近距离放疗剂量学基础
立体定向放射外科治疗的物理剂量学
立体定向放射外科治疗的物理剂量学第一节物理剂量学基础一，设计思想及相关技术的比较手术不用刀、无血无创杀灭肿瘤是医学界多年的愿望，曾做过各种探索。
居里发现放射性镭后有了契机，逐渐向此宿愿逼近。
1.近距离后装。
直接放入小放射源杀灭肿瘤，但需有腔道或有插植将源植入瘤内，病变边缘处剂量梯度小。
已有90余年的历史。
2.术中放疗（IORT）。
将病变暴露，直接从外面单次照射大剂量，剂量分布好，但绝对有创。
已有80多年的历史。
3.普通外照射。
在固定野射线路径内好坏细胞一起杀，仅利用正常组织放射敏感性差些，较易恢复，并使之受量小些，展开持久拉锯战。
4.多叶光栅、适形照射、交角照射等。
保护正常组织更多些，但在射线路径内的分散度仍不够。
5.SRS。
单次或分次立体定向放射外科采用空间立体会聚多弧非共面围歼病变，躲避重要器官，靶外剂量能最大限度地分散开，最好地实现了临床剂量学的原则，是变革性的大改进。
二，物理学特性（一）带电粒子的SRS。
利用回旋加速器产生的质子、氦核等离子在穿过的组织中产生的Bragg峰，用2~4个固定野交角照射，可获得理想的剂量分布。
可选择能量及旋转吸收体的厚度等，适用于不同深度和大小的肿瘤。
（二）γ刀的SRS。
（三）加速器的SRS（X刀）。
X刀在技术可分为：①Buenos Aires技术（阿根廷）。
始于1983年，当时用10MV加速器，坐椅式立体定向架，可沿导轨前后旋转，水平转轴通过固定头架的等中心，此等中心与加速器要架左右的旋转中心重合，多用床实现精确的多弧非共面等中心治疗。
准直筒直径为5~30mm或更大，病变中心与系统等中心重合。
②Heidelberg技术（德国）。
始于1984年，当时用4MV的加速器，属Couch Mount 型，对加速器机架和治疗床的等中心误差不做纠正，准直筒为4~40mm或更大，可做多弧非共面旋转治疗，TPS的典型设计是每个等中心11个弧。
③JCRT技术（美国）。
始于1985年，当时在6MV加速器上，用BRW头环固定头部。
宫颈癌的后装放射治疗
宫颈管内照射剂量不宜过大，以避免 直肠、膀胱受量过高。宫颈管“A”点 的剂量以不超过1500cGy为宜，阴道 放射源给“A”点剂量剂量 2000~3000cGy，但阴道放射源要避免 排列过于集中，使剂量分布尽量均匀。
其他妇科肿瘤的后装治疗
①子宫内膜癌：后装技术的应用为子宫内膜癌
后装治疗的实施步骤
①选定的施源器进行消毒 ②患者躺在妇科检查床上取截石位，窥阴器将引导扩张，
对阴道进行灌洗。 ③将选定好的施源器放入患者治疗部位并用纱条固定好 ④在模拟定位机上，通过透视确认施源器的确切位置 ⑤将拍摄好的定位片传输至后装治疗计划系统 ⑥患者推入治疗室将施源器与后装治疗机接通，工作人员
腔内近距离治疗的方法
对所有子宫完整的子宫颈患者，腔内近距离放疗 都是必须的组成部分。
通过宫腔内管和阴道施源器实施。
与外照射联合时，通常在放疗的后半程启用。
后装腔内近距离治疗的方法很多，一般情况下， 每周1-2次，每周“A”点剂量在5-10Gy，“A”点 的总剂量在35-45Gy，整个疗程外照射加腔内放疗 因临床分期、肿瘤大小的不同而异，一般总剂量 在75-90Gy。
曼彻斯特系统
基于巴黎系统发展起来的，使用中等强的放射源，宫腔 源、阴道源强度各为15-25mgRa。该系统提出了剂量 计算改用照射量（伦琴）来描述。照射每次约72小时， 间隔1周，总治疗量为8000R。
至今A、B点概念仍广泛使用。 （按解剖位置确定A点位宫 颈口上2cm，宫轴线旁2cm 的位置；B点为过A点横截 面并距宫腔轴线5cm的位置）
巴黎系统
使用低强度放射源连续照射。宫腔源强度约1016mgRa，阴道使用三个独立的源容器，一个在宫 颈口，另外两个分别紧贴两侧阴道穹窿。所有源 的总强度约为40-70mgRa，总治疗时间为6-8天。
放射治疗物理学
第四章复习思考:1、照射量、比释动能、吸收剂量的定义照射量：高能光子在质量为dm的空气中释放出来的全部次级电子（负电子和正电子）完全被空气阻止时，在空气中所产生的任一种符号的离子总电荷的绝对值dQ与dm的比值。
X=dQ/dm比释动能（kinetic energy released inmaterial）：指不带电电离粒子在质量dm的介质中释放的带电粒子的初始动能之和，Κ =d E t r / d m吸收剂量（absorbed dose）：电离辐射在和物质的相互作用过程中，给予质量为d m的物质的平均授予能量d E，即D=dE/dm2、三者的适用范围，及相互关系照射量（X）：是用来度量X射线或γ射线在空气中电离能力的物理量。
