X射線劑量學(xué)課件

一：核物理的基本知識(shí)

二：X（r）線射野劑量學(xué)

三：近距離治療

四：三維物理和治療計(jì)劃X射線劑量學(xué)

一、核物理的基本知識(shí)

1、原子的基本結(jié)構(gòu)：

X射線劑量學(xué)一、核物理的基本知識(shí)2、放射性

1）原子核衰變：

a)

α衰變： b）

β衰變： c）

γ躍遷： 2）放射性衰變公式：X射線劑量學(xué)一、核物理的基本知識(shí)3、電離輻射與物質(zhì)的相互作用X（γ）射線與物質(zhì)相互作用的主要過程：：a）光電效應(yīng)，b）康普頓散射，c）電子對(duì)效應(yīng)X射線劑量學(xué)2.InteractionsofionizingradiationX射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.2.1光電效應(yīng)光子與原子相互作用，使軌道電子逃逸，成為光電子在這個(gè)過程中,光子全部的能量hv傳遞給軌道電子。逃逸光電子的動(dòng)能為hv-EB,其中EB為電子的結(jié)合能。此類相互作用發(fā)生于K,L,M,或N層電子X射線劑量學(xué)PhotoelectriceffectX射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation光電效應(yīng)發(fā)生的能量條件是：入射光子的能量必須等于或大于軌道電子的結(jié)合能。光電效應(yīng)的發(fā)生幾率與物質(zhì)的原子序數(shù)的4次方成正比，與入射線波長(zhǎng)的3次方成正比即與光子能量的3次方成反比。X射線劑量學(xué)康普頓效應(yīng)

X射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.2.2Comptoneffect在康普頓效應(yīng)過程中,光子與外層電子相互作用（自由電子）。自由的含義是相對(duì)入射光子能量，電子結(jié)合能可忽略不計(jì)。此過程中，電子獲得部分能量，并以角度θ發(fā)射出入射光子失去部分能量,后以角度φ散射。

X射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.2.3PairProduction由于電子的靜止能量等于0.51MeV,因此產(chǎn)生一對(duì)正、負(fù)電子所需的最小能量是1.02MeV。設(shè)ε＋、ε－分別表示正、負(fù)電子的動(dòng)能，由能量守恒定律，得正、負(fù)電子的動(dòng)能并不一定相等，其能量是從0到最大值為E=hv－2m0c2的連續(xù)能譜。X射線劑量學(xué)PairproductionX射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.2.3PairProduction

光子能量大于1.02MeV此過程中，光子與與原子核周圍的電磁場(chǎng)發(fā)生強(qiáng)烈的作用。并產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子。X射線劑量學(xué)一、核物理的基本知識(shí)1X射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.3除上述三種主要相互作用過程外，與輻射防護(hù)相關(guān)的其它過程是相干散射和光核反應(yīng)。2.3.1相干散射射線與物質(zhì)相互作用而發(fā)生干涉的散射過程稱為相干散射，也稱為瑞利散射。入射光子被原子的內(nèi)殼層電子吸收并激發(fā)到外層高能級(jí)上，遂即又躍遷回原能級(jí)，同時(shí)放出一個(gè)能量與入射光子相同，但傳播方向發(fā)生改變的散射光子。實(shí)際上就是x線的折射。是光子與物質(zhì)相互作用中唯一不產(chǎn)生電離的過程X射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation2.3.2光核作用即光子與原子核作用而發(fā)生的核反應(yīng)。這是一個(gè)光子從原子核內(nèi)擊出數(shù)量不等的中子、質(zhì)子和γ光子的作用過程。對(duì)不同物質(zhì)只有當(dāng)光子能量大于該物質(zhì)發(fā)生核反應(yīng)的閾能時(shí)，光核反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。其發(fā)生率不足主要作用過程的5%。光核反應(yīng)在診斷射線能量范圍內(nèi)不可能發(fā)生，在醫(yī)用電子加速器等高能射線的放療中發(fā)生率也很低。X射線劑量學(xué)2.Interactionsofionizingradiation總結(jié)（入射光子的能量hv、結(jié)合能Ei）hv<Ei相干散射hv≥Ei光電效應(yīng)hv>>Ei康普敦效應(yīng)hv≥2mec2電子對(duì)效應(yīng)hv很高光核反應(yīng)總減弱系數(shù)X射線劑量學(xué)三種主要效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)空間X射線劑量學(xué)一、核物理的基本知識(shí)X（γ）射線與物質(zhì)相互作用的特點(diǎn)：1）

