内容简介
《肿瘤放射治疗物理质控手册》对肿瘤放射治疗的历史和物理师的定位进行了简单回顾和描述,对放射治疗质控涉及的加速器机器质控和患者剂量验证的质控以图文方式进行了详细描述,希望以直观、明了的方式对年青物理师和即将加入医学物理领域的青年学生进行指导,帮助他们掌握和熟练操作基础的临床物理工作。《肿瘤放射治疗物理质控手册》还尝试对物理操作人员相关技术操作规范做出一些界定,希望能帮助年青物理师认识自身的作用和职责,更好地开展相关临床工作,以此为推动我国医学物理师制度的建立贡献自己的力量。目录
目录
第一章放射治疗简史1
第一节放射医学发展简史1
第二节现代放射治疗技术发展简史4
第二章医学物理师的作用和职责16
第一节定义16
第二节物理师在放射肿瘤学的职责16
第三节放射肿瘤学物理师17
第四节物理人员18
第五节放射肿瘤物理师的资格认证19
第六节放射肿瘤物理师和科室其他人员的关系20
第七节就业模式21
第三章医用直线加速器设备验收23
第一节医用直线加速器设备验收定义及标准23
第二节医用直线加速器设备验收内容24
第三节医用直线加速器设备验收书面档案管理71
第四章医用直线加速器设备数据采集及建模74
第一节三维水箱的使用74
第二节医用直线加速器建模数据测量81
第三节计划系统建模94
第四节计划系统剂量测试验证114
第五章直线加速器常规周期性QA122
第一节概述122
第二节常规机械QA内容和评价标准123
第三节加速器剂量刻度131
第四节CT模拟定位机周期性QA141
第六章患者计划剂量验证146
第一节点剂量验证146
第二节调强放射治疗计划胶片验证147
第三节IMRT二维矩阵验证流程150
第四节VMAT计划的三维剂量验证155
第五节电子射野影像系统剂量验证158
第六节关于IMRT/VMAT验证的一些思考160
第七章螺旋断层放疗的质控流程164
第一节螺旋断层放疗的发展历史简介164
第二节TOMOQA流程步骤要点165
第八章射波刀的质控流程177
第一节射波刀发展历史简介177
第二节射波刀技术特点178
第三节射波刀QA项目及流程180
附录202精彩书摘
《肿瘤放射治疗物理质控手册》:
第一章放射治疗简史
第一节放射医学发展简史
一、引言
癌症是全球主要公共卫生问题之一,约占全部死亡人口的1/4。目前,癌症已超过心脏疾病成为85岁以下人口死亡的首要原因[1]。关于老龄化人口的癌症治疗方式正日益受到关注,对发展中国家显得尤为迫切。在电离粒子束出现之前,医学上对于良、恶性肿瘤的治疗鲜有有效的治疗手段,治疗技术发展有一个较长的空窗期。自1895年伦琴发现X射线后,单独放射治疗及放射治疗结合手术和药物治疗的方式已经成为抗击癌症的主要手段[2]。
总体上看,放射医学的发展经历了四个时代。探索时代:从伦琴发现X射线到20世纪20年代末;中低能(千伏)时代:从20世纪20年代末到第二次世界大战结束;高能(兆伏)时代:20世纪50年代开始出现了高能直线加速器;最后一个时代便是以此为基础,一直沿用至今,其代表技术则是以高能直线加速器为基础的调强放射治疗技术(IMRT)。时代的划分并不是泾渭分明的,而仅仅是为了方便人们认识肿瘤放射治疗和离子束治疗复杂的发展史。
事实上,每个时代进步的根本动力都源于患者的需求,是患者获得更有效的疾病控制手段和提高生活质量的需要。正是这些需要引发了医生、物理学家和生物学家的热忱。他们在各自所处的时代以其独有的研究方式来更好地理解和操作他们所拥有的工具,并以最优的方式为患者谋取最大的治疗效益。尽管他们的行业各不相同,但却有着“更好的治疗患者”的共同目标。虽然他们之间并没有形成正式的共同体,但共同的目标指引他们不分彼此、团结合作。放射治疗的发展正是这种团队协作的成果之一。放射治疗的最终目标是通过技术创新改善癌症患者的临床疗效,而这些创新是基于许多随机临床实验并综合形成的循证医学。
