第一章放射物理基础
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1-第一章X射线物理课后习题答案第一章 X 射线物理习题一解答1-1 产生X 射线需要哪些条件?答:首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶,电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差,为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于4-Pa 的真空环境,为此要有一个耐压、密封的管壳。
1-2 影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些?答:影响有效焦点大小的因素有:灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。
1-3 在X 射线管中,若电子到达阳极靶面的速度为1.5?810ms -1,求连续X 射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。
答:此题的思路是由动能公式221v m 求出电子的最大动能,此能量也是最大的光子能量,从而求出最短波长。
但当速度可与光速c=3?810ms -1相比较时,必须考虑相对论效应,我们可以用下面公式求出运动中电子的质量此题的结果告诉我们,管电压为73.8KV 。
反过来,如果知道管电压,求电子到达阳极靶表面的电子速度时,同样需要考虑相对论效应。
1-4 下面有关连续X 射线的解释,哪些是正确的?A .连续X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B .连续X 射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果;C .连续X 射线的最大能量决定于管电压;D .连续X 射线的最大能量决定于靶物质的原子序数;E .连续X 射线的质与管电流无关。
正确答案:B 、C 、E1-5 下面有关标识X 射线的解释,哪些是正确的?A .标识X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B .标识X 射线的质与高速电子的能量有关;C .标识X 射线的波长由跃迁电子的能级差决定;D .滤过使标识X 射线变硬;E .靶物质原子序数越高,标识X 射线的能量就越大。
正确答案:A 、C 、E1-6 影响X 射线能谱的因素有哪些?答:电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。
LA 物理师考试复习提纲第一章放射物理基础 一、基本物理常数1、阿伏伽德罗常数:N A =6.022*1023原子数/克-原子 (注意数量级为1023)2、真空中的光速:C=299792458m/s(≈3*108m/s) (以米/秒为单位数量级为108)3、基本电荷:e=1.602*10-19c (c 为库伦,以库伦为单位数量级为10-19)4、电子静止质量:M e =0.5110 M e V/C 2;5、质子静止质量:M p =938.3 M e V/C 26、中子静止质量:M n =939.6 M e V/C 2。
(质量通常讲的是静止质量,静止质量的单位M e V/C 2,C 2为光速的平方。
质子跟中子的质量比电子的质量应该大2000倍。
) 7、原子的质量单位:U=931.5 M e V/C 2。
二、推导的重要物理常数1、简约普朗克常数*真空中的光速:ħc=h 2πc =197.3 M e V ·fm ≈200 M e V ·fm ;2、精细结构常数:α=e 24πε01ħc =11373、经典电子半径:γe =e 24πε0m e c 2=2.818fm (fm 为费米)5、里德伯能量:E R =12m e c 2α2=12(e 24πε0)2m e c2(ħc )2=13.61eV 6、里德伯常数:R ∞=E R2πħc=m e c 2α24πħc=14π(e 24πε0)2m e c 2(ħc )3=109737cm −1三、物理量和单位物理量采用其数字值(大小)和相应单位描述。
但前使用公制单位系统如Syst ème international d ’unit és (国际单位制),缩写为SI 。
SI 系统七个基本物理量长度l :米(m ) 质量m :千克(kg ) 时间t :秒(s ) 电流I :安培(A )温度T :开尔文(K ) 物质的量:摩尔(mol ) 发光强度:坎德拉(烛光)(cd )所有其他物理量和单位都可由这七个基本物理量和单位导出。