比释动能：适用于间接电离（光子、中子等）、任何介质吸收剂量：适用于任何类型的电离辐射（光子、中子、电子束等）和任何介质，是辐射效应中最重要的度量单位各辐射量之间的关系1）、照射量X和空气比释动能K关系X=K·e/w·(1-g); e:电荷1.6X10-19C；w:空气中平均电离功33.97J/C；g:比释动能中辐射部分所占份额2）、比释动能K和吸收剂量D关系在电子平衡时D=K·（1-g）建成区内D<K,保护了患者皮肤；平衡区内，D略大于K3）、空气吸收剂量和照射量关系Da=X·W/e3、高能光子在介质中产生吸收剂量的过程高能光子在介质中的能量转移和吸收两个步骤：1）、高能光子和物质核外电子作用，全部或部分能量转移给次级电子。
用比释动能度量。
2）、大部分次级电子在它运动经迹上继续和介质中的核外电子作用，使其电离或激发，能量被介质吸收。
用吸收剂量度量4、吸收剂量测量的基础第六章1、什么是源射线、散射线？它们的范畴是什么？原射线：电子打靶或放射源直接产生原始光子，穿透过程没有碰到任何介质。
散射线：包括①原射线与准直系统相互作用产生的散射线；②原射线和穿过准直器和挡块的漏射线和模体相互作用产生。
近距离放射治疗 (2)2
剂量不可能均匀，近源处剂量高，随距离增加 剂量快速下降。
不同放射源在水中随径向距离的
百分深度剂量变化
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位和固定，进一步提高了医疗质量； 由于有很好的防护屏蔽的条件，放射源的强度可以大大提高，可达
十居里左右，明显缩短了每次的治疗时间，减轻了病人的痛苦。
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后装机的种类
按放射源在治疗时的传送方式，可分为手动后装和遥控 后装。
按放射源在治疗时的运动状态可分为固定式、步进式、 摆动式等。
相对增加源 在插植区边缘驻留位的驻留时间、减少中心部位的驻留时间， 以使得步进源的驻留点保留在临床靶区内。该系统是在巴黎系统的基础上 发展和建立起来的，因此仍要严格按照巴黎系统的布源规则，仅在选择放 射源长度方面有所不同，放射源驻留长度要略短于靶区长度，AL=L-10mm 。通过优化计算，基准点剂量率与参考剂量率的关系仍维持RD=0.85BD。
按剂量率的划分，可分为低剂量率(0.4～2Gy/h)、中剂 量率(2～12Gy/h)和高剂量率(>12Gy/h)。
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后装技术
所谓后装技术就是把空载源容器 (硬管状、软管状或针状)放置在合适的 位置，然后在有防护屏蔽的条件下利用 机械控制的方法将放射源输入源容器进 行放疗的技术。
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后装技术的优点
明显减低了医务人员所受的放射性照射； 由于放置施源器时不受时间限制，医生可以根据需要精细地进行摆
第八章近距离放射治疗
肿瘤放射治疗学备课笔记（讲稿）内容教师班级时间第九章近距离放射治疗近距离治疗(brachytherapy)是与远距离治疗(teletherapy)相对而言，brachy(近或短)及tele(远)均来源于希腊文。
远距离治疗是指外照射，即通过人体体外的照射，如钴-60远距离治疗，电子直线加速器的高能X线及电子束治疗等。
近距离治疗主要有腔内(intracavitary)、管内(intralumenal)、组织间(interstitial)、术中(intraoperative)和模(mould)治疗五种，即4I+1M。
第一节近距离放射治疗的历史1898年居里夫妇发现放射性元素镭。
1901年物理学家贝克勒尔意外受到镭的灼伤后，居里夫人将一小管镭盐交给Danlos，建议用于肿瘤治疗。
1904年，Danlos应用表面施用器将镭用于治疗皮肤病变，从此开创了镭疗的新纪元。
1905年进行了世界上第一例镭针插植。
1906年，Oudin首次阐述了剂量率效应，Beclere提出射线量值对疗效的主导作用。
1911年，提出用毫克镭(mgRa)作为放射性强度单位。
1913年，镭首次用于宫颈癌的治疗，奠定了腔内放疗的基础。
1921年，Sievert提出点源、线源的剂量计算公式，著名的Sievert积分公式一直沿用至今。
1930年，英国Paterson及Parker建立了Manchester系统，描述了插植规律、剂量学及计算方法，组织间照射得到迅猛发展。
1931年，Forssel首次提出以希腊文Brachtherapy代表近距离治疗。
1934年他们提出了更为严谨的布源规范和照射数据表，一直沿用至今。
20世纪50年代，外照射发展很快(60Co及电子直线加速器)，其防护上的优势及深度剂量高，使近距离治疗的发展受到一定影响。
但同期，美国纪念医院的Henschke提出了后装技术并建议用192Ir取代226Ra，改善了医护人员的防护和剂量分布，使近距离治疗获得了新生。
近距离放射治疗
