胞周期和细胞死亡有丝分裂期(M) DNA合成期(S) G1和G2期细胞周期时间细胞死亡14.4 细胞的照射辐射的生物效应辐射对细胞损伤的直接作用辐射对细胞损伤的间接作用受照射细胞的命运14.5 辐射损伤的类型放射的早期效应放射的晚期效应致死损伤亚致死损伤潜在致死损伤躯体效应遗传效应随机效应注定(非随机)效应急性效应晚期效应全身照射反应胎儿的辐射14.6 细胞存活曲线细胞存活曲线线性二次模型α/β比值多靶单击模型14.7 剂量效应曲线剂量效应曲线早反应组织晚反应组织14.8 组织放射损伤的测量克隆形成分析功能分析死亡率分析14.9 正常和肿瘤细胞：治疗比肿瘤控制概率（TCP）正常组织并发症概率（ NTCP）治疗比14.10 氧效应氧增强比(OER) 再氧合14.11 相对生物效应相对生物效应（RBE） RBE变化特点14.12 剂量率和分次放射治疗中使用的剂量率 5个主要生物学因素(5Rs) 常规分割以增进治疗比为目的分次方案14.13 放射防护剂和放射增敏剂放射防护剂剂量修饰因子（DMF）放射增敏剂含硼化合物第十五章放射治疗特殊技术与方法15.1 概述熟悉临床各种放射治疗技术。
肿瘤放射物理学-物理师资料-4.6-立体定向放射治疗
Leksell型静态γ-刀适用于头部。
液压系统用来开启和关闭屏蔽门 以及将病人治疗床移进移出准直器头盔 控制台上有两个定时机构 用来控制辐射曝光时间 另外还有红外摄像监视器、对讲机、治疗开关等 安全锁止系统在检出技术故障时会终止仪器运行
旋转式γ-刀 旋转式γ-刀是由中国深圳OUR公司率先研制成功。它在
静态式γ-刀的基础上作了重大改进，设计更为合理。旋转式 γ-刀也只适用于头部。
静态γ-刀由放射源释放组件、准直器头盔、液压系统，病人 治疗床、控制台和治疗计划系统等部分组成
•多个钴源呈半截球形分布在厚金属 防护的中央体内，每个钴源为1.1TBq （30Ci），共计6,000Ci。
放射源释放组件包括： 铸铁半球形屏蔽壳体 装有201个钴60γ辐射源的中心体及屏蔽门等
准直器头盔呈半球形结构，有 201个束道 每一束道均有源衬套组件 钨合金预准直器和准直器 以产生正确的束的角度和直径
测量固定架数据， 用于复位
第二步:进行磁共振或CT扫描
第三步:治疗计划的设计
• 利用固定装置内在标记， • 可进行图像的扭转、位移校正 • 计划评估和确认 • 各项摆位参数的确定 • 摆位图片等
第四步:病人的治疗实施
• 患者平躺在伽玛刀的治疗床上 • 依照原先确定的靶组织坐标，医师们将患者的头部放入
奥沃伽玛刀
X-刀
X-刀是继γ-刀之后于80年代发展起来的一种新型立体 定向放射外科设备。
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波在介质中传播时不断向前推进，故称行波
振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波 叠加时，就产生驻波。
沿着直线排列一串金属圆筒 形电极（称为漂移管），奇 数和偶数电极分别接到高频 电源的两个输出端上
当正离子经过加速间隙 a处时，间隙间的高频电场正好使它加 速，随后离子进入漂移管，高频电场也正好变换极性（漂移管 内电场=0），当离子到达间隙b时又正好被加速，这样经过几个 加速间隙所获得的总动能为
(φ是离子通过加速间隙中心时， 加速电压的相角)
驻波形成时，空间各处的介质点或物理量只在原位置附近做 振动，波停驻不前，而没有行波的感觉，所以称为驻波。形成 驻波时，各处介质质点或物理量以不同的振幅振动。振幅最大 处叫波腹，振幅最小处即看上去静止不动处叫波节。相邻两个 波节或波腹之间的距离是半个波长。
行波加速
假设有一电子e在t1时刻处 于A点，电子正好处于电场加 速力的作用下，开始向前运动。 至t2时刻电子到达B点，此时 由于电磁波也“向前”移动 （实际上是电场在各点的幅值 随时间的变化）,电子在t2时 刻，正好又处于加速电场的作 用下。
治疗头（与治疗 有关的重要附属 设备）
扩大和均匀射野
对X射线治疗，
在射线路径上加
均整器；
对电子束治疗， 输出剂量由薄壁穿射电离室监测，其优点
换成散射片
可以减少电子束中的X射线污染和能量损失。
（二）X射线、电子束的能量
目前市场上主要有三种机型： （1） 低能单光子（4～6MV）直线加速器 （2）低能单光子（6MV）带电子束直线加速器 （3）（中）高能单（双）光子带电子束直线加速器