放射治疗物理学目录第一章放射治疗物理基础第一节原子和原子核性质一、一些基本概念二、原子核的大小和质量三、原子核结合能四、原子核的自旋与磁矩五、原子核和核外电子的能级第二节射线与物质的相互作用一、基木粒子的种类和物理特性二、核的稳定性和衰变类型三、放射性度量和放射性核素衰减规律四、常见类型射线与物质的相互作用及定量表达第二章临床放射生物学概论第一节电离辐射对生物体的作用一、辐射生物效应的时间标尺二、电离辐射的直接作用和间接作用第二节电离辐射的细胞效应一、辐射诱导的DNA损伤及修复二、细胞死亡的概念三、细胞存活曲线四、细胞周期时相与放射敏感性五、氧效应及乏氧细胞的再氧合六、再群体化笫三节电离辐射对肿瘤组织的作用一、肿瘤的增殖动力学二、在体实验肿瘤的放射生物学研究中得到的一些结论第四节正常组织及器官的放射效应一、正常组织的结构组分二、早期和晚期放射反应的发生机制三、正常组织的体积效应第五节肿瘤放射治疗的基本原则一、照射范围应包括肿瘤二、要达到基本消灭肿瘤的目的三、保护邻近正常组织和器官四、保护全身情况及精神状态良好第六节提高肿瘤放射敏感性的措施一、放射源的选择二、利用时间-剂量-分割关系三、使肿瘤细胞再分布四、利用氧效应第七节肿瘤放射治疗中生物剂量等效换算的数学模型一、“生物剂量”的概念二、放射治疗屮生物剂量等效换算的数学模型三、外推反应剂量(ERD)概念第三章常用放射治疗设备第一节X线治疗机一、X线的发生二、X线机的一般结构三、X线质的改进四、X射线治疗机的改进第二节医用加速器一、概述二、医用电子直线加速器的加速原理三、医用电子直线加速器的结构四、质子放疗系统第三节远距离^Co治疗机一、叫20源的产生与衰变二、远距离治疗机的一般结构三、60Co治疗机种类四、60Co治疗机的半影种类五、垂直照射相邻照射野的设计六、60c°v射线的优缺点七、6°C0源更换八、Y刀第四节远距离控制的近距离治疗机一、H DR后装治疗设备的组成二、现代后装机具有的优点第五节理想放射源条件一、理想的剂量分布二、能杀灭乏氧细胞三、能杀灭非增殖期细胞(Go期)第六节模拟定位设备一、模拟定位机二、C T模拟定位机三、磁共振模拟机四、P ET-CT模拟机第七节体位固定装置一、一般的头颈部支持系统二、乳腺体位辅助托架三、热塑面网(罩)和体罩四、真空成形固定袋(真空袋)第八节放射治疗局域网络一、局域网络的配置二、放射治疗科网络的信息交换三、L ANTIS系统四、科室网络的安全维护第四章辐射剂量学的基本概念第一节辐射剂量学基本定义一、照射量二、比释动能三、吸收剂量四、有关辐射场的几个基本定义第二节各辐射量Z间的关系一、高能光子在介质中的能量转移和吸收二、电子平衡三、照射量和比释动能的关系四、比释动能和吸收剂量的关系五、吸收剂量和照射量的关系第三节空腔理论一、阻止本领二、阻止本领和吸收剂量的关系三、Bragg-Gray空腔理论四、Spencer-Attix 理论五、空腔理论住电离室剂量测量中的应用第五章射线的测量第一节电离室一、电离室基本原理二、指形电离室三、电离室的工作特性以、特殊电离室五、电离室测量吸收剂量的原理第二节热释光剂量计一、原理二、热释光剂量讣的种类三、热释光剂量计使用四、热释光剂量计的刻度第三节胶片剂量计一、原理二、应用第四节半导体剂量计一、原理二、Mapcheck半导体剂量仪第五节场效应管一、原理二、M OSFET探测器的特性第六节剂量的标定一、射线质的测定二、射线吸收剂量的标定第六章光子照射剂量学第一节原射线与散射线一、原射线二、散射线第二节平方反比定律第三节百分深度剂量一、照射野及有关名词定义二、百分深度剂量第四节射野输出因子和模体散射因子一、射野输出因子二、模体散射校正因子第五节组织空气比一、组织空气比定义二、源皮距对组织空气比的影响三、射线能量、组织深度和射野大小对组织空气比的彫响四、反向散射因子五、组织空气比与百分深度剂量的关系六、不同源皮距百分深度剂量的计算一一组织空气比法七、旋转治疗屮的剂量计算八、散射空气比第六节组织最大比一、组织模体比和组织最大剂量比二、散射最大剂量比第七节等剂量线一、等剂量线二、射野离轴比第八节组织等效材料一、组织替代材料二、组织替代材料间的转换三、模体四、剂量准确性要求第九节人体曲而和组织不均匀性的修正一、均匀模体和人体之间的差别二、人体曲面的校正第十节不均匀组织(骨、肺)校正一、射线衰减和散射的修正二、不均匀组织屮的吸收剂量三、组织补偿第十一节楔形野剂量学一、楔形野等剂量分布与楔形角二、楔形因子三、一楔合成四、楔形板临床应用方式及其计算公式五、动态楔形野第十二节不规则射野剂量学第十三节临床剂量计算一、处方剂量二、加速器剂量计算三、钻-60剂量计算四、离轴点剂量计算一一Day氏法第七章电子线照射剂量学第一节电子线中心轴深度剂量分布一、中心轴深度剂量曲线的基木特点二、有效源皮距及平方反比定律三、彫响电子线百分深度剂量的因素四、电子线的输出因子第二节电子线剂量学参数一、电子线的射程二、电子线能量参数三、电子线的离轴比四、电子线的均整度、对称性及半影五、电子线的等剂量线分布特点第三节电子线的一般照射技术一、电子线处方剂量ICRU参考点二、能量和照射野的选择三、射野形状及铅挡技术四、电子线的补偿技术五、电子线的斜入射修正六、电子线的组织不均匀修正和边缘效应七、电子线的射野衔接技术第四节电子线的特殊照射技术一、电子线旋转照射技术二、电子线全身皮肤照射三、电子线术中照射第八章近距离放射治疗剂量学第一节近距离放疗概述一、近距离放射治疗的设备和相关技术二、近距离放疗的常用核素第二节近距离放疗的剂量计算一、单个粒子源的剂量计算方法二、临床多粒子源植入的扰动影响三、组织异质情况下的剂量修正第三节近距离放疗的临床应用和剂量体系一、粒子源植入治疗的临床应用二、粒子源植入的临床剂量体系第九章中子近距离照射剂量学第一节钿中子与制中子相对生物学效应一、钢屮子二、^cf的相对生物效应(RBE)三、屮子近距离治疗的优势第二节钏中子治疗技术一、'叱彳中子后装治疗机(中子刀)简介二、中子刀适应症及禁忌症第三节钿中子治疗的剂量分布一、模体二、确定漩Cf中子束、Y射线吸收剂量分布的探测器三、确定^Cf中子、Y吸收剂量分布的理论方法第四节中子的防护一、中子后装机的辐射防护性能二、患者的辐射防护三、医护人员的辐射防护四、公众的辐射防护五、安全管理第十章临床常用技术和应用第一节挡块一、挡块的厚度二、低熔点铅技术三、挡块制作第二节