腫瘤放射物理學(xué)0

1、會(huì)計(jì)學(xué)1腫瘤放射物理學(xué)腫瘤放射物理學(xué)0放射學(xué)放射學(xué)（radiologyradiology）診斷放射學(xué)診斷放射學(xué)（diagnostic radiologydiagnostic radiology）治療放射學(xué)治療放射學(xué)（therapeutic radiologytherapeutic radiology）放射腫瘤學(xué)放射腫瘤學(xué)包括包括腫瘤放射物理學(xué)腫瘤放射物理學(xué)、腫瘤放射生、腫瘤放射生物學(xué)、腫瘤影像學(xué)、臨床腫瘤學(xué)、放射治療學(xué)物學(xué)、腫瘤影像學(xué)、臨床腫瘤學(xué)、放射治療學(xué)等等。等等。腫瘤放射物理學(xué)腫瘤放射物理學(xué)是放射腫瘤學(xué)的基礎(chǔ)是放射腫瘤學(xué)的基礎(chǔ),是是腫瘤放射治療領(lǐng)域的物理學(xué)部分腫瘤放射治療領(lǐng)域的物理學(xué)部分

2、。緒緒 論論放射治療已成為惡性腫瘤治療放射治療已成為惡性腫瘤治療中的主要手段之一，中的主要手段之一，有有7070以以上的腫瘤患者需用放療上的腫瘤患者需用放療（包括包括綜合治療及單獨(dú)治療）。有些綜合治療及單獨(dú)治療）。有些惡性腫瘤單獨(dú)放療就能取得很惡性腫瘤單獨(dú)放療就能取得很好的根治效果。放射治療已成好的根治效果。放射治療已成為一個(gè)專門學(xué)科，稱之為腫瘤為一個(gè)專門學(xué)科，稱之為腫瘤放射治療學(xué)放射治療學(xué)radiation radiation oncologyoncology放射治療的目的放射治療的目的對(duì)腫瘤最大的殺傷和對(duì)正常組織的最少并發(fā)癥對(duì)腫瘤最大的殺傷和對(duì)正常組織的最少并發(fā)癥4 4、腫瘤放療的歷史、腫

3、瘤放療的歷史 腫瘤放療至今有腫瘤放療至今有100100多年的歷史。從多年的歷史。從18951895年倫琴發(fā)年倫琴發(fā)現(xiàn)現(xiàn)X X線，線，18961896年居里夫婦發(fā)現(xiàn)鐳后開(kāi)始。年居里夫婦發(fā)現(xiàn)鐳后開(kāi)始。 在放療初期：在放療初期： 鐳管、鐳針近距離放療。適用于位于鐳管、鐳針近距離放療。適用于位于淺表的腫瘤淺表的腫瘤, ,或自然腔道能進(jìn)入部位的腫瘤或自然腔道能進(jìn)入部位的腫瘤, ,而且對(duì)體積而且對(duì)體積較大腫瘤的放射劑量分布不佳較大腫瘤的放射劑量分布不佳, ,最重要的缺點(diǎn)是對(duì)醫(yī)護(hù)人最重要的缺點(diǎn)是對(duì)醫(yī)護(hù)人員的輻射量較大。員的輻射量較大。 上世紀(jì)上世紀(jì)3030年代：年代：發(fā)明千伏發(fā)明千伏X X線治療機(jī)，放射物理

4、學(xué)和線治療機(jī)，放射物理學(xué)和放射生物學(xué)的研究有了重要發(fā)展。放射生物學(xué)的研究有了重要發(fā)展。 5050年代：年代：發(fā)明發(fā)明6060CoCo放療機(jī)放療機(jī)( (平均能量平均能量1.25 MV)1.25 MV)，開(kāi)始，開(kāi)始應(yīng)用于臨床治療，療效顯著提高。應(yīng)用于臨床治療，療效顯著提高。 60607070年代：年代：醫(yī)用加速器產(chǎn)生，用高能醫(yī)用加速器產(chǎn)生，用高能X X線和電子線線和電子線治療腫瘤。并逐步取代治療腫瘤。并逐步取代X X線治療機(jī)和線治療機(jī)和6060CoCo放療機(jī)。近距離放療機(jī)。近距離放療逐步被減少使用。放療逐步被減少使用。 6060年代末：年代末：刀、刀、X X刀，開(kāi)創(chuàng)了立體定向放療技術(shù)。刀，開(kāi)創(chuàng)了立

