腫瘤放射物理學(xué)6

1、程品晶程品晶 （cheng-cheng-) ) 核科學(xué)技術(shù)學(xué)院核科學(xué)技術(shù)學(xué)院放射物理學(xué)放射物理學(xué)第六章第六章 高能電子束射野劑量學(xué)高能電子束射野劑量學(xué) 高能電子束應(yīng)用于腫瘤的放射治療高能電子束應(yīng)用于腫瘤的放射治療始于上世紀(jì)始于上世紀(jì)50年代初期。年代初期。 據(jù)估計約據(jù)估計約15的患者在治療過程中的患者在治療過程中要應(yīng)用高能電子束。要應(yīng)用高能電子束。 計劃設(shè)計要求在給予靶區(qū)足夠劑量計劃設(shè)計要求在給予靶區(qū)足夠劑量的同時，必須注意保護正常器官。的同時，必須注意保護正常器官。加速器加速器偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)磁鐵散射片散射片電子束治療電子束治療鎢靶鎢靶均整器均整器擴大和均勻射野擴大和均勻射野X射線治療射線治療加

2、速器治療機產(chǎn)生的射線加速器治療機產(chǎn)生的射線 對于醫(yī)用直線加速器，經(jīng)加速和偏轉(zhuǎn)后對于醫(yī)用直線加速器，經(jīng)加速和偏轉(zhuǎn)后引出的電子束，束流發(fā)散角很小，基本是單引出的電子束，束流發(fā)散角很小，基本是單能窄束，必須加以改造，才能用于臨床。能窄束，必須加以改造，才能用于臨床。 第一節(jié)第一節(jié) 治療電子束的產(chǎn)生治療電子束的產(chǎn)生改造方法主要有兩種：改造方法主要有兩種：利用散射箔展寬電子束。利用散射箔展寬電子束。利用電磁偏轉(zhuǎn)原理展寬電子束。利用電磁偏轉(zhuǎn)原理展寬電子束。方法之一：方法之一：利用散射箔展寬電子束利用散射箔展寬電子束 根據(jù)電子束易于散射的特點，將其射根據(jù)電子束易于散射的特點，將其射束展寬。所用散射箔材料的束

3、展寬。所用散射箔材料的原子序數(shù)原子序數(shù)和和厚度厚度，要依據(jù)電子束能量選擇。散射箔可以有效地要依據(jù)電子束能量選擇。散射箔可以有效地將電子束展寬到臨床所需要的最大射野范圍。將電子束展寬到臨床所需要的最大射野范圍。電子束通過散射箔展寬后，先經(jīng)電子束通過散射箔展寬后，先經(jīng)x射線治療準(zhǔn)射線治療準(zhǔn)直器，再經(jīng)電子束限光筒形成治療用射野。直器，再經(jīng)電子束限光筒形成治療用射野。 電子束經(jīng)電子束經(jīng)x射線準(zhǔn)直射線準(zhǔn)直器及電子限光筒壁時，器及電子限光筒壁時，也會也會產(chǎn)生散射電子產(chǎn)生散射電子，從，從而改變電子束的而改變電子束的角分布角分布并使其并使其能譜變寬能譜變寬，從而，從而改善改善射野均勻性，射野均勻性，使其使其劑

4、量建成區(qū)的劑量顯著劑量建成區(qū)的劑量顯著增加，但隨限光筒到表增加，但隨限光筒到表面的距離的增加而影響面的距離的增加而影響減少。減少。 將單一散射箔改用為雙散將單一散射箔改用為雙散射箔系統(tǒng)，可進一步改善電于射箔系統(tǒng)，可進一步改善電于束的能譜和角分布。第一散射束的能譜和角分布。第一散射箔的作用，是利用電子穿射時箔的作用，是利用電子穿射時的的多重散射多重散射，將射束展寬；第，將射束展寬；第二散射箔類似于二散射箔類似于x射線系統(tǒng)中射線系統(tǒng)中的均整器，的均整器，增加射野周邊的散增加射野周邊的散射線射線，使整個射線束變得均勻，使整個射線束變得均勻平坦。使用雙散射箔系統(tǒng)，電平坦。使用雙散射箔系統(tǒng)，電子束限光筒

5、可不再使用單一散子束限光筒可不再使用單一散射箔通常采用的封閉筒壁式結(jié)射箔通常采用的封閉筒壁式結(jié)構(gòu)而改用邊框式，此時邊框式構(gòu)而改用邊框式，此時邊框式限光筒僅起確定射野大小限光筒僅起確定射野大小(幾幾何尺寸何尺寸)的作用。的作用。 可以減少或避免因電子束穿過散射箔時可以減少或避免因電子束穿過散射箔時產(chǎn)生的產(chǎn)生的x射線污染，它采用類似電視光柵式掃射線污染，它采用類似電視光柵式掃描或螺旋式掃描的方法，描或螺旋式掃描的方法，將窄束電子打散將窄束電子打散，從，從而使電于束展寬。其特點是能譜窄，劑量跌落而使電于束展寬。其特點是能譜窄，劑量跌落的梯度更為陡峭，較低的的梯度更為陡峭，較低的x射線污染等。射線污染