组织补偿一、组织填充物二、组织补偿器三、电子束的补偿技术第三节多叶准直器一、多叶准直器的基本结构二、多叶准直器的安装位置第四节楔形野一、楔形板二、楔形角与楔形因子三、一楔合成四、动态楔形野第五节独立准直器第十一章临床常用放疗方案第一节放疗临床对剂量学的要求一、提高治疗比二、实现临床剂量学四原则第二节照射技术和射野设计原理一、体外照射技术的分类及其优缺点二、射线及其能量的合理选择三、高能X射线的射野设计原则四、相邻野设计五、不对称射野笫三节临床常见肿瘤放射治疗方案一、鼻咽癌常规照射野设计二、肺癌常规照射野设计三、食管癌常规照射野设计第十二章三维适形放射治疗及调强放射治疗第一节三维适形放疗的发展过程第二节3DCRT工作流程、计划工具一、体模制作二、计划CT扫描与数据传输三、轮廓勾画四、计划设计和评价五、计划验证六、三维适形放疗的临床应用第三节立体定向放射外科和立体定向放射治疗一、立体定向放射外科二、立体定向放射治疗笫以节调强放射治疗一、IMRT的工作流程和基本概念二、IMRT实施方法三、IMRT的优点四、IMRT的可能潜在问题五、IMRT的剂量验证第五节 调强放射治疗的临床应用举例一、 鼻咽癌的调强放射治疗二、 前列腺癌的调强放射治疗三、 肺癌的调强放射治疗第十三章治疗计划系统和治疗计划评估 第一节治疗计划系统概念和历史简介一、 治疗计划系统概念二、 治疗计划系统的发展历史三、 两维和三维治疗计划系统的比较 第二节治疗计划的剂量学原则及靶区剂量规定一、 肿瘤致死剂量与正常组织耐受剂量二、 临床剂量学四项原则 第三节外照射靶区剂量学规定治疗目的 参考点和坐标系 体积的定义 対剂量报告的一般性建议 剂量归一点 吸收剂量二、四、五、八、第六节近距离放射治疗剂量算法近距离治疗特点近距离治疗类型和放射源空间重建近距离主耍剂量计算方法192Ir 放射源的数学模型 近距离照射的剂量优化第七节外照射剂量计算算法一、 剂量计算算法的临床实现进程二、 剂量计算算法第八节 治疗计划系统的设计和体系结构一、 基本组成二、 单个治疗计划工作站系统三、 多工作站系统四、 辅助部件五、 第三方软件六、 治疗计划系统的发展七、 系统说明书二、 四、五、八 第四节TPS 中的图像和图像处理技术一、 放射治疗计划中使用的图像技术二、 图像处理第五节治疗计划设计过程体位固定治疗计划设计放射治疗计划评估治疗计划的验证治计划的执行调强放射治疗的TPS 剂量验证 二、 四、 五、 六、第九节治疗计划系统的验收一、验收内容二、与剂量无关的项目三、外照射野光子剂量计算四、电子线剂量计算五、后装治疗六、数据传输第十节治疗计划系统的质量保证一、系统文件和人员培训二、系统定期QA项目三、患者治疗计划检查第十四章放射治疗的质量保证QA和质量控制QC 第一节QA和QC的目的及重要性第二节放射治疗对剂量准确度的要求一、靶区剂量的确定二、对剂量准确度的要求三、影响剂量准确性的因素第三节外照射治疗物理质量保证内容一、外照射治疗机、模拟机和辅助设备二、等中心及指示装置三、照射野特性的检查四、剂量测量和控制系统五、治疗计划系统六、治疗安全第四节近距离治疗QA内容一、放射源二、污染检查三、遥控后装机QA四、治疗的质量控制第五节QA、QC的管理要求一、部门QA的主要内容二、国家QA的主要内容第十五章发展中的图像引导放射治疗第一节三维适形放射治疗第二节调强放射治疗第三节图像引导放射治疗一、放射治疗实施前影像二、治疗室内图像引导和投照三、图像引导放射治疗四、4维放射治疗第四节剂量引导放疗和循变放疗一、剂量引导放射治疗二、循变放射治疗第十六章放射防护第一节电离辐射的生物效应一、放射损伤机理二、放射生物效应的类型三、影响放射生物效应的主要因素四、辐射对组织、器官的损伤效应第二节放射防护目的与标准一、放射防护的目的二、放射防护应遵守的三项基本原则三、人工照射类型四、放射防护标准第三节外照射防护基本措施一、工作场所区域划分二、减少外照射剂量的三项措施第四节医用电离辐射防护一、医院的防护职责二、医疗照射的正当性判断三、医疗照射的防护最优化四、医疗照射的指导水平与剂量约束章名为小三宋体加粗节名为小四宋体加粗正文为五号宋体加粗一、加粗(一)加粗有必要时1.加粗有必要时(1)a.(a)数字为timenewman公式为(1-1)。
第一章 X 射线物理习题一解答1-1 产生X 射线需要哪些条件?答:首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶,电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差,为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于4-Pa 的真空环境,为此要有一个耐压、密封的管壳。
1-2 影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些?答:影响有效焦点大小的因素有:灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。
1-3 在X 射线管中,若电子到达阳极靶面的速度为1.5⨯810ms -1,求连续X 射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。
答:此题的思路是由动能公式221v m 求出电子的最大动能,此能量也是最大的光子能量,从而求出最短波长。
但当速度可与光速c=3⨯810ms -1相比较时,必须考虑相对论效应,我们可以用下面公式求出运动中电子的质量此题的结果告诉我们,管电压为73.8KV 。
