電離輻射劑量學

關(guān)于電離輻射劑量學電離輻射劑量學：研究電離輻射能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移和沉積的規(guī)律，特別是轉(zhuǎn)移和沉積的度量（量的定義、測量、計算等）的科學。劑量計算或測量兩種基本途徑：（1）輻射場本身測量—輻射場粒子數(shù)、輻射的能譜分布、輻射能量沉積本領(lǐng)（2）直接或間接測量沉積能量第2頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第一部分回顧1、輻射的分類i.電離輻射：通過初級和次級過程引起物質(zhì)電離，如α粒子、β粒子、質(zhì)子、中子、X射線和γ射線等。ii.非電離輻射：與物質(zhì)作用不產(chǎn)生電離的輻射，如微波、無線電波、紅外線等。第3頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2、輻射場的描述粒子注量定義：單向輻射場：粒子注量

，數(shù)值上等于通過與粒子入射方向垂直的單位面積的粒子數(shù)。θda┴da第4頁,共91頁，2024年2月25日，星期天da┴=dacosθ定義：Φu=dN/da┴

為單向輻射場的粒子注量。一般情況：各向輻射場定義：Particlefluence(粒子注量)Φ：Φ=dN/da，m-2Energyfluence（能量注量）Ψ：Ψ=dR/da，j.m-2Pda第5頁,共91頁，2024年2月25日，星期天按能譜分布：能量注量：能量注量與粒子注量的關(guān)系第6頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3、相互作用系數(shù)A、帶電粒子（e、、重帶電粒子）總阻止本領(lǐng):

總線阻止本領(lǐng)帶電粒子通過物質(zhì)時在單位路程上損失的能量。－dE是dl距離上損失能量的數(shù)學期望值?？偩€阻止本領(lǐng)與帶電粒子的性質(zhì)（電荷、質(zhì)量、能量）和物質(zhì)的性質(zhì)（原子序數(shù)、密度）有關(guān)。去除物質(zhì)密度的影響可得到總質(zhì)量阻止本領(lǐng)公式：第7頁,共91頁，2024年2月25日，星期天總質(zhì)量阻止本領(lǐng)描述帶電粒子在物質(zhì)中穿過單位路程時，因各種相互作用而損失的能量。它可分解為各種相互作用阻止本領(lǐng)之和。質(zhì)量輻射阻止本領(lǐng)（由非彈性輻射相互作用導致的初級帶電粒子的能量損失決定）質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)（包括電離和激發(fā)對能量損失的貢獻）第8頁,共91頁，2024年2月25日，星期天定限碰撞阻止本領(lǐng)（L?/ρ）（1）δ粒子δ粒子定義：能夠產(chǎn)生分支徑跡的次級電子（2)L?/ρ定義：L?/ρ=(dE/dl)?/ρdE為帶電粒子在密度為ρ的介質(zhì)中穿行距離為dl時，由傳遞能量小于指定值?的碰撞而損失的能量的數(shù)學期望值。L?稱為傳能線密度LET（Linearenergytransfer）。

LET:特定能量的帶電粒子在介質(zhì)中穿行單位長度路程時，由能量轉(zhuǎn)移小于某一指定值的歷次碰撞所造成的平均能量損失。

L∞=Sc，L∞/ρ=(S/ρ)c第9頁,共91頁，2024年2月25日，星期天X、射線與物質(zhì)作用類型：光電效應康普頓效應電子對生成5MeVr=1mm柵元0.2×1mm2

5MeVnr=1mm柵元0.2×1mm2筆形束輻射在水模中的縱向能量沉積第10頁,共91頁，2024年2月25日，星期天中子與物質(zhì)相互作用類型:

彈性散射（Elastic-scattering）：總動能守恒。非彈性散射（In-elasticscattering）：總能量、動量守恒，動能不守恒。去彈性散射（Non-elasticscattering）：（n.p）（n.