临床经验证明，约80％的深部肿瘤 6MV X射线可满足要 求，对某些较深部位（如腹部）的肿瘤，使用较高能量的X射 线（如16～18MV）。
高能电子束适合治疗较浅的偏体位肿瘤，其电子能量以4～ 20MeV范围较好,靶区后缘深度1～6cm。
（三）束流的均整、扩散及准直
（1）X射线的均整 靶材料为钨、铂金等，厚度要
典型的医用行波电子直线加速器
工作原理：脉冲调制器从外部电源获得能量并转换为脉冲宽度为 几微秒、电压几十千伏的脉冲，同时加到磁控制管（或速调管） 和电子枪。电子枪中的电子经阳极和阴极间的脉冲负高压（45kV 左右）的作用进入加速管。
与此同时，磁控管或 速调管经波导管将高 功率的微波送入加速 管，电子束被加速到 所需要的能量后，经 过偏转磁铁偏转，直 接引出（电子束治疗） 或打靶（X射线治疗）。
足以完全吸收入射的高能电子。 X射线均整器：4～20MV 范围
的X射线，使在治疗距离处得到大约 35～40cm大小的满足一定平坦度和 对称性要求的治疗用射野。均整器 常用铅制作。
（2）电子束的扩散 直接引出的电子束大约为直径
3mm的笔形束，必须经散射片将其 扩散到满足一定均匀性的治疗射野 范围。
散射片通常用铜或铅制成，其 厚度选择应使绝大多数电子被散射 而不是产生轫致辐射。
（3）准直器 X射线要经过两级准直才到达治
疗部位。 一级准直器位于加速管电子
引出窗口下、大小固定不变，为X射 线、电子束所共用。
二级准直器是可变的。
（四）束流的监测
电子经引出窗→（X线靶）→一级准直→均整或散射或扫描 的（X射线和电子束） →监测电离室→二级或三级准直器→ （电子线限光筒）→患者
驻波加速
驻波的产生 适当调节反射波的相位和速度，可以产生驻波。利用驻波来加速 电子的直线加速器称为驻波电子直线加速器。
t1时刻电子受到电场的作用向 前加速运动；t2时刻电场处处 为零，电子此时并不加速；t3 时刻电场正好反向，但电子已 经运动到它的后半周，又处于 加速电场作用下得到加速；t4 时刻电场由反向恢复到零，电 子不被加速。
ห้องสมุดไป่ตู้
在t1和t2时刻之间，由于电场由正向零变化（即幅值变小） 而相位不变，此时位于t1，t2间的电子仍然受着加速场的作 用而累增其能量，在其它时刻的电子也与此类似。
这种加速器由于利用了行波的反射波，因此功率消耗比 行波的要小，所以得到同样能量的加速器其长度可以进一步 缩短，这在医疗上是理想的，因此近年来有较大的发展，但 其制造工艺较复杂，成本较高。
• 这种直线加速器的漂移管长度 随能量Wn增大而加长，使 整个装置变得非常庞大.缩短加速器长度的途径是提高高 频电压的频率，第二次世界大战后，超高频微波技术的发 展，使之成为可能。
（一）加速原理
采用微波电场把电子加速到高能的装置。要求微波的相 位变化要与电子的速度同步匹配，即要求电磁波电场分量 的相位变化在电子到达时必须指向前进的方向。
三、电子直线加速器
电子直线加速器是利用微波电磁场加速电子并且具有直线运 动轨道的加速装置。
• 直线加速器是最早发明的一种谐振式加速器，人们为了克 服高压加速器所遇到的困难，探索了使带电粒子连续多次 通过一个电压不很高的加速电场来获得高能的方法。1928 年威德罗（Widroe）建成了第一个直线谐振加速器。
医用电子加速器
1932年提出。1937年，1MV Van de Graaff静电加速器； （美国）
1943年提出。1949年，20MV 感应加速器；（高能X射线， 高能电子束）（美国）（我国70年代初）
1944年提出。70年代初，22MeV 回旋加速器。（瑞典） 1946年提出。1952年，8MV 直线加速器。（英国）（我国 78年）
如果波的移动速度和电子的运动速度一致，那么电子将持 续受到电场的加速。但由于这种波的传播速度（相速度）大 于电子的运动速度，为此必须将波速减慢。在波导管内加上 许多圆盘状光栏，改变圆盘间的距离可以改变波的传播速度 （相速度）。
这种以圆盘光栏为负荷来减慢行波相速的波导管称为“盘荷波导 管”。在开始阶段，由于电子的速度较小，因此间距小些，使波 的传播速度慢些，随着电子速度的增加，慢慢增加间距，使波速 也随之加快并到达光速，之后保持间距不变。这种波称为行波， 利用这种波加速电子的加速器称为行波电子直线加速器。