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1、 第一章第一章 放射物理学基础放射物理学基础江新欢：博士教授江新欢：博士教授20182018年新版肿瘤专业课程年新版肿瘤专业课程肿瘤放射物理学肿瘤放射物理学 第一节第一节 学习放射物理学的重要性学习放射物理学的重要性 1 1、放射治疗的基本原理、放射治疗的基本原理（1 1）、利利用用放放射射线线治治疗疗肿肿瘤瘤，基基于于放放射射线线的穿透性及电离生物效应等物理特性。的穿透性及电离生物效应等物理特性。（2 2）、基基于于肿肿瘤瘤组组织织与与正正常常组组织织之之间间的的放放射敏感性的微小差异。射敏感性的微小差异。（3 3）、基基于于不不同同的的放放射射源源，放放射射范范围围、放放射剂量的可控制性。
2、射剂量的可控制性。2 2、放射治疗的目的要求：、放射治疗的目的要求：尽可能地杀灭肿瘤组织，尽可能地保尽可能地杀灭肿瘤组织，尽可能地保护正常组织护正常组织3 3、放射治疗发展简史、放射治疗发展简史18951895年年 伦琴发现了伦琴发现了X X线；线；18991899年年 放射治疗治愈了第一例患者；放射治疗治愈了第一例患者；19221922年年 第一部深部第一部深部X X线治疗机；线治疗机；19501950年代年代 第一部钴第一部钴-60-60远距离治疗机；远距离治疗机；19601960年代年代 第一部电子直线加速器；第一部电子直线加速器；19801980年代年代 现代近距离治疗；现代近距离治疗
3、；19901990年代年代 立体定向外科（立体定向外科（SRTSRT）三维适形放疗（三维适形放疗（3DCRT3DCRT）适形调强放疗（适形调强放疗（IMRTIMRT）4 4、中国的放疗发展史、中国的放疗发展史19231923年年 上海上海 第一台深部第一台深部X X线机；线机；19321932年年 北京北京 成立放射治疗科；成立放射治疗科；19491949年年 北京、上海、广州、沈阳等地有北京、上海、广州、沈阳等地有5 5 家医院拥有放疗设备；家医院拥有放疗设备；19861986年年 中华放射肿瘤学会成立。中华放射肿瘤学会成立。中国的放疗发展史中国的放疗发展史中国的放疗发展史中国的放疗发展史5
4、 5、放射治疗的地位、放射治疗的地位据统计在全部恶性肿瘤中，据统计在全部恶性肿瘤中，4545的患者可以被的患者可以被治愈。治愈。其中其中2222经手术治愈，经手术治愈，l8l8经放疗治愈，经放疗治愈，5 5经药物治愈。经药物治愈。6 6、放射治疗医生的基本要求、放射治疗医生的基本要求 （1 1）、熟熟悉悉各各种种放放疗疗设设备备的的基基本本结结构构、性性能。能。（2 2）、熟熟悉悉各各种种射射线线的的特特性性及及其其应应用用，在在做做放射治疗时正确选择放射源和治疗方式。放射治疗时正确选择放射源和治疗方式。（3 3）熟熟悉悉临临床床剂剂量量学学，了了解解剂剂量量计计算算，使使肿肿瘤瘤得得到到最最
5、大大最最均均匀匀的的照照射射，正正常常组组织织受受到到最最低的照射。低的照射。第二节第二节第二节第二节 放射源的种类及照射方式放射源的种类及照射方式放射源的种类及照射方式放射源的种类及照射方式一、放射源的种类一、放射源的种类：1 1、射线射线射线射线放射性同位素。放射性同位素。放射性同位素。放射性同位素。2 2、普通、普通、普通、普通X X射线（射线（射线（射线（KVKV级）级）级）级）X X线治疗机。线治疗机。线治疗机。线治疗机。高能高能高能高能X X射线（射线（射线（射线（MVMV级）级）级）级）加速器。加速器。加速器。加速器。3 3、电子束、质子束、中子束、负、电子束、质子束、中子束、负
