肿瘤放射治疗学的物理学基础(4)

2019-06-05 14:01

个射线束照射技术,这种照射可以采用共面或者非共面的方式。 23.剂量体积直方图:

^^可以得到患者解剖结构的三维矩阵点的剂量分布信息,权衡不同照射方案的优劣。 24.组织补偿器:

^^组织补偿器的材料不用组织替代材料,而使用金属铜、铝、铅等来代替,其形状和大小对射线的作用应与被替代的组织填充物等效。 25.立体定向放射手术:

^^指将多个小野三维集束单次大剂量照射头颅内某一局限性靶区,使之发生放射性反应,而靶区外周围组织因剂量迅速递减而免受累及,从而在其边缘形成陡峭的剂量跌落界面,达到类似外科手术效果的放射治疗技术。 26.立体定向放射治疗:

^^立体定向技术与加速器三维适形多野照射技术相结合,逐渐发展成可用于全身各部位治疗的三维集束立体定向分次照射技术。 27.放射性活度:

^^每单位时间里发生的核衰变数。 28.放射治疗质量保证:

^^世界卫生组织对放射治疗质量保证的定义是:在患者放射治疗的整个服务过程中,为确保治疗方案的一致性和治疗方案的安全实施,包括靶区获得足够的照射剂量,同时确保最小的正常组织照射量和最少的工作人员照射量和对患者的有.效监控而制订或采取的手段。它包括两方面的内容:质量评定,即按一定标准度量和评价整个治疗过程中的服务质量和治疗效果;质量控制,即采取必要的措施保证质量保证的执行,并不断修改服务过程中的某些环节,达到新的质量保证水平。 29.当量剂量:

^^反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。 30.有效剂量:

^^在全身受到非均匀性照射的情况下,受照组织或器官的当量剂量(HT)与相应的组织权重因子(WT)乘积的总和。

31.最大几率能量:

^^照射野内电子能量高斯分布峰值所对应的电子能量。 32.平均能量:

^^表示电子线穿射介质的能力。 33.半衰期:

^^任何放射性核素的原子核数目,因衰变而减少到原来的一半时所需要的时间。 34.反散因子:

^^射野中心轴上最大剂量深度处的组织空气比。 35.等效组织填充物:

^^人体外轮廓的不规则性导致组织内剂量分布畸变及靶区剂量分布的不均匀。 36.组织补偿器:

^^组织补偿器的材料不用组织替代材料,而使用金属铜、铝、铅等来代替,其形状和大小对射线的作用应与被替代的组织填充物等效。、 37.治疗增益比:

^^最大限度地将放射治疗的剂量集中到病变(靶区)内,而使周围正常组织和器官少受或免

受不必要的照射。 三、简答题

1.原子符号A、X、Z各代表什么?

A^^原子符号A、X、Z各代表什么:原子可以用符号ZX表示,其中X为原子种类符号;Z

为原子序数,即核内质子数;A为原子的质量数,即核内的质子数和中子数的总和。 2.放射性核素衰变方式有哪几种?

^^放射性核素衰变方式有:①α衰变:指的是由原子核自发地放射出α粒子(氦原子)的过程;②β衰变:指的是原子核自发地放射出电子、正电子(带正电荷的电子)或俘获一个轨道电子的转变过程;③γ跃迁和内转换。 3.放射性衰变规律。

^^放射性衰变规律:放射性核衰变服从指数规律N?N0?e??t,式中N0为衰变前的原子数;N为衰变到t时刻的原子数;t为由原子数N0衰减到原子数N的时间;λ为衰变常数。 4.比释动能和吸收剂量关系。

^^比释动能和吸收剂量关系:吸收剂量是电离辐射在单位质量的介质中沉积的平均能量;比释动能是不带电粒子在单位质量的介质中释放的全部带电粒子初始动能之和;比释动能和吸收剂量是两个完全不同的物理量,只有满足次级电子平衡条件和韧致辐射可忽略不计时,比释动能才等于吸收剂量。 5.近距离照射种类。

^^①腔内、管内放射治疗; ②组织间插植放射治疗; ③粒子植入; ④敷贴治疗;

⑤术中置管术后放射治疗。 6.Co治疗机半影种类。

^^①几何半影:由于Co源具有一定的尺寸,射线束经过准直器限束后,照射野边缘各点受到不均等剂量的照射,产生由高到低的剂量渐变分布; ②穿射半影:由于放射源射线束穿过准直器端面的厚度不等,造成射野边缘的剂量渐变分布; ③散射半影:即便使用点源和球面准直器,由于射线在组织内的散射作用,在照射野边缘依然可以形成剂量渐变分布。 7.放射治疗应用射线的种类。

^^临床放射治疗中使用的射线大致有三类:

①放射性核素放出的α、β、γ射线,放射治疗主要使用β、γ两种射线; ②X射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X射线;

