放疗处方剂量计算
次级标准
(2) 现场测量仪器
剂量计(包括电离室)校准的方框图
* “电离室型剂量计检定的改制”
《中华放射医学与防护杂志》 2004年24卷第4期
* “治疗水平电离室型剂量计的检定与改制”
《中华放射肿瘤学杂志》 2005年14卷第5期
“AAPM TG-51临床参考剂量学的特点及应用” 《现代测量与实验室管理》 2004年12卷6期(Page15-20)
TPR与TMR的定义
PDD与TMR的主要区别:
PDD是线束中心轴上两个不同深度位置的剂 量百分比。
TMR是指空间同一位置,在两种不同散射条 件下的剂量比。
例如:某加速器的6MV X射线是在体模内 1.5cm(最大剂量点)和SSD=100cm,水模表 面照射野为10cm×10cm条件下刻度的,肿瘤 深 度 为 10cm , 肿 瘤 剂 量 DT=200cGy , 问 医 生 给出的处方剂量是多少?
平均能量,W/e=33.97J/C。Katt是电离室壁及平衡 帽对射线的吸收和散射的修正;Km是室壁及平衡 帽材料的非空气等效的修正。
常用的电离室km与katt值及其乘积
电离室型号
km
NE0.2cm3 2515
0.980
NE0.2cm3 2515/3
0.991
NE0.2cm3 2577
0.994
NE0.6cm3 2505/A
根据患者体内任一深度d处的百分深度剂 量PDD和应给予肿瘤照射的剂量DT,可以计算 出医生开出的处方剂量Dm,即:
Dm=DT/PDD
影响PDD值大小的因素
* 射线能量↑,PPD↑ * 体模深度↑,PPD↓ * 射野面积↑,PPD↑ * 源-体表距(SSD)↑,PDD↑
F因数
当SSD从f1变换成f2时,在维持体表射野不变 的情况下,PDD的变化量为F(F因数):
km 0.982 0.982 0.982 0.993
0.989 0.994 0.990
katt 0.993 0.992 0.993 0.990
0.989 0.990 0.990
km•katt 0.975 0.974 0.975 0.983
0.978 0.984 0.980
4.以空气比释动能校准因子NK计算ND时,其计算 公式为:
校准深度 有效测量点在 SSD d0或cm 探头中的位置 cm
5cm
0.6 r
80
射野 cm×cm
10×10
X射线 TPR1020 ≤0.70 5cm TPR1020 > 0.70 10cm
0.6 r
100 10×10
0.6 r
100 10×10
电子束 Eo<5
R100
0.5 r 治疗距离 10×10
高能X射线由于表面剂量低和深部剂量高等 特点适于治疗深部肿瘤而电子束PDD曲线的形状 表明电子束更适于治疗表浅的和偏向人体一侧 的肿瘤。
组织最大剂量比(TMR)
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(即最大 剂量点)处同一射野的剂量率之比。
TMR(d,FSZd)=Dd/Ddm
F=[( f2 +dm)/(f2 +d)]2× [( f1 +d)/(f1 + dm)]2
FSZ(WS)不变,SSD两种变化示意图
【计算举例】 已知:钴-60治疗机, SSD=80cm,FSZ= 15cm×15cm
深度d=10cm的PDD=58.4%,若保持皮肤野不变 求: SSD延长到100cm时的PDD 解: F=[( f2 +dm)/(f2 +d)]2× [( f1 +d)/(f1 + dm)]2
0.69
1.069
0.84
0.71
1.059
铯-137 钴-60
1.136 1.133
(续表) 水中 校准深度(cm)
10 10 10 10 10 10 10
5 5
圆柱形电离室的扰动修正因子Pu 值
若用Nx或NK,水中校准深度dc处的吸收剂量则有:
Dw(dc)= M·Nx·W/e·Katt·Km ·(Sw,air)·Pu ·Pcel Dw(dc)= M·NK·(1-g)·Katt·Km·(Sw,air)·Pu ·Pcel
续表 电离室型号 PTW0.3cm3 标准型,M23332 PTW0.3cm3 防水型,M2333641 VICTOREEN 0.6 cm3 30-351 CAPINTEC 0.60 cm3 FARMER型 (PMMA帽) CAPINTEC 0.60 cm3/AAPM T6C-0.6 0.60 cm3/PMMA帽 RT101 0.60cm3 /有机玻璃帽
0.9Байду номын сангаас1
(1967~1974)
NE0.6cm3 2505/3,3A
0.991
(1971~1979)
NE0.6cm3 2505/3,3B
0.974