）等。俘獲（Capture）：（n.γ）。散射（Spallation）以上均屬與原子核的相互作用。第11頁,共91頁，2024年2月25日，星期天B、不帶電粒子（X、、中子）質(zhì)量減弱系數(shù)（/）：描述物質(zhì)中入射不帶電粒子數(shù)目的減小，不涉及具體物理過程。質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)（tr/）：描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時，其能量轉(zhuǎn)移給帶電粒子數(shù)值。只涉及帶電粒子獲得的能量，而不涉及這些能量是否被物質(zhì)吸收。質(zhì)量能量吸收系數(shù)（en/）：描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時，不帶電粒子被物質(zhì)吸收的能量。當次級帶電粒子動能較小、物質(zhì)原子序數(shù)較低時，軔致輻射弱，g值接近于零，此時en/值近似tr/值。數(shù)值上：質(zhì)量減弱系數(shù)（/）>質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)（tr/）>質(zhì)量能量吸收系數(shù)（en/）第12頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4、輻射劑量學中使用的量A、比釋動能（K）同轉(zhuǎn)移能（

tr）相聯(lián)系，不帶電粒子在質(zhì)量dm的物質(zhì)中釋放出的全部帶電粒子的初始動能總和的平均值。單位Gy。針對不帶電粒子，對受照物質(zhì)整體，而不對受照物質(zhì)的某點而言。實用時可先查比釋動能因子表（國際上給出比釋動能因子的推薦值），進而求得比釋動能。

第13頁,共91頁，2024年2月25日，星期天比釋動能率(Kermarate)(1)定義單位：JKg-1s-1或Gys-1或rads-1對單能不帶電粒子的輻射，有：第14頁,共91頁，2024年2月25日，星期天空氣比釋動能率常數(shù)Γδ（AirKerma-rateconstant）

單位活度的指定放射性核素點源在空氣中1m處釋放的光子產(chǎn)生的比釋能動率。對于點源，活度為A，各粒子產(chǎn)額為ni,能量為hυi，則定義則有第15頁,共91頁，2024年2月25日，星期天不同介質(zhì)中的比釋動能(1)含義(2)關(guān)系

rWVVrVK(V中r點）K（V中r點）第16頁,共91頁，2024年2月25日，星期天B、照射量（X）

X或

射線在單位質(zhì)量的空氣中，釋放出來的全部電子完全被空氣阻止時，在空氣中產(chǎn)生一種符號的離子的總電荷的絕對值。單位C/kg。針對X或

射線、空氣?？諝庵懈鼽c的照射量不同?？諝庵心滁c的照射量X與同一點處的能量注量的關(guān)系：若粒子為單能的，則照射量與粒子注量有如下關(guān)系：第17頁,共91頁，2024年2月25日，星期天X和值得說明的問題含義:

自由空間或不同于空氣的材料內(nèi)某一點的照射量或照射量率的概念可以用空氣碰撞比釋功能Kc,a來取代照射量原因：a.由電離電荷量到能量的換算（乘以(w/e)a因子）很不方便

b.Exposure的含義容易混

c只適用于X、γ射線；

d只對空氣；

e測量時必須滿足電子平衡；

f不能作為劑量的單位，歷史誤會。第18頁,共91頁，2024年2月25日，星期天C比轉(zhuǎn)換能（C）比轉(zhuǎn)換能（cema）dEc(T,r)是T時間內(nèi)，輻射場r點，在質(zhì)量為dm的物質(zhì)中，因電離、激發(fā)過程，重帶電粒子(c)自身(包括其釋出的δ粒子）損失的能量。根據(jù)圖3-1和圖3-2，比轉(zhuǎn)換能[C(T,r)]為：ηc,δ(T,r)——T時間內(nèi)相關(guān)位置上，單位質(zhì)量物質(zhì)中，由重帶電粒子(c)釋放出的所有δ粒子的初始動能的總和。