5、體定向放療技術(shù)。放射物理、計(jì)算機(jī)和放射物理、計(jì)算機(jī)和CTCT技術(shù)的高度發(fā)展，適形放射治療技術(shù)的高度發(fā)展，適形放射治療、調(diào)強(qiáng)放射治療。、調(diào)強(qiáng)放射治療。 8080年代起：年代起：計(jì)算機(jī)控制的近距離后裝放療機(jī)問(wèn)世，計(jì)算機(jī)控制的近距離后裝放療機(jī)問(wèn)世，形成外放射和近距離放射共存的局面。形成外放射和近距離放射共存的局面。5 5、腫瘤放療的發(fā)展：、腫瘤放療的發(fā)展：5.1 5.1 放射物理學(xué)方面放射物理學(xué)方面 放療技術(shù)放療技術(shù) 現(xiàn)代放療技術(shù)朝著現(xiàn)代放療技術(shù)朝著“精確定位、精確設(shè)精確定位、精確設(shè)計(jì)、精確治療計(jì)、精確治療”方向發(fā)展。方向發(fā)展。 立體定向放立體定向放射外科技術(shù)射外科技術(shù)X X刀刀：X X射線射線刀刀

6、：射線射線荷電粒子束荷電粒子束：質(zhì)子刀、中子刀、負(fù)粒子束、氦粒子：質(zhì)子刀、中子刀、負(fù)粒子束、氦粒子束等束等模擬工作站模擬工作站CT掃描機(jī)激光掃描機(jī)激光定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)傳能線密度是帶電粒子在物質(zhì)中穿行單位路程時(shí)，由能量轉(zhuǎn)傳能線密度是帶電粒子在物質(zhì)中穿行單位路程時(shí)，由能量轉(zhuǎn)移小于的歷次碰撞所造成的能量損失。移小于的歷次碰撞所造成的能量損失。LET反映的是很小反映的是很小一個(gè)空間中單位長(zhǎng)度（一個(gè)空間中單位長(zhǎng)度（m）路程上能量轉(zhuǎn)移的多少。）路程上能量轉(zhuǎn)移的多少。 5.2 5.2 腫瘤放射生物學(xué)方面腫瘤放射生物學(xué)方面 目的也在于提高射線對(duì)腫瘤殺滅的生物效應(yīng)，減少正目的也在于提高射線對(duì)腫瘤殺滅的生物效應(yīng)，

7、減少正常組織的放射損傷。常組織的放射損傷。 這方面的研究主要包括：這方面的研究主要包括： 正常組織和腫瘤的放射損傷和修復(fù)研究，及放療過(guò)正常組織和腫瘤的放射損傷和修復(fù)研究，及放療過(guò)程中的增殖動(dòng)力學(xué)研究。程中的增殖動(dòng)力學(xué)研究。 放射增敏劑和放射保護(hù)的研究。放射增敏劑和放射保護(hù)的研究。 非常規(guī)分割放療方法。非常規(guī)分割放療方法。 分子和基因水平的研究。分子和基因水平的研究。 隨著計(jì)算機(jī)、物理學(xué)等高科技的發(fā)展，放療隨著計(jì)算機(jī)、物理學(xué)等高科技的發(fā)展，放療必將變得更精確、更個(gè)體化，使放療的局部腫瘤必將變得更精確、更個(gè)體化，使放療的局部腫瘤控制療效顯著提高，并發(fā)癥明顯減少?？刂漂熜э@著提高，并發(fā)癥明顯減少。

8、6 6、醫(yī)學(xué)物理工作者可能從事的工作性質(zhì)、醫(yī)學(xué)物理工作者可能從事的工作性質(zhì) （一）醫(yī)學(xué)物理人才需求走向（一）醫(yī)學(xué)物理人才需求走向 （1 1）醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)的）醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)的醫(yī)學(xué)物理師醫(yī)學(xué)物理師；（2 2）醫(yī)學(xué)物理學(xué)科內(nèi)的）醫(yī)學(xué)物理學(xué)科內(nèi)的教學(xué)和科研人員教學(xué)和科研人員；（3 3）以醫(yī)學(xué)影像和放療設(shè)備為代表的）以醫(yī)學(xué)影像和放療設(shè)備為代表的高精密醫(yī)療設(shè)備和高精密醫(yī)療設(shè)備和儀器的研發(fā)人員儀器的研發(fā)人員；（4 4）政府主管部門、學(xué)科管理、物理師管理、醫(yī)療設(shè)備）政府主管部門、學(xué)科管理、物理師管理、醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)學(xué)軟件的市場(chǎng)準(zhǔn)入審查、以及為這些產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收和醫(yī)學(xué)軟件的市場(chǎng)準(zhǔn)入審查、以及為這些產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收和測(cè)試等部門