6、等。方法之二：方法之二：利用電磁偏轉(zhuǎn)原理展寬電子束。利用電磁偏轉(zhuǎn)原理展寬電子束。第二節(jié)第二節(jié) 電子束射野劑量學(xué)電子束射野劑量學(xué)高能電子束的特點：高能電子束的特點：（1）高能電子束高能電子束具有有限的射程具有有限的射程，可以有，可以有效地避免對靶區(qū)后深部組織的照射。這是高效地避免對靶區(qū)后深部組織的照射。這是高能電子束能電子束最重要的劑量學(xué)特點最重要的劑量學(xué)特點；（3）隨著電子束隨著電子束限光筒到患者皮膚距離限光筒到患者皮膚距離的增的增加，射野的劑量均勻性迅速變劣、半影增寬；加，射野的劑量均勻性迅速變劣、半影增寬；（2）易于散射易于散射，皮膚劑量相對較高，且隨電，皮膚劑量相對較高，且隨電子子能量能

7、量的增加而增加；的增加而增加；（4）百分深度劑量隨百分深度劑量隨射野大小射野大小特別在射野較特別在射野較小時變化明顯；小時變化明顯；（5）不均勻組織不均勻組織對百分深度劑量影響顯著；對百分深度劑量影響顯著；（6）拉長拉長源皮距源皮距照射時，輸出劑量不能準(zhǔn)確照射時，輸出劑量不能準(zhǔn)確按平方反比定律計算；（按平方反比定律計算；（應(yīng)考慮有效源皮距應(yīng)考慮有效源皮距）（7）不規(guī)則射野不規(guī)則射野輸出劑量的計算，仍存在問輸出劑量的計算，仍存在問題。題。 基于高能電子束的上述特點，它主要用基于高能電子束的上述特點，它主要用于治療于治療表淺或偏心的腫瘤和浸潤的淋巴結(jié)表淺或偏心的腫瘤和浸潤的淋巴結(jié)。 一、中心軸百分

8、深度劑量曲線一、中心軸百分深度劑量曲線1、百分深度劑量曲線的特點、百分深度劑量曲線的特點 圖圖6-5示出了模體內(nèi)電子束中心軸百分深示出了模體內(nèi)電子束中心軸百分深度劑量的基本特性及有關(guān)參數(shù)。度劑量的基本特性及有關(guān)參數(shù)。 Ds：入射或表面劑量，以表面下：入射或表面劑量，以表面下0.5mm處的處的 劑量表示；劑量表示；Dm：最大劑量點劑量；：最大劑量點劑量；R100：最大劑量點深度；：最大劑量點深度；Dx：電子束中：電子束中x射線劑量；射線劑量；Rt（R85）：有效治療深度，即治療劑量規(guī)定）：有效治療深度，即治療劑量規(guī)定 值值(如如85Dm)處的深度；處的深度；有關(guān)參數(shù)：有關(guān)參數(shù)：R50：50Dm或

9、半峰值處的深度（或半峰值處的深度（HVD）；）；Rp：電子束的射程；：電子束的射程；Rq：百分深度劑量曲線上，：百分深度劑量曲線上，過劑量跌落最陡過劑量跌落最陡 點的切線點的切線與與Dm水平線交點的深度。水平線交點的深度。 高能電子束的百分深度劑量分布，大致高能電子束的百分深度劑量分布，大致可分為可分為四部分四部分：劑量建成區(qū)劑量建成區(qū)高劑量坪區(qū)高劑量坪區(qū)劑量跌落區(qū)劑量跌落區(qū)x射線污染區(qū)射線污染區(qū) 與高能與高能x()射線相比，高能電子束的劑量射線相比，高能電子束的劑量建成效應(yīng)不明顯，表現(xiàn)為：建成效應(yīng)不明顯，表現(xiàn)為：表面劑量高表面劑量高，一般都在，一般都在7585以上，并以上，并隨能量增加而增加

10、隨能量增加而增加；隨著深度的增加，百分深度劑量隨著深度的增加，百分深度劑量很很快達到最大點快達到最大點；然后形成然后形成高劑量高劑量“坪區(qū)坪區(qū)”。這主要是由于電子束在其運動徑跡上，這主要是由于電子束在其運動徑跡上，很容很容易被散射，使得單位截面上電子注量增加易被散射，使得單位截面上電子注量增加。 劑量趺落劑量趺落是臨床使用高能電子束時極為重是臨床使用高能電子束時極為重要的一個概念。要的一個概念。 記為，記為，G=Rp/(Rp-Rq)該值一般在該值一般在2.02.5之間。之間。用劑量梯度用劑量梯度G表示表示: 任何醫(yī)用加速器產(chǎn)生的電子束都包含有任何醫(yī)用加速器產(chǎn)生的電子束都包含有一定數(shù)量的一定數(shù)量

11、的X射線，從而表現(xiàn)為百分深度劑射線，從而表現(xiàn)為百分深度劑量分布曲線后部有一長長的量分布曲線后部有一長長的“拖尾拖尾”。 電子束在經(jīng)過散射箔、監(jiān)測電離室、電子束在經(jīng)過散射箔、監(jiān)測電離室、x射射線準(zhǔn)直器和電子限光筒裝置時，與這些物質(zhì)線準(zhǔn)直器和電子限光筒裝置時，與這些物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生了相互作用，產(chǎn)生了X射線。射線。 對采用散射箔系統(tǒng)的醫(yī)用直線加速器，對采用散射箔系統(tǒng)的醫(yī)用直線加速器，x射線污染水平隨電子束能量的增加而增加。射線污染水平隨電子束能量的增加而增加。 （1）能量能量的影響的影響2、百分深度劑量、百分深度劑量的影響因素的影響因素 電子束百分深電子束百分深度劑量分布隨電子度劑量分布隨電子束能

