放射源和治疗机.ppt

《放射源和治疗机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、放射治疗的物理基础放射性物质衰变种类与放射治疗源放射治疗机原理和发展放射源和放射治疗机何为(致)电离辐射一切能够引起物质分子、原子电离的电磁辐射、高能带电粒子、高能不带电粒子——电离辐射。电离辐射与电磁辐射不同。宇宙射线、天然(人工)放射性核素、各种核技术设施。X射线、γ射线电离辐射与人类的关系，电离辐射在医学中的应用电离辐射对人体的作用是伴随着整个人类历史而存在的。十九世纪末、二十世纪初人类才认识到电离辐射的存在。射线的临床应用有近百年的历史。放射医学放射诊断学放射治疗学核医学相关概念1.原子核的组成原子核——核子电

2、子质子中子原子2.物质是由分子组成的，分子是物质能独立存在的最小单元。3.分子是由原子组成的。原子是元素的最小单元，是用任何化学方法都不能分解的最小粒子。同种元素的原子具有相同的化学性质。原子的有核模型1911年卢瑟福(E.Rutherford)根据实验结果提出了原子的核式模型：波尔假设与原子能级电子与靶物质的相互作用激发电离特征辐射轫致辐射X、γ射线与物质的基本作用1.光电效应(Photoelectriceffect)⑴作用过程E光电子=hν-εi光子原子核外电子光电子电离态原子特征辐射俄歇电子原子（基态）+e2.c

3、ompton效应⑴作用过程散射光子能量反冲电子动能反冲角φ和散射角θ间关系3.电子偶生成(Pairproduction)⑴作用过程反应阈能1.02MeV⑵介质电子偶生成线性吸收系数4.各种相互作用的竞争对于水：三种效应占优势的能量范围依次为：10~30keV:用于诊断成像30keV~25MeV:用于加速器治疗25MeV~100Mev放射性核素一、α衰变二、β衰变三、γ衰变一、α衰变α衰变：放射性核素的原子核放射α粒子而变为另一种核素的原子核的过程.α粒子：高速运动的氦原子核2.衰变反应方程母核；子核核衰变满足质量数守恒

4、电荷守恒能量守恒衰变能，被子核和α粒子共同分配二、β衰变㈠β–衰变1.β–衰变β–衰变；β–粒子反中微子，一种基本粒子。中性，静止质量可以认为是0，与其它物质作用很弱，穿透力很强。2.衰变反应方程1.β+衰变β+衰变；β+粒子中微子，一种基本粒子。中性，静止质量可以认为是0，与其它物质作用很弱，穿透力很强。㈡β+衰变2.衰变反应方程衰变反应方程㈢电子俘获(electroncaptureEC)三、γ衰变1.γ射线是一种electromagneticradiation是处于激发态的原子核跃迁到基态或较低能态时所发射的一种电

5、磁辐射。2.衰变反应方程3.能谱——单能Q≈hν原子核衰变是核的自发变化中子过多的不稳定核素常发生β-衰变；质子过多的核素常发生衰变β+或EC；处于高能级的核素常发生γ衰变；重的不稳定核素常发生α衰变或自发裂变。几个物理量——反映放射性核素衰变快慢⑴衰变常数λ(decayconstant)：单位时间衰变的原子核数：单位时间衰变的原子核数在当时存在的原子核数中占的比率。物理意义λ的值与外界条件(温度、压力、电磁场、化学状态)无关，仅由核本身的性质决定。⑵半衰期T1/2(halflife)某一放射性核素，当经过n个半衰期后

6、，尚未衰变的原子核数仅为原来的(1/2)n⑶平均寿命τ(meanlife)统计平均值放射性活度1.定义一定量的放射性核素，在单位时间发生核衰变的次数。定义规律2.单位SI制贝可勒尔(Becquerel)贝可(Bq)1Bq=1s–1即每秒发生一次核衰变早期单位居里(Curie)居Ci或C1Ci=1g226Ra在1秒内的核衰变次数1Ci=3.7×1010Bq⑴决定放射性强弱的量是A而不是λ或N，A=λN。⑵A反映了单位时间内核衰变的次数，而不是指单位时间内放射出来的粒子数。射线种类能量半衰期226镭源αβγ0.83MeV1

7、590年137铯源γ0.662MeV33年60钴源βγ1.17、1.33MeV5.27年192铱源γ350KeV74天放射治疗中几种放射性同位素射线种类能量半衰期99m锝源γ140KeV6.02h131碘源β605KeV8.04h113氙源β346KeV5.29d11碳源β20.3min核医学中几种放射性同位素放疗设备定位机模拟定位机CT模拟机外照射治疗机深部X线机钴－60治疗机医用加速器质子加速器头部伽玛刀内照射治疗机后装机中子刀模拟定位机功能靶区及重要器官的定位定靶区（或危及器官）的运动范围治疗方案的确认（治疗前模

8、拟）勾画射野和定位、摆位参考标记拍摄射野定位片或证实片检查射野挡块的形状及位置模拟定位机成像原理Lamber-beer定律：MA-电子数量，反应强度KV-管电压，反应X线能量ＣＴ模拟定位CT扫描机激光定位系统虚拟模拟定位工作站测试到衰减后的X线值,转换成CT值并传送到计算机.CT影像形成-“Matrix(矩阵)”353639343