6、、电子束、质子束、中子束、负、电子束、质子束、中子束、负 介介子束子束子束子束 重重重重 粒子束等粒子束等粒子束等粒子束等加速器。加速器。加速器。加速器。X X线与线与线与线与 线线线线 电磁辐射电磁辐射电磁辐射电磁辐射(光子射线）光子射线）光子射线）光子射线）线、电子束线、电子束线、电子束线、电子束粒子辐射（粒子射线）。粒子辐射（粒子射线）。粒子辐射（粒子射线）。粒子辐射（粒子射线）。：二、放疗的基本照射方式：二、放疗的基本照射方式：二、放疗的基本照射方式：二、放疗的基本照射方式：1 1、体体体体外外外外照照照照射射射射(外外外外照照照照射射射射)：又又又又称称称称体体体体外外外外远远远远距
7、距距距离离离离照照照照射射射射(teletherapy(teletherapy)：指指指指放放放放射射射射源源源源位位位位于于于于体体体体外外外外一一一一定定定定距距距距离离离离(80-100(80-100厘米厘米厘米厘米)，集中照射人体某一部位。，集中照射人体某一部位。，集中照射人体某一部位。，集中照射人体某一部位。2 2、体体体体内内内内照照照照射射射射(包包包包括括括括组组组组织织织织间间间间放放放放疗疗疗疗和和和和腔腔腔腔内内内内放放放放疗疗疗疗)：又又又又称称称称近近近近距距距距离离离离治治治治疗疗疗疗(Brachytherapy(Brachytherapy)，指指指指将将将将放放放
8、放射射射射源源源源密密密密封封封封直直直直接接接接放放放放入入入入被被被被治治治治疗疗疗疗的的的的组组组组织织织织内内内内(组组组组织织织织间间间间放放放放疗疗疗疗)或或或或放放放放入入入入人人人人体体体体的的的的天天天天然然然然体体体体腔腔腔腔内内内内(腔腔腔腔内内内内放放放放疗疗疗疗)进进进进行行行行照照照照射射射射。放放放放射射射射源源源源与与与与被被被被治治治治疗的部位距离在疗的部位距离在疗的部位距离在疗的部位距离在5cm5cm以内，故称近距离。以内，故称近距离。以内，故称近距离。以内，故称近距离。第三节第三节射线的产生及放射治疗机射线的产生及放射治疗机 一、一、一、一、X X射线的产
9、生及治疗机射线的产生及治疗机射线的产生及治疗机射线的产生及治疗机（一）、（一）、（一）、（一）、X X线的产生线的产生线的产生线的产生 X X X X线线线线是是是是具具具具有有有有很很很很高高高高能能能能量量量量的的的的光光光光子子子子束束束束，它它它它是是是是由由由由高高高高速速速速运运运运动的电子突然受到靶物质的阻滞而产生。动的电子突然受到靶物质的阻滞而产生。动的电子突然受到靶物质的阻滞而产生。动的电子突然受到靶物质的阻滞而产生。碰撞损失：产生热碰撞损失：产生热碰撞损失：产生热碰撞损失：产生热 辐射损失：产生辐射损失：产生辐射损失：产生辐射损失：产生X X X X线线线线 KVKVKVK
10、V级级级级(千伏级千伏级千伏级千伏级)X)X)X)X线线线线-普通普通普通普通X X X X线机线机线机线机 MVMVMVMV级级级级(兆伏级兆伏级兆伏级兆伏级)X)X)X)X线线线线-医用加速器医用加速器医用加速器医用加速器光子（光子（X X线、线、线）与物质的相互作用：线）与物质的相互作用：光电效应：光子与原子的内层电子的相互作用光电效应：光子与原子的内层电子的相互作用 康普顿效应：光子与外层电子的相互作用康普顿效应：光子与外层电子的相互作用 电子对效应：光子与原子核的相互作用电子对效应：光子与原子核的相互作用 低能X线有很强的光电吸收；高能X线（2MeV）几乎全部为康普顿吸收；能量50
