粒子治疗中的医学物理
课程编码：480017082703P2005
英文名称：Medical Physics in Particle Therapy
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：陈卫强等
教学目的要求
本课程是属于原子核物理、辐射生物学和放射治疗等专业范畴，课程目标和任务是初步了解粒子放射治疗技术及概况，了解粒子放射治疗技术的基本原理、物理与生物学基础，熟悉粒子放射治疗中的剂量计算、治疗计划系统、运动管理等关键医学物理问题，并了解粒子放射治疗的临床应用，为今后从事粒子放射治疗技术工作奠定基础；课程内容涉及放射治疗、医学影像学、核医学的基础知识和基本原理，特别是考虑到物理学、生物学及相关交叉学科学生专业背景及今后可能从事的放射相关工作，本课程重点介绍了粒子治疗在医学中的应用及应用过程中的质量保证、质量控制和辐射防护与安全。本课程中辐射物理与辐射生物基础部分与《粒子物理》、《原子核物理》、《核医学物理》中的部分内容有一定关联，而重点介绍的粒子放射治疗部分涉及医学物理学和辐射医学等相关的内容，更加聚焦粒子放疗技术及其相关的医学物理问题，在教学中还将介绍粒子放射治疗在非肿瘤治疗领域的重大进展和发展方向，以启迪学生探究核技术在非肿瘤治疗领域中应用的兴趣。
预修课程
粒子物理、原子核物理、核医学物理、辐射生物学、肿瘤放射治疗学
大纲内容
第一章 绪论 2.0学时
第1节 肿瘤治疗现状
第2节 粒子治疗发展历史
第3节 粒子治疗中心全球分布
第二章 粒子治疗放射物理学基础 3.0学时
第1节 粒子与物质的相互作用
第2节 粒子在物质中的横向散射
第3节 粒子与靶物质作用中的核碎裂
第4节 粒子辐射探测与辐射防护
第5节 粒子治疗的束流配送技术
第6节 粒子治疗射程监控
第三章 粒子治疗放射生物学基础 3.0学时
第1节 重离子的相对生物学效应
第2节 重离子的氧增比
第3节 重离子辐射敏感性随细胞周期时相的变化
第4节 重离子诱导的DNA损伤与修复
第四章 粒子治疗相对生物学效应模型 3.0学时
第1节 LQ模型
第2节 MKM模型
第3节 LEM模型
第4节 RMF模型
第5节 其他模型
第五章 粒子治疗中的剂量学 7.0学时
第1节 粒子治疗剂量学基础
第2节 吸收剂量测量
第3节 辐射防护探测与剂量测量
第六章 粒子治疗中的运动管理及图像引导技术 3.0学时
第1节 门控技术
第2节 主动跟踪技术
第3节 生物视听反馈引导技术
第4节 患者摆位验证及图像引导技术
第七章 粒子治疗计划系统 3.0学时
第1节 治疗计划系统基本组成
第2节 国外治疗计划系统
第3节 国内治疗计划系统
第八章 粒子临床放射治疗的质量控制 3.0学时
第1节 剂量分布及散射分析
第2节 治疗计划系统研制
第3节 每日、周、月QA
第九章 粒子治疗临床实例展示 5.0学时
第1节 颅底脊索瘤
第2节 儿童肿瘤
第3节 黑色素瘤
第4节 骨与软组织肉瘤
第5节 脑胶质瘤
第6节 胰腺癌
第十章 粒子治疗展望 3.0学时
第1节 人工智能技术在粒子治疗中的应用
第2节 非肿瘤疾病粒子治疗
第十一章 讨论 3.0学时
第1节 讨论
教材信息
1、
碳离子放射治疗学——原理,实践和治疗计划
Hirohiko Tsujii主编，穆向魁译
2017年1月
北京大学医学出版社
参考书
1、
质子重离子肿瘤治疗技术基础
周光明
2022年11月
人民卫生出版社
2、
质子和重离子治疗及其装置（修订版）
刘世耀
2020年12月
科学出版社
课程教师信息
陈卫强，近代物理研究所；李强，近代物理研究所