IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用解析課件_第1頁(yè)
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IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用

—IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

—IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用

李開(kāi)寶中國(guó)疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用

—IAEATRS-277報(bào)1IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用1.前言1985年以前,一些國(guó)家和國(guó)際學(xué)術(shù)組織制定和推薦的有關(guān)放療劑量測(cè)量程序,它們雖各有特點(diǎn),但在應(yīng)用范圍上都存在不同程度的局限性。1987年IAEA出版了TRS-277號(hào)報(bào)告《光子和電子束吸收劑量測(cè)定》的國(guó)際實(shí)用準(zhǔn)則,旨在提供一個(gè)世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的放療劑量測(cè)定程序,以促進(jìn)放療劑量測(cè)量的準(zhǔn)確度達(dá)到國(guó)際上可以接受的一致性。目前這個(gè)實(shí)用準(zhǔn)則已在國(guó)際范圍內(nèi)被比較廣泛地采用或準(zhǔn)備采用。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用1.前言2IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用解析課件3IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用我國(guó)現(xiàn)行放療劑量的測(cè)定程序是1984年由原國(guó)家計(jì)量局和國(guó)家衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于腫瘤放射治療劑量學(xué)的若干規(guī)定》,這個(gè)《規(guī)定》的技術(shù)內(nèi)容比較陳舊。為了改善我國(guó)放療劑量的準(zhǔn)確度并盡快實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌,衛(wèi)生部與有關(guān)部門已初步協(xié)商共同制訂新《規(guī)定》,并聯(lián)合發(fā)布。新《規(guī)定》的技術(shù)內(nèi)容將參照IAEA277號(hào)報(bào)告。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用我國(guó)現(xiàn)行放療劑量的測(cè)4IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

TRS-277號(hào)報(bào)告出版以來(lái),IAEA先后組織了專家技術(shù)工作組對(duì)TRS-277號(hào)報(bào)告的應(yīng)用狀況進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,總的結(jié)論是:對(duì)高能光子和電子束,IAEA應(yīng)用準(zhǔn)則具有高的可信度;對(duì)中能X射線,報(bào)告中給出的擾動(dòng)因子(Pu)的數(shù)值偏高,已在1997年出版的TRS-277修訂版中公布一組新的Pu值,用來(lái)替換原報(bào)告中的相應(yīng)數(shù)值。對(duì)低能X射線補(bǔ)充了水/空氣質(zhì)能系數(shù)比值資料,另外,在電離室有效中心的位置上也有些微小的變化。本文將以TRS-277號(hào)報(bào)告修訂版為依據(jù),給出高能光子束和電子束(包括60Co射線,高能X射線和高能電子束),中能X射線和低能X射線在水中吸收劑量測(cè)定的實(shí)例,或許對(duì)TRS-277號(hào)報(bào)告在我國(guó)的逐步推廣應(yīng)用會(huì)起到一定促進(jìn)作用。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用TRS-277號(hào)報(bào)5IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用2.水模體中吸收劑量測(cè)定計(jì)算公式(1)高能光子和電子束根據(jù)TRS-277報(bào)告,137Cs,60Coγ射線和醫(yī)用加速器產(chǎn)生的高能X射線的高能電子束在水中吸收劑量的測(cè)定分兩個(gè)步驟IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用2.水模體中吸收劑量測(cè)定6電離室空氣吸收劑量因子Nd的確定,其計(jì)算式為:其中,Nk為電離室劑量計(jì)空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;g為次級(jí)電子韌致輻射能量份額;Katt為儀器校準(zhǔn)時(shí),電離室物質(zhì)對(duì)光子減弱的校正因子;Km為儀器校準(zhǔn)時(shí),電離室物質(zhì)的非空氣等效校正因子。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室空氣吸收劑量因子Nd的確定,其計(jì)算式為:IAEAT7在未受擾動(dòng)的水模體中電離室測(cè)量有效點(diǎn)Peff深度處吸收劑量Dw(Peff)的確定,其公式為:其中,Nd意義同前;M為經(jīng)環(huán)境大氣溫度、氣壓修正后的儀器讀數(shù);Sw,air為水/空氣阻止本領(lǐng)比;Pu為擾動(dòng)因子,校正電離室物質(zhì)非水物質(zhì)等效性。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用在未受擾動(dòng)的水模體中電離室測(cè)量有效點(diǎn)Peff深度處吸收劑量D8IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(2)中能X射線(100-300kV)在水模體中吸收劑量Dw的公式為其中,M為經(jīng)環(huán)境大氣溫度,氣壓修正后的儀器讀數(shù);Nk為劑量?jī)x的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;為水/空氣質(zhì)能吸收系數(shù)比;Pu意義同前。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(2)中能X射線(100-9IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(3)低能X射線(1-100kV)在水模體表面吸收劑量Dw的計(jì)算式為其中,B為水模體表面反散射因子;其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(3)低能X射線(1-1010IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用由現(xiàn)行儀器校準(zhǔn)因子NX計(jì)算Nk