12、量的改變有很束能量的改變有很大變化。大變化。 基本特點是：基本特點是：由于電子束易于散射，所以由于電子束易于散射，所以隨著射線能量的增加，表面劑量增加，高劑量隨著射線能量的增加，表面劑量增加，高劑量坪區(qū)變寬，劑量梯度減小，坪區(qū)變寬，劑量梯度減小，X射線污染增加，射線污染增加，電子束的臨床劑量學(xué)優(yōu)點逐漸消失。電子束的臨床劑量學(xué)優(yōu)點逐漸消失。 電子束能量愈低，電子束愈易于被散射，電子束能量愈低，電子束愈易于被散射，散射角愈大，劑量建成更迅速，距離更短。表散射角愈大，劑量建成更迅速，距離更短。表面劑量相對于最大劑量點劑量的比值，低能電面劑量相對于最大劑量點劑量的比值，低能電子束要小于高能電子束。子束

13、要小于高能電子束。 這一現(xiàn)象的最簡單解釋，如圖這一現(xiàn)象的最簡單解釋，如圖6-8所示。對所示。對于相同入射的電子注量于相同入射的電子注量(cm-2)，低能電子束的，低能電子束的劑量跌落要比高能電子束的更陡。劑量跌落要比高能電子束的更陡。 綜上所述綜上所述，為了充分發(fā)揮高能電子束的上，為了充分發(fā)揮高能電子束的上述特點，臨床中應(yīng)用的高能電子束，其能量應(yīng)述特點，臨床中應(yīng)用的高能電子束，其能量應(yīng)在在425 MeV范圍。范圍。 低能時，因射程較短，射野對百分深度低能時，因射程較短，射野對百分深度劑量的影響較??；劑量的影響較??； 對較高能量的電子束，因射程較長，使對較高能量的電子束，因射程較長，使用較小的照

14、射野時，相當(dāng)數(shù)量的電子被散射用較小的照射野時，相當(dāng)數(shù)量的電子被散射出照射野，百分深度劑量隨射野的變化較大。出照射野，百分深度劑量隨射野的變化較大。當(dāng)照射野增大時，當(dāng)照射野增大時，較淺部位中心軸較淺部位中心軸上電子的上電子的散射損失被照射野邊緣的散射電子補償逐漸散射損失被照射野邊緣的散射電子補償逐漸達到平衡，百分深度劑量不再隨射野的增加達到平衡，百分深度劑量不再隨射野的增加而變化。一般條件下，當(dāng)照射野的直徑大于而變化。一般條件下，當(dāng)照射野的直徑大于電子束射程的二分之一時，百分深度劑量隨電子束射程的二分之一時，百分深度劑量隨照射野增大而變化極微。照射野增大而變化極微。 （2）照射野照射野的影響的影

15、響（3）源皮距源皮距 的影響的影響當(dāng)源皮距不同時，一些主要參數(shù)的變化規(guī)律，當(dāng)源皮距不同時，一些主要參數(shù)的變化規(guī)律，主要表現(xiàn)為：當(dāng)限光筒至皮膚表面的距離增主要表現(xiàn)為：當(dāng)限光筒至皮膚表面的距離增加時，表面劑量降低，最大劑量深度變深，加時，表面劑量降低，最大劑量深度變深，劑量梯度變陡，劑量梯度變陡，X射線污染略有增加，而且射線污染略有增加，而且高能電子束較低能電子束變化顯著。造成這高能電子束較低能電子束變化顯著。造成這一現(xiàn)象的主要原因，是由于一現(xiàn)象的主要原因，是由于電子束有效源皮電子束有效源皮距的影響和電子束的散射特性距的影響和電子束的散射特性。由于電子束。由于電子束百分深度劑量隨源皮距變化的這一特

16、點，要百分深度劑量隨源皮距變化的這一特點，要求臨床應(yīng)用中，除非特殊需要，求臨床應(yīng)用中，除非特殊需要，應(yīng)保持源皮應(yīng)保持源皮距不變距不變，否則要根據(jù)實際的臨床使用條件，否則要根據(jù)實際的臨床使用條件，具體測量百分深度劑量有關(guān)參數(shù)的變化。具體測量百分深度劑量有關(guān)參數(shù)的變化。 高能電子束等劑量分布的顯著特點為：高能電子束等劑量分布的顯著特點為：隨深度的增加，低值等劑量線向外側(cè)擴張，隨深度的增加，低值等劑量線向外側(cè)擴張，高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量而變化。而變化。 二、電子束的等劑量分布二、電子束的等劑量分布 特別是特別是能量能量大于大于7MeV以上時，后一

17、種以上時，后一種情況更為突出。情況更為突出。 除能量的影除能量的影響外，響外，照射野大照射野大小小也對高值等劑也對高值等劑量線的形狀有所量線的形狀有所影響。右圖中，影響。右圖中，其其90等劑量線等劑量線的底部形狀，由的底部形狀，由弧形逐漸變得平弧形逐漸變得平直。直。 造成原因：造成原因：主要是主要是電子束易電子束易于散射的特點于散射的特點。 選取一個特定平面用于定義和描述電子束照選取一個特定平面用于定義和描述電子束照射野均勻性、平坦度和半影。射野均勻性、平坦度和半影。三、電子束射野均勻性及半影三、電子束射野均勻性及半影8512R通過通過 深度與射野中心軸垂直的平面。深度與射野中心軸垂直的平面。

