对高能光子束输出剂量的测算

在我国，对于高能光子在水模体中的吸收剂量测算，主要是根据国际原子能机构第277号技术报告（International Atomic Energy Agency Technical reports series No277．IAEA TRS 277）关于《光子与电子束的吸收剂量测量》的国际实施规程，笔者结合国内实际情况，探讨水模体中，高能光子束的吸收剂量测算与加速器校准的切实可行的方法，本文重点介绍①在水模体中，对高能光子输出剂量进行测量时，其圆柱形电离室有效测量点的修正方法；     

按照TRS-398和TG-51报告采用平行板电离室测量 电子线剂量率的差异

美国医学物理学家协会（AAPM）和国际原子能机构（IAEA）分别在1999和2000年发表了针对治疗用射线束进行临床剂量测量的TG-51和TRS-398报告。这两大体上报告的特点是：在^60Co辐射场下得出对水的吸收校准因子ND，w^60Co，然后通过相应的射线质校正因子kQ，Q0（TRS-398）或k0（TG-51）算出相应的吸收剂量。另外，两报告都建议利用指型电离室在高能电子线辐射场下校准平行板电离室，得到对水的吸收校准因子ND，w^60Co，主要是避免平行板电离室在^60Co辐射场下校准的误差。TG-21和TRS-277只限于在^60Co辐射场下得出照射量校准因子的NX或空气比释动能校准因子NK，需要经过复杂的查表与计算过程方能得出某能量对水的吸收剂量，增加了查表与计算过程之误差。目前国内的剂量测量规范主要是依据IAEA TRS-277号报告制定。在此，尝试依据TG-51和TRS-398号报告所建议的方法测量直线加速器的电子线输出剂量并比较其差异。     

高能电子束不同吸收剂量测量方法的比较研究

目的 研究国际原子能机构(IAEA)第398号报告和第277号报告在电子线放射治疗剂量测定的差异。方法 采用圆柱型电离室、平行板电离室以及在用户高能电子线射线质下经过交叉校准的平行板电离室,分别依据两个报告,对医科达Precise加速器6档电子线在水中的吸收剂量进行精确测量。结果 用平行板电离室根据两个报告的测量规程测得的吸收剂量的差异为0.4%~2.3%,用圆柱型电离室测出的差异为0.6%~2.2%,用经过交叉校准的平行板电离室测出的结果是0.5%~2.0%。依据IAEA TRS-398和TRS-277报告的方法测得的吸收剂量具有较好的一致性。结论 IAEA TRS-398号报告关于电子线的校准方法较TRS-277号报告更精确,更加适用于临床用户进行测量。     

不同指形电离室测量高能光子束吸收剂量的比较

目的 比较不同指形电离室依据国际原子能机构(IAEA) TRS-277和TRS-398号报告测量高能光子束吸收剂量的差异.方法 针对6种不同型号的指形电离室,依据照射量校准因子Nx分别计算其60Co水吸收剂量校准因子ND,W,Q0,与欧洲标准实验室的测定值比较;依据TRS-277号报告分别计算其水中测量6 MV光子束吸收剂量的射线质修正因子KQ.Q0,与TRS-398号报告给出的值比较;比较其依据TRS-277和TRS-398号报告测量6 MV光子束的吸收剂量实际测量数据.结果 对上述6种指形电离室,依据Nx计算出的ND,W,Q0与欧洲标准实验室直接测定的ND,W.Q0的差异在0.13％～1.30％之间;依据TRS-277号报告计算的kQ.Q0与TRS-398号报告给出的kQ,Q0的差异在0.09％ ～0.45％之间;依据两个报告在水中测量的吸收剂量差异在0.27％～1.40％之间.吸收剂量的主要差异来源于两个报告校准因子Nx和ND,W,Q0的不同.结论 不同指形电离室依据两个报告测量水吸收剂量的差异属于临床可接受的范围,使用TRS-398号报告摆位更方便,计算更简单,测量不确定度降低.     