反过来,如果知道管电压,求电子到达阳极靶表面的电子速度时,同样需要考虑相对论效应。
1-4 下面有关连续X 射线的解释,哪些是正确的?A .连续X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B .连续X 射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果;C .连续X 射线的最大能量决定于管电压;D .连续X 射线的最大能量决定于靶物质的原子序数;E .连续X 射线的质与管电流无关。
正确答案:B 、C 、E1-5 下面有关标识X 射线的解释,哪些是正确的?A .标识X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B .标识X 射线的质与高速电子的能量有关;C .标识X 射线的波长由跃迁电子的能级差决定;D .滤过使标识X 射线变硬;E .靶物质原子序数越高,标识X 射线的能量就越大。
正确答案:A 、C 、E1-6 影响X 射线能谱的因素有哪些?答:电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。
当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。
《放射治疗技术》第一章课程教案教学环节教学内容教学活动设计及时间教师主导活动学生主体活动教学方法及意图课前预习1.通过超星平台,将相应的放射性衰变的学习视频放入资源库,并进行分组,与话题讨论。
超星平台发布学习任务,进入网络平台学习:1.观看《福岛核电站泄漏资料》2.提出自己的看法并讨论。
1.加入超星平台。
2.学习福岛核电站泄漏情况资料,归纳出和核衰变要点。
联系总结法(3min)观看《福岛核电站泄漏资料视频》,加强学生对放射性核素泄漏的后果认识,以及放射性核素管理的重要性。
温故知新在上学期学习成像原理基础下,引导学生对放射性核素对人体影响设想。
通过回顾相应放射治疗的知识点。
引导学生猜想不同器官受到辐射的影响有什么不同?设问:引导学生依据自身经历,猜想对放射治疗导致对放射治疗不同的原因?1.分组进行课堂讨论不同的原因?2.学生回答:肿瘤患者与其本身的器官、年龄、性别都有一定影响因素回顾联系(3min)1.引导学生对放疗相关知识进行回顾,能加深对本知识点认识。
2.能学生明白对放射性核素对人体影响,更要严谨、细致、认真,有责任。
导入案例在上学期学习成像原理基础下,举例福岛核电站的切诺贝尔核电站相应的核泄漏事故,与放射性衰变的联系。
1.引导学生依据自身知识,猜想对放射知识的了解及生活为危害?2.进行小组设计,组织讨论。
(每小组10人进行分组讨论)1.通过上学期学习医学影像成像原理,讨论猜想放射治疗设备的基本影响。
问题讨论法5min设问:研究放射治疗师如何运用放疗设备及辅助装置,与放射肿瘤医生、物理师一起对肿瘤患者设计合理的放射治疗方案并实施精确的放射治疗?新知新学α衰变:释放出α射线的衰变方式1.将相应的放射治疗知识归纳为思维导图。
2.分析比较α衰变、β衰变、γ衰变的概念。
表格的方式进行分析。
1.认真倾听教师讲解。
2.提出相关问题,倾听教师讲解,明确本次课任务。
讲解授课法8min1.以微观粒子为导向,对放射线的发展有充分的了解。
第一章 X射线第一节、X线的发现:1895年德国伦琴发现X射线。
1896年法国贝克勒尔在钠盐中发现天然放射性。
1901年,居里夫人发现了镭,之后又发现了钋。
X射线的用途:1.医学(影像学)领域:核医学成像、X—CT、磁共振成像、热图像、介入性放射学、内镜技术。
2.工业领域:晶体结构分析、工业探伤、货运集装箱、透视检查、科学研究、半导体、机械加工第二节、X线的本质与特性X线属电离辐射,与可见光、红外线、紫外线、γ射线完全相同,都是电磁波,只是X线的波长很短。
X射线的本质属于电离辐射。
频率为3*1016——3*1020Hz,波长为10--10-3nm.X线的本质:(一)具有波动性1、干涉、衍射现象2、偏振现象3、反射现象4、折射现象主要表现在以一定的波长和频率在空间传播,它是一种横波,其传播速度在真空中与光速相同。
(二)具有粒子性X射线的粒子性能解释X射线的光电效应、荧光作用、电离作用等过程。
(三)具有波粒二象性1、在X线传播时,突出表现了它的波动性,具有频率和波长,并有干涉、衍射等现象。
2、X线在与物质相互作用时,则突出表现了它的粒子特征,具有能量、质量和动量。
X线的基本特性:P29(一)物理特性1、X线是直线传播的不可见电磁波。
2、X线不带电,它不受外界磁场或电场的影响。
3、有穿透性:由于人体不同组织或器官的密度和元素构成不同,造成穿透人不同部位X线强弱的差异,这正是X线透视、摄影和CT检查的物理学基础,也是选择屏蔽防护材料和滤过板材料的依据。
按人体组织对X射线透射性能的不同分为四类:易透性组织较易透性组织中等透射物质不易透射性组织气体脂肪组织结缔组织骨骼肌肉组织软骨血液4.荧光作用5.电离作用6.热作用(二)X线化学特性1、感光作用:可使胶片乳剂感光,能使很多物质发生光化学反应。
2、着色作用:铅玻璃、水晶等物质经大剂量X线长期照射后,其结晶体脱水改变颜色。
(三)生物效应特性X线是电离辐射,生物细胞特别是增殖性强的细胞,经一定量的X线照射后,可以产生抑制、损伤、甚至坏死。
放射物理与防护练习题放射物理与防护习题与答案第一章核物理基础(物质得结构、核转变)第一节学习目标及学习指导一、学习目标(一)掌握内容1.放射性核素衰变得类型。