X（γ）光子不能直接引起物質(zhì)原子電離或激發(fā)，而是首先把能量傳遞給帶電粒子；2）

X（γ）光子與物質(zhì)的一次相互作用可以損失起能量的全部或很大一部分，而帶電粒子則是通過許多次相互作用逐漸損失其能量；3）

X（γ）光子束入射到物體時(shí)，其強(qiáng)度歲穿透物質(zhì)厚度近似呈指數(shù)衰減，而帶電粒子有確定的射程，射程之外觀察不到帶電粒子。X射線劑量學(xué)

臨床上相同質(zhì)量厚度的三種組織對(duì)X（γ）射線不同的能量吸收差別。1）對(duì)于60--150kev低能X射線，骨的吸收比肌肉和脂肪的高得多。2）對(duì)于150--250kev低能X射線，骨的吸收比肌肉和脂肪的高。3）對(duì)于鈷-60γ射線和2—22Mv高能X射線，單位厚度的骨的吸收仍然比肌肉和脂肪的高4）對(duì)于22--25MV的高能X射線，骨的吸收比肌肉和脂肪的稍高。一、核物理的基本知識(shí)X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)一、核物理的基本知識(shí)帶電粒子與物質(zhì)的相互作用方式包括：1）

與核外電子發(fā)生非彈性碰撞(釋放釋放出特征X射線或俄歇電子）；2）與原子核發(fā)生非彈性碰撞（軔致輻射）；3）與原子核發(fā)生彈性碰撞；4）與原子核發(fā)生核放應(yīng)。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)

1、幾個(gè)基本概念：

1）源皮距（SSD）：放射源到模體表面照射野中心的距離2）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3）源瘤距

（STD）：放射源沿射野中心到腫瘤內(nèi)所考 慮的點(diǎn)的距離4)參考點(diǎn)：一般以射野中心軸上某一深度點(diǎn)為劑量計(jì)算和測(cè)量的參考點(diǎn)X射線劑量學(xué)放射源(source,S)：沒有特別說明的情況下一般規(guī)定為放射源前表面的中心，或產(chǎn)生輻射的靶面中心。射野中心軸(centralaxe)：射線束的中心對(duì)稱軸線。臨床上一般用放射源穿過照射野中心的連線作為射野中心軸。Section1BasicconceptsinphysicsofradiationtherapyX射線劑量學(xué)照射野(fieldsize)：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(幾何射野）。臨床劑量學(xué)中規(guī)定模體內(nèi)50%同等劑量曲線的延長(zhǎng)線交于模體表面的區(qū)域定義為照射野的大小。Section1BasicconceptsinphysicsofradiationtherapyX射線劑量學(xué)參考點(diǎn)(referencepoint)：規(guī)定模體表面下射野中心軸上某一點(diǎn)作為劑量計(jì)算或測(cè)量參考的點(diǎn)，表面到參考點(diǎn)的深度記為d0。400KV以下X射線，參考點(diǎn)取在模體表面（d0=0），對(duì)高能X射線或射線，參考點(diǎn)取在模體表面下最大劑量點(diǎn)位置（d0=dm），該位置隨能量變化并由能量確定。源皮距（source-surfacedistance,SSD）：放射源到模體表面照射野中心的距離。Section1BasicconceptsinphysicsofradiationtherapyX射線劑量學(xué)放射治療物理學(xué)有關(guān)的名詞X射線劑量學(xué)放射治療物理學(xué)有關(guān)的名詞臨床放射治療所指的照射野的概念分為兩種，即物理學(xué)或劑量學(xué)意義的照射野，幾何學(xué)意義的照射野。前者是指在體模表面或特定體模深度平面上，在輻射照射范圍內(nèi)，50％等劑量線所包絡(luò)的區(qū)域。后者是指射線束準(zhǔn)直器相對(duì)輻射源，在垂直于射線軸方向上，距離源特定距離處的平面上的投影。通常幾何射野與物理射野需要保持重合。X射線劑量學(xué)放射治療物理學(xué)有關(guān)的名詞參考點(diǎn)：規(guī)定模體表面下射野中心軸上某一點(diǎn)作為劑量計(jì)算或測(cè)量參考的點(diǎn)，表面到參考點(diǎn)的深度記為d0。400KV以下X射線，參考點(diǎn)取在模體表面（d0=0），對(duì)高能X射線或射線，參考點(diǎn)取在模體表面下最大劑量點(diǎn)位置（d0=dm），該位置隨能量變化并由能量確定。源皮距（source-surfacedistance,SSD）：放射源到模體表面照射野中心的距離。源瘤距（source-tumordistance,STD）：放射源沿射野中心軸到腫瘤內(nèi)所考慮點(diǎn)的距離。源軸距（source-axisdistance,SAD）：放射源到機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸或機(jī)器等中心點(diǎn)的距離。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)組織的替代材料（tissuesubstitutes）:實(shí)際測(cè)量中常用的是水模體。此外還有有機(jī)玻璃和聚苯乙烯。