Nk與NX的數(shù)值關(guān)系為計(jì)算舉例:某劑量?jī)x的60Coγ射線校準(zhǔn)因子NX=1.005R/div,求Nk。對(duì)射線60Coγ射線,W/e=33.97J/C,g=0.003;若劑量?jī)x讀出分度div為R(倫琴),根據(jù)上式Nk=1.005×2.58×10-4×33.97×1.003=0.883×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用由現(xiàn)行儀器校準(zhǔn)因子NX計(jì)算11IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用4.水模體中校準(zhǔn)參考點(diǎn)吸收劑量測(cè)定實(shí)例60Coγ射線(1)由表7知,校準(zhǔn)點(diǎn)參考深度為水下5cm;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(P0=101.3kPa;T0=20℃),由計(jì)算NK方程求得Nk=0.883×10-2Gy/R(4)計(jì)算電離室空氣吸收劑量因子Nd其中,Nk數(shù)值已求出;g=0.003;由表18查得NE2571電離室katt=0.990,km=0.994;因此,Nd=0.883×10-2×0.997×0.990×0.994=0.866×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用4.水模體中校準(zhǔn)參考點(diǎn)吸12IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用測(cè)定在水中電離室測(cè)量有效點(diǎn)(Peff)吸收劑量Dw(Peff)有效測(cè)量點(diǎn)的確定:由表7知,對(duì)60Coγ射線,電離室有效測(cè)量點(diǎn)位于電離室?guī)缀沃行南蛏渚€入射方向前移0.6r,r為電離室的空腔內(nèi)半徑r=0.315cm,0.6r=0.19cm,因此如果把電離室的幾何中心置于水下5cm,實(shí)際測(cè)量到的是水下4.81cm處的吸收劑量。按照IAEA準(zhǔn)則要求,應(yīng)把電離室有效測(cè)量點(diǎn)置于校準(zhǔn)參考深度5cm??捎袃煞N做法:一是把電離室?guī)缀沃行闹糜谒?.19cm處;二是把電離室?guī)缀沃行闹糜谒?cm處,再根據(jù)百分深度劑量曲線進(jìn)行附加0.19cm的吸收校正。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用測(cè)定在水中電離室測(cè)量13IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用儀器平均讀數(shù)值M測(cè)定SSD=80cm,照射野10cm×10cm;測(cè)量時(shí)環(huán)境氣壓P=100.9kPa;溫度T=25.8℃儀器讀數(shù)平均值(未經(jīng)修正)M0=80.43R/min;氣壓,溫度修正因子M=M0×KPT=80.43×1.024=82.36(R/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用儀器平均讀數(shù)值M測(cè)定14IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用Nd=0.866×10-2Gy/R;Sw,air,由表13查得Sw,air=1.133;Pu,由表2知,NE2571電離室壁物質(zhì)為石墨,壁厚為0.065cm-2石墨密度為1.7g/cm3,求得線性厚度約為0.4mm,由圖14查得Pu=0.993(圖中假定壁厚與此接近的指型電離室可從此圖查Pu,由此引入的誤差可以忽略不計(jì))。因此,Dw(Peff)=82.36×0.866×10-2×1.133×0.993=80.24×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用Nd=0.866×115IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用高能X射線(1)加速器標(biāo)稱電壓10MV;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(校準(zhǔn)因子仍為60Coγ射線校準(zhǔn)因子),由NK計(jì)算公式求得Nk=0.883×10-2Gy/R;(4)由方程(1)計(jì)算Nd,Nd=0.866×10-2Gy/R;(5)計(jì)算Dw(Peff)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用高能X射線16IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定由百分深度曲線求得D20/D10=0.60,從表13查得組織/模型比TPR=0.70;從表7知校準(zhǔn)參考深度為水下5cm,(電離室有效測(cè)量點(diǎn)為其幾何中心向射線入射方向前移0.6r,即0.19cm。因此,電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度為水下5.19cm)。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度17IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定SSD=100cm,照射野10cm×10cm;加速器劑量監(jiān)督設(shè)置為200MU;P=100.8kPa,T=26.5℃;劑量?jī)x平均讀數(shù)M0=200R。M=M0×KPT=200×1.027=205.4R;TPR=0.70,從表13查得Sw,air=1.116;從圖14查得Pu=0.995因此,Dw(Peff)=205.4×0.866×10-2×1.116×0.995=1.975(Gy)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定18IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電子束按照TRS-277號(hào)報(bào)告建議,電子束在水模體表面的平均能量,用平行板電離室;,用平行板電離室或圓柱形電離室;,用圓柱形電離室,這里僅介紹用圓柱形電離室的測(cè)量方法。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電子束19IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

