调强放射治疗多叶光栅叶片到位精确度质量核查方法研究

目的 研究用胶片（film）测量调强放射治疗（IMRT）多叶光栅（MLC）叶片到位精确度方法。方法 中国参加国际多放射治疗中心研究。固体水模体30 cm×30 cm,经CT扫描,影像传给放射治疗计划系统（TPS）制定治疗计划,多叶光栅形成5条栅栏野,3 cm×6 mm,条状与条状之间距离3 cm,在最大剂量点（d_max）处,源轴距离100 cm,6 MV X射线,每条栅栏野照射监督单位250 MU。放射性免冲洗胶片EBT2放在固体模体上,实施调强放射治疗5条栅栏野计划。选择加速器多、物理师水平较高的江苏、湖北、河南和四川4省的27家医院30台加速器参与验证研究。验证程序和方法与国际多放射治疗中心研究程序相同。照射后的胶片分别邮给国际原子能机构（IAEA）剂量学实验室和外部检查组（EAG）测量分析并计算。结果 按IAEA要求,胶片测量与TPS计划每条栅栏野多叶光栅条状位置结果应≤±0.5 mm,本研究结果分别为0.3、0.2、0、-0.1、-0.2 mm,符合要求。4省的30台加速器中,5台加速器多叶光栅条状位置结果在±0.6~1.0 mm范围内,不符合要求;25台加速器条状位置结果均在±0.5 mm范围内,符合要求。EAG验证研究结果表明,6台加速器多叶光栅条状位置结果在0.6~1.0 mm范围内,不符合要求;24台加速器条状位置结果均在±0.5 mm范围内,符合要求。按IAEA要求,胶片测量每对与每条所有多叶光栅叶片位置偏差应≤±0.5 mm。本研究结果为0.04 mm,符合IAEA要求。EAG验证研究结果表明,所有条状位置偏差均<0.3 mm,符合要求;除1台加速器条状位置偏差为-0.7 mm、超出±0.5 mm外,其余29台加速器条状位置偏差均在±0.5 mm范围内,符合要求。按IAEA要求,胶片测量每对与每条所有多叶光栅叶片最小与平均宽度差值,最大与平均宽度差值应≤±0.75 mm。本研究结果,最小与平均宽度差值为-0.2 mm,最大与平均宽度差值为0.4 mm,符合要求。30台中有6台加速器多叶光栅叶片最大宽度与平均宽度,最小宽度与平均宽度差值超出±0.75 mm,不符合要求;24台加速器多叶光栅叶片最大宽度与平均宽度,最小宽度与平均宽度差值均<±0.75 mm,符合要求。5台加速器多叶光栅最大宽度与平均宽度,最小宽度与平均宽度差值超出±0.75 mm,不符合要求;25台均<±0.75 mm,符合要求。按IAEA要求,胶片测量每对与每条所有对多叶光栅叶片实际宽度位置标准偏差应≤0.3 mm。本研究结果为0.12 mm,符合要求。4台加速器多叶光栅叶片实际宽度位置标准偏差超出0.3 mm,不符合要求;26台在0.3 mm范围内,符合要求。4省的30台加速器IAEA验证研究结果与EAG相同。结论 胶片剂量学验证多叶光栅叶片到位精确度方法,方便适用,作为质量核查,便于邮寄,可反复多次测量,适合在医疗机构大规模开展质量核查。     

职业照射工作人员癌症风险的前瞻性评估—IAEA TECDOC 1985简介

电离辐射是人类环境的一部分,在足够高的照射水平下,电离辐射会诱发不良的组织反应,也被称为确定性效应;同时,单个变异细胞引起的躯体效应或遗传效应即随机性效应,即便在较低水平的照射下,辐射也可能导致随机性效应（癌症和遗传疾病）发生。由于辐射对健康造成这些不利影响,国际上需要对辐射照射水平进行测量和控制,但是一直缺乏一份全面的技术报告。IAEA出版的《职业照射工作人员癌症风险的前瞻性评估》填补了这方面的空白。本文概述了职业照射工作人员癌症风险前瞻性评估的方法,提供了一个根据放射生物学、风险模型和流行病学数据的灵活框架,为管理职业照射、评估工作场所辐射照射所产生的潜在风险提供了新工具。     