2.原子核得衰变规律。
(二)熟悉内容熟悉原子结构、原子核结构。
(三)了解内容衰变平衡。
二、学习指导1.从初期理论得实验基础入手展开对原子结构得介绍,通过玻尔得原子模型引入玻尔假设、氢原子得玻尔理论,得出轨道半径、能量与量子数n得关系。
核外电子结构、原子能级、原子核外壳层电子得结合能,原子核得结构、原子核得结合能。
2.核素有两大类,即放射性核素与稳定性核素。
放射性核素又分为天然放射性与人工放射性核素。
放射性核素发生衰变过程中遵守电荷、质量、能量、动量与核子数守恒定律。
3.原子核得衰变规律可用衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度来衡量。
有些放射性核素可以发生递次衰变。
第二节习题集一、A1型题:每道试题由1个以叙述式单句出现得题干与4~5个供选择得备选答案构成,请您从备选答案中选择1个最佳答案。
1.关于物质结构得叙述,错误得就是A.物质由原子组成B.核外电子具有不同壳层C.一般每层上得电子数最多就是2n2个D.核外得带负电荷得电子出现得几率称为“电子云” E.最外层电子数最多不超过10个2.关于原子核外结构得叙述,错误得就是A.原子均由原子核及核外电子组成B.电子沿一定轨道绕核旋转C.核外电子具有不同壳层D.K层电子轨道半径最小E.K层最多容纳8个电子3.关于原子能级得相关叙述,错误得就是A.电子在各个轨道上具有得能量就是连续得 B.原子能级,以电子伏特表示 C.结合力与原子序数有关D.移走轨道电子所需得最小能量为结合能E.原子处于能量最低状态时叫基态4.下列说法错误得就是A.原子能级就是指电子与核结合成原子时,能量得减少值B.结合能表示将电子从原子中移走所需得最小能量 C.原子能级就是结合能得负值D.原子中结合能最大得电子,能级最低E.原子能级与结合能数值相等5.轨道半径最小得壳层就是A.K层 B.L层 C.M层D.N 层E.O 层6.最多可容纳8个电子得壳层就是 A.K层 B.L层 C.M层D.N层E.O层7.电子伏特(eV)与焦耳(J)得关系就是A.1eV=1、6×10-19J B.1J=1、6×10-19eVC.1eV=1J D.1eV=1、6×1019J E.以上都不对8.原子能级与结合能得关系就是A.原子能级就是结合能得负值B.二者绝对值相等 C.二者符号相反 D.以上都对 E.以上都不对9.描述绕原子核运动得电子所处得状态得量子数有A.主量子数nB.角量子数LC.磁量子数mLD.自旋量子数m s E.以上都可以10.原子中壳层电子吸收足够得能量脱离原子核得束缚变为自由电子得过程称为A.基态B.激发C.跃迁D.特征光子 E.电离11.可以用来描述放射性核素衰变快慢得物理量就是A.衰变常数B.半衰期 C.平均寿命 D.放射性活度 E.以上都就是12.一放射性核素经过3个半衰期得时间后放射性核素数为原来得A.1/2B.1/3 C.1/4D.1/8 E.1/1613.放射系母体为A,子体为B,其核素数目分别为NA(t)、N B(t),放射性活度为A A(t)、AB(t),达到放射平衡后A.N A(t)=NB(t) B.A A(t)=AB(t) C.N A(t)、N B(t)不随时间变化D.NA(t)、N B(t)得比例不随时间变化E.以上都不对14.放射性活度得国际单位就是A.居里B.秒-1C.戈瑞 D.伦琴E.贝可勒尔15.下列公式中错误得就是 A.Te=T+Tb B. C. D.E.1 6.关于放射性核素衰变得说法错误得就是A.放射性核素分为天然放射性核素与人工放射性核素B.人工核素主要由反应堆与加速器制备C.放射性核素衰变过程遵守电荷、质量、能量、动量与核子数守恒定律D.放射性衰变就是放射性核素本身得特性E.放射性核素所放出得射线种类都就是单一得17.原子核数因衰变减少一半所需得时间就是A.平均寿命B.衰变常数 C.放射性活度 D.半价层 E.半衰期18.贝可勒尔(Bq)与居里(Ci)得关系就是A.1Bq=1Ci B.1Bq=3、7×1010CiC.1Bq=3.7×109Ci D.1Ci===3.7×109Bq E.1C i===3.7×1010Bq19.在电子俘获过程中,可能出现外层电子填补内层电子空位,而产生A.特征X线B.俄歇电子 C.轫致X线D.γ光子E.A+B1.氢原子光谱得谱线系可用一个通式表达为 A. B. C. D. E.2.在原子中,电子带负电荷,原子核带正电荷,原子核对电子得吸引力称为结合力,距核愈近得电子结合力愈大,移动该电子所需要得能量愈大。
For personal use only in study and research; not for commercial use直线加速器(LA)物理师部分第一章放射物理基础1.1 介绍基本物理常数重要推导物理常数物理量和单位四种基本作用力基本粒子非电离辐射和电离辐射光子致电离辐射质能关系辐射量和单位1.2 原子与原子核结构原子结构组成和特性卢瑟福原子模型玻尔氢原子模型及四个假定玻尔氢原子模型能级结构多电子原子壳层模型核结构核反应放射性放射性活度放射性衰变衰变常数半衰期比放射性活度平均寿命递次衰变核素活化放射性衰变方式及特点1.3 电子相互作用电子与轨道电子相互作用电子与原子核相互作用阻止本领总质量能量阻止本领质量阻止本领质量碰撞阻止本领质量辐射阻止本领限制性阻止本领质量散射本领传能线密度1.4 光子相互作用间接电离光子辐射光子束衰减性质半价层十分之一价层线性衰减系数质量衰减系数原子和电子衰减系数能量转移系数能量吸收系数光子相互作用类型光电效应相干(瑞利)散射康普顿效应对效应光致核反应各种效应的相对优势第二章剂量学原则,量和单位2.2 