18、 電子束射野電子束射野均勻性均勻性表示：表示：均勻性指數(shù)均勻性指數(shù)90/50U 100cm2以上的照射野，此比值應(yīng)大于以上的照射野，此比值應(yīng)大于0.70，即沿射野邊和對角線方向即沿射野邊和對角線方向90，50等劑量線等劑量線的邊長之比的邊長之比L90L500.85，同時必須避免在該，同時必須避免在該平面內(nèi)出現(xiàn)平面內(nèi)出現(xiàn)峰值劑量峰值劑量超過中心劑量的超過中心劑量的3的劑量的劑量“熱點熱點”，它所包括的面積的直徑應(yīng)小于，它所包括的面積的直徑應(yīng)小于2cm。（ICRU建議）建議）（面積之比）（面積之比）P80/20 (由特定平面內(nèi)由特定平面內(nèi)80與與20等劑量曲線等劑量曲線之間的距離確定。之間的距離確

19、定。)一般條件下，當(dāng)限光筒到表面距離在一般條件下，當(dāng)限光筒到表面距離在5 cm以以內(nèi)，能量低于內(nèi)，能量低于10MeV的電子束，半影約為的電子束，半影約為1012mm；能量為；能量為1020MeV的電子束，的電子束，半影約為半影約為810mm；而當(dāng)限光筒到表面距離；而當(dāng)限光筒到表面距離超過超過10cm時，半影可能會超過時，半影可能會超過15mm。 電子束的電子束的物理半影物理半影四、電子束的四、電子束的“虛源虛源”及有效源皮距及有效源皮距 “虛源虛源”：加：加速管中一窄束加速速管中一窄束加速的電子束，經(jīng)偏轉(zhuǎn)的電子束，經(jīng)偏轉(zhuǎn)穿過出射窗、散射穿過出射窗、散射箔、監(jiān)測測電離室、箔、監(jiān)測測電離室、限束系

20、統(tǒng)等而擴展限束系統(tǒng)等而擴展成一寬束電子束，成一寬束電子束，好像從某一位置好像從某一位置(或或點點)發(fā)射出來，此位發(fā)射出來，此位置置(或點或點)稱為電子稱為電子束的束的“虛源虛源”位置。位置。 影響虛源位置的因素很多，對同一能量的影響虛源位置的因素很多，對同一能量的電子束，射野大小亦會影響它的位置。因此，電子束，射野大小亦會影響它的位置。因此，不能用虛源到表面的距離去準(zhǔn)確校正延長源不能用虛源到表面的距離去準(zhǔn)確校正延長源皮距后輸出劑量的變化。實際臨床上，用的皮距后輸出劑量的變化。實際臨床上，用的是是電子束有效源皮距電子束有效源皮距來準(zhǔn)確校正。來準(zhǔn)確校正。 將電離室放置于水模體中射野中心軸上將電離室

21、放置于水模體中射野中心軸上量大劑量點深度量大劑量點深度dm。 首先，使電子束限光筒接觸水表面，測首先，使電子束限光筒接觸水表面，測得電離室讀數(shù)得電離室讀數(shù)I0， 然后，不斷改變限光筒與水表面之間的然后，不斷改變限光筒與水表面之間的空氣間隙空氣間隙g，至約，至約20cm，得到相對不同空氣，得到相對不同空氣間隙間隙g的一組數(shù)據(jù)的一組數(shù)據(jù)Ig，測量電子束有效源皮距的測量電子束有效源皮距的方法方法：如果電子束的輸出劑量率隨源皮距的變化循如果電子束的輸出劑量率隨源皮距的變化循平方反比定律，則有：平方反比定律，則有： 01gmIgIfd20mgmIfdgIfd或或 由由 相對于相對于g可作一直線，則可作一

22、直線，則有效源皮距有效源皮距f等于：等于： 0gII1mfd直線斜率1mfd直線斜率 電子束電子束有有效源皮距效源皮距隨隨輻射能量和輻射能量和射野大小而射野大小而變化。這一變化。這一變化是由于變化是由于不同能量和不同能量和照射野條件照射野條件下，下，電子束電子束散射不同的散射不同的緣故緣故。高能電子束，其劑量分布高能電子束，其劑量分布特點特點如下：如下：小結(jié)：小結(jié)：（1）從皮膚表面到一定的深度，劑量高且分從皮膚表面到一定的深度，劑量高且分布比較均勻，隨著能量增加，此深度也不斷增布比較均勻，隨著能量增加，此深度也不斷增加。表面劑量大小依能量不同而不同：加。表面劑量大小依能量不同而不同：能量低，能

23、量低，表面劑量低；能量高，表面劑量高表面劑量低；能量高，表面劑量高。 如如7MeV，表面劑量為，表面劑量為85；18MeV，表面，表面劑量為劑量為98。因而不能保護皮膚。因而不能保護皮膚。（2）在一定的深度之后，劑量突然下降。如在一定的深度之后，劑量突然下降。如果臨床醫(yī)生將病變選在果臨床醫(yī)生將病變選在80區(qū)域內(nèi)，則病變后區(qū)域內(nèi)，則病變后正常組織的受量極小。但是隨著能量不斷增加，正常組織的受量極小。但是隨著能量不斷增加，此特點逐漸消失，對此特點逐漸消失，對45MeV電子束，此特點幾電子束，此特點幾乎全部失去。因此，電子加速器的電子能量選乎全部失去。因此，電子加速器的電子能量選得過高是沒有實際意義

