一、课程简介

放射物理与防护学(Radiation Physics and Protection)是医学影像技术专业(本科)的专业基础课程, 主要讲解医学影像物理、核医学物理、放射治疗剂量学基础以及医疗照射的辐射防护的基本知识。它将为学生奠定有关医学影像技术的物理基础，为学生的影像仪器使用提供物理学依据，其主要任务是：使学生通过本课程的学习,在已有的数学、物理学、电子学理论知识的基础上,较系统地掌握地掌握医学影像技术的基本理论、基本知识,为专业课的学习及以后的工作打下良好的基础。

放射物理与辐射防护学课程总时数为32学时，其中理论讲授32学时，第4学期上课，为必修考试课，学分2.0。

二、课程目标

（一）基本理论知识

物质结构

核衰变

X线的产生

X（g）射线与物质的相互作用

X（g）线在物质中的衰减

常用的辐射量和单位

放射线的测量

放射治疗剂量学

放射线对人体的影响

放射防护法规与标准

放射线的屏蔽防护

医疗照射的辐射防护

（二）基本技能

学习医学影像物理、核医学物理、放射治疗剂量学基础以及医疗照射的辐射防护的基本知识。通过实验使学生能验证一些理论内容,掌握一些有关仪器的使用方法,更重要的是进行技能的培养。

1.了解X射线穿透、荧光、感光、电离等基本特性。了解X射线半价层的基本，学习半价层的测量方法。

2.掌握X线机输出量的测量方法。掌握透视X线机防护区照射量率的测试与评价。3.了解铅当量的概念和掌握测试方法。掌握介入放射学中辐射剂量的测量方法。

4.了解CT剂量指数的测量方法及评价标准。掌握加速器机房外周剂量当量率测量内容和评价标准。

（三）基本素质

通过理论知识的讲授加强对学生抽象与逻辑思维能力的培养；强调理论与实际相结合；在教学过程中，要注意培养学生的自学能力，分析问题和解决问题的能力，课后应给予学生一定数量的习题作业，并介绍一些课外参考书。

三、学时分配

四、理论教学目标与内容

理论讲授部分的学习要求分为三个方面：1.要求学生掌握的内容；2.要求学生熟悉的内容；3.要求学生了解的内容。掌握内容要求学生深入全面领会贯通这些知识，并能熟练地联系实际加以运用，做到牢固掌握；熟悉的内容要求学生深刻理解，并能加以运用；了解的内容，要求学生应知道其要点，学到有关知识。