11、MeV 时，电子对吸收为主要形式。（二）、二）、X X线的特性线的特性 1 1、X X线线的的平平均均能能量量（光光子子强强度度最最大大处处）约约等等于于最最高高能能量量的的1/41/41/31/3，X X线线机机及及加加速速器器上上所标称的能量是其产生所标称的能量是其产生X X线的线的最高能量最高能量。X X线能谱指的是线能谱指的是X X线的光子强度与光子能量的关线的光子强度与光子能量的关系。系。X X线有：特征辐射线有：特征辐射X X线线+韧致辐射韧致辐射X X线线韧致辐射韧致辐射X X线的谱是连续的，是线的谱是连续的，是X X线谱中的主要线谱中的主要成分。成分。2、X X线适宜放射治疗的
12、能量范围为线适宜放射治疗的能量范围为0.20.27MeV7MeV（平均能量）（平均能量），相当于，相当于最高最高能量能量1 122MV22MV范围范围（三）、（三）、X X线治疗机线治疗机 主主要要指指利利用用400KV以以下下X线线治治疗疗肿肿瘤瘤的的装装置。置。由由于于其其产产生生的的X线线能能量量低低，易易于于散散射射，剂剂量分布差等缺点，已很少用。量分布差等缺点，已很少用。（四）、医用电子直线加速器（四）、医用电子直线加速器（四）、医用电子直线加速器（四）、医用电子直线加速器 除除除除打打打打靶靶靶靶产产产产生生生生高高高高能能能能X X线线线线（MV)MV)外外外外，还还还还能能能能
13、直直直直接接接接引引引引出出出出高能电子束，其能量范围高能电子束，其能量范围高能电子束，其能量范围高能电子束，其能量范围450MeV450MeV之间。之间。之间。之间。单能单能单能单能X X线加速器线加速器线加速器线加速器 单能单能单能单能X X线线线线+电子线加速器电子线加速器电子线加速器电子线加速器 双能双能双能双能X X线线线线+电子线加速器电子线加速器电子线加速器电子线加速器 三能三能三能三能X X线线线线+电子线加速器电子线加速器电子线加速器电子线加速器二、二、二、二、线的产生及线的产生及线的产生及线的产生及钴钴钴钴60606060治疗机治疗机治疗机治疗机 1 1、线的产生及其特性线
14、的产生及其特性线的产生及其特性线的产生及其特性 （1 1）产产产产生生生生：线线线线是是是是由由由由放放放放射射射射性性性性同同同同位位位位素素素素产产产产生生生生的的的的，具有不同的能量和半衰期。具有不同的能量和半衰期。具有不同的能量和半衰期。具有不同的能量和半衰期。（2）、几种常见、几种常见线同位素源及其特性线同位素源及其特性 同位素同位素能量能量 MeVMeV半衰期半衰期应用应用缺点缺点镭镭-226-226平均平均0.830.8315901590年年7070年代以前年代以前作近距离治作近距离治疗疗能谱复杂能谱复杂半衰期长半衰期长环境污染环境污染钴钴-60-601.17 1.331.17
15、1.33平均平均1.251.255.245.24年年远距离治疗远距离治疗及高剂量率及高剂量率后装近距离后装近距离治疗治疗半影问题半影问题换源问题换源问题铯铯-137-1370.6620.6623333年年中、低剂量中、低剂量率后装近距率后装近距离治疗离治疗化学提纯难，化学提纯难，放射比度不放射比度不高高铱铱-192-1920.360.367474天天高剂量率后高剂量率后装近距离治装近距离治疗疗换源问题换源问题 2 2、钴、钴-60-60远距离治疗机：远距离治疗机：是是利利用用放放射射性性同同位位素素钴钴-60发发射射出出的的射线治疗肿瘤的装置。射线治疗肿瘤的装置。其其产产生生的的线线平平均均能