24、的，一般最有用的電子得過高是沒有實際意義的，一般最有用的電子能量選在能量選在25MeV以內(nèi)。以內(nèi)。（3）不同的照射野對百分深度劑量有影響：不同的照射野對百分深度劑量有影響：低能時，射野影響較??；高能時，射野影響很低能時，射野影響較??；高能時，射野影響很大，即射野增大，深度劑量增加。大，即射野增大，深度劑量增加。（4）其等劑量分布曲線的特點：隨深度的增其等劑量分布曲線的特點：隨深度的增加，低值等劑量線向外側(cè)擴張，高值等劑量線加，低值等劑量線向外側(cè)擴張，高值等劑量線向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量、射野而變化。向內(nèi)側(cè)收縮，并隨電子束能量、射野而變化。 對于對于大射野大射野，曲線中心部分與入射表面平，曲線

25、中心部分與入射表面平行，不論入射面是平的還是彎曲的。這一點對行，不論入射面是平的還是彎曲的。這一點對臨床醫(yī)生考慮不規(guī)則表面入射時，很有好處。臨床醫(yī)生考慮不規(guī)則表面入射時，很有好處。臨床應(yīng)用時應(yīng)注意臨床應(yīng)用時應(yīng)注意兩個兩個問題：問題：第三節(jié)第三節(jié) 電子束治療的計劃設(shè)計電子束治療的計劃設(shè)計 （1）照射時應(yīng)盡量保持射野中心軸垂直照射時應(yīng)盡量保持射野中心軸垂直于入射表面，并保持限光筒端面至皮膚的正確于入射表面，并保持限光筒端面至皮膚的正確距離。距離。 這是由于電子束的等劑量分布曲線極易這是由于電子束的等劑量分布曲線極易受到諸如人體曲面、斜入射和空氣間隙的影響。受到諸如人體曲面、斜入射和空氣間隙的影響。

26、 （2）一些重要劑量學(xué)參數(shù)，必須進行實一些重要劑量學(xué)參數(shù)，必須進行實際測量，得到針對所使用的機器類型和具體際測量，得到針對所使用的機器類型和具體照射條件下的實驗數(shù)值，為臨床作計劃設(shè)計照射條件下的實驗數(shù)值，為臨床作計劃設(shè)計時提供參考。時提供參考。 百分深度劑量百分深度劑量、輸出劑量輸出劑量等，會隨照射等，會隨照射條件的改變發(fā)生較大的變化，這些變化雖然條件的改變發(fā)生較大的變化，這些變化雖然可以采用數(shù)學(xué)的方法進行校正，但必須進行可以采用數(shù)學(xué)的方法進行校正，但必須進行實際測量。實際測量。 不同能量的電子束具有不同的有效治療不同能量的電子束具有不同的有效治療深度。臨床用它來治療表淺的、偏體位一側(cè)深度。臨

27、床用它來治療表淺的、偏體位一側(cè)的病變時，具有高能的病變時，具有高能X()射線所不能及的突射線所不能及的突出優(yōu)點：出優(yōu)點：單野照射，靶區(qū)劑量均勻，靶區(qū)后單野照射，靶區(qū)劑量均勻，靶區(qū)后正常組織和器官劑量很小。正常組織和器官劑量很小。一、一、能量和照射野的選擇能量和照射野的選擇 電子束的有效治療深度電子束的有效治療深度(cm)約等于約等于1314電子束的能量電子束的能量(MeV)。 如果靶區(qū)后部的正常組織的耐受劑量較高，如果靶區(qū)后部的正常組織的耐受劑量較高，可以可以90等劑量線包括靶區(qū)來選擇射線能量；等劑量線包括靶區(qū)來選擇射線能量；如果耐受劑量低，可以如果耐受劑量低，可以80(甚至甚至70左右左右)

28、等等劑量線來選擇射線能量。劑量線來選擇射線能量。（乳腺癌的術(shù)后治療）（乳腺癌的術(shù)后治療） 臨床中，一般應(yīng)根據(jù)臨床中，一般應(yīng)根據(jù)靶區(qū)深度，靶區(qū)劑靶區(qū)深度，靶區(qū)劑量的最小值及危及器官可接受的耐受劑量量的最小值及危及器官可接受的耐受劑量等等因素綜合考慮。因素綜合考慮。照射野大小的選擇原則：照射野大小的選擇原則：確保特定的等劑量確保特定的等劑量曲線完全包圍靶區(qū)。曲線完全包圍靶區(qū)。電子束高值等劑量曲線，隨深度增加而內(nèi)收，電子束高值等劑量曲線，隨深度增加而內(nèi)收，在小野時此現(xiàn)象尤為突出因此，表面位置在小野時此現(xiàn)象尤為突出因此，表面位置的照射野，應(yīng)按靶區(qū)的最大橫徑而適當(dāng)擴大。的照射野，應(yīng)按靶區(qū)的最大橫徑而適當(dāng)

29、擴大。根據(jù)根據(jù)L90L500.85的規(guī)定，所選電子束射野的規(guī)定，所選電子束射野應(yīng)至少等于或大于靶區(qū)橫徑的應(yīng)至少等于或大于靶區(qū)橫徑的1.18倍。并在倍。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)靶區(qū)最深部分的寬度的情況此基礎(chǔ)上，根據(jù)靶區(qū)最深部分的寬度的情況將射野再放將射野再放0.51.0cm。 電子束治療經(jīng)常遇到的一個問題是，由電子束治療經(jīng)常遇到的一個問題是，由于患者治療部位于患者治療部位皮膚表面的彎曲皮膚表面的彎曲，或，或由于擺位由于擺位條件的限制條件的限制，致使電子束，致使電子束限光筒的端面不能很限光筒的端面不能很好平行和接觸于皮膚表面好平行和接觸于皮膚表面，引起，引起空氣間隙空氣間隙和形和形成成電子束的斜入射電子