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1
概念
当代近距离照射是一个比较广的概念，它包 括腔内和管内治疗、组织间治疗、手术中治 疗等。它主要是利用距离放射源越近处剂量 越高，从而提高放射源周围肿瘤的剂量，降 低正常组织剂量，从而提高肿瘤控制率。但 同时也由于剂量分布的不均匀，使得它很少 单独使用，多用于配合外照射，提高肿瘤剂 量。
8
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放射性粒子种植治疗
粒子种植治疗属于近距离治疗的范畴。包括 短暂种植治疗和永久种植治疗两种。短暂种 植治疗需要后装治疗机将放射性粒子传输到 肿瘤组织间，根据计划进行放疗，达到指定 时间后取出；永久种植治疗是通过术中或CT、 B超引导下，根据三维立体种植治疗计划， 利用特殊的设备直接将放射性粒子种植到肿 瘤靶区，放射性粒子永久留在体内。
会大大增加，提高了其对射线的敏感性。如果细胞
死亡超过细胞的新生，那么细胞的再增殖不再发生。
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12
血管介入放射治疗
血管内介入近距离治疗在近10年来迅速 发展，主要用于冠状动脉内近距离治疗
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13
近距离照射与外照射的区别在于：近 距离照射的放射源强度较小，治疗距 离较短，肿瘤局部剂量高，但与此同 时剂量分布不均匀；外照射的射线穿 透力强，能量高，可以利用各种技术 使其在肿瘤内达到较均匀的剂量分布， 但外照射的射线经皮肤、正常组织达 到肿瘤，正常组织受量相对比近距离 照射剂量高。两者联系：以外照射为 主，近距离照射为辅。
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2
常用的放射源：铯、钴、铱、碘、金。
腔内照射
照射方式
管内照射 组织间照射 放射性粒子植入
敷贴照射
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3
腔内和管内照射：主要使用Ir192，采用 后装技术，广泛用于鼻腔、鼻咽、口腔、 气管、食管、胆管、阴道、宫颈、宫体、 直肠等部位肿瘤的治疗
近距离放疗
• 阴道
• 直肠
• 乳腺
• 软组织肉瘤
血管内照射
• Vascular, endovascular or
intravascular brachytheray
• 是近年来用于治疗血管非肿瘤疾病，再狭
窄的热门技术。
再狭窄(RS, restenosis)
• 是经皮或经腔冠状动脉或动脉血管成型术
腔内照射剂量学
• 最主要用于宫颈癌，采用两组放射源施源器：一
是直接植入宫腔内（宫腔管），另一植入阴道内
（阴道容器）。
• 经典照射方法（三大剂量学系统）：斯德哥尔摩
系统、巴黎系统、曼彻斯特系统。
腔内照射-三大剂量学系统（1）
• 斯德哥尔摩系统：使用较高强度的放射源，分次
照射（一般是照射2-3次，间隔约3周）。宫颈管 内为串接的镭-226放射源，阴道容器为平的或弯 曲的源盒。
• 巴黎系统：使用低强度放射源连续照射（治疗时
间约3天）。宫颈管置源方法同前，而阴道源为3 个独立的容器，其中两侧阴道源紧贴在两侧的穹 隆，中间的正对着宫颈口。
腔内照射-三大剂量学系统（2）
• 曼彻斯特系统：从巴黎系统发展而来，根据宫腔
的不同深度和阴道的大小，分为长、中、短三种 宫腔管和大、中、小三种尺寸的阴道卵形容器。 主要强调：阴道源的分布要尽量宽；宫腔及阴道 源强度为不同的比例；对某些特定点（A点和B点） 的剂量要准确。
2-4 Gy/h 4-12 Gy/h >12 Gy/h
近距离放疗-分类
• 低剂量率近距离治疗（Low dose rate
brachytherapy LDR），
• 高剂量率近距离治疗（High dose rate
放射卫生学--剂量学基础
职业照射、医疗照射或公众照射，
包括 正常照射 和 潜在照射 。
豁 免
如果审管部门认为某项实践是正当
的，并确认该实践中的源满足豁免
准则，则可不要求按放射性工作单 位或场所进行管理。
豁免准则
1、被豁免实践或源对个人造成的辐射 危险足够低，以致再对它们加以管理是 不必要的
2、被豁免实践或源所引起的群体辐射 危险足够低，在通常情况下再对它们进 行管理是不值得的
若审管部门确认在任何实际可能的情况下下列 准则均能满足，则可不作更进一步的考虑而将 实践或实践中的源予以豁免
1、被豁免实践或源使任何公众成员一年内所 受的有效剂量预计为10μSv量级或更小，和 2、实施该实践一年内所引起的集体有效剂量 不大于约1人 Sv，或防护的最优化评价表明豁 免是最优选择
●
2、对于年龄在16～18岁的学徒工或学生
（1）年有效剂量不超过