河南省医用加速器多叶光栅小野输出因子验证测量方法研究

目的 调查放射治疗计划系统(TPS)计算的多叶光栅(MLC)小野输出因子,研究用0.015 cc电离室验证小野输出因子的测量方法。方法 在河南省选择8台可开展调强放射治疗的医用加速器,调查TPS计算的小野输出因子并与国际原子能机构(IAEA)推荐的出版值进行比。如果2 cm×2 cm照射野相对偏差超出IAEA要求的±3%,3 cm×3 cm、4 cm×4 cm、6 cm×6 cm照射野相对偏差超出IAEA要求的±2%,则用0.015 cc电离室和Unidos剂量仪进行测量验证。结果8台医用加速器的TPS计算小野输出因子与出版值比较,5台相对偏差符合IAEA要求,占调查总台数的62.5%,3台相对偏差超过IAEA要求,占调查总台数的37.5%。用针尖电离室测量验证,3台测量结果均符合IAEA要求。结论 河南省部分医用加速器TPS计算的MLC小野输出因子,需要现场实施小电离室测量修正,测量值作为制定放射治疗计划的依据。     

IAEA剂量实用规范与我国“放疗剂量学规定”的比较研究

目的研究用于放射治疗剂量测定的国际原子能机构(IAEA)第277号技术报告《光子束和电子束吸收剂量的确定》国际实用规范和我国1984年国家计量局和卫生部颁布的基于ICRU23号技术报告的《关于肿瘤放射治疗剂量学的若干规定》之间的差异。方法用理论计算和实验测量2种方法比较了不同的电离室在测量^60Co γ射线和3种能量的高能X射线水中吸收剂量所得结果。结果大部分常用的电离室在不同的光子能量下使用两种方法所测的结果差异小于1％，只有1个电离室的结果大于1％，并小于1．5％。结论现在放射治疗对剂量有更高的精度要求，所以我们建议尽量采用IAEA国际实用规范。     

60Co放疗标准的IAEA/WHO国际比对

中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所从1989年开始参加国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO)组织的每年1次的二级标准剂量学实验室(简称SSDL)间的邮寄热释光剂量计(TLD)国际比对,该比对可以验证各剂量学实验室放射治疗剂量的准确性和一致性,并且从1991年开始,要求采用IAEA的277号技术报告规定的吸收剂量计算方法.该项比对的最大允许偏差为±3.5%.本实验室参加2007年比对的方法和结果介绍如下.     

河南省8台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究

目的研究用热释光剂量计(TLD)和免冲洗胶片(film)测量调强放疗(IMRT)计划靶区(PTV)、危及器官(OAR)处方剂量和二维剂量分布验证方法。方法选择河南省的8台不同型号医用直线加速器,国际原子能机构(IAEA)提供聚苯乙烯专用模体,经CT模拟定位机扫描,影像传输至治疗计划系统(TPS),分别勾画PTV和OAR的处方剂量,能量6 MV X射线。对模体实施IMRT照射,照射后的TLD和胶片邮寄至中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所二级标准剂量学实验室测量和估算。结果按IAEA要求,对PTV和OAR处方剂量,TLD测量剂量与TPS计划处方剂量的相对偏差为±7.0%。对PTV的剂量验证结果表明,8台加速器的相对偏差在-0.3%~6.9%范围内,符合要求。对OAR剂量验证结果表明,6台加速器的相对偏差在-7.0%~0.3%范围内,符合要求,2台加速器的相对偏差在-10.8%^-8.4%范围内,不符合要求。按IAEA要求,二维剂量分布3 mm/3%通过率≥90%。7台加速器通过率在90.2%~99.9%范围内,符合要求,1台加速器通过率为70.0%,不符合要求。结论免冲洗胶片和热释光剂量计验证调强放疗靶体积和危及器官处方剂量及二维剂量分布,方法简单可靠,是开展调强放射治疗质量控制的重要步骤,可为医疗机构或第三方服务机构核查临床处方剂量提供有力支撑。     

一种高能X射线任意形状野剂量计算模型的建立方法

目的探讨建立一种可用于模拟计算任意形状和强度的高能X射线外照射射束分布的快速剂量计算模型.方法基于蒙特卡罗方法建立的源模型包含一个由方形网格元素组成的光子注量矩阵,通过对源模型进行重构,以反映物理射束经过加速器射束成形部件后所引起的形状改变.结果比较规则野和不规则野的计算和测量结果,规则野误差小于2%,不规则野在10%等剂量线误差稍大.结论这一模型能够较为精确的模拟计算任意形状和强度的外照射放射治疗射束分布.     