30、束的斜入射，導(dǎo)致電子束等劑量分布曲，導(dǎo)致電子束等劑量分布曲線的畸變。線的畸變。二、電子束的斜入射校正二、電子束的斜入射校正校正方法：校正方法：電子束斜入射校正幾何參數(shù)示意圖電子束斜入射校正幾何參數(shù)示意圖20(,)(,)( ,)fdD fg dDf dOFdfgd斜入射校正因子：斜入射校正因子：表示射線束斜入射與垂直入表示射線束斜入射與垂直入射的劑量比值。其值可查表（表射的劑量比值。其值可查表（表61）。）。校正公式：校正公式：斜入射校正因子斜入射校正因子 利 用 電 子 束利 用 電 子 束的的筆形束模型筆形束模型，可以對電子束斜可以對電子束斜入射進行較為入射進行較為精精確的校正確的校正。 右

31、 圖 給 出 了右 圖 給 出 了12MeV電子束照電子束照射圓柱形固體模射圓柱形固體模體時，計算的劑體時，計算的劑量分布與測量的量分布與測量的劑量分布的比較。劑量分布的比較。電子束斜入射對劑量分布的影響電子束斜入射對劑量分布的影響虛線為計算值虛線為計算值 實線為膠片法測量值實線為膠片法測量值電子束在不均勻性組織如骨、肺和氣腔中，電子束在不均勻性組織如骨、肺和氣腔中，其劑量分布會發(fā)生顯著變化，應(yīng)對其校正。其劑量分布會發(fā)生顯著變化，應(yīng)對其校正。校正方法：校正方法：等效厚度系數(shù)法等效厚度系數(shù)法(CET法法)。如果計算位于厚度為如果計算位于厚度為Z的不均勻性組織后的的不均勻性組織后的某一點深度某一點

32、深度d處的劑量，應(yīng)先計算該點的等效處的劑量，應(yīng)先計算該點的等效深度深度deff ：三、組織不均勻性校正三、組織不均勻性校正(1) deff=dZCETZ = dZ（CET1)CET由不均勻組織對水的相對電子密度求得。由不均勻組織對水的相對電子密度求得。然后，經(jīng)平方反比然后，經(jīng)平方反比 定律定律 校正，可得到該點劑校正，可得到該點劑量。量。CET值的范圍值的范圍：l.ll.l(疏松骨疏松骨)1.651.65(致密骨致密骨)。肺組織，平均約為肺組織，平均約為0.5，并依賴于在肺組織中，并依賴于在肺組織中的深度。的深度。20( ,)( , )effefffdD f dDf dfdf：有效源皮距：有效

33、源皮距(2)電子束照射胸壁，不作肺修正和用筆形束模型電子束照射胸壁，不作肺修正和用筆形束模型作肺修正時的劑量分布情況。作肺修正時的劑量分布情況。 校正不均勻組織對劑量分布的影響的較校正不均勻組織對劑量分布的影響的較精確的計算方法是，使用以精確的計算方法是，使用以多級散射理論為多級散射理論為基礎(chǔ)的計算模型基礎(chǔ)的計算模型，如，如筆形束模型筆形束模型等。等。 電子束的補償技術(shù)用于：電子束的補償技術(shù)用于： 補償人體不規(guī)則的外輪廓；補償人體不規(guī)則的外輪廓； 減弱電子束的穿透能力；減弱電子束的穿透能力； 提高皮膚劑量。提高皮膚劑量。四、電子束的補償技術(shù)四、電子束的補償技術(shù)胸壁照射的示例：不加補償時，肺前緣

34、的劑胸壁照射的示例：不加補償時，肺前緣的劑量較高量較高(80)，并有一高劑量區(qū)，并有一高劑量區(qū)(139)；沿胸；沿胸壁填加補償材料，并有意增加高劑量區(qū)位置處壁填加補償材料，并有意增加高劑量區(qū)位置處補償材料的厚度，既降低了肺前緣的受量，又補償材料的厚度，既降低了肺前緣的受量，又減弱了高劑量區(qū)的劑量。減弱了高劑量區(qū)的劑量。 圖圖629 電子束照射胸壁的劑量分布電子束照射胸壁的劑量分布未加補償材料未加補償材料填加補償材料填加補償材料 臨床常用的補償材料有臨床常用的補償材料有石蠟、聚苯乙烯和石蠟、聚苯乙烯和有機玻璃有機玻璃。 石蠟易于成形，能很緊密地敷貼于人體表石蠟易于成形，能很緊密地敷貼于人體表面，

35、避免或減少補償材料與皮膚間的空氣間隙，面，避免或減少補償材料與皮膚間的空氣間隙，常被用作類似胸壁照射時的補償材料。常被用作類似胸壁照射時的補償材料。 聚苯乙烯和有機玻璃可制成不同厚度的平聚苯乙烯和有機玻璃可制成不同厚度的平板，在一些特殊照射技術(shù)中，如電子束全身皮板，在一些特殊照射技術(shù)中，如電子束全身皮膚照射，用它作電子束能量的衰減材料時，因膚照射，用它作電子束能量的衰減材料時，因其有效原子序數(shù)較低，不會增加因軔致輻射產(chǎn)其有效原子序數(shù)較低，不會增加因軔致輻射產(chǎn)生的生的x射線成分。射線成分。 對一些特殊部位的病變的照射，如對一些特殊部位的病變的照射，如全腦全腦全脊髓照射中的脊髓野全脊髓照射中的脊髓

