模体内射野中心轴上任意一点的剂量 D(d , FSZ d ) Dp (d ,0) Ds (d , FSZ d ) 原射线剂量 Dp (d ,0) Dma TAR(d ,0) 散射线剂量
Ds (d , FSZ d ) i Dma SAR (d , ri ) 2 i
组织空气比用于旋转治疗剂量计算
给出受照部位身体轮廓，确定旋转中心；均分 轮廓，测出每份的皮肤到中心距离，得出相应的 TAR值。求出其平均TAR值。 例：设照射野为6cm×6cm，
SAD＝80cm时空气中吸收
剂量率为86.5cGy/min，
求肿瘤剂量给200cGy时，
360度旋转治疗所需时间？
解：20度均分，平均TAR＝0.538
射野面积和形状的影响
低能射线PDD随射野面积改变较大 百分深度量通常使用的是方野的数据表方式 表达，矩形野和不规则野转化成等效方野。等效 野的物理意义：如果使用的矩形野或不规则野在 射野中心轴上的PDD与某一方形野一样，该方形 野可以称为其等效射野。临床上经常使用Sterling 等人的经验公式面积/周长比法
2
f1 d f d F 2
2
组织空气比（TAR）

定义 肿瘤中心处小体积软组织中的吸收剂量率 与同一空间位置空气中一小体积软组织内的吸 收剂量率之比
TAR＝ Dt
S STD Dta Dt

大小与源皮距无关
D ta
TAR的分布与PDD的分布类似
MV级射线TAR也有建成区
窄束或零野时
TAR(d ,0) exp{- (d-dm )}
考虑射野时
eff
TAR的特例
反散因子（BSF）
Dm D ma

定义为中心轴上最大深度处的组织空气比
BSF T AR(d m , FS)
与源匹距无关，决定于射线能量、射野面积＆ 形状、患者身体的厚度。
组织空气比和百分深度剂量关系
平均SAR计算示意图
组织模体比（TPR）
TPR定义
S S
模体中射野中心 轴上任意一点的剂量 率与空间同一点模体 中射野中心轴上参考 深度（d0）处同一射 野的剂量率之比
T PR (d , FSZ d ) Dd D d0

d
模 体 FSZd
d0 FSZd
模 体
特例
组织最大剂量比TMR
S S
SSD
模 体
d
P Q
dm
空 气
PDD与TAR换算示意图
根据相应的定义
D d空 (Q) f dm 2 ( ) f d D d空 ( P)

(Q) D T AR(d , FSZ d ) d (Q) D d空
D m ( P) D m空气 ( P) BSF (FSZ)
2
SSD2＝f2 时，深度d处的PDD 2 f2 dm P(d , r , f 2 ) 100 f d exp[ (d d m )] K s 2 两式相除
P(d , r , f 2 ) f 2 d m P(d , r , f1 ) f1 d m
X线射野剂量学
中山大学肿瘤防治中心 放射治疗科 陈利
X线射野剂量学研究内容

X线与物质的相互作用
主要：光电效应、康普顿效应、电子对效应

X线与人体组织相互作用，在人体内X线
剂量分布
X线射野剂量学研究对象
体模 材料的要求：对射线的散射和吸收的特性
与人体组织的相同。常用的材料水。
组织替代材料组成模体，模拟射线与人体
所需时间 T=200/46.5=4.3min
D m D m空 T AR 86.5 0.538 46.5cGy / min


散射空气比
原射线和散射线
模体中任意一点的剂量为原射线和散射线剂 量贡献之和。原射线是从源（或X线靶）射出的 光子，它在空间和模体中任意一点的注量遵从平 方反比定律和指数吸收定律。散射线包括，原射 线和准直系统相互作用产生的散射；穿过治疗准 直器和挡块的漏射线光子与模体相互作用产生的 散射。
T MR(d , FSZ d ) T PR(d , FSZ d ) d0 d m Dd Dm