9、的和測(cè)試等部門的科學(xué)管理或者中介機(jī)構(gòu)的科技人員科學(xué)管理或者中介機(jī)構(gòu)的科技人員等。等。（二）醫(yī)學(xué)物理師在腫瘤放射治療中的角色和職責(zé)（二）醫(yī)學(xué)物理師在腫瘤放射治療中的角色和職責(zé) 物理師這個(gè)職業(yè)的具體任務(wù)大致包括以下幾個(gè)方面物理師這個(gè)職業(yè)的具體任務(wù)大致包括以下幾個(gè)方面： 1 1、針對(duì)放射治療設(shè)備方面的工作、針對(duì)放射治療設(shè)備方面的工作 選擇買何種設(shè)備，設(shè)備的驗(yàn)收檢測(cè)和機(jī)器數(shù)據(jù)測(cè)選擇買何種設(shè)備，設(shè)備的驗(yàn)收檢測(cè)和機(jī)器數(shù)據(jù)測(cè)量、刻度，設(shè)備的質(zhì)量保證量、刻度，設(shè)備的質(zhì)量保證 2 2、輻射治療計(jì)劃方面的工作、輻射治療計(jì)劃方面的工作 輻射治療計(jì)劃系統(tǒng)硬件和軟件的驗(yàn)收檢驗(yàn)、數(shù)輻射治療計(jì)劃系統(tǒng)硬件和軟件的驗(yàn)收檢驗(yàn)、數(shù)

10、據(jù)測(cè)量、日常的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)維護(hù)；據(jù)測(cè)量、日常的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)維護(hù)； 輻射治療計(jì)劃過(guò)程一定需要物理師的參與；輻射治療計(jì)劃過(guò)程一定需要物理師的參與； 對(duì)治療計(jì)劃的質(zhì)量保證。對(duì)治療計(jì)劃的質(zhì)量保證。 保證計(jì)劃輸出、控制輸出和患者的病歷三者的數(shù)據(jù)保證計(jì)劃輸出、控制輸出和患者的病歷三者的數(shù)據(jù)是一致的；治療師需要按照表格填入每天的治療情況，是一致的；治療師需要按照表格填入每天的治療情況，如日期，每一射野治療時(shí)輸出的實(shí)際劑量等等，而物理如日期，每一射野治療時(shí)輸出的實(shí)際劑量等等，而物理師定期檢查這些記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。師定期檢查這些記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。3 3、培訓(xùn)和研究方面的工作、培訓(xùn)和研究方面的工作 新進(jìn)物

11、理師工作人員的熟悉培訓(xùn)過(guò)程；新進(jìn)物理師工作人員的熟悉培訓(xùn)過(guò)程； 新治療手段的引入，包括技術(shù)掌握、操作規(guī)程制新治療手段的引入，包括技術(shù)掌握、操作規(guī)程制定及質(zhì)保計(jì)劃等。定及質(zhì)保計(jì)劃等。 負(fù)有培訓(xùn)本單位的劑量師和治療師在物理方面的知負(fù)有培訓(xùn)本單位的劑量師和治療師在物理方面的知識(shí)的責(zé)任。識(shí)的責(zé)任。 （三）我國(guó)的醫(yī)學(xué)物理師現(xiàn)狀（三）我國(guó)的醫(yī)學(xué)物理師現(xiàn)狀 據(jù)據(jù)20012001年統(tǒng)計(jì)資料顯示，全國(guó)擁有放療設(shè)備醫(yī)院年統(tǒng)計(jì)資料顯示，全國(guó)擁有放療設(shè)備醫(yī)院715715家，從事放療專業(yè)醫(yī)務(wù)人員家，從事放療專業(yè)醫(yī)務(wù)人員1413114131人，其中醫(yī)師人，其中醫(yī)師51135113人，物理師只有人，物理師只有619619人