ηc,D(T,r)——單位質(zhì)量物質(zhì)中，帶電粒子產(chǎn)生電離、激發(fā)時，為克服結(jié)合能而被“就地”吸收的那部分能量。第19頁,共91頁，2024年2月25日，星期天比轉(zhuǎn)換能（C）與重帶電粒子注量（Φ）的關(guān)系特定時間內(nèi)，受照射物質(zhì)V中的r點處，重帶電粒子的譜分布為ΦE，重帶電粒子總注量Φ（V中r點處），則同一點處物質(zhì)V中的比轉(zhuǎn)換能[C（V中的r點）]V為：

是以r點處重帶電粒子注量譜分布的權(quán)平均，物質(zhì)V對重帶電粒子的質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)的平均值：第20頁,共91頁，2024年2月25日，星期天受約束的比轉(zhuǎn)換能(CΔ)單位質(zhì)量物質(zhì)內(nèi)電子在電離、激發(fā)過程中損失的能量分成三部分：（1）為克服電子結(jié)合能，因而被“就地”吸收的ηδ,D；（2）動能不大于特定Δ（eV）值的δ粒子動能的總和ηδ,δ，這部分能量僅能在與Δ值相應的電子射程范圍內(nèi)局部轉(zhuǎn)移；（3）動能大于特定Δ值的δ粒子動能的總和ηδ,δ>Δ，這部分δ粒子視同原來的電子一樣，可能參與又一次的能量遞減。比轉(zhuǎn)換能（C）包括以上三部分，若僅包括（1）和（2），即扣除（3）釋出的動能大于特定Δ值的δ粒子動能，其為受約束的比轉(zhuǎn)換能CΔ

。第21頁,共91頁，2024年2月25日，星期天D、吸收劑量（D） 同授與能（

）相聯(lián)系，單位質(zhì)量受照物質(zhì)中所吸收的平均輻射能量。單位Gy。適用于任何類型的輻射和受照物質(zhì)，與一個無限小體積相聯(lián)系的輻射量。受照物質(zhì)中每一點都有特定的吸收劑量數(shù)值。第22頁,共91頁，2024年2月25日，星期天E輻射平衡E、完全輻射平衡（Completeradiationsequilibrium,CRE）定義輻射平衡dVRinRout條件:介質(zhì)和源的均勻分布第23頁,共91頁，2024年2月25日，星期天電離輻射場不帶電粒子輻射場帶電粒子輻射場(帶電粒子平衡）次級帶電粒子輻射場次級δ粒子輻射場（δ電子平衡）初始動能大于Δ的δ粒子輻射場初始動能不大于Δ的δ粒子輻射場（初始動能不大于特定值Δ的部分δ粒子平衡）第24頁,共91頁，2024年2月25日，星期天帶電粒子平衡帶電粒子平衡

不帶電粒子在某一體積元的物質(zhì)中，轉(zhuǎn)移給帶電粒子的平均能量，等于該體積元物質(zhì)所吸收的平均能量。發(fā)生在物質(zhì)層的厚度大于次級帶電粒子在其中的最大射程深度處。5MeVr=1mm柵元0.2×1mm2

第25頁,共91頁，2024年2月25日，星期天比釋動能與吸收劑量在物質(zhì)中的變化：第26頁,共91頁，2024年2月25日，星期天帶電粒子平衡的條件：（1）離介質(zhì)邊界有一定距離，dRmax；（2）均勻照射條件；（3）介質(zhì)均勻條件：介質(zhì)對次級帶電粒子的阻止本領(lǐng)，對初級輻射的質(zhì)能吸收系數(shù)不變。帶電粒子平衡不成立：（1）輻射源附近；（2）兩種物質(zhì)的界面；（3）高能輻射。第27頁,共91頁，2024年2月25日，星期天帶電粒子平衡條件下，空氣中照射量（X）和同一點處空氣吸收劑量(Da)的關(guān)系為：吸收劑量與物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)成正比，即故空氣中同一點處物質(zhì)的吸收劑量Dm為：照射量換算到某物質(zhì)吸收劑量的換算因子，可查表得到。第28頁,共91頁，2024年2月25日，星期天帶電粒子準平衡受照物質(zhì)中，入射輻射總有衰減。如物質(zhì)受到均勻照射，暫且忽略散射光子影響，則隨物質(zhì)深度增加，其比釋動能（K）、碰撞比釋動能（Kc）和吸收劑量（D）變化如圖3-10所示。第29頁,共91頁，2024年2月25日，星期天吸收劑量、比釋動能和照射量的區(qū)別第30頁,共91頁，2024年2月25日，星期天且電子平衡時第31頁,共91頁，2024年2月25日，星期天吸收劑量與比釋動能的關(guān)系帶電粒子平衡下