光子注量和能量注量粒子注量能量注量粒子注量率能量注量率粒子注量谱能量注量谱;2.3 比释动能比释动能2.4 CEMACema2.5 吸收剂量吸收剂量2.6 阻止本领阻止本领阻止本领比线性阻止本领质量阻止本领非限制性质量碰撞阻止本领限制性质量碰撞阻止本领软性碰撞硬性碰撞2.7 不同剂量学量间的关系能量注量和比释动能的关系碰撞比释动能辐射比释动能总比释动能注量和吸收剂量的关系比释动能和吸收剂量的关系碰撞比释动能和照射量的关系2.8 空腔理论Bragg-Gray 空腔理论Spencer-Attix 空腔理论Burlin 空腔理论第三章辐射剂量计3.1 介绍辐射剂量计及剂量测量3.2 剂量计的特点准确度精确度不确定度测量误差A类标准不确定度B类标准不确定度、合成不确定度展伸不确定度剂量响应线性剂量率的依赖性能量依赖性方向依赖性空间分辨率和物理尺寸数据读出的方便性使用的方便性3.3 电离室剂量测定系统电离室辐射束校准电离室的基本结构及特性静电计圆柱形电离室平行板电离室近距离治疗电离室(井形电离室或凹形电离室)外推电离室3.4 胶片剂量计透明度光学密度剂量-OD曲线胶片的gamma 宽容度感光度、辐射显色胶片3.5 发光剂量计发光现象光致发光空穴储存陷阱复合中心热释光剂量计工作原理光致荧光剂量测量系统3.6 半导体剂量计硅半导体剂量测量系统MOSFET剂量测量系统3.7 其它剂量测量系统丙胺酸/电子顺磁共振剂量测量系统塑料闪烁体剂量测量系统金刚石剂量计凝胶剂量测量系统3.8 一级标准一级标准空气比释动能的一级标准水吸收剂量的一级标准水量热计离子浓度测量标准化学剂量测定标准Fricke剂量计辐射化学产额量热法标准石墨量热计3.9 常用剂量测定系统的总结四种常用剂量计系统的主要优点与缺点第四章辐射监测仪器4.1 介绍外照射检测辐射监测的范围4.2 辐射监测中用到的量环境剂量当量定向剂量当量个人剂量当量4.3 场所辐射测量仪气体探测器的离子电压收集曲线电离室正比计数器中子测量仪GM计数器闪烁探测器半导体探测器的特点场所检测仪的一般特性场所监测计量仪校准的方法和步骤场所监测计量仪的灵敏度能量依赖性方向依赖性剂量当量范围响应时间过载特性长期稳定性区别辐射类型的能力不确定度4.4 个人剂量监测个人胶片剂量计热释光剂量计放射光致发光玻璃系统光释光系统和直读式个人剂量计的特点个人剂量计的校准方法和步骤个人剂量计的特性能量依赖性不确定度当量剂量范围方向依赖性区别不同辐射类型的能力第五章体外照射放射治疗设备5.1 体外放疗设备简介外照射放射治疗设备发展历史5.2 X射线束与X射线机临床使用的X射线束能量范围 X射线束的产生 X射线的组成5.2.1 特征X射线特征辐射荧光产额特征X射线能谱5.2.2 轫致辐射X射线轫致辐射轫致辐射X射线能谱5.2.3 X射线靶薄靶厚靶浅层X射线深部X射线兆伏级X射线5.2.4 临床X射线束临床X射线能谱 X射线束成分入射电子与产生的光子方向5.2.5 X 射线质的描述半价层标称加速电压有效能量5.2.6 放射治疗机X射线放射治疗X线机组成5.3 伽玛射线束和伽玛射线单位5.3.1 伽玛射线的基本特性外照射放射治疗用同位素特性比活度空气比释动能率远距离外照射放射治疗的γ辐射源5.3.2 远距离治疗机远距离治疗机定义远距离治疗机的组成5.3.3 远距离治疗辐射源常用辐射源强度、半衰期、射线能量5.3.4 远距离治疗辐射源容器(治疗头)治疗头结构辐射源驱动辐射源容器防护要求5.3.5 远距离治疗照射剂量计时器与剂量关系照射时间的计算5.3.6 准直器与半影照射野范围几何半影与辐射源结构关系5.4 粒子加速装置粒子加速的基本条件粒子加速装置分类各种加速器结构与原理5.5 电子直线加速器工作原理发展和更代安全性要求现代电子直线加速器组成各分系统结构、工作原理与要求临床光子射线与电子射线的产生射线束准直系统剂量监测系统5.6 粒子(质子、中子与重离子)放射治疗质子、中子与重离子的产生粒子治疗的优势5.7 外照射放射治疗的防护屏蔽射线类型与屏蔽材料5.8 60钴远距离治疗机与电子直线加速器比较60钴远距离治疗机特点现代电子直线加速器特点5.9 模拟机与CT模拟机模拟定位的作用模拟定位的主要步骤5.9.1 放射治疗模拟定位机模拟机的组成与结构要求现代模拟机功能要求5.9.10 CT模拟机CT模拟机系统组成 DRR BEV DCR CT模拟机与模拟机比较5.10 放射治疗设备的培训要求设备培训应包括的重要内容第六章外照射光子射线:物理方面6.1 介绍产生治疗光子射线的主要来源6.2 描述光子的物理量光子的通量和通量率,能量通量和通量率,空气中的比释动能和照射量6.3 光子射线源单能光子线的半价层6.4 平方反比定律平方反比定律6.5 入射到体模或病人的光子射线表面剂量,建成区,最大剂量深度,出射剂量6.6 放射治疗参数射野面积/周长比,准直器因子,峰值散射因子,相对剂量因子6.7 水中的中心轴深度剂量:源皮距摆位百分深度剂量,散射函数6.8 水中的中心轴百分深度剂量:源轴距摆位组织空气比,组织空气比和百分深度剂量之间的关系,空气散射比,组织体模比和组织最大比,组织体模比和百分深度剂量之间的关系,散射最大比6.9 离轴比和射线的等剂量曲线射野剂量曲线的区域定义,散射半影,穿透半影,几何半影和物理半影,射野平坦度和对称性6.10 水体模中的等剂量分布水体模中的等剂量分布的特点6.11 