当d0取最大剂量点深度dm时， TPR 变为TMR
零野的TMR（d，0）代表有效的原射线剂量 TMR(d ,0) exp{ (d dm )}

相对应的散射线剂量物理量SPR SMR
用组织空气比计算不同源皮距百分深度量
设射野大小和深度相同，SSD＝f1 和 f2
PDD2 (d , FSZ, f 2 ) T AR(d , FSZ df 2 ) F PDD1 (d , FSZ, f1 ) T AR(d , FSZ df1 )
与F因子相比，考虑了射野在深度d处的变化，精 确度变高。
百分深度剂量（PDD）分布

PDD定义为射野中心轴上某一深度d处的吸收剂 量率 与参考深度 d 处剂量率 0 Dd D d 的百分比
0
对能量小于400kV X射线d0＝0 ； 高能X射线选取d0＝dmax
d d0
D d0
Dd 0 Dd


SSD 模 体
PDD
Dd


S
100%

分布特点
a 22MV X-ray b 8MV X-ray c 4MV X-ray d Co-60 e 2MV X-ray f Cs-137 (SSD=35cm) g 200kV X-ray (SSD=50cm) h Cs-137 (SSD=15cm) i 100kV X-ray (SSD=15cm) j Ra-226 (SSD=5cm)
A/p=[a×b/2(a+b)]矩＝[s*s/4s]方
s=2a×b/(a+b)
源皮距对PDD的影响
S
（Mayneord F因子）
S
SSD1 SSD2 r 模 体 dm r dm d 模 体

SSD1＝f1 时，深度d处的PDD
f1 d m P(d , r , f1 ) 100 f d exp[ (d d m )] K s 1

不同能量的X射线的剂量建成情况
a 22MV X-Ray b 4MV X-Ray c 1MV X Ray d 200kV X-Ray e 140 kV X-Ray f Co-60
不同能量的PDD分布
影响百分比剂量分布的因素：
射线质（RQ）
射野面积和形状 源皮距（SSD）
百分深度随射线质（RQ）的变化
高能X线表面到最大剂量深度区域称为建成区域，建 成区PDD随深度增加而增加；最大剂量点深度之后，PDD 随深度增加而缓慢变小。
PDD 8MV 6cm×6cm SSD＝100cm 120 100
百分深度量％
80 60 40 20 0 0 50 100 150 深度mm 200 250 300 350
百分深度剂量分布
组织或器官的相互作用的物理过程
模体剂量准确性要求
：用来测量时与标准 水模体的结果偏差不能超过1％
射野剂量学相关名词
放射源 一般规定为放射源前表面的中心， 或产生辐射的靶面中心
等中心 准直器旋转轴、治疗床旋转轴、与机 架旋转轴的交点 射野中心轴 射线束的中心对称轴线，一般用
放射源与照射野中心的连线
散射空气比
SAR定义为模体内某一点的散射剂量率与该 点空气中吸收剂量率之比。它与源皮距无关，只 受射线能量、组织深度、和射野大小的影响。
SAR (d , FSZ d ) TAR(d , FSZd ) TAR(d ,0)
) 零野的组织空气比 T AR(d ,0物理意义是没有 散射线，表示原射线的剂量。
SMR (d , FSZ d ) T MR(d , FSZ d ) (S P (FSZd )/S P (0)) - T MR(d,0)
射野输出因子（OUF）
定义
射野在空气中的输出剂量率与参考射野在空气 中的输出剂量率之比。
测量
用带有剂量建成套的电离室在空气中直接测量 不同射野的剂量率，与参考射野（10cm×10cm） 的剂量率相除后得到相应的射野输出因子（OUF 或Sc）。
照射野（FS） 几何意义：射线束经准直器后 垂直通过模体的范围，用模体表面的界面大小 表示照射野的面积；剂量学和物理学意义：辐 射范围内，相对中心轴剂量50％等剂量线所包 含的区域 源皮距（SSD） 放射源到模体表面照射野中 心的距离 源瘤距（STD） 放射源沿射野中心轴到肿瘤 内所考虑点的距离 源轴距（SAD） 放射源到机架旋转轴或机器 等中心的距离

由PDD的定义，最后得出两者关系式
P DD(d , FSZ, f ) D d (Q)/ D m (P ) T AR(d , FSZ d ) D d空 (Q)




BSF(FSZ) D m空 (P ) T AR(d , FSZ d ) f dm 2 ( ) BSF(FSZ) f d