D=K（1-g）

g是次級電子在慢化過程中，能量損失于軔致輻射的能量份額。對低能X或

射線，可忽略軔致輻射能量損失，此時

D＝K第32頁,共91頁，2024年2月25日，星期天本部分概念一、名詞解釋

電離輻射粒子注量粒子注量率比釋動能吸收劑量照射量傳能線密度第33頁,共91頁，2024年2月25日，星期天二、填空題完整描述輻射場性質(zhì)的5個要素是()、（）、（）、（）和（）。三、選擇題帶電粒子在物質(zhì)中以下列哪種形式沉積能量。（a）a、電離和激發(fā)b、光電效應c、康普頓散射d、彈性散射四、簡答題什么叫帶電粒子平衡？第34頁,共91頁，2024年2月25日，星期天五、計算題1、設(shè)在3min內(nèi)測得能量為14.5MeV的中子注量為1.5×1011m-2。求在這一點處的能量注量和能量注量率。第35頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2、一個137Csγ點源活度為3.7×107Bq，能量為662keV的產(chǎn)額為100%。求在離點源10m處γ光子的注量和能量注量率，以及在這些位置持續(xù)10min照射的γ光子注量和能量注量。第36頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第四、五章回顧一、劑量與效應的關(guān)系隨機性效應（Stochasticeffect）隨機性效應特征“線性無閾”?！盁o閾”指任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機性效應。“線性”指隨機性效應發(fā)生幾率與所受劑量成線性關(guān)系，但其后果的嚴重程度不一定與所受劑量有關(guān)系。劑量有害效應的發(fā)生率第37頁,共91頁，2024年2月25日，星期天確定性效應有閾值。超過閾值，效應肯定會發(fā)生，且其嚴重程度與所受劑量大小有關(guān)，劑量越大，效應越明顯。

ICRP在其建議書草案(征求意見稿,2006)中將確定性效應也稱為組織反應。劑量有害效應的嚴重程度閾值第38頁,共91頁，2024年2月25日，星期天輻射防護中使用的量一、與個體相關(guān)的輻射量1、當量劑量（H）：與輻射生物效應相聯(lián)系，用同一尺度描述不同類型和能量的輻射對人體造成的生物效應的嚴重程度或發(fā)生幾率的大小。WR輻射權(quán)重因子——與輻射種類和能量有關(guān)；DT，R按組織或器官T平均計算的來自輻射R的吸收劑量；HT單位Sv。第39頁,共91頁，2024年2月25日，星期天WR值大致與輻射品質(zhì)因子Q值一致。所謂輻射品質(zhì)，是指電離輻射授予物質(zhì)能量在微觀空間分布上的特征，傳能線密度LΔ是描述加射品質(zhì)的方法之一。第40頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2、有效劑量（E）：與人體各器官對輻射的敏感度相聯(lián)系。描述輻射照射人體，給受到照射的有關(guān)器官和組織帶來的總的危險。在非均勻照射下隨機效應發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時所對應的全身均勻照射的當量劑量。有效劑量單位Sv。WT——組織權(quán)重因子，在全身均勻受照射下各器官對總危害的相對貢獻。第41頁,共91頁，2024年2月25日，星期天組織權(quán)重因子（WT）——器官或組織受照射所產(chǎn)生的危害與全身均勻受照射時所產(chǎn)生的總危害的比值。即反映了在全身均勻受照射下各器官對總危害的相對貢獻。組織權(quán)重因子第42頁,共91頁，2024年2月25日，星期天有效劑量表示為表示了非均勻照射條件下隨機效應發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時所對應的全身均勻照射的當量劑量。評價危險時，當量劑量、有效劑量，只能在遠低于確定性效應閾值的吸收劑量下提供隨機性效應概率的依據(jù)。第43頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3、待積當量劑量H50,T、待積有效劑量H50，E描述內(nèi)照射情況下，放射性核素進入人體內(nèi)對某一器官或個人在一段時間內(nèi)（50y）產(chǎn)生的危害。也可用來估計攝入放射性核素后將發(fā)生隨機性概效應的平均幾率。第44頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4、用于環(huán)境和個人監(jiān)測的ICRU量外照射監(jiān)測中使用的劑量當量在外照射情況下，為了將個人監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測中得到的結(jié)果，與人體的有效劑量及皮膚當量劑量聯(lián)系起來，國際輻射單位與測量委員會（ICRU）定義四個運用量是很有用的，即周圍劑量當量、定向劑量當量、深部個人劑量當量和淺表個人劑量當量。這些量都是基于ICRU球中某點處的劑量當量概念而不是以當量劑量的概念為依據(jù)[輻射在器官或組織中的當量劑量定義為