(1)加速器標(biāo)稱電壓為27MV;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(校準(zhǔn)因子仍為60Coγ射線校準(zhǔn)因子)Nk=0.883×10-2Gy/R;(4)Nd=0.866×10-2Gy/R;(5)測(cè)定Dw(Peff)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(1)加速器標(biāo)稱電壓20IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定根據(jù)百分深度曲線資料求得,從表4查得;再由表7知,校準(zhǔn)參考深度為3cm,電離室有效測(cè)量點(diǎn)為其幾何中心向射線入射方向前移0.5r,即0.16cm。因此,電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度為水下3.16cm。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定21IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定SSD=100cm,照射野10cm×10cm;加速器劑量監(jiān)督設(shè)置為200MU;P=97.8kPa,T=19.5℃;儀器平均讀數(shù)M0=250R,M=M0×KPT=250×1.034=258.5(R);從表10查得Sw,air=0.969;確定Pu值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定電子束實(shí)際射程RP=12.3cm,水深z=3cm,z/RP=0.244,由表5求得Ez/E0=0.680,Ez為在深度z處的平均能量Ez=E0×0.680=17.0MeV,由表11求得Pu=0.992,因此,Dw(Peff)=258.5×0.866×10-2×0.969×0.992=2.152(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定22IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用中能X射線(100-300kV)(1)X線機(jī)標(biāo)稱管電壓200kV;HVL=1.6mmCu;限束筒直徑為10cm,F(xiàn)SD=80cm。(2)儀器為NE2570A,電離室為NE2571;在上述線質(zhì)下,校準(zhǔn)因子NX=0.990其中w/e=33.97J/C,g近似為0NK=0.990×2.58×10-4×33.97=0.868×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用中能X射線(100-30023IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(4)測(cè)定DW從表7知,校準(zhǔn)參考深度為水下5cm,電離室測(cè)量有效點(diǎn)為其幾何中心。M值的測(cè)定M0=21.37R/min;P=101.8kPa,T=21.3℃,KPT=0.999M=M0×KPT=21.35(R/min);由表14查得=1.073;由表15查得Pu=1.02;取值1;因此,Dw=21.35×0.868×10-2×1.073×1.02=20.28×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(4)測(cè)定DW24IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用低能X射線(10-100kV)TRS277報(bào)告推薦使用薄平行板電離室測(cè)量低能X射線吸收劑量。平行板電離室的有效測(cè)量點(diǎn)是入射窗薄膜的內(nèi)表面幾何中心。測(cè)量在空氣中進(jìn)行(不需要水模體),然后計(jì)算出水模體表面的吸收劑量。(1)X射線標(biāo)稱管電壓50kV,HVL=2.24mmAl;限束筒直徑為3cm;(2)平行板電離室在所述線質(zhì)下,校準(zhǔn)因子NX=1.015NK=1.015×2.58×10-4×33.97=0.890×10-2(Gy/R)(3)經(jīng)溫度、氣壓修正后的儀器平均讀數(shù)M=15.80R/minIAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用低能X射線(10-100k25IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用計(jì)算Dw從表16查得B=1.143從表14查得=1.013;能譜校正因子Ku一般取1;因此,Dw=15.80×0.890×10-2×1.143×1.013=16.28×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用計(jì)算Dw26IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用IAEATRS277在我國(guó)逐步采用,就技術(shù)方面而言應(yīng)該說(shuō)沒(méi)有什么困難。首先,在標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞上,現(xiàn)有的照射量很容易過(guò)渡到空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)。其次,我國(guó)目前在醫(yī)療部門使用的放療劑量?jī)x很大一部分是進(jìn)口的,吸收劑量計(jì)算所需要的電離室參數(shù)可方便地從TRS277號(hào)報(bào)告查得,而使用的部分國(guó)產(chǎn)電離室的計(jì)算參數(shù)也可以通過(guò)理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定。例如:國(guó)產(chǎn)RT-1010.6cc電離室(與RT-100型劑量?jī)x配套使用),Katt=0.990,Km=0.990;電離室空腔內(nèi)半徑3.16mm,室壁厚度0.36mm。其他國(guó)產(chǎn)電離室的計(jì)算參數(shù),可從生產(chǎn)廠家得到。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用IAEATRS277在27IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用1.前言1987年IAEA出版了一個(gè)放療劑量的國(guó)際實(shí)用準(zhǔn)則,即TRS-277號(hào)報(bào)告《光子和電子束吸收劑量測(cè)定》。這個(gè)報(bào)告推薦使用圓柱形空腔電離室測(cè)量中能X射線、高能X射線和10MeV以上電子束的吸收劑量。對(duì)5-10MeV電子束建議使用平行板電離室,或者圓柱形空腔電離室;對(duì)5MeV以下電子束使用平行板電離室。鑒于臨床劑量學(xué)發(fā)展,1992年IAEA成立了一個(gè)工作組,對(duì)TRS-277報(bào)告進(jìn)行復(fù)審,并于1997年出版了一個(gè)修訂本,對(duì)原報(bào)告中的某些數(shù)值資料進(jìn)行了修正。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用1.前言28IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用與此同時(shí),這個(gè)工作組著手編寫另一個(gè)系列報(bào)告《高能電子和光子束測(cè)量中平行板電離室的使用》,即1997年出版的TRS-381號(hào)報(bào)告。這個(gè)報(bào)告推薦使用平行板電離室用于電子束,特別是10MeV以下電子束吸收劑量的絕對(duì)測(cè)量和電子束、光子束的相對(duì)劑量測(cè)量。因此,TRS-381是TRS-277的擴(kuò)展,它反映了基礎(chǔ)劑量學(xué)研究的進(jìn)展。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用與此同時(shí),這個(gè)工作29IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用把平行板電離室用于電子束劑量測(cè)量的主要優(yōu)點(diǎn)(相對(duì)于圓柱形電離室)是:它的測(cè)量有效點(diǎn)位于其空腔前表面的幾何中心,這在實(shí)際應(yīng)用中比較方便。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)于在淺深度建成區(qū)的非平衡條件下,進(jìn)行測(cè)量非常重要。表1給出了對(duì)應(yīng)用于電子束劑量測(cè)量的平行板電離室的設(shè)計(jì)和性能要求。表2給出了某些商品化平行板電離室的一般性能。目前國(guó)內(nèi)也已研制出用于電子束劑量測(cè)量的平行板電離室。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用把平行板電離室用30IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用2.平行板電離室的校準(zhǔn)TRS-381推薦四種校準(zhǔn)方法:電子束法、60Co-模體法、60Co-空氣法和水吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)直接校準(zhǔn)法。最后一種方法國(guó)內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn),因?yàn)槟壳拔覈?guó)基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室還沒(méi)有建立起可對(duì)外服務(wù)的水吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)。前三種方法可行,這三種方法的目的都在于確定平行板電離室的空氣吸收劑量因子。在這三種方法中,電子束法是TRS-381優(yōu)先推薦的方法。下面分別介紹這三種校準(zhǔn)方法的步驟。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用2.平行板電離室的校準(zhǔn)31IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束法

(1)模型物質(zhì):水或水等效物質(zhì)。(2)參考電離室:結(jié)構(gòu)均勻的圓形電離室,例如:石墨壁,1mm直徑石墨電極或Farmer型圓柱形電離室,具有石墨壁和1mm直徑鋁電極。(3)電子束能量:。(4)參考條件:SSD=100cm;照射野12cm×12cm;參考電離室和待校準(zhǔn)平行板電離室的有效測(cè)量點(diǎn)置于水模中的相同參考深度處(詳見(jiàn)圖15)。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束法32IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(5)束穩(wěn)定監(jiān)督電離室:置于水模中,距測(cè)量電離室3-4cm處。(6)照射測(cè)量:先測(cè)量參考電離室讀數(shù),接著測(cè)量待校準(zhǔn)平行板電離室讀數(shù),然后再測(cè)量參考電離室讀數(shù)。(7)復(fù)合修正:利用雙壓法測(cè)定兩個(gè)電離室的復(fù)合修正因子PS。其中M1和M2為在兩個(gè)極性電壓下的讀數(shù),常數(shù)a0,a1,a2見(jiàn)表(7)。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(5)束穩(wěn)定監(jiān)督電離室:33IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(8)的確定式中:——待校準(zhǔn)平行板電離室空氣吸收劑量因子;——參考電離室空氣吸收劑量因子;——參考電離室讀數(shù)與監(jiān)督電離室讀數(shù)比;——平行板電離室讀數(shù)與監(jiān)督電離室讀數(shù)比;——參考電離室壁物質(zhì)非模型物質(zhì)等效修正因子;——平行板電離室壁物質(zhì)非模型物質(zhì)等效修正因子;——參考電離室內(nèi)散射擾動(dòng)修正因子;——平行板電離室內(nèi)散射擾動(dòng)修正因子;——參考電離室中心電極影響修正因子;——平行板電離室電極影響修正因子。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(8)的確定34IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-模體法(1)模體物質(zhì):水模或固定體模;(2)參考電離室:同電子束;(3)參考條件:SSD=100cm;照射野10cm×10cm;兩個(gè)電離室的測(cè)量有效點(diǎn)置于模體中參考深度處;IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-模體法35IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)確定(a)如果把參考電離室有效測(cè)量中心(要注意0.6r前移)和平行板有有效測(cè)量中心均置于模體內(nèi)參考深度處,那么,可通過(guò)下式計(jì)算式中:——參考電離室測(cè)量讀數(shù);——平行板電離室測(cè)量讀數(shù);其他符號(hào)意義同前。(b)如果放置參考電離室的空腔幾何中心位于模體內(nèi)參考深度處,那么,式中:——參考電離室置換因子,其數(shù)值等于(1-0.004r),r為參考電離室內(nèi)半徑,單位為mm。其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)確定36IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-空氣方法(1)電離室建成物質(zhì):總的質(zhì)量厚度(電離室壁厚度加平衡帽)應(yīng)是,平衡帽物質(zhì)的外部尺寸應(yīng)與平行板電離室外部尺寸相同,因?yàn)镵att、Km的數(shù)值是在此條件下得到的。(2)參考條件:平行板電離室?guī)缀沃行闹糜谧杂煽諝庵芯嘣?00cm處,此處空氣比釋動(dòng)能值(Kair)已知;照射野10cm×10cm。(3)照射測(cè)量:至少五次照射測(cè)量。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-空氣方法37IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)平行板電離室空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子的確定式中——用參考電離室測(cè)定的校準(zhǔn)位置空氣比釋動(dòng)能值;——待校準(zhǔn)平行板電離室的測(cè)量讀數(shù)。(5)平行板電離室空氣吸收劑量因子的確定式中——平行板電離室的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;對(duì)60Coγ射線1-g=0.997;其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)平行板電離室空氣比38IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用3.在參考條件下,電子束吸收劑量的測(cè)定——絕對(duì)劑量學(xué)模體:最好用水模體,并適用于水平束和垂直束兩種照射方式,模體入射窗不能太厚。對(duì)電子束,塑料固體模型也可以使用。源到模體表面距離(SSD):SSD=100cm或臨床上常用的距離。參考照射野:對(duì)所有能量為10cm×10cm。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用3.在參考條件下,電子39IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用參考深度(a)在水模體中測(cè)量,在水模型中測(cè)量電子束吸收劑量時(shí),參考深度Zref的選定,參照表10中的數(shù)值。加速器劑量監(jiān)督系統(tǒng)一般應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)以便能夠使在參考照射野下,得到的吸收劑量值位于(根據(jù)深部劑量曲線得到的最大劑量深度)。如果Zref偏離,應(yīng)測(cè)定劑量最大深度處的劑量與參考深度處劑量的比率,以便在劑量監(jiān)督系統(tǒng)的校準(zhǔn)中進(jìn)行校正。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用參考深度40IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)在塑料模體中測(cè)量:如使用塑料模體,在模體中的參考深度值(以cm為單位)也可從表10查得在水模體中的參考深度,然后再進(jìn)行修正。式中——在塑料模體中的參考深度;——在水模體中的參考深度;——從表8中查得的塑料密度;——用戶使用的塑料的密度;——把在塑料模體中測(cè)量的射程和深度轉(zhuǎn)換成在水模體相應(yīng)值的轉(zhuǎn)換因子。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)在塑料模體中41IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電離室的準(zhǔn)直:平行板電離室的測(cè)量有效點(diǎn)(即空腔前表面中心)應(yīng)置于模體內(nèi)參考深度,并使電離室的前表面與模體表面平行。電離室的前表面厚度要根據(jù)物質(zhì)與模體物質(zhì)電子密度比率進(jìn)行修正。電離室放入模體后要保持足夠長(zhǎng)時(shí)間以保證溫度平衡。參考監(jiān)督電離室:在復(fù)合修正因子的測(cè)定中,建議使用外部參考電離室。該電離室應(yīng)置于與測(cè)量電離相同的深度,彼此相距3-4cm。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電離室的準(zhǔn)直:平行板電離42IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用水中吸收劑量的測(cè)定(1)在水模體中測(cè)量(a)當(dāng)測(cè)量在水模體中進(jìn)行,而且已知平行板電離室的空氣吸收劑量因子,那么,在水中的吸收劑量由下式計(jì)算式中——平行板電離室的讀數(shù)(經(jīng)過(guò)溫度、氣壓等影響量校正),下角Q表示電子束線質(zhì);——意義同前;——水/空氣阻止本領(lǐng)比;——電子束總擾動(dòng)因子,值與電子束能量Ez有關(guān),實(shí)際應(yīng)用時(shí),對(duì)不同電離室要選取合適的電子束能量,使值大于0.99。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用水中吸收劑量的測(cè)定43IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)當(dāng)平行板電離室有一個(gè)60Coγ射線水吸收劑量因子,那么在電子束中的吸收劑量可通過(guò)下式計(jì)算其中——對(duì)60Coγ射線水/空氣阻止本領(lǐng)比;——對(duì)線質(zhì)為Q的電子束水/空氣阻止本領(lǐng)比;——對(duì)60Coγ射線平行板電離室的壁效應(yīng)修正因子;——對(duì)線質(zhì)為Q的電子束平行板電離室的壁效應(yīng)修正因子。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)當(dāng)平行板電離室44IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(2)在塑料模體中測(cè)量:當(dāng)在塑料模體中測(cè)量時(shí),電離室讀數(shù)必須轉(zhuǎn)換成在水中的相應(yīng)讀數(shù),,其中值在表(18)中給出。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(2)在塑料模體中測(cè)量45IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用4.電子束吸收劑量測(cè)定——相對(duì)劑量學(xué)通常把在非參考條件下的測(cè)量叫做相對(duì)劑量測(cè)定。用平行板電離室測(cè)量在給定照射野條件下沿中心束軸的深部電離分布,并把測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的深部吸收劑量分布,可遵循下述步驟:IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用4.電子束吸收劑量測(cè)定46IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用測(cè)量程序(a)模體:一般使用水模,對(duì)也可使用塑料固體模。(b)SSD=100cm。(c)電離室準(zhǔn)直平行板電離室的前表面應(yīng)與模體表面平行,電離室的前壁物質(zhì)厚度應(yīng)轉(zhuǎn)換成模型物質(zhì)厚度。(d)參考監(jiān)督電離室:建議使用外部參考監(jiān)督電離室。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用測(cè)量程序47IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(e)影響量:對(duì)相對(duì)分布測(cè)量,通常溫度、氣壓不必校正。但極性效應(yīng)和復(fù)合效應(yīng)在所有深度都應(yīng)進(jìn)行校正。對(duì)脈沖式的非掃描束,復(fù)合校正因子PS可用下式計(jì)算得到(取代雙壓法)式中D——每脈沖劑量,以μGy為單位;d——電極間距離,以mm為單位;V——極性電壓,以V為單位。(f)深部電離或深部劑量分布的測(cè)量:從水模深處向水表面掃描測(cè)量,這樣可減少當(dāng)電離室接近水表面時(shí),對(duì)模體液面的影響。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(e)影響量:對(duì)相對(duì)48IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用的選?。喊凑詹煌疃冗x用不同值(見(jiàn)表16),應(yīng)注意在給定條件下,對(duì)所在照射野,測(cè)量設(shè)置應(yīng)相同。擾動(dòng)因子:對(duì)TRS-381報(bào)告中的推薦使用的平行板電離室,PQ值隨深度變化可以忽略。測(cè)量有效點(diǎn):測(cè)量有效點(diǎn):對(duì)所有深度,平行板電離室的測(cè)量有效點(diǎn)都假定位于其前空腔前表面中心。電離-吸收劑量轉(zhuǎn)換:測(cè)量的電離值乘以每一深度的相應(yīng)的水/空氣阻止本領(lǐng)比得到吸收劑量。得到的值應(yīng)按處的劑量值歸一。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用的選?。喊凑?9IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束吸收劑量測(cè)定舉例第一步:確定參考電離室空氣吸收劑量因子數(shù)值1.參考電離室為NE2571,測(cè)量靜電計(jì)為NE2570,整機(jī)60Coγ射線校準(zhǔn)因子。該儀器空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子