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1）對(duì)于中高能X射線來說，對(duì)水的等效厚度為：

如1cm有機(jī)玻璃相當(dāng)于1.148cm的水。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)2）對(duì)于低能X射線，光電效應(yīng)占主要，兩種材料的等效公式如下：其中，Z為有效原子序數(shù)。如1cm有機(jī)玻璃相當(dāng)于0.79cm的水3）對(duì)于高能X射線，電子對(duì)效應(yīng)占主要，兩種模體等效公式如下：如1cm有機(jī)玻璃相當(dāng)于1.05cm水X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)4）對(duì)于電子束，模體材料通過以下公式等效：如AAPMTG25號(hào)報(bào)告中給出了在18MeV電子束下1cm有機(jī)玻璃約相當(dāng)于1.115cm水。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1）照射量：

X＝dQ/dm2）吸收劑量：

3）比釋動(dòng)能

4）電子平衡條件

X射線劑量學(xué)2、百分深度劑量（PDD）：1）定義： 射野中心軸上某一深度d處的吸收劑量率Dd與參考點(diǎn)深度d0處劑量率Dd0的百分比 二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)

百分深度量圖例：

二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)建成效應(yīng)：

從表面到最大劑量深度區(qū)域稱為劑量建成區(qū)域， 此區(qū)域內(nèi)，劑量隨深度的增加而增加，高能射線一般 都有建成區(qū)域存在。影響建成區(qū)劑量因素：1、DavidEM.Dosebehindvariousimmobilizationandbeam-modifyingdevices.IntJRadiatOncolBiolPhys,1995,32(3):1193-11972、DoracyPF,JohnJ,NapoliBSEE,etal.Effectsofbeammodifiersandimmobilizationdevicesonthedoseinthebuild-upregion.IntJRadiatOncolBiolPhys,1994,30(1):211-219 二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)3、對(duì)百分深度劑量的影響：1）百分深度劑量隨射線能量變化；2）射野面積和形狀對(duì)百分深度劑量影響3）源皮距對(duì)百分深度劑量的影響：X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1）百分深度劑量隨射線能量變化X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)2）面積/周長(zhǎng)比法：

設(shè)矩形野的長(zhǎng)、寬分別為a,b；方形野的邊長(zhǎng)為s，根據(jù)面積/周長(zhǎng)比相同的方法有：X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)3）不同源皮距的修正：兩百分深度劑量比，稱為F因子。F為源皮距，dm為最大百分深度劑量處的源距。D為某點(diǎn)的源距。對(duì)于低能X射線，一般用(F+1)/2代替F因子。近似將一種源皮距的百分深度劑量換算為另一種源皮距的百分深度劑量。