（2）眼晶体年当量剂量不超过
6
mSv
50 mSv
（4）四肢和皮肤年当量剂量不超过 150 mSv
二、公众照射
1、关键人群组人员的照射水平限值
（1）年有效剂量不超过
（2）眼晶体的年当量剂量不超过 （3）皮肤的年当量剂量不超过
1 mSv
15 mSv 50 mSv
放射卫生学－－剂量学基础
目 录
1、放射性表征量： 放射性活度 2、辐射场量：粒子注量、能量注量 3、相互作用：阻止本领、衰减系数 4、辐射效应量：照射量、比释动能、吸收剂量 当量剂量、有效剂量、集体当量剂量、当量 剂量负担、待积当量剂量 5、辐射效应：确定性效应、随机性效应 6、剂量限制制度：防护目的、基本原则、剂量 限值
一、表征量-----放射性活度
某种核素的 放射性活度 定义为：
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4
近距离放疗的模式按剂量率大小划 分成以下几个区段和类别：
• 低剂量率(LDR)指参考点剂量率限定在 O．4～2Gy／h
• 中剂量率(MDR)为2~12Gy／h • 高剂量率(HDR)大于12Gy／h • 脉冲剂量率(PDR)指剂量率在1～3Gy／
h
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常用放射源
• 钴Co-60 • 铯Cs-137 • 铱Ir-192等 • 碘I-125 • 锎Cf-252
• 治疗分次剂量为4 000R，共治疗两次， 中间休息4～7天，A点剂量率约为57R ／h，阴道源对A点剂量贡献仅占总量 40％，B点剂量约为／4点的l／3等。
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纽约系统
• 计算机在临床剂量学的应用 使人们的注意力更多的转移 到靶区及邻周正常组织的剂 量监控上，纽约系统就是在 这一需求下发展起来的
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6
根据源的置放方式分为
• 有手工和“后装(afterloading)”两种方 式：
• 手工操作大多限于低剂量率和易于防护的 放射源；
• “后装”技术则是指先将施用器 (applicator)置放于接近肿瘤的人体天然 腔、管道或将空心针管植入瘤体，再导入 放射源的技术，多用于计算机程控近距离 放疗没备。
• 即元素的原子核释放辐射线的过程。这种 辐射以粒子形式，或者以电磁辐射形式， 甚至是二者兼而有之的形式发生。
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衰变与放射源的活度
• 衰变常数(λ) • 放射性衰变在数学上定义为单位时间内衰
变的原子数 • 放射源的活度(activity) 放射性物质的
活度定义为源在t时刻衰变率(decay： rate)，
肠点
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27
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密封源的外观活度
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放射活度的旧单位是居里(Curie)，符号Ci， 1 Ci=3．7×1010衰变／秒(decay／s,dps) 1 mCi=lO-3Ci=3．7×lO7dps lμCi=10-6Ci=3．7×104dps； 标准单位制下放射活度单位是贝克勒尔(Bq)， l Bq=1 dps=2．70×10-11Ci 或1 Ci=3．7 x 1010Bq=3．7×1O4MBq。 注：居里原定义为1克镭的衰变频率，最初 测定值为3．7×1010dps。而用现代仪器设备 测定的准确值是3．61×1010dps／克镭
第二章近距离放疗剂量学基础
• 潍坊市人民医院放疗科
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1
第一节 概 述
• 2010年是近距离放疗开展第110周年，在 过去的110年中近距离放疗作为放射治疗的 一个重要组成部分，涉及多种解剖部位癌 瘤的治疗，如皮肤、脑、头颈、眼、口腔、 食管、肺、乳腺、胰腺、胆管、软组织、 直肠、尿道、前列腺、妇癌(宫颈、宫体、 阴道、外阴)等
经典妇瘤(宫颈癌)剂量学及发展 妇癌腔内放疗可追溯到20世纪初 ，并于1920年分别在斯德哥尔摩
和巴黎镭疗中心形成系统
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•斯德哥尔摩系统 •曼彻斯特系统 •纽约系统
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22