其中,g=0.003,因此2.從表9查得=0.985;=1.006,1-g=0.997,因此IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束吸收劑量測(cè)定舉例50IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第二步:在給定照射條件下,確定在水模表面電子束平均能量E0,測(cè)量中使用的加速器為PhilipsSL20;電子束標(biāo)稱能量為20MeV;SSD=100cm;照射野,根據(jù)深部電離曲線的結(jié)果求得:,,。根據(jù)表10,在水中測(cè)量參考深度,Zref應(yīng)取2.5cm(R100);Zref/RP=0.253,從表12查得=0.690,因此,Ez=12.8MeV。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第二步:在給定照射條件下,51IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第三步:在給定照射條件下,測(cè)定Mref和MPP值在給定條件下,將兩個(gè)電離室的測(cè)量有效點(diǎn)置于水模中參考深度處(2.5cm),為了簡(jiǎn)化示范實(shí)例,測(cè)量中不考慮監(jiān)督電離室的監(jiān)測(cè)修正和復(fù)合修正。Mref和MPP分別為參考電離室和平行板電離室的測(cè)量讀數(shù)。1.參考電離室NE2571的Mref值,在給定照射條件下,Mref=300R(倫琴),(因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)放療劑量?jī)x一般只有照射量校準(zhǔn)因子)。2.平行板電離室,NACP的MPP值,在給定照射條件下,MPP=88R。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第三步:在給定照射條件下,52IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第四步:計(jì)算平行板電離室空氣吸收劑量因子對(duì)參考電離室對(duì)平行板電離室:(表17)