16、能量量1.25MV 相相当当于于4MV左右加速器产生的左右加速器产生的X线。线。3 3 3 3、钴、钴、钴、钴-60-60-60-60治疗机的半影问题治疗机的半影问题治疗机的半影问题治疗机的半影问题 半半半半影影影影的的的的定定定定义义义义：射射射射野野野野边边边边缘缘缘缘剂剂剂剂量量量量随随随随离离离离开开开开中中中中心心心心轴轴轴轴距距距距离离离离增增增增加加加加而而而而急急急急剧剧剧剧变变变变化化化化的的的的范范范范围围围围，用用用用P P P P90-10%90-10%90-10%90-10%或或或或P P P P80-20%80-20%80-20%80-20%表表表表示示示示。有有有
17、有下下下下列列列列三三三三种种种种原原原原因因因因造造造造成成成成钴钴钴钴-60-60-60-60治治治治疗机有半影疗机有半影疗机有半影疗机有半影(图图图图2-1-9)2-1-9)2-1-9)2-1-9)三、普通三、普通X X线与高能线与高能X X线、线、射线的比较射线的比较 普通普通X X线线高能高能X X线线射线射线1、穿透性弱，深部剂量低，只适用于浅部肿瘤治疗强，深部剂量高，适用于深部肿瘤治疗2 2、皮肤反应、皮肤反应最大剂量吸收在皮肤最大剂量吸收在皮肤表面，皮肤反应重表面，皮肤反应重最大剂量吸收在皮下最大剂量吸收在皮下一定深度（随能量增一定深度（随能量增加深度增加），皮肤加深度增加），
18、皮肤反应轻反应轻3 3、组织吸收、组织吸收以光电效应为主，不以光电效应为主，不同组织之间吸收剂量同组织之间吸收剂量差别很大，骨组织损差别很大，骨组织损伤大伤大以康普顿效应为主，以康普顿效应为主，骨、软组织有同等的骨、软组织有同等的吸收剂量，骨的损伤吸收剂量，骨的损伤小小4 4、旁向散射、旁向散射旁向散射大，射野边旁向散射大，射野边缘以外正常组织受量缘以外正常组织受量高，全身反应较大高，全身反应较大旁向散射小，次级射旁向散射小，次级射线主要向前，全身反线主要向前，全身反应小应小四、医用加速器与Co60治疗机的比较 医用加速器医用加速器CoCo6060治疗机治疗机1 1、产生的射、产生的射线线X
19、X线、电子线，多档线、电子线，多档射线（射线（1.25MV)1.25MV)，单，单能能2 2、源的特点、源的特点不需换源，不加高压不需换源，不加高压无射线产生防护好。无射线产生防护好。需定期换源，随时有射需定期换源，随时有射线产生，防护困难。线产生，防护困难。3 3、半影、半影半影小，射野剂量分半影小，射野剂量分布均匀，对称性好布均匀，对称性好半影大，均匀性和对称半影大，均匀性和对称性差。性差。4 4、剂量率、剂量率剂量率高，束流稳定，剂量率高，束流稳定，剂量计算准确，治疗剂量计算准确，治疗时间短时间短不断衰减，剂量率不稳不断衰减，剂量率不稳定剂量计算准确性低，定剂量计算准确性低，治疗时间延长
20、治疗时间延长5 5、结构与费、结构与费用用结构复杂，维修复杂结构复杂，维修复杂费用昂贵费用昂贵结构简单，维修方便，结构简单，维修方便，费用低，经济适用费用低，经济适用五、高能电子束五、高能电子束 电电子子束束是是带带电电粒粒子子，由由加加速速器器产产生生。具具有有以以下临床剂量学特点：下临床剂量学特点：在在组组织织中中具具有有一一定定的的射射程程，射射程程深深度度与与电电子子能能量量呈呈正正比比，从从加加速速器器中中引引出出的的电电子子能能量量可可以以调调节节，可可以以根根据据病病变变的的不不同同深深度度选选择择合合适适的的电子能量作治疗。电子线的能量：电子能量作治疗。电子线的能量：E=3d(