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)3、組織體模比和組織最大劑量比： 定義：模體中射野中心軸上任意一點(diǎn)的劑量率與空間同一點(diǎn)模體中射野中心軸上參考深度(t0)處同一射野的劑量率之比X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1）組織體模比和組織最大劑量比圖例：d0d水面水面X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)2）組織最大劑量比與百分深度劑量的關(guān)系其中：f=SSD,FSZd=FSZ*(f+d)/f,FSZm=FSZ*(f+dm)/fX射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)4、射野輸出因子和模體散射因子 1）射野輸出因子定義（Sc）： 射野在空氣中的輸出劑量率與參考射野（一般為10cm*10cm）在空氣中的輸出劑量率之比。此處定義的射野輸出因子就是準(zhǔn)直器散射因子Sc2）模體散射因子（Sp）定義： 射野在模體內(nèi)參考點(diǎn)（一般在最大劑量點(diǎn)）深度處的劑量率與準(zhǔn)直器開口不變時(shí)參考射野（10cm*10cm）在同一深度處劑量率之比。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)總散射校正因子（ＳC,P）：準(zhǔn)直器和模體的散 射線造成的總散射校正因子。 Sp（FSZ）＝ＳC,P/OUF=ＳC,P/ScX射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)5、射野平坦度和對(duì)稱性：

描述射野劑量分布特性的一個(gè)重要指標(biāo)1）射野平坦度：在等中心處（位于10cm模體深度下）或標(biāo)稱源皮距下10cm的模體深度出，最大射野L的80%寬度內(nèi)最大、最小劑量偏離中心軸劑量的百分?jǐn)?shù)m。射野平坦度應(yīng)好于3%。2）射野對(duì)稱性：取偏離中心軸對(duì)稱兩點(diǎn)的劑量率的差值與中心軸上劑量率的比值的百分?jǐn)?shù)稱為射野的對(duì)稱性。其大小應(yīng)不超過3%，X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)光子束照射野均勻性范圍的確定

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)半影：1）幾何半影：源具有一定的尺寸，被準(zhǔn)直器限束后，射野邊緣的點(diǎn)分別受到面積不等的源的照射，產(chǎn)生由高到低的劑量漸變分布；2)穿射半影：即使是點(diǎn)狀源，由于準(zhǔn)直器端面與邊緣射線不平行，使射線穿透厚度不同，也造成劑量漸變分布；3）散射半影：由于在射野邊緣，組織中的散射線小于其他點(diǎn)的散射線的貢獻(xiàn)，射野邊緣離射野中心軸越遠(yuǎn)，散射線劑量越少。散射半影無法消除。以上統(tǒng)稱為物理半影。X射線劑量學(xué)Cobalt-60unitsX射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)6、處方劑量計(jì)算

1）處方劑量：確認(rèn)的射野安排，欲達(dá)到一定的靶區(qū)（或腫瘤）劑量DT，換算到標(biāo)準(zhǔn)體模內(nèi)每個(gè)使用射野的射野中心軸上最大劑量點(diǎn)處的劑量Dm，單位為cGy.X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)2）加速器劑量率標(biāo)定： 當(dāng)使用射野的最大劑量點(diǎn)處的劑量Dm(如使用直線加速器)或劑量率（如鈷-60治療機(jī)）是以參考射野10×10cm的劑量Dm或劑量率標(biāo)定。 對(duì)加速器，一般在SSD或SAD處，標(biāo)定1cGy=1MU，MU為加速器劑量?jī)x上的監(jiān)測(cè)跳數(shù)。對(duì)鈷-60治療機(jī)，認(rèn)為劑量率穩(wěn)定，處方劑量通過SSD或SAD處的劑量率表示表示成時(shí)間，單位為s。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)加速器劑量計(jì)算公式：

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)3）等距離（SSD）照射（通常SSD=100cm）：當(dāng)標(biāo)定的刻度為1MU=1cGy時(shí)，有靶區(qū)劑量DT計(jì)算處方劑量Dm，單位為MU，式中FSZ為表面射野大小，F(xiàn)SZ0為等中心處的射野大小，二者的關(guān)系為FSZ=FSZ0（SAD/SSD），如果射野輸出因子OUF在SAD測(cè)量，同時(shí)，SSD=SAD時(shí)，則式中的FSZ=FSZ0。SSD因子則表示為X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)式中SCD為校準(zhǔn)測(cè)量時(shí)源到電離室中心的距離，如果測(cè)量是在標(biāo)稱源皮距處進(jìn)行，則SSD因子=1X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)4）等中心照射：