病人的单野剂量分布病人体内的等剂量分布的修正法则,不规则轮廓和斜入射的剂量校正方法,楔形板的作用,楔形角,楔形因子,使用补偿器的作用和影响,组织填充物(Blous)的作用和影响,不均匀组织对剂量的影响和几种经验修正方法6.12 克拉森积分克拉森积分的基本原理6.13 指形电离室测量相对剂量光子射线表面剂量、建成区剂量和最大剂量深度后的剂量测量方法,影响电离室剂量测量的主要因素,6.14 单野照射的剂量传输单野照射的剂量跳数的计算6.16 端效应端效应的计算第七章光子射线外照射放射治疗的临床治疗计划7.2 体积的定义三维治疗计划需要定义的主要的靶区体积,肿瘤区,临床靶区,内靶区、计划靶区和危及器官7.3 剂量规范靶区最小剂量,靶区最大剂量,靶区平均剂量,剂量参考点(剂量规定点)和位置建议7.4 病人数据的获取和模拟需要的病人数据,二维治疗计划,三维治疗计划,治疗模拟的任务,CT模拟和常规模拟机,病人的体位固定方式和作用,照射野几何参数的确定,病人单层或数层层面的获取方式,基于病人数据获取的CT扫描和虚拟模拟,数字重建的射野影像,射野方向观,CT模拟的具体过程,CT模拟和常规模拟的差别,用于治疗计划的核磁共振影像,7.5 光子射线临床应用的思考等剂量线,楔形板的类别和作用,楔形因子的定义,补偿膜的的作用,补偿器厚度的计算,人体曲面修正的方法,不均匀组织的修正方法,多野照射技术的临床应用,旋转照射技术,射野衔接技术,7.6 计划评估等剂量线的评估,剂量统计,剂量-体积直方图,射野胶片和在线射野影像7.7 治疗时间和跳数的计算源皮距摆位技术的治疗时间和跳数计算, 等中心照射技术的治疗跳数和时间的计算, 剂量分布的归一方法,包含在剂量分布中的输出参数,X射线机和钴-60治疗机治疗时间的计算第八章电子束:物理和临床方面8.1 中心轴深度剂量曲线深度剂量曲线、电子与物质的相互作用反平方定律(虚源位置) 高能电子束射野剂量学建成区(表面剂量到最大剂量之间的深度) 不同能量电子束的百分深度剂量曲线8.2 电子束剂量学参数电子线能量说明不同深度的剂量参数百分深度剂量照射野对百分深度剂量的影响斜入射电子束百分深度剂量输出因素R90治疗范围Profiles和离轴比平坦度和对称性8.3 电子束治疗的临床应用剂量说明和报告小射野选择等剂量曲线射野形状低熔点铅档不规则表面修正填充物不均性修正电子束射野衔接电子束弧形照射电子束治疗计划第九章光子和电子束的剂量校准9.1 前言量热法化学剂量计电离室计量计石墨量热计密封水量热计弗瑞克剂量计参考剂量计医用射线束的校准与测量9.2 电离室剂量学系统电离室的构成电离室基本原理指形电离室平行板电离室模体材料水等效9.3 影响电离室剂量校准的参数电离室的方向性电离室的饱和效应电离室的漏电流电离室的杆效应电离室的复合效应电离室的极化效应气压温度修正9.4 使用校准电离室测量吸收剂量电离室吸收剂量测量规程基于空气比释动能的校准系数的规程基于水中吸收剂量的校准系数的规程9.5 阻止本领率电子阻止本领率光子阻止本领率9.6 质能吸收系数率质能吸收系数率9.7 扰动校准因子扰动校准因子有效测量点电离室壁的扰动因子中心电极的扰动因子9.8 射线质的描述低能X线,中低能X线,高能(MV级)X线,高能电子束辐射质9.9 高能光子和电子束的剂量校准高能X线吸收剂量校准高能电子束吸收剂量校准IAEA TRS 277报告IAEA TRS 398报告9.10 中低能X射线吸收剂量校准中低能X射线吸收剂量校准9.11 电离室测量偏差和不确定性分析不确定性分类校准过程的不确定性第十章验收测试和临床测试10.1 简介放疗设备使用前测试项目10.2 测量设备辐射环境检测仪,离子计型剂量测定设备,胶片,半导体,模体(辐射野分析器和固体水模体)10.3 验收测试安全检查(联锁、警告信号灯和病人监护设备;辐射防护探测;准直器和头漏射)机械检查(准直轴的旋转轴,运动,灯光与射野的一致性,臂架的旋转,治疗床的旋转,等中心旋转,光距尺,臂架角度,准直器大小指示,治疗床的运动)剂量测量光子射野(能量,射野平坦度和射野对称性,半影),电子射野(能量,电子线污染,均匀性,半影),剂量刻度,弧度治疗10.4 临床测试光子射野测量:中心轴PDD,输出因子,挡块托盘因子,多叶准直器,中心轴楔形野穿透因子,动态楔形板,离轴比曲线/离轴能量改变,入射剂量和界面剂量学,虚源位置电子射野测量:中心轴PDD,输出因子,离轴比曲线,虚源位置10.5 临床测试需要的时间第十一章光子射线外照射计算机治疗计划系统11.1 治疗计划系统的硬件TPS基本硬件组成11.2 治疗计划系统的配置11.3 系统软件和计算算法计算算法:算法的发展,分析模型法,Milan–Bentley模型,Clarkson积分法,卷积方式,蒙特卡罗或随机取样方法,笔形束算法射野修饰的影响:光子束修饰器(光栏,挡块,补偿器,MLC,楔形板)和电子束修饰器(限光筒,挡块,bolus等)组织不均匀修正,图像显示(BEV、REV、DRR、DCR)和剂量体积直方图(积分DVH、微分DVH、natural DVH),优化和MU计算,记录与验证系统,生物模型11.4 数据获取与输入治疗机数据(机械运动与限制、楔形板的限制、MLC、物理补偿的材料、电子窗),射野数据获得和输入,病人数据(影像、输入方式、CT值转换)11.5 临床验证与质量保证错误,验证,抽样调查,归一化和射野权重的选择,剂量体积直方图与优化,培训和归档,定期的质量保证,需注意的特殊技术第十二章放射治疗的质量保证12.1 前言定义放射治疗的质量保证要求精确放射治疗的需求放射治疗事故12.2 质量保证管理指标12.3 