21、肿瘤深度肿瘤深度)+23MeV。剂剂剂剂量量量量曲曲曲曲线线线线：从从从从表表表表面面面面到到到到一一一一定定定定深深深深度度度度，剂剂剂剂量量量量分分分分布布布布均均均均匀匀匀匀，达达达达到到到到一一一一定定定定深深深深度度度度后后后后，剂剂剂剂量量量量迅迅迅迅速速速速下下下下降降降降，可可可可保保保保护病变后面的正常组织。护病变后面的正常组织。护病变后面的正常组织。护病变后面的正常组织。不不不不同同同同组组组组织织织织如如如如骨骨骨骨、肌肌肌肌肉肉肉肉、脂脂脂脂肪肪肪肪对对对对电电电电子子子子束束束束的的的的吸吸吸吸收收收收差差差差别别别别不不不不显显显显著著著著，但但但但对对对对组组组组
22、织织织织中中中中气气气气腔腔腔腔应应应应进进进进行行行行剂剂剂剂量量量量效效效效正。正。正。正。单野照射治疗表浅及偏心部位的肿瘤。单野照射治疗表浅及偏心部位的肿瘤。单野照射治疗表浅及偏心部位的肿瘤。单野照射治疗表浅及偏心部位的肿瘤。六、高线性能量传递射线六、高线性能量传递射线六、高线性能量传递射线六、高线性能量传递射线(高高高高LETLETLETLET射线射线射线射线)线线线线性性性性能能能能量量量量传传传传递递递递(LET)LET)LET)LET)：是是是是致致致致电电电电离离离离粒粒粒粒子子子子在在在在组组组组织织织织中中中中沿次级粒子径迹上单位长度的能量转换。沿次级粒子径迹上单位长度的能
23、量转换。沿次级粒子径迹上单位长度的能量转换。沿次级粒子径迹上单位长度的能量转换。LETLETLETLET值值值值100KeV/100KeV/100KeV/100KeV/称称称称之之之之为为为为低低低低LETLETLETLET射射射射线线线线，这这这这类类类类射射射射线线线线的的的的生生生生物物物物效效效效应应应应大大大大小小小小对对对对细细细细胞胞胞胞的的的的含含含含O O O O2 22 2情情情情况况况况及及及及细细细细胞胞胞胞的的的的生生生生长长长长周周周周期期期期依依依依赖赖赖赖较较较较大大大大，即即即即：对对对对乏乏乏乏O O O O2 22 2细细细细胞胞胞胞和和和和G G G G
24、0 00 0期期期期细细细细胞胞胞胞作作作作用小。用小。用小。用小。1 1、高高高高LETLET射射射射线线线线包包包包括括括括快快快快中中中中子子子子、质质质质子子子子、负负负负介介介介子子子子以以以以及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。及氦、碳、氮、氧、氖等重粒子。2 2、这这这这类类类类射射射射线线线线的的的的生生生生物物物物效效效效应应应应大大大大小小小小对对对对细细细细胞胞胞胞的的的的含含含含氧氧氧氧情情情情况况况况和细胞生长周期依赖较小。和细胞生长周期依赖较小。和细胞生长周期依赖较小。和细胞生长周期依赖较小。3 3、物物物物理理
25、理理特特特特性性性性好好好好，除除除除去去去去快快快快中中中中子子子子不不不不带带带带电电电电外外外外，所所所所有有有有其其其其他他他他粒粒粒粒子子子子都都都都带带带带电电电电，因因因因此此此此具具具具有有有有一一一一定定定定的的的的射射射射程程程程，具具具具有有有有电电电电离离离离吸收峰吸收峰吸收峰吸收峰(Bragg(Bragg峰峰峰峰)型剂量曲线。型剂量曲线。型剂量曲线。型剂量曲线。4 4、用单一照射野就可以得到较好的剂量分布。、用单一照射野就可以得到较好的剂量分布。、用单一照射野就可以得到较好的剂量分布。、用单一照射野就可以得到较好的剂量分布。第四节第四节 射线的基本计量单位及剂量学射线
26、的基本计量单位及剂量学 一、一、吸收剂量吸收剂量(absorbed dose,D)：定定义义为为：致致电电离离辐辐射射给给与与质质量量为为dm的的物质的平均能量物质的平均能量dE除以除以dm所得的商。所得的商。即：即：D=dE/dm 单位：焦耳单位：焦耳/千克千克(J/kg),专用名为戈瑞专用名为戈瑞(Gy)。1Gy=1J/kg,它反映射线在介质中被吸收的情况它反映射线在介质中被吸收的情况 二、二、二、二、百分深度剂量百分深度剂量百分深度剂量百分深度剂量（PDDPDD）1 1、定定定定义义义义：射射射射野野野野中中中中心心心心轴轴轴轴上上上上，介介介介质质质质中中中中某某某某一一一一深深深深度