一般用TMR值，如果加速器測(cè)量仍按上述方法校準(zhǔn)，則SAD技術(shù)的處方劑量Dm由下式計(jì)算：X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)

式中SAD因子定義為：（其中，SCD為源到電離室中心的距離）X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)例1：能量為8MV的X射線，加速器劑量?jī)x在SSD=100cm，dm=2cm處，10cm×10cm射野，校準(zhǔn)為1MU=1cGy,若一個(gè)患者的腫瘤深度d=10cm，用15cm×15cm射野，SSD=100cm，求每次腫瘤劑量給200cGy時(shí)的處方劑量Dm？若SSD=120cm,（其他條件不變）求Dm？（PDD(d,15cm*15cm)=72.65,Sc(15*15)=1.025,Sp(15*15)=1.011）X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)例2：對(duì)于鈷－60（SSD=80cm)，一個(gè)患者的腫瘤深度d=8cm，用15cm×15cm射野，SSD=100cm，10cm×10cm射野求每次腫瘤劑量給200cGy時(shí)的在d=0.5cm處的劑量率為130cGy/min(SSD=80cm處），給予腫瘤劑量為200cGy，求處方劑量Dm？（PDD(8,15cm*15cm,SSD=100cm)=68.7%Sc(12*12)=1.012,Sp(15*15)=1.014X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)7、楔形因子： 楔形因子（Fw）定義為加和不加楔形板時(shí)射野中心軸上某一點(diǎn)劑量率之比：楔形板不僅改變了平野的劑量分布，也使射野的輸出劑量率減少X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)楔形角定義：按照ICRU50號(hào)報(bào)告，楔形板對(duì)平野劑量的修正作用，用楔形角表示。在體模內(nèi)射野的L/2距離范圍內(nèi)即射野的一半內(nèi)，在參考深度處的等劑量曲線上，與射束軸等距離的兩點(diǎn)的連線與射束軸垂線的夾角即為楔形角

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)楔形角定義示意圖：L/2LL/4L/4AA’’”’A’BB’α參考深度X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)楔形板臨床應(yīng)用的相應(yīng)計(jì)算公式：（a)

兩楔形野交角照射：（θ為兩楔形野中心軸的交角）

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)B)用楔形板作補(bǔ)償：其中θ為組織斜面入射角，K依賴于射線質(zhì)，如對(duì)8MV光子線，K＝0.466（SL75型直線加速器），對(duì)鈷60，K＝0.389。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)C)兩楔形野對(duì)穿與一平野構(gòu)成三野照射

C=Arctg(2×PDD2×PDD3/(PDD2+PDD3)×PDD3)腫瘤劑量比為1：0.5:0.5，則三野劑量比為：M1=1.0M2=PDD1/(2×FW×PDD2）M2=PDD1/(2×FW×PDD3）X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1）一楔合成由楔形野和開野可合成任意角度的楔形野。但照射時(shí)間長(zhǎng)。2）動(dòng)態(tài)楔形板由獨(dú)立準(zhǔn)直器運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué) 楔形板在臨床上適用主要有三個(gè)方面：X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)加入楔形板后，楔形野的百分深度劑量等于相同大小射野的不加楔形板時(shí)平野的百分深度劑量PDD平與楔形因子Fw之比。X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)人體曲面和組織不均勻性1、均勻模體和人體之間的差別

組織不均勻性對(duì)劑量分布的影響：A）改變?cè)渚€和散射線的分布；B)改變次級(jí)電子的注量分布；X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)肺組織X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)1、氣腔2、金屬（背向散射）（1）EricE.Klein,M.S.,LEEMChin,D.SC.,etc.,Theinfluenceoftheaircavitiesoninterfacedosesforphotonbeams,Int.J.radiationOncologyBiol.Phys.,Vol.27,pp.419-427（2）T.A.Mian,PH.D,M.C.VanPuttenJr.,D.D.S.,etc.,Backscatterbone-titaniuminterfacefromhigh-ennergyXandgrammarays,Int.J.radiationOncologyBiol.Phys.,Vol.13,pp.1943-1947