斯德哥尔摩系统
• 斯德哥尔摩系统源强总量 10～140 mgRa，而巴黎系统 只有60 mgRa，所以前者治疗 时间每次1天，共两次，间隔 3周；而后者每次需要两天。
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• 剂量参考点与曼彻斯特系统类同
• A—B点分别称为参考点Ref和闭孑L淋 巴结区Obt；此外还定义了一系列的剂 量监控点(图2—2—3)：如左右宫体表 面UTE(L&R)、宫颈CVX(L&R)、VGl阴道 表面、VG2阴道粘膜下O．5cm、R1～R5 五个直肠监控点、BL1～BL2膀胱中 Foley导尿管中心和后表面Sc-乙状结
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施治技术可归纳为以下5种
• 腔内(intracavitary) • 管内(intraluminal) • 组织间植入(interstitial) • 术中(intraopera!：ive) • 体表敷贴(sufface mould)。
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3
• 接受近距离放疗的肿瘤患 者约占放疗病人总数的5 ％～10％左右，它独具的 物理剂量学及放射生物学 特点使其与其他肿瘤治疗 技术之间存在着互补关系。
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• 在我国，近距离放疗始于20世 纪40年代，由上海镭锭医院开 创了镭疗的先河。在随后的50 年中，基本上同步于国际上放 射源和设备的发展，但临床应 用主要限于妇癌治疗。
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近距离放疗的放射源
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近距离放疗的物量 单ຫໍສະໝຸດ 制和剂量计算整理课件12
放射性
• 1896年物理学家亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)首先发现了物质的放射性
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7
根据放射源在 人体置放时间的长短划界分为
• 暂时驻留(temporary dwell) • 永久植入(permanent
implantation)两大类
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8
• 永久植入尽管是一项传统技术，但由于在 治疗前列腺肿瘤方面颇为成功，以及源的 不断改进和更新，使其仍然占有一席。
• 特别是近几年，放射性粒子植入被外科医 生炒的火热。
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曼彻斯特系统
• 曼彻斯特系统则使用中等强度 的源，每次治疗需3天，曼彻斯 特系统因赶上了剂量单位的变 迁，那时已不再采用毫克镭小 时(mgRah)刻度剂量，而是改用 照射量(伦琴)来描述。
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• 曼彻斯特系统还确立了处方剂量点的 概念，并把它定义在相对施源器的解 剖结构上
• A-B点系统，它被广为采用并沿用至今
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• 半衰期(HVL)和平均寿命(Ta) 放射性物质的半衰期T1/2定义 为放射活度或放射性原子数
量衰减到初始值之半所需用
的时间，
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放射性核素的质
• 放射性核素射线的质量用核 素符号、半衰期和辐射线的 平均能量三要素表示。如钴 Co-60的HVL=5．24年，γ 辐 射线平均能量为1．25MeV。
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源的强度
• 单位活度的放射源在单位距离处的 剂量率
• 源的强度与源的活度是两个既有关 联性，又有区别的概念，历史上居 里(Ci)曾作为源强的单位，源强越 强、居里数值大，体现在单位时间 衰变的次数也高
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近距离放疗的剂量学系统 和施治技术
• 妇瘤腔内照射剂量学系统
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