(1974~现在)
NE0.6cm3 2571/带保护极 0.994
NE0.6cm3 2581/PMMA帽
0.975
PTW0.6cm3 23333/3mm帽 0.982
5≤ Eo <10 R100或1.0cm 0.5 r 治疗距离 10×10
10≤ Eo <20 R100或2.0cm 0.5 r 治疗距离 10×10
20≤ Eo
R100或3.0cm 0.5 r 治疗距离 10×10
水中最大剂量深度do处的吸收剂量为:
DW(do)=(M·ND·Sw,air·Pu·Pcel·KTP)/PDD(dc)
临床处方剂量计算简介
张绍刚
处方剂量
在确定的肿瘤深度、射野尺寸、照射方法及 技术的条件下,要想获得一定的靶区(或肿瘤) 剂量DT,那麽,对应于加速器上的剂量仪应给出 的MU数值,即机器跳数。
对钴-60而言,其处方剂量单位,以秒(S) 表示。
在没有治疗计划系统或不使用治疗计划系统 的条件下,对于规则野和简单的不规则野,通过 对一维的点剂量计算获得机器的开机量(处方剂 量)。
射野中心轴百分深度剂量(PDD)
百分深度剂量定义为沿射线中心轴、某一深 度d处的吸收剂量率Dd与参考深度do处的吸收剂 量率Ddo之比,即:
PDD= Dd/Ddo×100 在临床上,对中低能X射线,参考深度选在体
模表面(do=0);而对高能X射线,参考深度选 在峰值吸收剂量深度,do=dm处。
光子束在水模中的射野中心轴百分深度剂量
或
ND=NK·(1-g)Katt·Km
第二步.测算水模体中的吸收剂量 首先通过测算该能量X射线在标准条件下即
SSD=100cm,水模内10cm×10cm射野中心轴上的 剂量比(深度为20cm与10cm的吸收剂量的比值 (D20/D10)或组织模体比(TPR2010)来确定水对空 气的阻止本领比Sw,air和扰动因子Pu及校准深度 d的值。
如果,100MU=100cGy 则:
100(cGy)=(M·KT·P·ND,air·SW,air·PU·Pcel)/ PDD(dc)
F =(KT·P·ND,air·SW,air·Pu·Pcel)/ PDD(dc)
则:
100=M·F
M =100/F
公式 M=100/F的含义: 加速器在标准条件下给出100MU时,调
根据IAEA TRS-277报告,第一步要确定电离 室的空气吸收剂量因子ND ,而ND的值是通过电离 室剂量计的照射量校准因子Nx 或空气比释动能校 准因子NK及电离室的其它有关参数来确定的;第 二步有了ND的值,再来测算水中的吸收剂量。
第一步. 确定ND值 1.剂量计的照射量因子Nx:
Nx = X/M(C/kg·div) 式中,X为照射量的标准值,单位是C/kg,当用伦 琴R做照射量单位时,1R=2.58×10-4C/kg 。M是剂 量计的显示值,单位一般以剂量计的读数div表示。
对点剂量计算获得的处方剂量基于:
* 通常把人体看成一个完全均匀的整体 * 基本不做曲面的校正和剂量分布的计算 * 必要时,可作骨、肺等非均匀组织的校正
医生的处方剂量的计算是建立在在特定的 辐射条件下,水模体中校准点处吸收剂量的测 量和在水模体中参考点处对加速器的刻度的基 础上进行的。
吸收剂量测量
放疗中吸收剂量的测算是临床辐射剂量学 的一项重要内容。 首先要根据国际原子能结 构(IAEA)第277号技术报告(97年版)“高 能光子和电子束吸收剂量的测定”,对用户自 己使用的加速器或钴-60治疗机进行吸收剂量 的测量。
校 准 高 能
电 离 辐 射
吸 收 剂 量
的 步 骤
国际标准
国家标准
(1)
加速器的刻度
通常加速器都是在标准条件下刻度的, 即在SSD=100cm,水模内10cm×10cm射野中 心轴上最大剂量点处使用经国家基准试验室 或次级标准试验室校准过的剂量计,通过调 节加速器上剂量监测系统的阈值电位器使 1cGy=1MU。
对加速器及钴-60治疗机刻度的标准条件
束流 射线质 γ射线 钴-60
ND=NK·(1-g)Katt·Km 式中,NK为剂量计的空气比释动能校准因子;g 为电离辐射产生的次极电子消耗于韧致辐射的
能量占其初始能量总和的份额。
空气比释动能与吸收剂量的区别
不带电粒子与物质相互作用,产生带电粒子 和其它次级不带电电离粒子而损失能量,这是第 一步。第二步是带电电离粒子把能量授予物质。 比释动能表示第一步的结果;吸收剂量则表示第 二步的结果。因此,只有满足次级电子平衡条件 和韧致辐射可忽劣不计时,比释动能才等于吸收 剂量。
加速器是在标准状态下,通过在水模中,精 确的吸收剂量测算,将其在特定条件下,刻度为 1MU=1cGy。然而,肿瘤并非都在标准条件下, 接受照射,因为: