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第一章 总论1

第一节 放射治疗学总论1

一、放射治疗在治疗恶性肿瘤中的地位1

二、放射治疗的历史1

三、放射治疗的现状3

四、放射治疗的未来8

第二节 放疗物理师职责9

一、放射治疗流程9

二、放疗物理师职责10

第三节 放疗物理师应具备的专业知识14

一、放射物理学14

二、临床肿瘤学14

三、放射生物学14

四、放射治疗技术学14

五、医学影像学15

六、相关基础知识15

第四节 国内放疗物理师队伍的发展现状15

第五节 当前放射物理技术研究的热点问题16

一、质子治疗和重离子高LET射线治疗的研究16

二、实现自适应放疗的技术难点20

三、体部立体定向放射治疗技术的应用研究21

四、四维放射治疗技术23

第二章 放射物理学基础27

第一节 核物理基础27

一、原子结构27

二、原子、原子核能级29

三、原子核的衰变类型30

四、原子核的衰变规律34

第二节 X射线的产生及性质38

一、X射线的产生与发展38

二、X射线的产生机制42

三、X射线的基本特性47

四、X射线辐射场的空间分布49

第三节 电离辐射与物质的相互作用53

一、带电粒子与物质的相互作用53

二、X（γ）射线与物质的相互作用57

三、X（γ）射线在物质中的衰减65

四、X（γ）射线在人体内的衰减72

第三章 临床常用放疗设备76

第一节 X线治疗机76

一、X射线的产生76

二、千伏级X线治疗机的基本结构76

三、工作原理77

第二节 钴-60治疗机78

一、钴-60源的产生和衰变78

二、钴-60治疗机的一般结构78

三、钴-60半影80

四、钴-60治疗机的工作原理82

五、钴-60治疗机的优缺点82

第三节 医用直线加速器82

一、历史回顾82

二、加速器的基本概念83

三、医用电子直线加速器的工作原理83

四、医用电子直线加速器的加速原理84

五、医用电子直线加速器的组成部分或系统88

六、医用电子直线加速器的特点95

第四节 电子回旋加速器96

一、回旋加速器的分类96

二、医用电子回旋加速器的基本原理96

三、圆形医用电子回旋加速器97

四、跑道形医用电子回旋加速器97

五、电子回旋加速器和电子直线加速器的特点比较97

第五节 粒子回旋加速器97

一、医用粒子回旋加速器的基本工作原理97

二、质子治疗的特点98

三、质子回旋加速器的基本结构99

四、重离子治疗的优势101

五、医用重离子加速器102

六、我国重离子治疗的发展103

第六节 多叶准直器103

一、概述103

二、多叶准直器的基本结构和剂量学考虑104

三、多叶准直器的安装位置105

四、叶片的控制106

五、叶片位置的校对107

六、多叶准直器控制文件的生成108

七、多叶准直器叶片的设置108

第四章 辐射剂量学基础111

第一节 剂量学辐射量基本概念111

一、辐射场特性的放射计量学量111

二、辐射剂量学量113

三、各量的相互关系及比较116

四、阻止本领118

第二节 吸收剂量测量的原理与方法123

一、空腔理论123

二、辐射剂量计126

第三节 吸收剂量的校准151

一、吸收剂量校准的电离室要求、相关系数及扰动校正因子152

二、光子束与电子束的校准170

第五章 X（γ）射线辐射剂量学179

第一节 原射线与散射线179

第二节 距离平方反比定律179

第三节 百分深度剂量180

一、深度剂量分布180

二、照射野及有关名词定义181

三、百分深度剂量181

第四节 模型建立189

一、组织替代材料189

二、组织替代材料的转换191

三、临床应用模体192

四、剂量精度要求193

第五节 组织空气比193

一、组织空气比的定义及影响因素194

二、反散因子195

三、组织空气比和百分深度剂量的关系197

四、旋转治疗中的剂量计算199

五、散射空气比200

第六节 剂量计算参数203

一、准直器散射因子204

二、模体散射因子205

三、组织模体比和组织最大剂量比209

四、散射最大剂量比211

第七节 等剂量分布与射野离轴比212

一、等剂量图212

二、等剂量曲线参数214

三、加速器X射线束射线质变化规律216

四、射野离轴比217

第八节 人体曲面和组织不均匀性的修正222

一、均匀模体和人体之间的差异222

二、不规则轮廓的校正222

三、非均匀组织的校准225

四、组织补偿231

第九节 临床处方剂量计算235

一、处方剂量235

二、加速器计算方法236

三、非对称射野236

第十节 其他可行的计算剂量深度分布的方法238

一、不规则野法238

二、离轴点（Day氏法）238

三、射野外的点240

四、射野挡块下的点240

五、多叶准直器射野处方剂量计算241

第十一节 楔形照射野剂量计算246

一、等剂量楔形角247

二、楔形传输因子248

三、楔形板系统249

四、光束能量的影响250

五、楔形板均整器的设计250

六、一楔合成252

七、楔形板临床应用方式及其计算公式252

八、动态楔形野255

第十二节 乳腺切线照射剂量计算257

一、楔形板补偿257

二、靶区剂量给定点的选取259

三、源皮距（SSD）的影响260

四、腋、锁骨淋巴结的剂量问题260

五、总结261

第十三节 X（γ）射线全身照射剂量学261

一、基本治疗模式262

二、基本剂量学262

三、患者剂量学267

第六章 高能电子束射野剂量学271

第一节 医用电子束的产生271

第二节 电子束剂量学273

一、中心轴百分深度剂量曲线273

二、电子束的有效源皮距276

三、电子束的输出因子276

四、电子束能量参数277

第三节 电子束治疗计划设计277

一、能量和射野尺寸的选择278

二、电子束的空气气隙以及斜入射校正278

三、组织不均匀性校正280

四、电子束的补偿技术282

五、射野挡铅技术283

六、电子束照射野的衔接技术284

第四节 电子束全身皮肤照射286

一、电子束全身皮肤照射技术286

二、电子束全身皮肤照射剂量学288

第七章 近距离照射剂量学291

第一节 近距离放射治疗概述291

一、近距离照射常用放射性核素291

二、放射性粒子植入治疗的辅助设备293

三、粒子源294

四、表面覆贴器294

五、后装治疗机295

六、放射源的物理量296

七、放射源的校准297

第二节 近距离放射治疗的剂量分布299

一、放射源周围剂量分布的特点299

二、腔内照射剂量学系统301

三、组织间照射剂量学系统307

四、管内照射剂量学308

五、表面贴覆器照射309

第三节 放射源的定位技术310

第四节 近距离治疗的临床应用313

一、腔内后装治疗的临床应用313

二、组织间插植治疗的临床应用315

第八章 放射治疗计划设计生物学基础318

第一节 放射生物学基础318

一、放射生物学中辐射的类型318

二、细胞周期和细胞死亡319

三、细胞的照射319

四、辐射损伤的类型320

五、细胞存活曲线321

六、剂量效应曲线322

七、组织放射损伤的测量323

八、正常细胞和肿瘤细胞治疗比323

九、氧效应324

十、相对生物效应325

十一、剂量率和分次326

十二、放射防护剂和放射增敏剂327

第二节 临床剂量学原则327

第三节 靶区剂量分布原则327

一、外照射靶区的定义328

二、剂量规范330

三、肿瘤的致死剂量和正常组织的耐受剂量331

第四节 时间剂量因子模型334

一、分次放射治疗的生物学基础334

二、照射后正常组织和肿瘤组织的恢复与生长336

三、分次照射中的时间剂量因素336

四、时间剂量因子数学模型337

五、应用举例345

六、小结348

第九章 临床应用350

第一节 治疗计划设计步骤350

一、体模阶段351

二、治疗计划的设计352

三、治疗计划的审核与确认362

四、治疗计划的执行362