式中，WR輻射權(quán)重因子，是與輻射品質(zhì)相對應的加權(quán)因子，無量綱]。

第45頁,共91頁，2024年2月25日，星期天環(huán)境監(jiān)測周圍劑量當量H*(d)：

輻射場中某點處的周圍劑量當量H*(d)是相應的擴展齊向場在ICRU球內(nèi)、逆齊向場的半徑上深度d處產(chǎn)生的劑量當量。對于強貫穿輻射，推薦d＝10mm。(ambientdoseequivalent)第46頁,共91頁，2024年2月25日，星期天定向劑量當量H

(d,Ω)：(directionaldoseequivalent)

輻射場中某點處的周圍劑量當量H

(d,Ω)是相應的擴展場在ICRU球內(nèi)、沿指定方向Ω的半徑上深度d處產(chǎn)生的劑量當量。對于弱貫穿輻射，推薦d＝0.07mm。值取0.07mm，這相當于皮膚基底層的深度。

第47頁,共91頁，2024年2月25日，星期天個人監(jiān)測深部個人劑量當量和淺表個人劑量當量統(tǒng)稱個人劑量當量。這是兩個用于個人監(jiān)測的劑量當量。它們是在人體上預定佩帶劑量計的部位深度d處定義的。深部個人劑量當量Hp(d)：

深部個人劑量當量也稱作貫穿性個人劑量當量，是人體表面某一指定點下面深度d處的軟組織內(nèi)的劑量當量，它適用于強貫穿輻射。推薦的d值為10mm，故Hp(d)寫為Hp(10)。(individualdoseequivalent,penetrating)第48頁,共91頁，2024年2月25日，星期天淺表個人劑量當量Hs(d)：(individualdoseequivalent,superficial)

淺表個人劑量當量，是人體表面某一指定點下面深度d處的軟組織內(nèi)的劑量當量，它適用于弱貫穿輻射。推薦的d值為0.07mm，故Hs(d)寫為Hs(0.07)。個人劑量當量是在人體組織中定義的，因而既不能直接測量，也不可能從一種普遍的刻度方法推導出來。但是，佩帶在身體表面的探測器覆蓋以適當厚度的組織等效材料，可以用于個人劑量當量的測量。

第49頁,共91頁，2024年2月25日，星期天輻射防護的基本原則

輻射防護的目的

防止有害的確定性效應，并限制隨機性效應的發(fā)生率，使它們達到被認為可以接受的不平。輻射實踐正當化

涉及照射的實踐，除非對受照個人或社會能夠帶來足以補償其所產(chǎn)生的輻射危害的利益，否則不得采用。第50頁,共91頁，2024年2月25日，星期天防護與安全的最優(yōu)化

對一項實踐中的任一特定輻射源，個人劑量的大小、受照人數(shù)以及照射發(fā)生的可能性，在考慮了經(jīng)濟和社會因素之后，應當全部保持在合理可行的最低程度（ALARAAsLowAsReasonablyAchievable）。為了保證公平性，應當在這個過程中考慮個人劑量約束或個人危險約束。