医用加速器剂量的校准

高能光子与电子束在水模体中的吸收剂量测算和对加速器的校准是放射治疗剂量学中的一项重要内容 ,它直接影响到肿瘤的受照剂量和治疗效果。作者根据国际原子能机构第 2 77号技术报告 (ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＡｇｅｎｃｙＴｅｃｈ ｎｉｃａｌｒｅｐｏｒｔｓｓｅｒｉｅｓＮｏ 2 77,ＩＡＥＡＴＲＳ 2 77)光子与电子束的吸收剂量测量 ,结合国内实际情况 ,讨论水模体中 ,吸收剂量测算与加速器校准的具体方法。一、高能光子与电子束在水模体中的吸收剂量测定1 ＮＤ 值的确定 :在水模体中测量高能光子与电子束的吸收…     

江苏省8台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究

目的用热释光剂量计(TLD)及免冲洗胶片(film)测量调强放射治疗靶体积(TPV)、危及器官(OAR)剂量和二维剂量分布验证方法。方法选择8台医用直线加速器(瓦里安、医科达、西门子),国际原子能机构(IAEA)提供的聚苯乙烯专用模体,经CT扫描,影像传给放射治疗计划系统(TPS)制定治疗计划,勾画PTV,OAR的处方剂量,计算相应的监督单位(MU),能量6 MV X射线束,对模体实施调强放疗(IMRT)照射。照射后的TLD和胶片邮寄至中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所二级标准剂量学实验室测量和估算。结果按IAEA要求,对于靶体积和危及器官剂量,TLD测量剂量值与TPS计划剂量值的相对偏差为±7.0%。靶体积结果表明,8台加速器的TLD测量值与TPS计划值的相对偏差为0.6%~5.9%,符合要求。危及器官结果表明,8台加速器的TLD测量值与TPS计划值相对偏差为-0.6%~7.0%,符合要求。按IAEA要求,二维剂量分布3 mm/3%通过率为90%。8台加速器的胶片测量与TPS计划二维剂量分布通过率为90.2%~100.0%,符合要求。结论用TLD和放射性免冲洗胶片验证调强放射治疗靶体积、危及器官和二维剂量分布通过率,方法可行,可推广大范围运用到质量核查中,也可用于医院内部核查。     

筒串卷积算法用于非均匀介质光子剂量计算的精确性验证

目的 验证筒串卷积算法(CCC)预测射野剂量分布的精确性.方法 采用MatriXX系统测量均匀模体中的剂量分布,然后利用热释光探测器(TLD)对两种不同的非均匀模体结构中的剂量分布进行实验验证.将Philips Pinnacle3 Version 8.0商业TPS中CCC算法和FC算法的计算值与实验测量值进行比较.所有实验均在Varian 23EX直线加速器上进行,射野大小分别为5cm×5cm和10cm×10cm,采用6MV光子束,源皮距(SSD)=100cm.结果 在均匀介质中,两种算法都能精确地预测射束的剂量分布,在非均匀介质中,组织密度的不均匀和射野大小对剂量分布有着很重要的影响,CCC算法的计算值与测量值之间的误差小于FC算法.结论 CCC算法能够更精确地预测射束剂量分布.     

湖北省7台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究

目的研究用热释光剂量计(TLD)和胶片(film)测量调强放疗(IMRT)靶体积(PTV)、危及器官(OAR)和二维剂量分布方法。方法选择湖北省7家三甲医院的7台不同型号医用直线加速器,国际原子能机构(IAEA)提供的聚苯乙烯专用模体,TLD和放射性免冲洗胶片(EPT3),经CT模拟定位机扫描模体,影像传输至治疗计划系统(TPS),分别勾画PTV、OAR处方剂量和相应的监督单位(MU),能量6 MV X射线束,对模体实施IMRT照射,照射后的TLD和胶片邮寄至中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所二级标准剂量学实验室测量和估算。结果按IAEA要求,OAR和PTV的TLD测量值与TPS计划处方剂量的相对偏差为±7.0%。7台加速器PTV的TLD测量值与TPS计划值相对偏差在-5.4%~6.5%范围内,均符合IAEA的要求;5台加速器的OAR的TLD测量值和TPS计划值相对偏差在-2.2%~6.7%范围内,2台加速器相对偏差为-8.6%和8.2%,超出IAEA的要求。按IAEA要求,二维剂量分布3 mm/3%通过率为90%。7台加速器的二维剂量分布通过率在90.3%~98.9%范围内,均符合IAEA要求。结论使用TLD和胶片做IMRT剂量验证,科学性强,操作简单,TLD和胶片便于邮件寄送,该方法可运用于今后对放疗机构调强放疗剂量大范围的质量核查。     