27、度度度吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂量量量量DdDd与与与与某某某某一一一一固固固固定定定定参参参参考考考考点点点点dodo处处处处吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂量量量量D Ddodo之之之之比比比比的的的的百百百百分分分分率率率率，为为为为中中中中心心心心轴轴轴轴上上上上该该该该深深深深度度度度的的的的百深度剂量。百深度剂量。百深度剂量。百深度剂量。PDD=Dd/Ddo100%PDD=Dd/Ddo100%2 2、百分深度剂量的临床应用：、百分深度剂量的临床应用：、百分深度剂量的临床应用：、百分深度剂量的临床应用：肿瘤量肿瘤量肿瘤量肿瘤量 =处方量处方量处方量处方量PDD (DTPDD (DT=DmPDD
28、)=DmPDD)三、三、三、三、等剂量曲线等剂量曲线等剂量曲线等剂量曲线 我我我我们们们们将将将将射射射射野野野野内内内内百百百百分分分分深深深深度度度度剂剂剂剂量量量量相相相相同同同同的的的的点点点点连连连连结结结结起起起起来，即成为等剂量曲线。来，即成为等剂量曲线。来，即成为等剂量曲线。来，即成为等剂量曲线。(图图图图2-4-10)2-4-10)第五节第五节 治疗计划设计原理及照射技术治疗计划设计原理及照射技术 一、治疗计划设计中的几个概念一、治疗计划设计中的几个概念一、治疗计划设计中的几个概念一、治疗计划设计中的几个概念 1 1、靶靶靶靶区区区区(target(target volume
29、)volume)包包包包括括括括瘤瘤瘤瘤体体体体本本本本身身身身及及及及周周周周围围围围潜潜潜潜在在在在受受受受侵侵侵侵犯犯犯犯组组组组织织织织以以以以及及及及临临临临床床床床估估估估计计计计可可可可能能能能转转转转移移移移的范围。的范围。的范围。的范围。例例例例：鼻鼻鼻鼻咽咽咽咽癌癌癌癌的的的的靶靶靶靶区区区区有有有有鼻鼻鼻鼻咽咽咽咽部部部部，咽咽咽咽旁旁旁旁间间间间隙隙隙隙，颅颅颅颅底底底底，颈部淋巴引流区。颈部淋巴引流区。颈部淋巴引流区。颈部淋巴引流区。2 2、治治治治疗疗疗疗区区区区(treatment(treatment volume)volume)：一一一一般般般般选选选选择择择择
30、80%80%的的的的等等等等剂剂剂剂量量量量线线线线所所所所包包包包括括括括的的的的范范范范围围围围为为为为治治治治疗疗疗疗区区区区，显显显显然然然然治治治治疗疗疗疗区区区区大于靶区。大于靶区。大于靶区。大于靶区。3 3、照照照照射射射射区区区区(irradiated(irradiated volume)volume)：50%50%等等等等剂剂剂剂量量量量曲曲曲曲线线线线所所所所包包包包括括括括的的的的区区区区域域域域。照照照照射射射射区区区区大大大大于于于于治治治治疗疗疗疗区区区区。照照照照射射射射区区区区的的的的大大大大小小小小直直直直接接接接反反反反应应应应了了了了治治治治疗疗疗疗方方方