因此,IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第四步:計(jì)算平行板電離室空53IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第五步:在給定照射條件下計(jì)算值其中:=0.994(表16),(表17),MPP=88R,。因此,在給定照射條件下,IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用第五步:在給定照射條件下計(jì)54IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用

—IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

—IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用

李開(kāi)寶中國(guó)疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用

—IAEATRS-277報(bào)55IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用1.前言1985年以前,一些國(guó)家和國(guó)際學(xué)術(shù)組織制定和推薦的有關(guān)放療劑量測(cè)量程序,它們雖各有特點(diǎn),但在應(yīng)用范圍上都存在不同程度的局限性。1987年IAEA出版了TRS-277號(hào)報(bào)告《光子和電子束吸收劑量測(cè)定》的國(guó)際實(shí)用準(zhǔn)則,旨在提供一個(gè)世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的放療劑量測(cè)定程序,以促進(jìn)放療劑量測(cè)量的準(zhǔn)確度達(dá)到國(guó)際上可以接受的一致性。目前這個(gè)實(shí)用準(zhǔn)則已在國(guó)際范圍內(nèi)被比較廣泛地采用或準(zhǔn)備采用。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用1.前言56IAEA放療劑量實(shí)用準(zhǔn)則的應(yīng)用解析課件57IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用我國(guó)現(xiàn)行放療劑量的測(cè)定程序是1984年由原國(guó)家計(jì)量局和國(guó)家衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于腫瘤放射治療劑量學(xué)的若干規(guī)定》,這個(gè)《規(guī)定》的技術(shù)內(nèi)容比較陳舊。為了改善我國(guó)放療劑量的準(zhǔn)確度并盡快實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌,衛(wèi)生部與有關(guān)部門已初步協(xié)商共同制訂新《規(guī)定》,并聯(lián)合發(fā)布。新《規(guī)定》的技術(shù)內(nèi)容將參照IAEA277號(hào)報(bào)告。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用我國(guó)現(xiàn)行放療劑量的測(cè)58IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