四川省7台加速器调强放疗靶体积和危及器官剂量及二维剂量分布验证方法研究

目的研究用放射性免冲洗胶片(film)和热释光剂量计(TLD)测量调强放射治疗(IMRT)靶体积(PTV)、危及器官(OAR)剂量和二维剂量分布验证方法。方法选择7台医用直线加速器(瓦里安、医科达、西门子),国际原子能机构(IAEA)提供的聚苯乙烯专用模体,经CT扫描,影像传给放射治疗计划系统(TPS)制定治疗计划,能量6 MV X射线束,按治疗计划对模体实施照射。照射后的TLD和胶片邮寄到中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所二级标准剂量学实验室测量和估算。结果IAEA要求,对靶体积和危及器官剂量,TLD测量值与TPS计划剂量值的相对偏差应为±7.0%。靶体积结果:5台加速器的的相对偏差在-4.0%~3.4%范围内,符合要求,2台加速器的相对偏差在-7.0%~10.6%范围内,不符合要求。危及器官结果:4台加速器的相对偏差在-5.6%~3.3%范围内,符合要求,3台加速器的相对偏差在-20.8%~11.5%范围内,不符合要求。IAEA要求,二维剂量分布3 mm/3%通过率应≥90%。5台加速器的通过率在91.8%~98.5%范围内,符合要求,2台加速器的通过率分别为45.0%和77.0%,不符合要求。结论用TLD和放射性免冲洗胶片验证调强放射治疗靶体积、危及器官和二维剂量分布通过率,方法可行,可推广大范围运用到质量核查中,也可用于医院内部核查。     

调强放射治疗多叶光栅小野输出因子测量方法研究

目的 研究用小探测器测量调强放射治疗多叶光栅(MLC)小野输出因子方法。方法用MAX4000剂量仪,Unidos剂量仪分别接不同型号小电离室和二极管半导体探测器,瓦里安加速器,6 MV X射线束,10 cm×10 cm(固定),变化二级准直器(多叶光栅片)形成照射野6 cm×6 cm, 4 cm×4 cm, 3 cm×3 cm, 2 cm×2 cm,水下10 cm,照射:250 MU,3次读数取平均值。所有小野读数归一到10 cm×10 cm照射野,得到多叶光栅小野输出因子,用测量输出因子与出版输出因子进行比较。结果 Unidos剂量仪和0.015 cc电离室测量多叶光栅小野输出因子与出版输出因子相对偏差分别为1.0%、1.7%、1.5%和2.4%;Unidos剂量仪和0.007 cc电离室测量相对偏差分别为0.2%、0.8%、0.8%和1.4%;MAX4000剂量仪和0.007 cc电离室测量相对偏差分别为0.1%、0.5%、0.5%和0.9%;MAX4000剂量仪和二极管半导体探测器测量相对偏差分别为0.1%、1.5%、1.8%和2.4%(所有小野读数归一到10 cm×10 cm照射野读数),3 cm×3 cm,2 cm×2 cm归一到4 cm×4 cm照射野读数的相对偏差分别为0.1%和0.9%。结论 0.015 cc电离室测量多叶光栅野输出因子,3 cm×3 cm,2 cm×2 cm照射野的结果符合要求。按照国际原子能机构(IAEA)放射治疗剂量准确度要求,测量输出因子与出版输出因子的相对偏差应在±2%和±3%范围内。0.007 cc电离室测量结果好于0.015 cc电离室测量结果;二极管半导体探测器测量结果符合要求(归一到10 cm×10 cm照射野)和非常好(归一到4 cm×4 cm照射野)。对多叶光栅片形成的小野,由于剂量学问题,小野输出因子必须用小电离室或二极管半导体探测器测量。该测量方法准确可靠,对所有小野测量结果应输入放射治疗计划系统作为制定临床放射治疗计划的依据。     