③各类加速器产生的电子束、质子束、中子束、负π介子束及其他重粒子束等。 8.完整的CT-SIM包括哪三方面内容? ^^①大视野薄层或螺旋CT;

②能够实现CT图像三维重建、显示及射野模拟的软件系统; ③激光射野模拟器,用以实现照射野的体表定位。 9.近距离后装治疗机特点。

6060^^①放射源微型化,放射源通过施源器可以到达体内需要治疗的各个部位,放射源在体内的驻留位置和驻留时间可以由计算机精确控制,实现理想的剂量分布; ②利用高活度铱源可以实现高剂量率治疗,缩短了照射时间;

③治疗计划由计算机模拟生成,不同治疗方案可以进行优化比较,提高了疗效。计算机控制的放射源后装治疗技术使近距离放射治疗实现了隔室操作,提高了近距离治疗的安全性、准确性和精确性。

10.楔形板的实现类型。

^^①固定楔形板:加速器通常配置15°、30°、45°和60°四种固定角度的楔形板;

②动态楔形板:利用准直器运动来实现楔形板的效果。运动过程中加速器持续出束,准直器由照射野的一侧向另一侧逐渐运动,利用准直器阻挡射线来调整照射野内的射线强度,从而形成楔形野剂量分布效果;

③电动楔形板:电动楔形板又称为一楔多用楔形板,将固定角度为60°的楔形板整合到加速器机头内,利用60°楔形板和开野按一定比例组合进行轮照,形成0°~60°任意角度楔形板。 11.曼彻斯特系统在宫颈癌治疗时关于A、B点的定义。

^^A点是指宫颈口上方2cm,宫腔轴线旁2cm的位置;B点为过A点横截面并距宫腔轴线旁5cm的位置。

12.γ点源照射量率的数学表达式及各参数的含义。 ^^X??A?? 2l式中A为源的放射性活度;Г为源照射量率常数;l为距源的距离。 13.临床剂量学四原则。 ^^①肿瘤剂量要准确,放射治疗与手术治疗相同,为局部治疗手段,照射野要对准肿瘤组织,同时给以足够的剂量,以使肿瘤组织得到最大的杀伤;

②治疗的肿瘤区域内吸收剂量要均匀,剂量梯度变化不能超过±5%,即90%的等剂量线要包括整个靶区;

③照射野设计应尽量提高肿瘤内吸收剂量,降低周围正常组织受照剂量; ④保护肿瘤周围重要器官不受或少受照射。 14.质量保证(QA)的含义。

^^为保证达到质量保证标准而对实际工作质量进行的规范化测量、与标准进行比较和对工作过程进行的修正。

15.X射线管球的组成部分及工作原理。

^^它主要由能够发射电子的阴极(灯丝)和产生X线的阳极靶面及玻璃密封管组成。正常使用时X线管内处于真空状态,阴极与阳极之间加有直流高压电场,阴极灯丝在灯丝电流的加热下向外发射电子,阴极电子在加速电场作用下获得能量高速撞击阳极靶面,入射电子与靶原子核的电场作用,其部分能量转化为韧致辐射——X射线,大部分能量变为热量损失。 16.治疗计划的剂量处方定义。

^^①靶区最小剂量:从剂量分布或剂量体积直方图上获取的靶区内的最小剂量; ②靶区最大剂量:从剂量分布或DVH上获取的靶区内最大剂量; ③靶区平均剂量:靶区内所有计算点的平均剂量。 17.射野验证方法。

^^①胶片法校验:常用的方法是双曝光照片方法。首先通过治疗射野照射胶片,然后打开准直器以开野方式再次曝光。两次曝光的结果在胶片上显示的不仅有射野图像,同时也有周围的解剖结构。并可以与计划定位照片比较和分析两者的偏差。 ②电子射野影像系统:是近年来发展的一种安装在加速器机架的辐射探测器附件。该装置能

够将探测器的信息传递给计算机,计算机对信息加工处理转换成图像。可以产生不同质量的计算机化的图像。EPID的成像操作简单,影像可即时显示比对和分析偏差,曝光剂量比胶片方法低,具有数字化影像的所有优点。 18.立体定向放射治疗的剂量学特点。

^^由于SRT的分次剂量很高,通常即使是靶区内最高剂量的50%水平也达到肿瘤细胞的致死剂量,因此它在计划与治疗的剂量分布要求上与常规放疗有很大的不同。其剂量分布的主要特点为:

①高剂量区集中分布在靶区内;

②靶区周边剂量梯度变化较大,即从高剂量线到低剂量线的距离很短; ③靶区内及靶区附近的剂量分布不均匀; ④靶周边的正常组织剂量很少。

19.逆向治疗计划设计与正向治疗计划设计的异同点。

^^逆向治疗计划系统与常规3D-CRT使用的正向计划系统的图像处理、剂量分布显示等均相似。与后者不同的是逆向计划系统能够根据设定的剂量强度分布目标,以数学方式构成迭代运算的目标函数和迭代优化算法,找出最接近目标函数的解,就是所需射线束的参数。 20.源皮距放射治疗处方剂量计算公式及各参数的意义。