二、探索时代
在探索时代的这30~35年里,研究人员见证了原子、亚原子和电磁粒子的问世,以此建立了放射治疗的基础并努力学习如何利用它们进行放射治疗。19世纪后期是放射治疗的黄金时期,期间有三个诺贝尔奖授予了与电离辐射有关的发现[3]。1895年12月伦琴发现了X射线[4],1896年6月贝克勒尔(Becquerel)发现了自然放射性[5],1898年居里分离出了镭[6],这三个基本发现为放射治疗的两种主要技术(远程放射治疗和近距离放射治疗)奠定了基础。远程放射治疗使用的较长源皮距(SSD),后来被称为外照射治疗(EBRT);近距离放射治疗是一个基于短的SSD(最初用镭,后来使用50kV的X射线照射)[7]。
基础研究到临床应用的快速转化在这个时代也是非常成功的。诸如Becquerel和居里夫妇在1901年报道的镭射线的生理效应等[8],发现激发了放射性可以用来治疗疾病的猜想[9]。事实上,X射线在1896年1月已被用来治疗乳腺癌[10]。第一批癌症患者在1896年,即伦琴发现X射线6个月后分别在法国、美国和瑞典接受了胃癌和基底细胞癌的放射治疗[11-13]。从1904年出现关于放射治疗介绍的文章到20世纪第一个10年,涌现出大量有关利用X射线和镭(居里治疗)的报告[14,15],辐射危害问题也即刻为人们所发现[16],人们开始考虑优化治疗效率并促进辐射防护的发展。
回顾性研究发现,缺乏对新射线生物效应和机理的足够了解导致了较高的癌症发病率和治疗死亡率[17]。这样的结果促使临床医生开始思考更好的射线传递模式,而放射生物学家则加深了射线对细胞影响的相关研究,物理学家则不断研究新发现射线的性质。随着物理研究发现了后来被用于腔内和组织内治疗的放射性同位素,人类对原子结构有了更深入的理解。Coolidge开发了一个允许医生将更加高能的X射线(180~200kV)传递至更深部肿瘤的实用X射线球管(在这之前,X射线主要用于治疗浅表肿瘤)[18],同时高压变压器也随之被发明。物理学家和工程师们也开发了一些新技术来更好地测量X射线辐射剂量。
带电粒子被用于放射治疗始于ErnestRutherford,他首先发现一种元素可以转变成另一种元素,并将放射性解释为原子的自我衰变,他的研究为原子结构的确定提供了帮助并激励世人对原子结构进行探索。如今在Rutherford个人网站的网页上可以查阅到有关他所有工作的完整参考书目[19],当然读者也可从中查阅到及一些发现的相关出版物。
1896年,Rutherford开始利用X线在空气中启动电传导,在Becquerel发现天然放射性之后,他对天然放射核素的射线进行了反复的研究。1898年,他发现来自放射性原子的两种不同类型的放射线,并将其命名为α射线和β射线,后者后来被证明为电子。他的研究显示一些重原子可衰变为较轻的原子,并于1907年证明了α粒子实际上是一个失去了电子的氦原子。他和Geiger发明了一种可用于检测放射性原子释放出单一粒子的方法。Rutherford对α粒子是否会被金属反射进行了研究,并发现一些α射线可直接被很薄的金膜反向散射;质量大但很小的原子核将α粒子反射回去。1911年,Rutherford提出了原子核模型。标准的原子模型就是由他的学生NielsBohr将电子以稳定状态放在原子核周围的原子Rutherford-Bohr模型修改后形成的。Rutherford散射至今仍在基础和应用研究中得到广泛使用。
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