31、方案案案案设设设设计计计计引引引引起起起起的的的的体体体体积积积积积积积积分分分分剂剂剂剂量量量量的大小。的大小。的大小。的大小。4 4、剂剂剂剂量量量量热热热热点点点点(hot(hot spot)spot)：是是是是指指指指靶靶靶靶区区区区以以以以外外外外正正正正常常常常组组组组织织织织接接接接受受受受的的的的剂剂剂剂量量量量超超超超过过过过靶靶靶靶区区区区100%100%剂剂剂剂量量量量的的的的区区区区域域域域。热热热热点点点点的面积不能超过的面积不能超过的面积不能超过的面积不能超过2cm2.2cm2.5 5、危危危危及及及及器器器器官官官官(organ(organ at at rest)
32、rest)受受受受量量量量：危危危危及及及及器器器器官官官官是是是是指指指指靶靶靶靶区区区区内内内内或或或或附附附附近近近近对对对对射射射射线线线线敏敏敏敏感感感感的的的的器器器器官官官官(如如如如脊脊脊脊髓髓髓髓、晶晶晶晶体体体体、胃胃胃胃，肺肺肺肺、性性性性腺腺腺腺等等等等)，要要要要保保保保护护护护其其其其受受受受照照照照射射射射剂剂剂剂量量量量在在在在各自的耐受剂量水平以下。各自的耐受剂量水平以下。各自的耐受剂量水平以下。各自的耐受剂量水平以下。二、治疗计划设计原理二、治疗计划设计原理二、治疗计划设计原理二、治疗计划设计原理 (一一一一)临床剂量学原则临床剂量学原则临床剂量学原则临床剂
33、量学原则：1 1、靶区剂量准确可靠，、靶区剂量准确可靠，、靶区剂量准确可靠，、靶区剂量准确可靠，2 2、靶靶靶靶区区区区内内内内剂剂剂剂量量量量分分分分布布布布均均均均匀匀匀匀，剂剂剂剂量量量量梯梯梯梯度度度度变变变变化化化化不不不不能能能能 超过超过超过超过5%5%。3 3、照照照照射射射射野野野野设设设设计计计计应应应应尽尽尽尽量量量量提提提提高高高高肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤受受受受照照照照射射射射剂剂剂剂量量量量，降低正常组织受照射剂量。降低正常组织受照射剂量。降低正常组织受照射剂量。降低正常组织受照射剂量。4 4、保护肿瘤周围重要器官免受或少受照射。、保护肿瘤周围重要器官免受或少受照射。、保护
34、肿瘤周围重要器官免受或少受照射。、保护肿瘤周围重要器官免受或少受照射。(二二二二)、临床应用、临床应用、临床应用、临床应用 1 1、以以以以上上上上的的的的四四四四原原原原则则则则可可可可用用用用“理理理理想想想想剂剂剂剂量量量量曲曲曲曲线线线线”表表表表示：示：示：示：图示图示图示图示2、放射源及放射野的选择、放射源及放射野的选择3、横断面的等剂量分布图、横断面的等剂量分布图 三、治疗计划设计步骤三、治疗计划设计步骤 体模阶段体模阶段计划设计计划设计计划确认计划确认计划执行计划执行 确定肿瘤位置和范确定肿瘤位置和范围，重要器官围，重要器官，周围，周围组织相互关系，人体组织相互关系，人体 轮廓
35、图轮廓图(治疗断面图治疗断面图)靶区及正常组织靶区及正常组织范围及剂量，选择范围及剂量，选择治疗设备，能量，治疗设备，能量，射野射野(入射角，剂入射角，剂量比，楔形板，组量比，楔形板，组织补偿织补偿)最佳方案最佳方案治疗机物理、几治疗机物理、几何参数设置，射何参数设置，射 野和处方量设定，野和处方量设定，治疗摆位，体位治疗摆位，体位固定，挡野装置固定，挡野装置确认计划，检查确认计划，检查计划，以适应机计划，以适应机器和病人要求，器和病人要求，作出体表标记。作出体表标记。CT/MRITPS模拟机模拟机钴钴-60机机直线加速器直线加速器放疗医生放疗医生放疗医生放疗医生物理师物理师放疗医生放疗医生物