12、。人。 “按照我國(guó)人口，未來(lái)我國(guó)需要醫(yī)學(xué)物理師按照我國(guó)人口，未來(lái)我國(guó)需要醫(yī)學(xué)物理師1 1萬(wàn)多人萬(wàn)多人，而目前只有六七百人。，而目前只有六七百人?！?因此，實(shí)際上是奇缺醫(yī)學(xué)物因此，實(shí)際上是奇缺醫(yī)學(xué)物理師。理師。（四）醫(yī)學(xué)物理師需要的知識(shí)背景和技能（四）醫(yī)學(xué)物理師需要的知識(shí)背景和技能 醫(yī)學(xué)物理師是復(fù)合型人才，它應(yīng)該是具有深厚的物理醫(yī)學(xué)物理師是復(fù)合型人才，它應(yīng)該是具有深厚的物理學(xué)基礎(chǔ)并具有廣泛的醫(yī)學(xué)知識(shí)，能熟悉影像工程技術(shù)、學(xué)基礎(chǔ)并具有廣泛的醫(yī)學(xué)知識(shí)，能熟悉影像工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。計(jì)算機(jī)技術(shù)等。 放射治療過(guò)程的一般模式：放射治療過(guò)程的一般模式：放射腫瘤學(xué)醫(yī)師根據(jù)患者的病情決定是否做放射腫瘤學(xué)醫(yī)師

13、根據(jù)患者的病情決定是否做CTCT檢查或檢查或MRIMRI檢查，或兩者都做，并確定檢查，或兩者都做，并確定CTCT模擬的定位方式和定位模擬的定位方式和定位點(diǎn)；點(diǎn)；物理師將物理師將CTCT圖象數(shù)據(jù)及圖象數(shù)據(jù)及MRIMRI圖象數(shù)據(jù)輸入治療計(jì)劃系統(tǒng)圖象數(shù)據(jù)輸入治療計(jì)劃系統(tǒng)；如果有如果有MRIMRI圖象數(shù)據(jù)，物理師先進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)，物理師先進(jìn)行CTCT圖象和圖象和MRIMRI圖象圖象的融合，然后在的融合，然后在CTCT圖象上進(jìn)行外輪廓、重要器官的輪廓圖象上進(jìn)行外輪廓、重要器官的輪廓勾畫；勾畫； 放射腫瘤學(xué)醫(yī)師勾畫靶區(qū)，與物理師討論如何設(shè)置射放射腫瘤學(xué)醫(yī)師勾畫靶區(qū)，與物理師討論如何設(shè)置射野，在野，在DRRD

14、RR（數(shù)字重建的射線影像）圖象上勾畫射野中的（數(shù)字重建的射線影像）圖象上勾畫射野中的擋塊形狀，此時(shí)物理師在領(lǐng)會(huì)醫(yī)生的治療方案后，考慮擋塊形狀，此時(shí)物理師在領(lǐng)會(huì)醫(yī)生的治療方案后，考慮實(shí)際的物理?xiàng)l件和設(shè)備條件，提出自己的建議；實(shí)際的物理?xiàng)l件和設(shè)備條件，提出自己的建議；物理師進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和劑量計(jì)算，不斷對(duì)計(jì)劃進(jìn)行改物理師進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和劑量計(jì)算，不斷對(duì)計(jì)劃進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以盡量實(shí)現(xiàn)醫(yī)生的治療方案；進(jìn)和優(yōu)化，以盡量實(shí)現(xiàn)醫(yī)生的治療方案；最后由醫(yī)生決定治療計(jì)劃是否可接受，并在病歷上簽最后由醫(yī)生決定治療計(jì)劃是否可接受，并在病歷上簽字認(rèn)可。在整個(gè)過(guò)程中，放射腫瘤學(xué)醫(yī)師和物理師都應(yīng)字認(rèn)可。在整個(gè)過(guò)程中，放射腫瘤學(xué)

15、醫(yī)師和物理師都應(yīng)該是密切配合的。該是密切配合的。課程內(nèi)容：課程內(nèi)容： 該課程主要涉及到原子核的性質(zhì)、放射性核素該課程主要涉及到原子核的性質(zhì)、放射性核素的性質(zhì)和衰變過(guò)程、放射性與物質(zhì)的相互作用、的性質(zhì)和衰變過(guò)程、放射性與物質(zhì)的相互作用、放射性的探測(cè)技術(shù)、放射性劑量、加速器的原理放射性的探測(cè)技術(shù)、放射性劑量、加速器的原理和技術(shù)、結(jié)合計(jì)算機(jī)等技術(shù)介紹和技術(shù)、結(jié)合計(jì)算機(jī)等技術(shù)介紹放射治療的物理放射治療的物理學(xué)原理及技術(shù)，探討提高腫瘤劑量、降低正常組學(xué)原理及技術(shù)，探討提高腫瘤劑量、降低正常組織所受劑量的物理方法和技術(shù)手段。織所受劑量的物理方法和技術(shù)手段。 先修課程：先修課程： 核物理導(dǎo)論、核輻射探測(cè)核物

