第五章 放射源与放射治疗机ppt课件.ppt

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1、第五章放射源与放射治疗机一、放射源的种类与照射方式放疗使用的放射源主要有三类：放出α、β、γ射线的放射性同位素产生不同能量的X射线的X射线治疗机和各类加速器产生电子束、质子束、中子束、负π介子束，以及其它重粒子束的各类加速器两种基本照射方式：外照射：位于体外一定距离，集中照射人体某一部位，叫体外远距离照射，简称外照射；近距离照射：将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内，如舌、鼻咽、食管、宫颈等部位进行照射，叫做组织间照射和腔内照射，简称近距离照射还有一种情形，利用人体某种器官对某种反射性同位素的选择性吸收，将该种放射性同位素通过口服或静脉注入人体

2、内进行治疗，如利用碘-131治疗甲状腺癌、磷-32治疗癌性胸水等，称为同位素治疗。近距离照射与体外照射的四个基本区别：1、近距离照射，其放射源的活度较小，由几十个MBq（几个mCi）到大约400GBq（10Ci），而且治疗距离较短，约在5mm到5cm之间；2、体外照射，其放射线的能量大部分被准直器、限束器等屏蔽，只有少部分能达到组织。近距离则相反，大部分能量被组织吸收。近距离照射与体外照射的四个基本区别：3、体外照射，其放射线必须经过皮肤和正常组织才能达到肿瘤，肿瘤剂量收到皮肤和正常组织耐受量的限制，为得到高的均匀的肿瘤剂量，需要选择不同能量的射线和采用多射野照

3、射技术。4、由于距离平方反比定律的影响，在腔内组织间近距离照射中，离放射源近的组织剂量相当高，距放射源远的组织剂量较低，靶区剂量分布的均匀性远比外照射的差。二、常用放射性同位素源放射性同位素放射α、β、γ三种射线。放疗主要使用β和γ两种射线，而且应用γ射线较多。放疗中使用的放射性同位素，除镭以外都是人工放射性同位素，并且除了钴－60和铯－137以外，所有这些同位素只用于近距离照射。1、镭－226源(226Ra)镭－226是一种天然放射性同位素，不断衰变为放射性气体氡，然后再经过一系衰变，最后变成铅的稳定同位素。镭的半衰期为1590年，氡的半衰期为3.8天，在衰变

4、过程中放出α、β、γ三种射线。临床使用的是镭的硫酸盐，装在各种形状的铂铱合金封套内。由于镭源的各种缺点，已经在医学上禁用，由其它人工放射性同位素取代。镭石：含有镭元素的天然矿石。居里夫妇居里夫人在实验室镭的能谱复杂，最高能量达3.8MeV，需要厚的防护层；半衰期长，衰变过程中产生氡气，如操作不小心使镭管破损，氡气逸出，会造成污染；并且镭的生物半衰期长，体内停留时间长，短时间内不能消除，特别是使骨髓损伤严重，因此原则上镭在医学上应该禁用。2、铯－137源(137Cs)铯－137源是人工放射性同位素，是由核反应堆的副产品加工得到的。它发出的射线是0.662MeV的单

5、能γ射线，半衰期为33年。无论从源本身的物理特点或从放射防护的观点上看，铯-137比镭优越。铯－137源主要应用于低剂量率(LDR)后装机。3、钴－60源(60Co)钴－60源也是一种人工放射性同位素，是用无放射性的金属钴－59在反应堆中经过热中子轰击生成的不稳定的放射性同位素。钴－60核内的中子不断转变为质子并放出能量为0.31MeV的β射线，核中过剩的能量以γ辐射的形式释放出来。钴－60的γ射线能量有1.17MeV和1.33MeV两种，平均能量为1.25MeV，它的半衰期是5.27年。钴-60放出的β射线能量低，易于被容器吸收；γ射线平均能量为1.25MeV

6、，比镭略高，可作为镭的代用品。由于它与铯－137相比半衰期短且能量高，所以作腔内照射辐射源不如铯－137。4、铱－192源(192Ir)铱－192也是一种人工放射性同位素，是由铱－191在反应堆中经热中子轰击生成的。铱－192的能谱比较复杂，γ射线平均能量为0.36MeV。铱－192粒状源可以做得很小，使其点源的特性好，便于剂量计算。其半衰期为74.2天。37~370GBq（1~10Ci）的高活度的铱-192普遍用于高剂量率(HDR)的后装治疗。铱-192高剂量率后装治疗机三、X线治疗机产生X射线一般需要以下几个条件：①电子源②真空盒③加速电场④靶可以把X射线机

7、简化成以下模型：①X射线球管，里面包括阳极靶和阴极灯丝，真空度为10-6～10-7托，真空的目的是为了避免电子在打击靶前损失能量，真空被破坏则X线球管也会损坏；②阳极由粗大的铜棒和小钨靶组成。钨原子序数大，熔点高，作X射线靶很合适。铜散热快，能及时传走靶上的热。③用钨作灯丝，发射电子的能力强。调节灯丝电流可以改变X射线管电流mA。X射线机的管电流是指由阳极通向阴极的电流，用mA表示，代表X射线的强度。④X射线机的阳极加有几百kV的高压作为电子的加速电场。高压用kV表示，代表X射线的峰值能量。⑤控制系统可以看作是一系列的开关。X射线机示意图1、特征辐射和韧致辐射韧

8、致辐射：当运动的电子靠近