36、野，乳腺癌術(shù)后的胸壁照乳腺癌術(shù)后的胸壁照射野射野等，因單一電子束射野不可能包括整個靶等，因單一電子束射野不可能包括整個靶區(qū)，需要采用多個相鄰野銜接構(gòu)成大野進行照區(qū)，需要采用多個相鄰野銜接構(gòu)成大野進行照射，必須恰當(dāng)處理，避免靶區(qū)內(nèi)超、欠劑量的射，必須恰當(dāng)處理，避免靶區(qū)內(nèi)超、欠劑量的發(fā)生。發(fā)生。五、電子束照射野的銜接技術(shù)五、電子束照射野的銜接技術(shù) 根據(jù)射線束寬度隨深度變化的特點，在皮根據(jù)射線束寬度隨深度變化的特點，在皮膚表面相鄰野之間，或留有一定的間隙，或膚表面相鄰野之間，或留有一定的間隙，或使兩野共線，最終使兩野共線，最終使其使其50等劑量曲線在所等劑量曲線在所需深度相交，形成較好的劑量分布需深

37、度相交，形成較好的劑量分布。 具體采取何種方式銜接，要具體采取何種方式銜接，要依據(jù)依據(jù)所使用的所使用的電子能量的電子射野的電子能量的電子射野的等劑量分布情況等劑量分布情況 下圖給出了下圖給出了7MeV和和16MeV電子束兩野銜電子束兩野銜接或重疊、或共線、或間隔時，等劑量曲線接或重疊、或共線、或間隔時，等劑量曲線分布的情況。分布的情況。 （一）電子束照射野銜接的基本原則（一）電子束照射野銜接的基本原則 注意：注意：用于確定相鄰射野銜接方式的等用于確定相鄰射野銜接方式的等劑量曲線，一般是在均勻模體內(nèi)測得的。劑量曲線，一般是在均勻模體內(nèi)測得的。 但在實際使用過程中，由于患者曲面及體但在實際使用過程

38、中，由于患者曲面及體內(nèi)組織的影響，劑量分布會因人而異，內(nèi)組織的影響，劑量分布會因人而異，所以在所以在整個治療過程中，經(jīng)常變換其銜接位置，以避整個治療過程中，經(jīng)常變換其銜接位置，以避免固定位置銜接造成過高或過低的劑量。免固定位置銜接造成過高或過低的劑量。 臨床中，特別是在臨床中，特別是在頭頸部腫瘤頭頸部腫瘤的治療時，的治療時，會遇到這種銜接問題。采用的方法一般采用會遇到這種銜接問題。采用的方法一般采用兩照射野在皮膚表面兩照射野在皮膚表面共線相交共線相交。這會使得。這會使得X（）射線照射野一側(cè)出現(xiàn)劑量熱點，電子）射線照射野一側(cè)出現(xiàn)劑量熱點，電子束一側(cè)出現(xiàn)劑量冷點。其原因是由于電子束束一側(cè)出現(xiàn)劑量冷

39、點。其原因是由于電子束照射野產(chǎn)生的照射野產(chǎn)生的側(cè)向散射側(cè)向散射。劑最的冷、熱點還。劑最的冷、熱點還同時受到電子束源皮距的影響，源皮距延長，同時受到電子束源皮距的影響，源皮距延長，空氣間隙的增加，使得電子束等劑量曲線變空氣間隙的增加，使得電子束等劑量曲線變得較標(biāo)稱條件下的更加彎曲，冷，熱點劑量得較標(biāo)稱條件下的更加彎曲，冷，熱點劑量區(qū)域變寬。區(qū)域變寬。 （二）電子束和（二）電子束和X（）射線照射野的銜接）射線照射野的銜接9MeV電子束電子束和和6MVx射線射線照射照射野在皮膚表面野在皮膚表面共線銜接時的共線銜接時的劑量分布。劑量分布。電子束為標(biāo)稱源皮距照射電子束為標(biāo)稱源皮距照射電子束源皮距延長至電

40、子束源皮距延長至120cm（三）楔形板在照射野銜接中的作用（三）楔形板在照射野銜接中的作用 靶區(qū)范圍較大，治療深度不同時，在兩個照靶區(qū)范圍較大，治療深度不同時，在兩個照射野相鄰的邊緣，放置用射野相鄰的邊緣，放置用聚苯乙烯等組織替代聚苯乙烯等組織替代材料材料制成的制成的楔形板，改變射野邊緣的劑量分布楔形板，改變射野邊緣的劑量分布，使包括銜接部位的整個靶區(qū)的劑量分布均勻。使包括銜接部位的整個靶區(qū)的劑量分布均勻。 圖圖632 利用聚苯乙烯楔形板改善照射野邊緣的劑量分布，以實現(xiàn)照射野的銜接利用聚苯乙烯楔形板改善照射野邊緣的劑量分布，以實現(xiàn)照射野的銜接總結(jié)：總結(jié)： 決定相鄰照射野是否共線或留有間隙，決定