TRS-277號(hào)報(bào)告出版以來(lái),IAEA先后組織了專家技術(shù)工作組對(duì)TRS-277號(hào)報(bào)告的應(yīng)用狀況進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,總的結(jié)論是:對(duì)高能光子和電子束,IAEA應(yīng)用準(zhǔn)則具有高的可信度;對(duì)中能X射線,報(bào)告中給出的擾動(dòng)因子(Pu)的數(shù)值偏高,已在1997年出版的TRS-277修訂版中公布一組新的Pu值,用來(lái)替換原報(bào)告中的相應(yīng)數(shù)值。對(duì)低能X射線補(bǔ)充了水/空氣質(zhì)能系數(shù)比值資料,另外,在電離室有效中心的位置上也有些微小的變化。本文將以TRS-277號(hào)報(bào)告修訂版為依據(jù),給出高能光子束和電子束(包括60Co射線,高能X射線和高能電子束),中能X射線和低能X射線在水中吸收劑量測(cè)定的實(shí)例,或許對(duì)TRS-277號(hào)報(bào)告在我國(guó)的逐步推廣應(yīng)用會(huì)起到一定促進(jìn)作用。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用TRS-277號(hào)報(bào)59IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用2.水模體中吸收劑量測(cè)定計(jì)算公式(1)高能光子和電子束根據(jù)TRS-277報(bào)告,137Cs,60Coγ射線和醫(yī)用加速器產(chǎn)生的高能X射線的高能電子束在水中吸收劑量的測(cè)定分兩個(gè)步驟IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用2.水模體中吸收劑量測(cè)定60電離室空氣吸收劑量因子Nd的確定,其計(jì)算式為:其中,Nk為電離室劑量計(jì)空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;g為次級(jí)電子韌致輻射能量份額;Katt為儀器校準(zhǔn)時(shí),電離室物質(zhì)對(duì)光子減弱的校正因子;Km為儀器校準(zhǔn)時(shí),電離室物質(zhì)的非空氣等效校正因子。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室空氣吸收劑量因子Nd的確定,其計(jì)算式為:IAEAT61在未受擾動(dòng)的水模體中電離室測(cè)量有效點(diǎn)Peff深度處吸收劑量Dw(Peff)的確定,其公式為:其中,Nd意義同前;M為經(jīng)環(huán)境大氣溫度、氣壓修正后的儀器讀數(shù);Sw,air為水/空氣阻止本領(lǐng)比;Pu為擾動(dòng)因子,校正電離室物質(zhì)非水物質(zhì)等效性。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用在未受擾動(dòng)的水模體中電離室測(cè)量有效點(diǎn)Peff深度處吸收劑量D62IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(2)中能X射線(100-300kV)在水模體中吸收劑量Dw的公式為其中,M為經(jīng)環(huán)境大氣溫度,氣壓修正后的儀器讀數(shù);Nk為劑量?jī)x的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;為水/空氣質(zhì)能吸收系數(shù)比;Pu意義同前。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(2)中能X射線(100-63IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(3)低能X射線(1-100kV)在水模體表面吸收劑量Dw的計(jì)算式為其中,B為水模體表面反散射因子;其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(3)低能X射線(1-1064IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用由現(xiàn)行儀器校準(zhǔn)因子NX計(jì)算Nk

Nk與NX的數(shù)值關(guān)系為計(jì)算舉例:某劑量?jī)x的60Coγ射線校準(zhǔn)因子NX=1.005R/div,求Nk。對(duì)射線60Coγ射線,W/e=33.97J/C,g=0.003;若劑量?jī)x讀出分度div為R(倫琴),根據(jù)上式Nk=1.005×2.58×10-4×33.97×1.003=0.883×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用由現(xiàn)行儀器校準(zhǔn)因子NX計(jì)算65IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用4.水模體中校準(zhǔn)參考點(diǎn)吸收劑量測(cè)定實(shí)例60Coγ射線(1)由表7知,校準(zhǔn)點(diǎn)參考深度為水下5cm;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(P0=101.3kPa;T0=20℃),由計(jì)算NK方程求得Nk=0.883×10-2Gy/R(4)計(jì)算電離室空氣吸收劑量因子Nd其中,Nk數(shù)值已求出;g=0.003;由表18查得NE2571電離室katt=0.990,km=0.994;因此,Nd=0.883×10-2×0.997×0.990×0.994=0.866×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用4.水模體中校準(zhǔn)參考點(diǎn)吸66IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用測(cè)定在水中電離室測(cè)量有效點(diǎn)(Peff)吸收劑量Dw(Peff)有效測(cè)量點(diǎn)的確定:由表7知,對(duì)60Coγ射線,電離室有效測(cè)量點(diǎn)位于電離室?guī)缀沃行南蛏渚€入射方向前移0.6r,r為電離室的空腔內(nèi)半徑r=0.315cm,0.6r=0.19cm,因此如果把電離室的幾何中心置于水下5cm,實(shí)際測(cè)量到的是水下4.81cm處的吸收劑量。按照IAEA準(zhǔn)則要求,應(yīng)把電離室有效測(cè)量點(diǎn)置于校準(zhǔn)參考深度5cm??捎袃煞N做法:一是把電離室?guī)缀沃行闹糜谒?.19cm處;二是把電離室?guī)缀沃行闹糜谒?cm處,再根據(jù)百分深度劑量曲線進(jìn)行附加0.19cm的吸收校正。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用測(cè)定在水中電離室測(cè)量67IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用儀器平均讀數(shù)值M測(cè)定SSD=80cm,照射野10cm×10cm;測(cè)量時(shí)環(huán)境氣壓P=100.9kPa;溫度T=25.8℃儀器讀數(shù)平均值(未經(jīng)修正)M0=80.43R/min;氣壓,溫度修正因子M=M0×KPT=80.43×1.024=82.36(R/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用儀器平均讀數(shù)值M測(cè)定68IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用Nd=0.866×10-2Gy/R;Sw,air,由表13查得Sw,air=1.133;Pu,由表2知,NE2571電離室壁物質(zhì)為石墨,壁厚為0.065cm-2石墨密度為1.7g/cm3,求得線性厚度約為0.4mm,由圖14查得Pu=0.993(圖中假定壁厚與此接近的指型電離室可從此圖查Pu,由此引入的誤差可以忽略不計(jì))。因此,Dw(Peff)=82.36×0.866×10-2×1.133×0.993=80.24×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用Nd=0.866×169IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用高能X射線(1)加速器標(biāo)稱電壓10MV;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(校準(zhǔn)因子仍為60Coγ射線校準(zhǔn)因子),由NK計(jì)算公式求得Nk=0.883×10-2Gy/R;(4)由方程(1)計(jì)算Nd,Nd=0.866×10-2Gy/R;(5)計(jì)算Dw(Peff)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用高能X射線70IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定由百分深度曲線求得D20/D10=0.60,從表13查得組織/模型比TPR=0.70;從表7知校準(zhǔn)參考深度為水下5cm,(電離室有效測(cè)量點(diǎn)為其幾何中心向射線入射方向前移0.6r,即0.19cm。因此,電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度為水下5.19cm)。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度71IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定SSD=100cm,照射野10cm×10cm;加速器劑量監(jiān)督設(shè)置為200MU;P=100.8kPa,T=26.5℃;劑量?jī)x平均讀數(shù)M0=200R。M=M0×KPT=200×1.027=205.4R;TPR=0.70,從表13查得Sw,air=1.116;從圖14查得Pu=0.995因此,Dw(Peff)=205.4×0.866×10-2×1.116×0.995=1.975(Gy)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定72IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電子束按照TRS-277號(hào)報(bào)告建議,電子束在水模體表面的平均能量,用平行板電離室;,用平行板電離室或圓柱形電離室;,用圓柱形電離室,這里僅介紹用圓柱形電離室的測(cè)量方法。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電子束73IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用