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。     

用胶片法对心脏介入程序中患者峰值皮肤剂量测量研究

目的 采用胶片法对进行心血管介入手术中患者所受峰值皮肤剂量（PSD）进行测量研究,包括冠状动脉血管造影术（CA）和经皮穿刺腔内冠状动脉成形术（PTCA）。方法 选用Gafchromic XR-RV3胶片在两家医院进行患者峰值皮肤剂量的测量。手术时将胶片放在患者身下的诊视床上。记录手术中监视器上显示的kV、mA、透视时间、剂量面积乘积（DAP）、参考点累积剂量等相关信息。采用Epson V750平板扫描仪对胶片进行分析扫描及分析,选用FilmQA软件分别测量图像的红、绿、蓝三色通道的像素值,使用红通道数据计算患者的 PSD。对PSD与设备显示参数进行相关分析,对相关的变量进行多元线性回归分析。结果 共测量CA手术26例,CA+PTCA手术19例。CA手术中,透视时间最高为17.62 min,累积剂量和DAP最大分别为1 498.50 mGy和109.68 Gy ·cm²,PSD最大为361.20 mGy。CA+PTCA手术中,曝光时间最长为64.48 min,累积剂量和DAP最大分别为6 976.20 mGy和5 336.00 Gy ·cm²,17例患者的PSD在1 Gy以内,1例患者PSD在1~2 Gy之间,1例患者PSD超出了发生皮肤损伤2 Gy的阈值,达到了2 195.70 mGy。CA程序中,患者PSD与DAP相关（R²=0.815,P<0.05）,CA+PTCA程序中,患者PSD与累积剂量相关（R²=0.916,P<0.05）。结论 心脏介入放射学程序中部分患者的PSD会超出ICRP建议的发生皮肤确定性效应的2 Gy阈值。DSA设备上显示的剂量相关的参数,只能粗略估算患者PSD的大小。使用XR-RV3胶片精确测量介入手术中患者的峰值皮肤剂量是一种非常快捷、有效的方法。     

平行板电离室两种校准方法研究

目的 研究用γ光子线束(⁶⁰Co模体法)和高能电子线束(电子束法)校准平行板电离室吸收剂量因子方法。方法 电子束法:0.65cc指形电离室放在水中有效点深度2.88 cm (考虑电离室半径),平行板电离室(NACP02)放在水中有效点深度2.70 cm,都距监督指形电离室3 cm处,电子线束能量18 MeV,照射野15 cm×15 cm,SSD=100 cm,照射:300MU,测量;不加监督电离室,并按上述条件照射并测量;根据国际原子能机构(IAEA)381号报告,分别计算平行板电离室空气吸收剂量校准因子。⁶⁰Co模体法:水模体30 cm×30 cm×30 cm,0.65cc指形电离室放在水中深度5cm,照射野10 cm×10 cm,SSD=80 cm,照射时间60s;水模体25 cm×25 cm×25 cm,平行板电离室放在水中有效点深度5cm,其他条件相同,计算平行板电离室空气吸收剂量校准因子。最后将两种方法校准结果进行比较。结果 电子束方法校准平行板电离室结果为52.30 Gy/C·kg ^-1(不加监督电离室的值为52.27Gy/C·kg ^-1)。⁶⁰Co模体法校准平行板电离室结果为52.33 Gy/C·kg ^-1。结论 电子束法与⁶⁰Co模体法校准平行板电离室空气吸收剂量因子偏差仅为0.05%。因此,测量电子线束输出剂量,对平行板电离室的校准既可选择高能电子线束也可选择⁶⁰ Co光子γ线束。     

针尖电离室水中吸收剂量校准方法研究

目的 ⁶⁰Co γ射线下,建立针尖电离室水中吸收剂量校准方法。方法 参考剂量仪（DOSE 1静电计+FC65-G型电离室）经过中国计量科学研究院校准,得到水中吸收剂量校准因子。采用⁶⁰Co γ射线,IAEA TRS-398测量程序,用参考剂量仪测量水下10 cm吸收剂量。替代法,用针尖电离室剂量仪进行水吸收剂量测量并对其进行水吸收剂量因子校准。更换⁶⁰Co γ射线辐射场,用参考剂量仪、针尖电离室剂量仪进行剂量验证测量。结果 参考剂量仪在水下10 cm处,参考条件下测得水吸收剂量结果为0.249 9 Gy。两台针尖电离室剂量仪测量结果分别为0.248 0 Gy和0.250 0 Gy;两台针尖电离室剂量仪测量结果与参考剂量仪测量结果相对偏差均在±0.8%内,针尖电离室剂量仪测量水吸收剂量不确定度为2.8%（k=2）。结论 针尖电离室可用于小野水中吸收剂量的测量。     