X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)食管支架X射線劑量學(xué)二、X（r）線射野劑量學(xué)2、人體曲面的校正（1）

組織空氣比或組織最大劑量比方法（2）

有效源皮距方法（3） 同等劑量曲線移動(dòng)法3、

組織補(bǔ)償 （1）

組織填充物(Bolus)（2）

組織補(bǔ)償器(楔形板）X射線劑量學(xué)1、近距離照射劑量學(xué)的基本特點(diǎn)：

2、放射源的校準(zhǔn)3、放射源周圍的劑量分布：4、腔內(nèi)照射劑量學(xué)5、組織間照射劑量學(xué)6、管內(nèi)照射劑量學(xué)三：近距離治療

X射線劑量學(xué)三：近距離治療

近距離照射分為：

（1）腔內(nèi)照射（intracavitaryirradiation）（2）組織間插植照射（interstitialirradiation）（3）管內(nèi)照射（intraluminalirradiation）（4）表面施源器照射（surfaceapplication）X射線劑量學(xué)三：近距離治療

1、近距離照射劑量學(xué)的基本特點(diǎn)：1）平方反比定律X射線劑量學(xué)三：近距離治療

2）廣泛采用的劑量學(xué)系統(tǒng)（包括放射源分布規(guī)則，放射源類型，強(qiáng)度，應(yīng)用方法等）A）曼徹斯特系統(tǒng)（ManchesterSystem）B）巴黎系統(tǒng)（ParisSystem）C）斯德哥爾摩系統(tǒng)（Stockholmsystem）3）劑量率效應(yīng) 劑量率為0.4—2Gy：低劑量率照射 劑量率為12Gy：高劑量率照射 介于兩者之間：中劑量率照射

X射線劑量學(xué)三：近距離治療2、放射源的校準(zhǔn)：

1）放射源強(qiáng)度的表示方法（空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度）2）放射源的校準(zhǔn)：M：經(jīng)溫度氣壓校準(zhǔn)后的讀數(shù)，為電離室對(duì)放射源的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子，電離室劑量梯度修正因子，為環(huán)境散射因子，d為測(cè)量距離，t為測(cè)量時(shí)間因子X射線劑量學(xué)三：近距離治療X射線劑量學(xué)三：近距離治療放射源周圍劑量學(xué)特點(diǎn)：A)點(diǎn)源遵守平方反比定律B)線源在近源處時(shí)劑量衰減大于平方反比，在距源大于2倍線源長(zhǎng)度時(shí)基本遵循平方反比定律（徑向）影響因素：輻射路徑不同斜過濾效應(yīng)C）基本不受能量影響D）基本不使用“均勻性”概念E）現(xiàn)代近距離照射，基本采用后裝技術(shù)。

X射線劑量學(xué)三：近距離治療傳統(tǒng)的放射源周圍劑量計(jì)算：放射源強(qiáng)度；照射率常數(shù)；照射量－吸收劑量轉(zhuǎn)換因子；組織衰減因子；幾何因子；放射源和壁材料濾過因子