放射治疗设备的质量保证钴-60治疗机的质量保证质量控制指标医用加速器的质量保证指标模拟定位机的质量保证指标CT扫描和CT模拟的质量保证指标治疗计划系统的质量保证质量控制指标12.4 治疗实施病历射野成像射野成像技术未来射野影像的发展12.5 质量核查定义实际的质量审核样式放射剂量测量比对在哪一方面质量核查随访应该仔细检查第十三章近距离治疗物理和临床特点13.1 前言近距离治疗的方式近距离治疗的分类近距离治疗的特点13.2 光子放射源特点临床要求光子放射源的物理特性放射源的机械特性参考空气比释动能率空气比释动能强度显活度毫克镭当量β射线源参考吸收剂量率13.3 临床应用和剂量学系统13.3.1 妇科肿瘤腔内近距离治疗放射源的类型曼彻斯特系统ICRU系统直肠和膀胱的剂量监测13.3.2 组织间近距离治疗剂量学系统Patterson-Parker(Manchester)系统Quimby(Memorial)系统巴黎系统巴黎系统设置放射源规则巴黎系统标称(参考)剂量率巴黎系统基准剂量率13.3.3 远距离后装治疗系统远距离后装治疗装置的优点远距离后装治疗系统的基本部件远距离后装治疗装置常用的放射源远距离后装治疗装置类型及特点13.3.4 前列腺的永久性植入治疗前列腺植入治疗的放射源治疗计划技术预计划籽粒植入剂量分布植入后的剂量评估13.3.5 眼敷贴器眼敷贴器治疗技术13.3.6 血管内照射血管内照射技术13.4 剂量定义和报告腔内治疗组织间治疗13.5 放射源周围剂量分布剂量率常数几何因子径向剂量函数各向异性函数Meisberger多项式Sievert积分13.6 剂量计算过程和方法剂量的手工累加方法放射源的定位剂量分布的优化参考点的选择衰减校正13.7 近距离治疗计算机治疗计划系统的临床应用测试重建过程的检测物理量和单位一致性检测单一放射源计算机与手工剂量计算衰减校正的检测13.8 放射源的临床应用测试接触检测活度的自动放射影像和均匀性检测校准链13.9 质量保证第十四章基础放射生物学14.1 前言放射生物学细胞体细胞胚细胞细胞分裂体细胞的分类组织器官器官系统14.2 放射生物学中辐射的类型线性能量传递(LET) 照射中常用的典型LET值低LET辐射(稀疏电离辐射)高LET辐射(致密电离辐射)14.3 细胞周期和细胞死亡有丝分裂期(M) DNA合成期(S) G1和G2期细胞周期时间细胞死亡14.4 细胞的照射辐射的生物效应辐射对细胞损伤的直接作用辐射对细胞损伤的间接作用受照射细胞的命运14.5 辐射损伤的类型放射的早期效应放射的晚期效应致死损伤亚致死损伤潜在致死损伤躯体效应遗传效应随机效应注定(非随机)效应急性效应晚期效应全身照射反应胎儿的辐射14.6 细胞存活曲线细胞存活曲线线性二次模型α/β比值多靶单击模型14.7 剂量效应曲线剂量效应曲线早反应组织晚反应组织14.8 组织放射损伤的测量克隆形成分析功能分析死亡率分析14.9 正常和肿瘤细胞:治疗比肿瘤控制概率(TCP)正常组织并发症概率(NTCP)治疗比14.10 氧效应氧增强比(OER) 再氧合14.11 相对生物效应相对生物效应(RBE)RBE变化特点14.12 剂量率和分次放射治疗中使用的剂量率5个主要生物学因素(5Rs) 常规分割以增进治疗比为目的分次方案14.13 放射防护剂和放射增敏剂放射防护剂剂量修饰因子(DMF)放射增敏剂含硼化合物第十五章放射治疗特殊技术与方法15.1 概述熟悉临床各种放射治疗技术。
放射物理学、剂量学及放射治疗方法系统(总40页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章放射物理学、剂量学及放射治疗计划系统第一节现代三维适形放疗的发展和分类第二节多叶光阑(MLC)一、MLC的一般特性二、MLC半影与叶片位置设置三、MLC与适形铅挡块的比较四、MLC的临床使用第三节射束强度调制方法一、物理补偿器二、MLC静态强度调节(Step and Shoot, SMLC-IMRT)三、MLC动态强度调节(dynamic MLC-IMRT, DMLC-IMRT)四、强度调节旋转治疗(intensity modulated arc therapy,IMAT)五、断层扫描治疗方式(Tomotherapy)六、扫描束治疗(pencil beam scanning)第四节放射治疗中的图像处理技术一、解剖或功能图像二、图像处理三、治疗计划系统中图形的可视化四、与治疗计划设计相关的图像第五节三维适形放疗的体积与剂量规范一、体积规范二、吸收剂量规范第六节三维治疗计划及治疗评估一、三维治疗计划的计算模型二、治疗评估三、组织放射效应的生物模型四、逆向治疗计划与优化第七节体位固定技术和治疗验证一、病人体位固定技术二、治疗验证第八节质子放射治疗的进展第一节现代三维适形放疗的发展和分类适形调强放射治疗是目前放射治疗界的热点,它综合地体现了放射治疗在技术上的新进展。
1965年,日本学者高桥(Takahashi)首先提出了旋转治疗中的适形概念。
Proimos等在1970年代和1980年代初报道了采用重力挡块进行适形放射治疗的方法。
随着计算机技术的飞速发展和图像技术的介入,三维适形治疗极大地改变了常规放射治疗的面貌。
适形放射治疗是用增加剂量分布的适形度来减少晚期重度放射损伤并发症。
有学者认为,三维适形放射治疗(3-dimensional conformal radiation therapy,3DCRT)和调强放疗(Intensity modulated radiotherapy IMRT)与其说是一种技术(technique),毋宁说更是一种过程(process),一种综合医学影像、计算机技术和质量保证措施的现代放射治疗流程。