第51頁,共91頁，2024年2月25日，星期天劑量限制

個人劑量限值

個人受到所有有關(guān)實踐聯(lián)合產(chǎn)生的照射，應當遵守劑量限值。

第52頁,共91頁，2024年2月25日，星期天劑量限值

應用職業(yè)人員公眾有效劑量20mSv·a-1

連續(xù)5年內(nèi)平均1mSv·a-150mSv·a-1在任一年年當量劑量眼睛150mSv15mSv皮膚500mSv50mSv四肢500mSv輻射防護標準和各種限值第53頁,共91頁，2024年2月25日，星期天本章試題舉例1、確定性效應、隨機性效應2、當量劑量、有效劑量3、待積當量劑量4、輻射防護三原則5、周圍劑量當量、定向劑量當量6、淺表個人劑量當量、深部個人劑量當量第54頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第六章回顧第一節(jié)外照射防護的一般方法1.1、外照射防護的基本原則

盡量減少或避免射線從外部對人體的照射，使之所受照射不超過國家規(guī)定的劑量限值。內(nèi)、外照射的特點照射方式輻射源類型危害方式常見致電離粒子照射特點內(nèi)照射外照射多見開放源多見封閉源電離、化學毒性電離

、高能、電子、、X、n持續(xù)間斷第55頁,共91頁，2024年2月25日，星期天

射線的劑量計算點源的照射量率計算點源：輻射場中某點與輻射源的距離，比輻射源本身的幾何尺寸大5倍以上，即可把輻射源看成是點狀的，稱其為點狀源，簡稱點源。非點源：輻射場中某點與輻射源的距離，比輻射源本身的幾何尺寸小于5倍，且輻射源有一定的大小和形狀，因而該輻射源不能視為簡單的點源。第56頁,共91頁，2024年2月25日，星期天點源輻射場任何兩點處空氣比釋動能率，存在如下關(guān)系：各向同性點源向所有空間方向發(fā)散出的粒子的類型、能量都相同的點源。各向同性點源下第57頁,共91頁，2024年2月25日，星期天1、X射線劑量的計算：（1）X射線機的發(fā)射率常數(shù)