X射線劑量學(xué)三：近距離治療放射源周圍劑量計(jì)算原則：應(yīng)用參數(shù)以直接實(shí)測(cè)為主，或者根據(jù)特定的放射源幾何參數(shù)計(jì)算X射線劑量學(xué)三：近距離治療X射線劑量學(xué)三：近距離治療2）放射源的定位（常采用X射線照像技術(shù)）：步驟:A)根據(jù)臨床要求，按照特定的劑量學(xué)系統(tǒng)的布源規(guī)則，確定放射源的幾何排列B)按規(guī)則將施源器或源導(dǎo)管插植入靶區(qū)，然后防入假源（dummysource），經(jīng)X射線照像后，得到模擬實(shí)際照射時(shí)源在靶區(qū)內(nèi)的幾何排列。C)根據(jù)源的幾何位置，計(jì)算劑量分布，選擇最佳方案后換以真源實(shí)施照射。X射線劑量學(xué)三：近距離治療常用放射源定位技術(shù)：1）正交技術(shù)：（等中心條件下兩張互相垂直影像片）2）立體-平移技術(shù)（同一方向下中心相距一定距離的影像片）3）立體變角技術(shù)（等中心條件下相隔一定角度下的影像片）X射線劑量學(xué)三：近距離治療放射源定位誤差：由于放射源周圍劑量的高梯度變化，微小的幾何誤差會(huì)產(chǎn)生很大的劑量誤差。1)影像的幾何誤差較小，但拍攝和投影的誤差可能較大。2)正交技術(shù)的誤差要小于立體-平移技術(shù)和立體變角技術(shù)3)立體-平移技術(shù)和立體變角技術(shù)側(cè)位影像質(zhì)量好于正交技術(shù)X射線劑量學(xué)三：近距離治療4、腔內(nèi)照射劑量學(xué)：

腔內(nèi)照射應(yīng)用最廣泛的是對(duì)婦科宮頸癌的治療，且療效顯著。鼻咽癌的腔內(nèi)治療效果得到認(rèn)可。X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)三：近距離治療腔內(nèi)照射的經(jīng)典方法1）斯德哥爾摩系統(tǒng)（Stockholmsystem），2）巴黎系統(tǒng)（Parissystem）3）曼徹斯特系統(tǒng)（Manchestersystem）X射線劑量學(xué)曼徹斯特系統(tǒng)（Manchestersystem）

1)根據(jù)宮腔的大小和陰道的大小分為長(zhǎng)、中、短三種宮腔管和大、中、小三種陰道卵形容器。2）陰道源的分布盡量寬3）宮腔及陰道源的強(qiáng)度為不同比例：宮腔管放射源強(qiáng)度20－35MgRa，陰道放射源強(qiáng)度15－25MgRa。4）對(duì)某些特定點(diǎn)的劑量要求準(zhǔn)確（A，B點(diǎn)）X射線劑量學(xué)三：近距離治療腔內(nèi)照射的ICRU方法（38號(hào)報(bào)告）腔內(nèi)照射的劑量學(xué)描述：（1）治療技術(shù)的描述：放射源的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（2）總參考空氣比釋動(dòng)能：所有放射源（包括宮腔和陰道源）的參考空氣比釋動(dòng)能率與照射時(shí)間的乘積之和，正比于患者所受的積分劑量。（3）參考區(qū)：參考等劑量線面所包括的范圍，參考等劑量線面即處方劑量所在的等劑量線面。（4）參考點(diǎn)劑量：參考點(diǎn)指相關(guān)的重要器官和盆腔淋巴引流區(qū)。相對(duì)重要器官的參考點(diǎn)劑量主要為膀胱和直腸的劑量。X射線劑量學(xué)腔內(nèi)照射的劑量模式：

X射線劑量學(xué)腔內(nèi)照射的劑量模式：

1）主要依靠改變步進(jìn)源在空間的駐留位置和時(shí)間長(zhǎng)短來優(yōu)化劑量分布，盡可能實(shí)現(xiàn)劑量對(duì)靶區(qū)的適形分布