^^在深度为d处为得到治疗肿瘤剂量DT时,所对应的加速器处方剂量应为:

?SCD?DT式中fSSD为SSD因子,fSSD??MU??;FW为楔

PDD?Sc?Sp?fSSD?FW?FT?SSD?dm?形因子;FT为挡块托架因子;Sc为准直器散射因子;Sp为体模散射因子。

21.放射治疗过程的误差产生因素。

^^放射治疗过程的每一个环节都有可能产生误差,包括: ①体位固定的可靠性;

②从影像学检查确定的患者解剖结构,如受照射部位的外轮廓、肿瘤的位置与形状的确定,其不均匀性组织密度信息(CT值和电子密度转换)的获取等;

③剂量学参数,如百分深度剂量、等剂量分布等的采集测量精度,计算模型建立的准确性; ④治疗靶区与周围重要器官范围确定的不准确; ⑤治疗摆位和操作的重复性;

⑥治疗过程中患者组织和器官的生理活动,如呼吸、腔体充盈等及患者结构对治疗的响应和改变。

22.提高肿瘤治疗增益比的方法有哪些?

^^不同类型的肿瘤,正常组织耐受剂量和肿瘤致死剂量有很大的不同,选择合理的放射治疗方案,提高肿瘤剂量,降低正常组织受量,改善放射治疗计划的合理设计,优化时间,剂量因子,使用放射治疗增敏剂,提高肿瘤治疗增益比。 23.SSD和SAD照射各自的要点。

^^① SSD:将放射源到皮肤的距离固定,通常在标称源皮距下,将机架的旋转中心放在皮肤上,当垂直照射时,可以在托架上放置铅挡块,便于对正常组织进行遮挡,实现不规则照射野。

②SAD:借助治疗室内的激光灯系统,建立与治疗机坐标系的统一,应用多个照射野、多个角度进行照射的方式。SAD技术与SSD技术相比较,优点是变换照射野时,不必移动患者,只需要调整旋转机架角度和照射野大小来实现。

224.辐射防护的基本原则。

^^辐射实践正当化、防护与安全的最优化、个人荆晕限值。.正当化与防护最优化主要与辐射源有关,它们涉及的是对某项辐射实践的使用和防护是否适当,而剂量限值是针对个人的,包括职业人员和公众人员。辐射实践的正当性是防护最优化的前提,而剂量限值则是防护最优化的约束条件。所以,辐射防护的三项原则是互相关联的。 25.模体散射因子如何计算?

^^直接测量Sp比较困难,保持准直器开口相同,在模体表面附加挡铅构成不同大小的射野的方式进行测量。总散射校正因子(Sc,p)为准直器和模体的散射共同造成的结果,即:

Sc,p?Sc?Sp一般是通过直接测量Sc和Sc,p来计算出Sp。

26.全身电子线照射技术实现方法。

^^①双机架角多野照射技术:该方法是美国斯坦福木学医学院首先创立的。技术要点和剂量学参数:治疗距离为3~4m,机架角沿水平方向上下转动±20°左右,以获得在沿患者纵轴方向(垂直方向)足够大的照射野。

②双对称旋转照射技术:该方法是美国明尼苏达大学医学院首先采用,改站立位为平躺位,以机架旋转实施照射。

27.三维适形调强放射治疗的实现方式主要有哪些? ^^①两维物理补偿器;.· ②MLC静态调强; ③MLC动态调强;. ④断层治疗;

⑤束流调制式调强。 四、论述题

1.X射线模拟定位机与CT模拟定位机各自的优点和缺点。

^^①靶区定位:模拟定位机可以定义二维平面靶区,CT模拟可以通过螺旋查体获得患者正常组织与靶区的三维轮廓。 ②观察器官运动:模拟定位机能够得到靶区和正常组织的运动关系,可以根据位置移动大小设定靶区的外放,普通CT模拟只能获得扫描时患者的影像,但随着四维CT在放射治疗中的应用,增加了CT模拟的观察器官移动的能力。

③射野证实片:模拟定位机能够根据射野形状拍摄验证片,CT模拟可以通过DDR在患者三维假体上生成验证片。目前图像质量.DDR空间分辨率略差于模拟机验证片。

④计划设计:CT模拟可以获得患者体内组织的密度,在计划设计时可以进行剂量计算,模拟定位机只可以做简单的剂量计算。

⑤皮肤标记:两种定位系统均可利用三维激光灯系统进行靶区的定位和体表标记点的制订。 2.利用距离平方反比和指数衰减推导源皮距对百分深度剂量的影响。

^^相同体模在不同的源皮距f1、f2乓照射条件下,假设在体模表面下最大剂量点处形成的照射面积相同均为A0(r),按照百分深度剂量特性和距离平方成反比定律,f1点百分深度剂量为:


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