36、理师物理师技术员技术员技术员技术员物理师物理师放疗医生放疗医生 第六节第六节第六节第六节 放疗新技术简介放疗新技术简介放疗新技术简介放疗新技术简介 一、立体定向放射治疗一、立体定向放射治疗(俗称俗称刀、刀、刀刀)1、概概念念：立立体体定定向向放放射射治治疗疗是是指指采采取取立立体体定定向向、等等中中心心技技术术，通通过过三三维维空空间间把把放放射射线线聚聚集集、投投照照到到病病灶灶，实实施施多多次次小小剂剂量量照照射射，使使其其病病灶灶区区域受量很高，而周围正常组织受量很低。域受量很高，而周围正常组织受量很低。如如为为单单次次大大剂剂量量照照射射，则则又又称称为为立立体体定定向向放放射射外外科
37、科。根根据据其其使使用用的的射射线线不不同同(线线或或线线)故故称称为为刀或刀或刀。犹如外科手术刀切除病灶一样。刀。犹如外科手术刀切除病灶一样。2 2、剂量学特点：、剂量学特点：、剂量学特点：、剂量学特点：剂量分布集中于靶区；剂量分布集中于靶区；剂量分布集中于靶区；剂量分布集中于靶区；靶区周边剂量分布不均匀；靶区周边剂量分布不均匀；靶区周边剂量分布不均匀；靶区周边剂量分布不均匀；靶区周围正常组织受量少。靶区周围正常组织受量少。靶区周围正常组织受量少。靶区周围正常组织受量少。这种剂量分布就像一把尖刀插入病变内。这种剂量分布就像一把尖刀插入病变内。这种剂量分布就像一把尖刀插入病变内。这种剂量分布就
38、像一把尖刀插入病变内。二、调强适形放射治疗二、调强适形放射治疗二、调强适形放射治疗二、调强适形放射治疗(intensity(intensity(intensity(intensity modulated radiation therapy)modulated radiation therapy)modulated radiation therapy)modulated radiation therapy)1 1、概概概概念念念念：一一一一种种种种照照照照射射射射技技技技术术术术在在在在照照照照射射射射方方方方向向向向上上上上，照照照照射射射射野野野野的的的的形形形形状状状状与与与与病病病病变变
39、变变(靶靶靶靶区区区区)的的的的形形形形状状状状一一一一致致致致，并并并并且且且且每每每每一一一一个个个个射射射射野野野野内内内内诸诸诸诸点点点点的的的的输输输输入入入入剂剂剂剂量量量量率率率率能能能能按按按按要要要要求求求求的的的的方方方方式式式式进进进进行行行行调调调调整整整整，使使使使靶靶靶靶区区区区内内内内及及及及表表表表面面面面的的的的剂剂剂剂量量量量处处处处处处处处相相相相等等等等，以以以以达达达达到到到到高高高高剂剂剂剂量量量量区区区区剂剂剂剂量量量量分分分分布布布布的的的的形形形形状状状状在在在在三三三三维维维维(立立立立体体体体)方方方方向向向向上上上上与与与与靶靶靶靶区区区
40、区的的的的实际形状一致。实际形状一致。实际形状一致。实际形状一致。2 2、原理：图示、原理：图示、原理：图示、原理：图示2-5-22-5-2 3 3、放射物理学优势：、放射物理学优势：、放射物理学优势：、放射物理学优势：三维方向上高剂量区与靶区形状一致，三维方向上高剂量区与靶区形状一致，三维方向上高剂量区与靶区形状一致，三维方向上高剂量区与靶区形状一致，一次照射过程中可以给不同靶区以不同的剂量，一次照射过程中可以给不同靶区以不同的剂量，一次照射过程中可以给不同靶区以不同的剂量，一次照射过程中可以给不同靶区以不同的剂量，与与与与X X刀相比，治疗精度更高范围更大。刀相比，治疗精度更高范围更大。刀相比，治疗精度更高范围更大。刀相比，治疗精度更高范围更大。4、临床价值、临床价值 提提高高肿肿瘤瘤区区照照射射剂剂量量，提提高高因因局局控控失败为主要原因肿瘤患者的生存率，失败为主要原因肿瘤患者的生存率，减减少少正正常常组组织织受受量量，减减少少放放疗疗并并发发症，提高生存质量。症，提高生存质量。