X：當管電流為1mA時，距離靶1m處，由初級射線束產(chǎn)生的空氣比釋動能率，單位：mGy·m2·mA-1·min-1。（2）X射線劑量率的計算：單位：mGy·min-1發(fā)射率常數(shù)與X光機工作管電壓、X射線出口過濾條件有關(guān)。第58頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2、點源的照射量率計算若γ放射性核素的放射性活度為A（Bq），則距離該源r（m）處的劑量率[Q（r）]可按下式計算：計算時，根據(jù)需要，選擇合適的Γ常數(shù)，Q（r）可以是空氣比釋動能率、周圍劑量當量率、定向劑量當量率、照射量。第59頁,共91頁，2024年2月25日，星期天3、X、γ輻射人體組織吸收劑量計算計算方法包括兩大類理論計算經(jīng)驗計算第60頁,共91頁，2024年2月25日，星期天理論計算受照人體內(nèi)任一深度d處的吸收劑量D（d）可按下式計算：D0體表劑量；e-μd在深度d處的人體組織的誤減因子B(d)深度d處組織吸收劑量的積累因子（buildupfactor）。積累因子，數(shù)值上等于特定位置包括散射線在內(nèi)的吸收劑量與經(jīng)人體組織誤減的原射線在同一位置上產(chǎn)生的吸收劑量的比值。第61頁,共91頁，2024年2月25日，星期天經(jīng)驗分析方法該方法涉及大量數(shù)學運算，實際中常采用基于實驗測量的經(jīng)驗分析方法。第62頁,共91頁，2024年2月25日，星期天固定射野治療有兩種實施方法：固定源皮距方法（constantsource-skindistancemethod），簡稱“SSD”，體表的照射野面積及其到輻射源的距離保持不變，但患者體內(nèi)病灶位置上的射野大小，取決于射野在皮下所處的深度。固定源軸距方法（constantsource-axisdistancemethod），簡稱“SAD”，相當于“旋轉(zhuǎn)照射”中，射線束固定在某一特定位置，輻射源到患者病灶某一特定點（“旋轉(zhuǎn)中心”）的距離保持不變；此時，源皮距、體表照射野大小、病灶區(qū)域內(nèi)射野所處的深度取決于患者的身圍和輪廓以及射線束的入射方向，然而病灶區(qū)域內(nèi)的照射野面積，則不因這些因素的改變而變化。第63頁,共91頁，2024年2月25日，星期天放射治療中，推算相同照射條件下患者體內(nèi)的吸收劑量，可借助以下量獲得參考點（referencepoint)和參考點劑量百分深度劑量（PDD）組織—空氣比（TAR）第64頁,共91頁，2024年2月25日，星期天參考點固定SSD：在人體內(nèi)，沿射線束中心軸參考深度dm處一點。參考點吸收劑量即射線束在體內(nèi)的峰值劑量（Dm）。固定SAD：參考點位于射線束旋轉(zhuǎn)中心。第65頁,共91頁，2024年2月25日，星期天如果射線束光子能量不超過鈷-60γ光子，參考點劑量是自由空氣中旋轉(zhuǎn)中心所在處“小塊組織的吸收劑量”。而“小塊組織的吸收劑量”是借助同一位置上空氣比釋動能的實測值或計算值。為準確測量自由空氣中的空氣比釋動能，必須滿足次級電子平衡條件：自由空氣（實際就是用于測量的儀器探頭中的空氣）周圍必須圍以厚度相當于入射光子次級電子射程的空氣替代物。第66頁,共91頁，2024年2月25日，星期天反散射因子（backscatterfactor，BSF）

體模內(nèi)，沿射線束中心軸，參考深度(dm)處的吸收劑量[Dm(Wm)]，與體模不在時同一位置上空氣中小塊組織吸收劑量[Dm,a(Wm)]的比值：

以上,W-是參考深度(dm)處的射野大??；如果,人體（或體模）衷面的射野尺寸是W0，則第67頁,共91頁，2024年2月25日，星期天對于相同線質(zhì)、相同的射野面積，因射野形狀不同造成的BSF值的差異并不顯著。反散射因子（BSF）主要了決于輻射品質(zhì)（Q）和參考深度處的射野面積（Wm），可記為BSF（Q，Wm）。第68頁,共91頁，2024年2月25日，星期天百分深度劑量（percentagedepthdose,PDD）實質(zhì)是體模內(nèi)沿射線束中心軸兩個不同深度上的吸收劑量的比值。影響百分深度劑量的因素有：特定的皮下深度（d）參考深度上射野（Wm）的大小和形狀源皮距（SSD）及輻射的線質(zhì)（Q）PDD（Q，SSD，Wm，d）第69頁,共91頁，2024年2月25日，星期天組織空氣比（tissue-airratio,TAR）

體膜內(nèi)，沿射線束中心軸所關(guān)注的深度d處的吸收劑量[Dd(Wd)]與體模不在時同一位置上空氣中小塊組織吸收劑量[Dd,a(Wd)]的比值：第70頁,共91頁，2024年2月25日，星期天組織－最大比（TMR）