2）加屏蔽塊保護(hù)正常組織和提高劑量分布適形（陰道口加屏蔽塊）3）降低放射源的能譜加屏蔽塊（Nath等人采用镅作為放射源進(jìn)行宮頸癌的腔內(nèi)治療）（自吸收）X射線劑量學(xué)X射線劑量學(xué)三：近距離治療五、組織間照射劑量學(xué)組織間照射：暫時(shí)性插植(temporaryimplants)永久性插植(permanentimplants),X射線劑量學(xué)三：近距離治療1）組織間照射主要需要明確腫瘤區(qū)、臨床靶區(qū)和治療區(qū)，對(duì)于計(jì)劃靶區(qū)則少有重視2）在確定插植方式之前，需定義臨床靶區(qū)，具體方法是在三維方向上，以其最大徑描述臨床靶區(qū)的長(zhǎng)度、寬度和高度。X射線劑量學(xué)劑量模式X射線劑量學(xué)三：近距離治療（1）最小靶劑量（MTD）：臨床靶區(qū)內(nèi)所接受的組小劑量。在巴黎劑量學(xué)系統(tǒng)中，MTD即為參考劑量（Referencedose,RD），曼徹斯特劑量學(xué)系統(tǒng)中，MTD約等于90%的處方劑量。（2）平均中心劑量（MCD）：中心平面內(nèi)相鄰放射源之間最小劑量的算術(shù)平均值。（３）高劑量區(qū)：中心平面內(nèi)或平行于中心平面內(nèi)或平行于中心平面的任何平面內(nèi)的150%平均中心劑量曲線所包括的最大體積（４）低劑量區(qū)：在臨床靶區(qū)內(nèi)，由90%處方劑量曲線所包括的任一平面中的最大體積。應(yīng)用低劑量區(qū)的概念，需根據(jù)不同劑量學(xué)系統(tǒng)和臨床實(shí)際給予特別說明。（５）劑量分布的描述和評(píng)價(jià)：A）最小劑量離散度（spreadinindividualminimumdose）：在中心平面，放射源之間每一最小劑量相對(duì)于平均中心劑量的變化范圍。B）劑量均勻指數(shù)（dosehomogeneityindex）：最小靶劑量與平均中心劑量的比值。X射線劑量學(xué)三：近距離治療劑量學(xué)系統(tǒng)：世界范圍內(nèi)有較大影響的主要有曼徹斯特系統(tǒng)和巴黎系統(tǒng)1）曼徹斯特系統(tǒng) 2）巴黎系統(tǒng)： 3）步進(jìn)源劑量學(xué)系統(tǒng)

X射線劑量學(xué)三：近距離治療

巴黎系統(tǒng)的三大要點(diǎn)

A）放射源應(yīng)平行布置且其中心在同一平面，此平面與放射源垂直并經(jīng)過其中心。這一平面叫做中心平面。

X射線劑量學(xué)三：近距離治療B）應(yīng)選用相同的放射源，且每條放射源上單位長(zhǎng)度的劑量輸出率（單位長(zhǎng)度的活性）應(yīng)均勻一致。放射源可用含有放射性顆粒的導(dǎo)絲（ribbons種子）代替，兩個(gè)相鄰的放射性顆粒間的距離應(yīng)小于或等于放射性顆粒本身長(zhǎng)度的1.5倍(Marinelloetal.1985)。放射源也可用能穿過不同嵌槽的小源代替，條件是在整個(gè)嵌槽路徑上源的移動(dòng)度和停止時(shí)間一致。X射線劑量學(xué)：近距離治療C)放射源間距一致。在治療體積較厚的情況下，需要插植幾個(gè)平面，源間距應(yīng)遵循“等距”原則。這些所謂的“體積”治療應(yīng)使中心層面各點(diǎn)源呈等邊三角形或正方形。

在第一種情況下，層面間的距離為放射源間距離的0.87倍；在第二種情況下，層面間的距離與放射源間距離相等。這種正方形排列在乳腺癌治療中非常少用。

X射線劑量學(xué)三：近距離治療時(shí)間-劑量模式組織間照射中，暫時(shí)性插植照射可分為以下幾類方式：連續(xù)照射（continuousirradiation），間斷照射（non-continuousirradiation），分次照射（fractionatedirradiation），超分割照射（hyperfractionatedirradiaton），脈沖式照射（pulsedirradiation）X射線劑量學(xué)三：近距離治療永久插植應(yīng)用于前列腺腫瘤等。X射線劑量學(xué)三：近距離治療六、管內(nèi)照射劑量學(xué)管內(nèi)照射是指將放射源直接放入人體天然管道如食管、直腸等部位進(jìn)行治療。X射線劑量學(xué)三：近距離治療七：近距離照射的劑量?jī)?yōu)化1）相對(duì)于施源器作劑量?jī)?yōu)化；2）立體定向插植照射的劑量?jī)?yōu)化