41、相鄰照射野是否共線或留有間隙，前前提是使靶區(qū)劑量分布盡量均勻。提是使靶區(qū)劑量分布盡量均勻。由于電子束由于電子束治療的腫瘤大多位于表淺部位，治療的深度治療的腫瘤大多位于表淺部位，治療的深度較淺，同時在治療區(qū)域內(nèi)往往沒有重要的敏較淺，同時在治療區(qū)域內(nèi)往往沒有重要的敏感器官存在，因此，在注意了可能會出現(xiàn)的感器官存在，因此，在注意了可能會出現(xiàn)的劑量熱點的位置、范圍后，如若臨床可以接劑量熱點的位置、范圍后，如若臨床可以接受，則電子束的相鄰照射野（包括與受，則電子束的相鄰照射野（包括與X（）射線照射野相鄰），就可在皮膚表面射線照射野相鄰），就可在皮膚表面共線共線銜銜接。接。 臨床應(yīng)用中，為臨床應(yīng)用中，為適

42、合靶區(qū)的形狀適合靶區(qū)的形狀并并保護周保護周圍的正常組織圍的正常組織，一般用附加鉛塊改變限光筒，一般用附加鉛塊改變限光筒的標(biāo)準(zhǔn)照射野為不規(guī)則野。的標(biāo)準(zhǔn)照射野為不規(guī)則野。 附加鉛塊可固定在限光筒的末端，也可直附加鉛塊可固定在限光筒的末端，也可直接放在患者體表被遮擋位置。接放在患者體表被遮擋位置。六、電子束照射野的擋鉛技術(shù)六、電子束照射野的擋鉛技術(shù) 從不同能量電子束在鉛介質(zhì)中的衰減情從不同能量電子束在鉛介質(zhì)中的衰減情況，可以看出，況，可以看出，鉛厚度的微小變化，都會對鉛厚度的微小變化，都會對電子束的劑量有很大的影響電子束的劑量有很大的影響。 如果擋鉛厚度過薄，因其散射增加的部如果擋鉛厚度過薄，因其散

43、射增加的部分可能會大于衰減的部分，使得劑量不僅不分可能會大于衰減的部分，使得劑量不僅不會減少，反而會有所增加。會減少，反而會有所增加。 （一）擋鉛厚度的確定（一）擋鉛厚度的確定 一般情況下，一般情況下，擋鉛厚度應(yīng)略大于所需要的擋鉛厚度應(yīng)略大于所需要的最小鉛厚度值。最小鉛厚度值。但在有些情況下，特別在射野但在有些情況下，特別在射野內(nèi)遮擋時，如照射眼瞼部位的腫瘤，為保護晶內(nèi)遮擋時，如照射眼瞼部位的腫瘤，為保護晶體，鉛擋過厚使用起來不方便，而取最小鉛厚體，鉛擋過厚使用起來不方便，而取最小鉛厚度值的臨界值。度值的臨界值。 擋鉛厚度的正確選擇，要擋鉛厚度的正確選擇，要依據(jù)不同能量的依據(jù)不同能量的電子束在

44、擋鉛材料中的穿射曲線電子束在擋鉛材料中的穿射曲線來進行。穿來進行。穿射曲線的測量，一般采用平行板電離室在射曲線的測量，一般采用平行板電離室在固體模體內(nèi)進行由于穿射劑量的最大貢獻固體模體內(nèi)進行由于穿射劑量的最大貢獻主要發(fā)生在表淺部位，主要發(fā)生在表淺部位， 因此測量深度不應(yīng)超因此測量深度不應(yīng)超過過5mm。另外，測量應(yīng)在寬束條件下，以適。另外，測量應(yīng)在寬束條件下，以適應(yīng)臨床使用的所有照射野。應(yīng)臨床使用的所有照射野。最低的鉛擋厚度最低的鉛擋厚度(以以mm為單位為單位)應(yīng)是電應(yīng)是電子束能量子束能量(以以MeV為為單位單位)數(shù)值的二分之?dāng)?shù)值的二分之一。同時從安全考一。同時從安全考慮，可將鉛擋厚度慮，可將鉛

45、擋厚度再增加再增加l mm。完全阻止不同能量電子束所需的擋鉛厚度完全阻止不同能量電子束所需的擋鉛厚度不同不同型號型號的加的加速器速器用電子束治療某用電子束治療某些部位的病變，如些部位的病變，如嘴唇嘴唇、耳翼耳翼等，常等，常需要用內(nèi)遮擋以保需要用內(nèi)遮擋以保護正常組織。護正常組織。在擋鉛和組織接在擋鉛和組織接觸的界面處產(chǎn)生電觸的界面處產(chǎn)生電子束的子束的反向散射反向散射，使其界面處的劑量使其界面處的劑量大約增加大約增加3070。（二）電子束的（二）電子束的內(nèi)遮擋內(nèi)遮擋定義為定義為組織組織遮擋界面處的劑量遮擋界面處的劑量與與均勻組織均勻組織中同一位置劑量中同一位置劑量之比。經(jīng)驗公式為：之比。經(jīng)驗公式為：0.051 0.735ZEEBFe 電子反向散射因子電子反向散射因子EBF(electron backscatter factor，EBF)表示電子束反向散射的強弱表示電子束反向散射的強弱不同能量和遮擋介質(zhì)的電子反向散射因子情況：不同能量和遮擋介質(zhì)的電子反向散射因子情況：（1）隨遮擋介質(zhì)的有效原子序數(shù)隨遮擋介質(zhì)的有效原子序數(shù)z的增高而的增高而增大；增大；（2）隨界面處電子平均能量的增加而減小。隨界面處電子平均能量的增加而減小。臨床上為消弱電子反向散射的