體膜內(nèi)沿射線束中心軸，與源的距離相同，且射野形狀、尺寸也相同，組織厚度為d時的吸收劑量[Dd(Wd)]與組織厚度等于參考深度dm時的吸收劑量[Dm(Wd)]的比值：第71頁,共91頁，2024年2月25日，星期天4、發(fā)散射束垂直入射時人體組織劑量的計算對于固定SSD治療，劑量計算的參考點位于沿射線束中心軸的參考深度處。參考劑量即為峰值劑量[Dm(Wm)]。按百分深度劑量（PDD）定義，沿射線束中心軸任一深度d[射野面積(Wd)]上的組織吸收劑量[Dd(Wd)]為：（6.37）第72頁,共91頁，2024年2月25日，星期天對旋轉(zhuǎn)照射或固定SAD治療方法，劑量計算的參考點則在旋轉(zhuǎn)中心。按組織－空氣比（TAR）或組織最大比（TMR）定義，沿射線束中心軸任一深度上的組織吸收劑量[Dd(Wd)]為：（6.38）（6.39）第73頁,共91頁，2024年2月25日，星期天若擬用計算方法取得公式（6.27）、（6.39）中參考點處的吸收劑量Dm(Wm)或Dm(Wd)，則可利用反散射因子（BSF），通過同一點處自由空氣中的“小塊組織吸收劑量”Dm,a(Wm)或Dm,a(Wd)加以估計：第74頁,共91頁，2024年2月25日，星期天自由空氣中“小塊組織的吸收劑量”Dd,a(Wd)、Dm,a(Wd)或Dm,a(Wm)則可由沿射線束中心軸上同一位置（Wm或Wd）上空氣的比釋動能（Ka）推算。例如Dd,a(Wd)為：相關(guān)位置上空氣比釋動能則為：第75頁,共91頁，2024年2月25日，星期天要點：P109習題P107例6.5第76頁,共91頁，2024年2月25日，星期天第七章放射性藥物內(nèi)照射劑量估算的基本方法1、隔室（Compartment）

根據(jù)物質(zhì)代謝的動力學數(shù)據(jù)，能加以區(qū)分、且以特定速率（λb）廓清滯留物質(zhì)的“代謝池”?？梢詾橐粋€器官也可以是器官的一部分。特定速率（λb）又稱為生物廓清速率常數(shù)。（7.1）ΔA/A(t)是在t至t+Δt時間內(nèi)滯留物質(zhì)量減少的份額。第77頁,共91頁，2024年2月25日，星期天如果單次吸收后，攝入物質(zhì)在隔室中的初始滯留量為A(0)，則到t時刻，隔室中的物質(zhì)滯留量[A(t)]為：半廓清時間或生物半排期平均滯留時間第78頁,共91頁，2024年2月25日，星期天滯留分數(shù)R(t)

單次吸收后，隔室中物質(zhì)的初始滯留量[A(0)]到t時刻留下的份額。若攝入物質(zhì)是放射性的，相應的衰變常數(shù)為λr,半衰期為Tr，則單次吸收后t時刻，隔室中的物質(zhì)滯留量還需進行放射性衰變修正：（7.4）（7.5）有效廓清速率：有效半減期：第79頁,共91頁，2024年2月25日，星期天有效滯留分數(shù)單次吸收后，隔室中放射性物質(zhì)的初始放射性活度[A(0)]到t時刻留下的份額。（7.8）第80頁,共91頁，2024年2月25日，星期天器官的滯留函數(shù)和有效滯留函數(shù)

若器官、組織（S）中，物質(zhì)初始滯留量為As(0)，其中，因代謝過程，以廓清速率λi,b廓清的份額為ki，則按隔室模型，到t時刻該器官、組織中攝入物質(zhì)的滯留量As(t)為：（7.9）n是器官、組織（S）中存在的隔室數(shù)。第81頁,共91頁，2024年2月25日，星期天滯留函數(shù)Rs(t)

單次吸收后，器官、組織（S）中物質(zhì)的初始滯留量[As(0)]，因代謝過程，到t時刻殘留的份額稱器官、組織（S）中物質(zhì)的有效滯留函數(shù)Rs(t)：有效滯留函數(shù)rs(t)（7.10）（7.11）第82頁,共91頁，2024年2月25日，星期天2、內(nèi)照射劑量計算源器官含有大量該放射性核素的組織或器官靶器官吸收輻射能量的組織或器官第83頁,共91頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)照射劑量估算的基本公式

人體內(nèi)，任一含有放射性核素的源器官（S）對靶器官（T）產(chǎn)生的待積當量劑量[H(T←S)]可按下式計算：內(nèi)照射劑量估算兩