第一单元 物质结构

目标

1.掌握：①卢瑟福a粒子散射实验的现象及重要意义；②波尔理论的基本假设；③原子核结构；

2.熟悉核外电子结构；

3.了解：①核磁矩在外磁场中的进动；②磁共振现象及核自旋弛豫；③磁共振现象医学应用。

内容

1.详细讲解：①卢瑟福原子核模型；②氢原子波尔理论；③原子核的基本组成。

2.一般介绍：①氢原子光谱规律；②原子核外电子结构；③磁共振；④磁共振现象医学应用。

第二单元 核衰变

目标

1.掌握：①放射性核素衰变类型；②单一放射性核素的衰变规律。

2.熟悉：①医学放射性核素的生产与制备方法；②放射性核素的临床应用。

3.了解：①放射性测量中的统计现象与规律；②放射性核素长期平衡与暂时平衡的区别。

内容

1.重点阐述：①放射性核素的三种衰变类型：a衰变，b衰变，g衰变；②放射性核素的衰变规律；③衰变常数、半衰期和平均寿命；④放射性活度。

2.详细讲解：①常用放射性核素的生产原理与制备方法；②放射性核素的临床应用。

3.一般介绍：①放射性测量中的统计现象；②放射性测量中的统计规律。

第三单元 X线的产生

目标

1.掌握：①X线的本质与特性；②X线的产生装置及产生条件；③X射线的量与质；④半价层的测量；⑤X线的产生效率。

2.熟悉：①电子与物质的相互作用；②连续X线与特征X线产生原理；③X线强度的空间分布。

3.了解X线的用途。

内容

1.重点阐述：①X线的发现；②X线的本质；③X线的基本特征；④X线的产生条件及装置；⑤X线的量与质，半价层；⑥X线的产生效率。

2.详细讲解：①电子与物质的相互作用；②连续X射线的产生原理；③特征X线的产生原理；③薄靶周围X线的分布，厚靶周围X线强度的空间分布。

3.一般介绍：X线的用途。

第四单元 Ｘ（g）射线与物质的相互作用

目标

1.掌握：①X（g）射线与物质相互作用规律；②光电效应、康普顿效应及电子对效应发生机制。

2.熟悉：①X线与组织相互作用；②各种效应发生概率及对影像质量、辐射剂量的影响；③诊断放射学中光电效应的利弊。

3.了解：①X（g）射线与物质规律在射线诊断、屏蔽防护中的应用。

内容

1.重点阐述：①作用概率；②线性衰减系数、质量衰减系数；③线性能量转移系数、质能转移系数；④线性能量吸收系数、质能吸收系数；⑤光电效应、康普顿效应、电子对效应。

2.详细讲解各种作用发生的相对概率。

3.一般介绍X线与物质相互作用的其他过程。

第五单元 X（g）射线在物质中的衰减

目标

1.掌握：①影响X射线衰减因素；②X射线在物质中的衰减规律；③单能和连续X射线在物质中的衰减规律；④X线机滤过对图像质量的影响。

2.熟悉X线通过人体衰减规律。

3.了解X线在临床的应用。

内容

1.重点阐述：①X线能量对衰减的影响；②吸收物质原子序数对衰减的影响；③物质密度对衰减影响；④每克物质电子数对X线衰减的影响；⑤单能窄束X线衰减规律；⑥单能宽束X线衰减规律；⑦连续X线在物质中的衰减。

2.详细讲解X线通过人体的衰减规律。

3.一般介绍：①常规X线摄影技术；②计算机X线摄影；③数字化X线摄影系统；④数字减影；⑤介入放射技术。

第六单元 常用的辐射量和单位

目标

1.掌握：①照射量、吸收剂量、当量剂量、有效剂量等辐射量的基本定义；②常用电离辐射量的基本计算方法。

2.熟悉：①描述辐射场的量与辐射防护特征量之间的关系；②带电粒子平衡的意义。

3.了解辐射量及其单位的发展进程和应用。

内容

1.重点阐述：①粒子注量、粒子注量率；②能量注量、能量注量率；③照射量、照射量率；④比释动能、比释动能率；⑤吸收剂量、吸收剂量率；⑥当量剂量、当量剂量率；⑦有效剂量。