第二节 体位固定及模拟定位363

一、治疗体位及固定技术363

二、模拟定位369

第三节 三维治疗计划系统375

一、治疗计划系统的硬件375

二、计划设计的定义376

三、二维和三维计划系统376

四、治疗计划系统的物理和剂量学数据的获得和输入378

五、TPS的剂量计算模式（X线部分）379

六、TPS的剂量计算模式（电子线部分）381

七、计划设计中使用的工具381

第四节 治疗计划验证383

一、位置验证383

二、剂量验证386

第五节 射野挡块及组织补偿388

一、射野挡块技术388

二、组织补偿技术391

第六节 射野影像验证系统392

一、射野图像的对比度392

二、射野照相393

三、光激荧光板影像系统394

四、电子射野影像系统394

第七节 照射技术和射野设计原理396

一、外照射技术的分类396

二、放射源的合理选择396

三、高能电子束和X（γ）射线射野设计原理398

四、相邻野设计402

五、不对称射野407

第十章 放射治疗技术409

第一节 三维适形放射治疗技术409

一、适形放射治疗的目的与定义409

二、三维适形放射治疗计划设计步骤410

三、临床医生对整个治疗计划的要求410

四、射线束（射野）的设计412

五、计划评估413

六、剂量计算算法415

七、适形放射治疗的临床价值420

八、临床应用及不足421

第二节 调强放射治疗（IMRT）技术423

一、调强的概念及临床意义423

二、三维方向上剂量分布的控制424

三、调强放射治疗计划设计过程425

四、调强的实现方式431

五、临床应用及不足444

第三节 图像引导的放射治疗技术447

一、图像引导放疗技术的临床意义447

二、影像引导治疗临床工作流程449

三、图像引导放疗技术的应用范围和临床优势449

四、图像引导放疗技术的实现方式450

第四节 发展中的放射治疗技术458

一、高剂量率立体定向适形调强放射治疗技术458

二、质子、重离子放射治疗技术463

三、个体化放射治疗技术466

第十一章 放射治疗的质量保证与质量控制469

第一节 放射治疗质量保证的必要性469

第二节 放射治疗质量保证的目的471

第三节 放射治疗质量保证的内容471

一、质量保证的组织471

二、质量保证的内容472

三、放疗设备及辅助设备的QA内容473

四、放疗过程中各阶段的质量保证479

第四节 质量控制480

第五节 验收测试和临床测试480

一、测量设备480

二、验收测试482

四、临床测试487

第十二章 辐射防护495

第一节 电离辐射对人体健康的影响495

一、确定性效应496

二、随机性效应497

三、辐射生物效应的其他分类方法498

第二节 电离辐射来源498

一、天然辐射源498

二、人工辐射500

第三节 辐射防护中使用的量和单位501

一、主要物理量501

二、与放射治疗相关的防护量502

三、实用量503

第四节 放射防护标准体系504

一、辐射防护的基本框架504

二、防护标准的进展505

三、现行的放射卫生标准506

四、辐射安全与防护法规对辐射防护管理的意义507

第五节 辐射防护措施507

一、辐射源项507

二、外照射防护的基本措施508

三、放疗机房的屏蔽设计510

四、辐射防护措施515

第六节 放射工作人员的职业健康管理516

一、放射工作人员职业健康管理的法律依据516

二、放射工作人员证制度517

三、职业性放射性疾病的诊断和鉴定517

四、放射工作人员防护知识培训517

五、个人剂量监测与管理518

六、职业健康监护519

七、职业健康监护档案521

第七节 放射治疗的患者防护522

一、肿瘤放射治疗患者所受医疗照射防护的特点522

二、对患者防护应遵循的基本原则523

三、加强患者防护的措施524

第八节 放射治疗事故的预防526

一、放射治疗事故的定义和分类526

二、放射治疗事故的诱因527

三、放射治疗事故的预防531

参考文献533