16、理導(dǎo)論、核輻射探測(cè)放射學(xué)放射學(xué)（radiologyradiology）診斷放射學(xué)診斷放射學(xué)（diagnostic radiologydiagnostic radiology）治療放射學(xué)治療放射學(xué)（therapeutic radiologytherapeutic radiology）放射腫瘤學(xué)放射腫瘤學(xué)包括包括腫瘤放射物理學(xué)腫瘤放射物理學(xué)、腫瘤放射生、腫瘤放射生物學(xué)、腫瘤影像學(xué)、臨床腫瘤學(xué)、放射治療學(xué)物學(xué)、腫瘤影像學(xué)、臨床腫瘤學(xué)、放射治療學(xué)等等。等等。腫瘤放射物理學(xué)腫瘤放射物理學(xué)是放射腫瘤學(xué)的基礎(chǔ)是放射腫瘤學(xué)的基礎(chǔ),是是腫瘤放射治療領(lǐng)域的物理學(xué)部分腫瘤放射治療領(lǐng)域的物理學(xué)部分。 隨著計(jì)算機(jī)、物理

17、學(xué)等高科技的發(fā)展，放療隨著計(jì)算機(jī)、物理學(xué)等高科技的發(fā)展，放療必將變得更精確、更個(gè)體化，使放療的局部腫瘤必將變得更精確、更個(gè)體化，使放療的局部腫瘤控制療效顯著提高，并發(fā)癥明顯減少?？刂漂熜э@著提高，并發(fā)癥明顯減少。 6 6、醫(yī)學(xué)物理工作者可能從事的工作性質(zhì)、醫(yī)學(xué)物理工作者可能從事的工作性質(zhì) （一）醫(yī)學(xué)物理人才需求走向（一）醫(yī)學(xué)物理人才需求走向 （1 1）醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)的）醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)的醫(yī)學(xué)物理師醫(yī)學(xué)物理師；（2 2）醫(yī)學(xué)物理學(xué)科內(nèi)的）醫(yī)學(xué)物理學(xué)科內(nèi)的教學(xué)和科研人員教學(xué)和科研人員；（3 3）以醫(yī)學(xué)影像和放療設(shè)備為代表的）以醫(yī)學(xué)影像和放療設(shè)備為代表的高精密醫(yī)療設(shè)備和高精密醫(yī)療設(shè)備和儀器的研發(fā)人員儀器的研發(fā)

18、人員；（4 4）政府主管部門、學(xué)科管理、物理師管理、醫(yī)療設(shè)備）政府主管部門、學(xué)科管理、物理師管理、醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)學(xué)軟件的市場(chǎng)準(zhǔn)入審查、以及為這些產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收和醫(yī)學(xué)軟件的市場(chǎng)準(zhǔn)入審查、以及為這些產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收和測(cè)試等部門的和測(cè)試等部門的科學(xué)管理或者中介機(jī)構(gòu)的科技人員科學(xué)管理或者中介機(jī)構(gòu)的科技人員等。等。（二）醫(yī)學(xué)物理師在腫瘤放射治療中的角色和職責(zé)（二）醫(yī)學(xué)物理師在腫瘤放射治療中的角色和職責(zé) 物理師這個(gè)職業(yè)的具體任務(wù)大致包括以下幾個(gè)方面物理師這個(gè)職業(yè)的具體任務(wù)大致包括以下幾個(gè)方面： 1 1、針對(duì)放射治療設(shè)備方面的工作、針對(duì)放射治療設(shè)備方面的工作 選擇買何種設(shè)備，設(shè)備的驗(yàn)收檢測(cè)和機(jī)器數(shù)據(jù)測(cè)選擇買何種設(shè)備，設(shè)備的驗(yàn)收檢測(cè)和機(jī)器數(shù)據(jù)測(cè)量、刻度，設(shè)備的質(zhì)量保證量、刻度，設(shè)備的質(zhì)量保證 2 2、輻射治療計(jì)劃方面的工作、輻射治療計(jì)劃方面的工作 輻射治療計(jì)劃系統(tǒng)硬件和軟件的驗(yàn)收檢驗(yàn)、數(shù)輻射治療計(jì)劃系統(tǒng)硬件和軟件的驗(yàn)收檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)測(cè)量、日常的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)維護(hù)；據(jù)測(cè)量、日常的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)維護(hù)； 輻射治療計(jì)劃過(guò)程一定需要物理師的參與；輻射治療計(jì)劃過(guò)程一定需要物理師的參與； 對(duì)治療計(jì)劃的質(zhì)量保證。對(duì)治療計(jì)劃的質(zhì)量保證。