2.详细讲解：①辐射平衡；②照射量与比释动能的关系；③吸收剂量与比释动能的关系；④照射量、比释动能和吸收剂量间的区别。

3.一般介绍当量剂量与有效剂量的关系。

第七单元 放射线的测量

目标

1.掌握：①照射量及吸收剂量测量方法；②肿瘤放射治疗剂量学计算的基本概念。

2.熟悉诊断X线摄影与透视、CT及核医学检查辐射剂量学评价方法。

3.了解放射性测量的基本方法。

内容

1.重点阐述：①照射量的测量；②吸收剂量的测量；③电离室测量法；④热释光剂量仪、胶片剂量仪、半导体剂量仪。

2.详细讲解：①X线摄影与X线透视检查技术辐射剂量学评价；②CT检查的辐射剂量学评价；③核医学检查的剂量学评价。

3.一般介绍射线质的测定。

第八单元 放射治疗剂量学

目标

1.掌握：①兆伏级光子线及电子线的百分深度剂量曲线的特征和相关参数；②TAR、TMR定义和测量方法。

2.熟悉近距离照射及外照射的不同治疗技术及其使用范围及特点。

3.了解放射治疗计划的基本设计理念和基本评估方法。

内容

1.重点阐述：①医用直线加速器的基本构造；②百分深度剂量；③；组织空气比（TAR）④组织最大比（TMR）；⑤电子线百分深度剂量的基本特性。

2.详细讲解：①建成效应；②影响百分深度剂量的因素；③准直器和体模产生的总散射因子；④视野平坦度和对称性。

3.一般介绍：①放射治疗中常用的放射性同位素及其半衰期；②电子线PDD中几个重要参数。

第九单元 放射线对人体的影响

目标

1.掌握：①辐射生物学效应的分类；②电离辐射有关因素和受照机体因素对电离辐射损伤的影响。

2.熟悉：①胎儿出生前受照效应、皮肤效应；②医疗照射因素对电离辐射损伤的影响。

3.了解：①放射性生物学基础的靶学说模型；②细胞与分子放射生物学效应及细胞辐射敏感性；③环境因素对电离辐射损伤的影响。

内容

1.重点阐述：①靶学说概念；②细胞与分子放射生物学效应中有关DNA损伤的类型及有关修复途径。

2.详细讲解：①确定性效应；②随机效应；③辐射旁效应的概念和机制。

3.一般介绍：①电离辐射有关的各个因素变化对辐射损伤影响的规律；②医疗照射中外照射和内照射的概念及对辐射损伤影响的差异。

第十单元 放射防护法规与标准

目标

1.掌握：①标准的定义，标准的特点；②国际及我国电离辐射防护和辐射安全的基本安全标准。

2.熟悉：①我国现行的放射卫生法律、法规中与影像诊断工作相关条款；②辐射的危险概率的估计、防护体系。

3.了解：①我国现行的放射卫生法律、法规；②放射防护法规与标准的贯彻实施。

内容

1.重点阐述：①放射防护法律、法规、规章；②标准的概念。

2.详细讲解：①辐射的危险概率的估计；②辐射防护体系；③辐射防护中应用的量；④IBSS的基本原则和新内容；⑤IBSS的一些主要定量。

3.一般介绍：①放射防护的基本原则；②剂量限值；③教学中接触电离辐射时的剂量限值；④放射工作单位自主管理；⑤卫生行政部门监督管理。

第十一单元 放射线的屏蔽防护

目标

1.掌握：①外照射防护的基本方法；②对屏蔽材料的要求；③确定屏蔽厚度依据。

2.熟悉：①常用屏蔽防护材料；②屏蔽厚度的计算。

3.了解内照射防护的基本方法。

内容

1.重点阐述：①时间防护；②距离防护；③屏蔽防护。

2.详细讲解：①常用屏蔽材料；②确定屏蔽厚度的依据；③屏蔽厚度的计算。

3.一般介绍内照射防护的基本方法。

第十二单元 医疗照射的辐射防护

目标

1.掌握：①辐射防护的目的、辐射防护的三原则及其含义；②诊断X线辐射防护安全操作要求；③妇女和儿童X线检查的防护；④医用直线加速器、医用g照射远距离治疗的辐射防护要求。

2.熟悉：①诊断X线机、CT机的辐射防护性能及防护设施的要求；②外照射放射治疗中对患者的防护；③临床核医学场所和放射性药物操作的辐射防护要求。

3.了解：①辐射防护监测的目的和内容；②医疗照射的辐射防护管理。

内容

1.重点阐述：①医疗照射定义；②医疗照射辐射防护的原则。

2.详细讲解医疗照射的辐射防护管理。

3.一般介绍：①放射诊断的质量保证；②放射治疗的质量保证。

五、措施与评价

（一）措施

1.以教学目标的要求和教学大纲来指导教学的各个环节（包括备课、授课、考试等），教师应根据教学目标的要求进行教学活动。

2.理论课讲授内容应把教材的先进性、科学性、实用性结合起来，尽可能作到深入浅出、循序渐进。

适当组织课堂讨论，逐步开展专题讲座，充分应用计算机多媒体教学手段，以利于开拓学生的视野，激发学生的学习兴趣。

3.利用学习通平台进行微课教学，尝试PBL、PI（同伴）教学法、翻转课堂颠倒教室等先进教学手段。

4.加强课外辅导，指定参考资料，注意培养同学的自学能力、独立思考和独立解决问题的能力及科学思维能力。

5.定期召开学生座谈会，师生交流教学信息，根据反馈情况，进一步改进教学工作，努力提高教学质量。

（二）评价

1.授课质量评价

按教务处制定的“教师教学质量评价表”，由学生、同行和教研室予以评定。

2.学生成绩评价

依据教学大纲进行期末理论考试，学科满分100分。

编写 刘东华