调强放射治疗靶区和危及器官剂量及二维剂量分布质量核查方法研究

目的研究用热释光剂量计(TLD)和放射性免冲洗胶片(Film)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质量核查方法,为我国IMRT剂量质量应用提供技术指导。方法中国参加国际放射治疗多中心研究。国际原子能机构(IAEA)提供调强放射治疗聚苯乙烯固体模体,经CT扫描,影像传给放射治疗计划系统(TPS)勾画靶体积处方剂量,剂量限制在400 cGy,勾画危及器官剂量,剂量限制在200 cGy,静态机架,能量6 MV X射线,对IMRT固体模体,实施调强放射治疗计划。照射后的TLD和胶片邮寄至IAEA剂量学实验室测量和估算。选择加速器多,物理师水平较高的江苏、湖北、河南和四川参与验证方法研究,治疗计划的创建、勾画、照射TLD和胶片的程序与国际放射治疗多中心相同。照射后TLD和胶片邮寄至外部核查组(EAG)测量和估算。结果按IAEA要求,靶体积和危及器官剂量,TLD测量与TPS计划处方剂量相对偏差为±7.0%。参加国际放射治疗多中心研究结果:靶体积上段和下段,TLD测量与TPS计划处方剂量相对偏差分别为-0.2%和0.8%,符合要求。危及器官上段和下段,TLD测量与TPS计划处方剂量相对偏差分别为-0.6%和-1.0%,符合要求。江苏、湖北、河南和四川参与验证方法研究结果:靶体积上段和下段,危及器官上段和下段,TLD测量与TPS计划处方剂量相对偏差分别在0~10.6%和-0.6%~20.9%范围内。按IAEA要求,二维剂量分布3 mm/3%通过率应≥90%。参加国际放射治疗多中心研究结果为100%,结果优秀。江苏、湖北、河南和四川参加IAEA验证方法研究结果:胶片测量与TPS计划二维剂量分布通过率在45.0%~100.0%范围内。结论TLD用于调强放射治疗靶体积和危及器官剂量质量核查,胶片用于调强放射治疗二维剂量分布通过率质量核查,方法科学适用,可操作性强,便于邮寄,数据准确可靠,适合在我国放射治疗机构大范围开展质量保证核查。     

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。     

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。     

调强放疗多叶光栅野剂量质量核查方法研究

目的 研究用热释光剂量计（TLD）和胶片（film）测量调强放疗（IMRT）多叶光栅（MLC）野吸收剂量和二维剂量分布质量核查方法,为我国IMRT剂量质量核查的应用提供指导。方法 根据放疗开展情况,选择江苏、四川、湖北、河南4省的27家医院30台不同型号加速器（瓦里安17台,医科达10台,西门子3台）。同批次胶片和TLD,分别放入2 cm固体模体中固定,装入国际原子能机构（IAEA）提供的15 cm×15 cm×15 cm聚苯乙烯固体模体中。源皮距90 cm,深度10 cm,照射野10 cm×10 cm,照射1组不同剂量点的剂量,分别建立胶片和TLD标准剂量曲线。照射后的TLD和胶片返回中国外部核查组（EAG）测量并计算吸收剂量。测量的胶片或TLD吸收剂量与放疗计划系统（TPS）计算吸收剂量进行比较。胶片测量IMRT多叶光栅二维剂量分布,参加IEAE国际多放射治疗中心研究。30 cm×30 cm均质固体模体,经CT扫描,影像传给TPS制定治疗计划,25 cm×25 cm的胶片放在固体模体表面,源皮距95 cm,深度5 cm,实施IMRT计划,分次完成6 Gy照射。照射后的胶片邮寄到IAEA剂量学实验室测量和估算。IMRT二维剂量分布验证研究验证程序与国际多放射治疗中心研究程序相同。计算3 mm,3%二维剂量分布通过率。胶片测量与TPS计算二维剂量分布通过率进行比较。结果 按IAEA要求,TLD或胶片测量吸收剂量与TPS计算吸收剂量相对偏差应在±5%内符合要求。江苏、四川、湖北、河南4省的TLD及胶片测量吸收剂量与TPS计算吸收剂量的相对偏差结果分别为±0.7%~±8.5%和±0.3%~±7.8%范围内。IAEA要求,胶片测量与TPS计划二维剂量分布通过率3 mm/3%比较,90%符合要求。中国参与国际多放射治疗中心研究结果为94%。江苏、湖北、河南、四川4省参加二维剂量分布验证研究结果在70.0%~99.9%的范围内。结论 TLD和胶片核查IMRT多叶光栅野吸收剂量和二维剂量分布方法,科学适用,可操作性强。建立的TLD和胶片核查方法,适合在国内医院大范围开展IMRT剂量质量核查。