各种射线的特点

不同类型的放射线具有各不相同的放射物理特性和不同的放射生物学特性；而同一种放射线具有相似的放射物理特性，其区别在于，射线的能量不同，最大剂量点的辐射深度也不相同，显然，能量越高，辐射深度越深。为了帮助读者理解各种放射治疗设备的工作原理和结构特点以及放射治疗设备的发展历史和发展趋势，有必要首先搞清楚各种射线的主要放射物理特性。为了进行统一的分析比较，特绘制了各类射线的百分深度剂量特性曲线，见图1-1-3。

图1-1-3的纵轴进行了“归一化”处理，我们称之为“百分深度剂量（PDD）”，其基本概念是：在标准照射条件下（照射野尺寸10cm×10cm，SSD＝100cm），将各种射线在水模体中射野中心轴上的最大辐射剂量点设定为“1”（100%），射野中心轴上其他各点的辐射剂量与最大剂量点的剂量的比值就是该点的相对剂量，将各点连接成为一条平滑的曲线，就是这种射线的百分深度剂量特性曲线，通常称之为“百分深度剂量曲线”。通过这些曲线，我们就可以分析各种射线的特点，进而理解不同放射治疗设备的优劣之处。

图1-1-3　各种电离辐射的百分深度剂量特性比较

（一）直接致电离辐射

直接致电离辐射的射线都具有比较明显的“射程”，即电子线、质子束和重离子线（高能力射线）这3条曲线都有比较明显的终点，这是带电粒子辐射的共同特点。但电子的射程很浅，只适于皮肤和较浅部位病变的治疗；而质子和重离子的射程比较远，其最大优势还在于，达到最大射程以后的射线剂量迅速降低到零点（这种曲线称为“布拉格峰”），从而可以有效地保护后面的正常组织，比较适合重要器官周围病灶的治疗。但因质子加速器和重粒子加速器设备的造价太昂贵等原因，目前还难以广泛推广应用。从图1-1-3还可以看出，重粒子的“布拉格峰”比质子的“布拉格峰”更加尖锐，对某些特定的病变而言具有更大的优越性，但设备也更加笨重和复杂，故目前很少应用。

（二）间接致电离辐射

间接致电离辐射的射线没有“射程”，即kV级X线、γ射线、高能X线、中子束这4条曲线几乎没有终点，这是间接致电离辐射，包括光子和中性粒子（中子）的共同特点，但它们的最大剂量点的深度随能量的增加而加深，为了表示这种射线的特点，通常将从表面到最大剂量点的区域称之为“建成区”。通过选择合适的能量，即根据病灶深度选择合适的“建成区”，并采取合理布野照射技术，这类射线可以用于多数病灶的放射治疗。由图1-1-3可见，高能X线和中子束的剂量特性曲线比较接近，似乎两者没有什么区别，而实际上，从放射生物学及其他角度分析，两者还是有较大差别的。另外，因中子设备更加复杂昂贵，故目前很少应用。至于各种射线在放射生物学方面的特性和区别，尚有待于进一步研究与探讨。