湖北省调强放疗多叶光栅野光子线束吸收剂量和二维剂量分布验证研究

目的 用热释光剂量计（TLD）和放射性免冲洗胶片测量调强放疗（IMRT）多叶光栅（MLC）野光子线束吸收剂量并验证二维剂量分布。方法 选择湖北省7家三级甲等医院的7台不同型号医用直线加速器,使用国际原子能机构（IAEA）提供的15 cm×15 cm×15 cm聚苯乙烯专用模体,TLD和放射性免冲洗胶片,在源皮距90 cm,照射深度10 cm,照射野5 cm×5 cm,6 MV X射线,6 Gy吸收剂量照射条件下制定IMRT计划并实施照射,比较TLD和胶片吸收剂量测量值与放疗计划系统（TPS）预估剂量之间的偏差。同时,使用医院配备的30 cm×30 cm均质固体模体,在模体表面下5 cm处放置25 cm×25 cm放射性免冲洗胶片,并将IMRT计划中单个射野移植到模体中胶片层面上并实施照射,通过胶片剂量分析系统验证二维剂量分布。结果 所检医用直线加速器中,1号加速器TLD吸收剂量相对偏差和胶片吸收剂量相对偏差分别为-8.5%和-1.9%;7号加速器TLD吸收剂量相对偏差和胶片吸收剂量相对偏差分别为5.4%和0.5%;其余加速器TLD和胶片吸收剂量相对偏差均在±5%范围以内。所有加速器的二维剂量分布通过率均在90%以上。结论 TLD和胶片核查调强放疗剂量质量方法,操作简单,科学性强,TLD和胶片便于邮件方式寄送,该方法可运用于对放疗机构调强放疗剂量大范围的质量核查。     

头部X刀焦点输出剂量测量方法研究

随着现代放疗技术的发展,放射治疗从常规放射治疗发展到现代放射治疗.现代放射治疗是立体定位技术、影像技术、计算机技术、放疗设备及技术的结合体.对X、γ刀焦点输出剂量的测量,至今仍然是难点.用0.015 cc针尖电离室测量,由于小电离室能量响应不好,国家计量研究院不提供标准量值传递,而LAEA TRS 277报告公式中的Katt和Km对内径小于2 mm的小电离室给不出相应的值.如何解决这个问题,是该研究课题要解决的热点问题.MOSFET探测器由于体积小,尤其适合小野输出剂量测量.目前该探测器已商品化,目前在世界范围内,尤其是欧美国家广泛使用.     

头部X刀焦点输出剂量测量方法研究

随着现代放疗技术的发展,放射治疗从常规放射治疗发展到现代放射治疗.现代放射治疗是立体定位技术、影像技术、计算机技术、放疗设备及技术的结合体.对X、γ刀焦点输出剂量的测量,至今仍然是难点.用0.015 cc针尖电离室测量,由于小电离室能量响应不好,国家计量研究院不提供标准量值传递,而LAEA TRS 277报告公式中的Katt和Km对内径小于2 mm的小电离室给不出相应的值.如何解决这个问题,是该研究课题要解决的热点问题.MOSFET探测器由于体积小,尤其适合小野输出剂量测量.目前该探测器已商品化,目前在世界范围内,尤其是欧美国家广泛使用.     

头部X刀焦点输出剂量测量方法研究

随着现代放疗技术的发展,放射治疗从常规放射治疗发展到现代放射治疗.现代放射治疗是立体定位技术、影像技术、计算机技术、放疗设备及技术的结合体.对X、γ刀焦点输出剂量的测量,至今仍然是难点.用0.015 cc针尖电离室测量,由于小电离室能量响应不好,国家计量研究院不提供标准量值传递,而LAEA TRS 277报告公式中的Katt和Km对内径小于2 mm的小电离室给不出相应的值.如何解决这个问题,是该研究课题要解决的热点问题.MOSFET探测器由于体积小,尤其适合小野输出剂量测量.目前该探测器已商品化,目前在世界范围内,尤其是欧美国家广泛使用.     

头部X刀焦点输出剂量测量方法研究

随着现代放疗技术的发展,放射治疗从常规放射治疗发展到现代放射治疗.现代放射治疗是立体定位技术、影像技术、计算机技术、放疗设备及技术的结合体.对X、γ刀焦点输出剂量的测量,至今仍然是难点.用0.015 cc针尖电离室测量,由于小电离室能量响应不好,国家计量研究院不提供标准量值传递,而LAEA TRS 277报告公式中的Katt和Km对内径小于2 mm的小电离室给不出相应的值.如何解决这个问题,是该研究课题要解决的热点问题.MOSFET探测器由于体积小,尤其适合小野输出剂量测量.目前该探测器已商品化,目前在世界范围内,尤其是欧美国家广泛使用.