(1)加速器標(biāo)稱電壓為27MV;(2)劑量?jī)x為NE2570A,電離室為NE2571;(3)NX=1.005(校準(zhǔn)因子仍為60Coγ射線校準(zhǔn)因子)Nk=0.883×10-2Gy/R;(4)Nd=0.866×10-2Gy/R;(5)測(cè)定Dw(Peff)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(1)加速器標(biāo)稱電壓74IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定根據(jù)百分深度曲線資料求得,從表4查得;再由表7知,校準(zhǔn)參考深度為3cm,電離室有效測(cè)量點(diǎn)為其幾何中心向射線入射方向前移0.5r,即0.16cm。因此,電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度為水下3.16cm。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用電離室測(cè)量有效點(diǎn)深度的確定75IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定SSD=100cm,照射野10cm×10cm;加速器劑量監(jiān)督設(shè)置為200MU;P=97.8kPa,T=19.5℃;儀器平均讀數(shù)M0=250R,M=M0×KPT=250×1.034=258.5(R);從表10查得Sw,air=0.969;確定Pu值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定電子束實(shí)際射程RP=12.3cm,水深z=3cm,z/RP=0.244,由表5求得Ez/E0=0.680,Ez為在深度z處的平均能量Ez=E0×0.680=17.0MeV,由表11求得Pu=0.992,因此,Dw(Peff)=258.5×0.866×10-2×0.969×0.992=2.152(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用M值的測(cè)定76IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用中能X射線(100-300kV)(1)X線機(jī)標(biāo)稱管電壓200kV;HVL=1.6mmCu;限束筒直徑為10cm,F(xiàn)SD=80cm。(2)儀器為NE2570A,電離室為NE2571;在上述線質(zhì)下,校準(zhǔn)因子NX=0.990其中w/e=33.97J/C,g近似為0NK=0.990×2.58×10-4×33.97=0.868×10-2(Gy/R)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用中能X射線(100-30077IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(4)測(cè)定DW從表7知,校準(zhǔn)參考深度為水下5cm,電離室測(cè)量有效點(diǎn)為其幾何中心。M值的測(cè)定M0=21.37R/min;P=101.8kPa,T=21.3℃,KPT=0.999M=M0×KPT=21.35(R/min);由表14查得=1.073;由表15查得Pu=1.02;取值1;因此,Dw=21.35×0.868×10-2×1.073×1.02=20.28×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用(4)測(cè)定DW78IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用低能X射線(10-100kV)TRS277報(bào)告推薦使用薄平行板電離室測(cè)量低能X射線吸收劑量。平行板電離室的有效測(cè)量點(diǎn)是入射窗薄膜的內(nèi)表面幾何中心。測(cè)量在空氣中進(jìn)行(不需要水模體),然后計(jì)算出水模體表面的吸收劑量。(1)X射線標(biāo)稱管電壓50kV,HVL=2.24mmAl;限束筒直徑為3cm;(2)平行板電離室在所述線質(zhì)下,校準(zhǔn)因子NX=1.015NK=1.015×2.58×10-4×33.97=0.890×10-2(Gy/R)(3)經(jīng)溫度、氣壓修正后的儀器平均讀數(shù)M=15.80R/minIAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用低能X射線(10-100k79IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用計(jì)算Dw從表16查得B=1.143從表14查得=1.013;能譜校正因子Ku一般取1;因此,Dw=15.80×0.890×10-2×1.143×1.013=16.28×10-2(Gy/min)IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用計(jì)算Dw80IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用IAEATRS277在我國(guó)逐步采用,就技術(shù)方面而言應(yīng)該說(shuō)沒(méi)有什么困難。首先,在標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞上,現(xiàn)有的照射量很容易過(guò)渡到空氣比釋動(dòng)能標(biāo)準(zhǔn)。其次,我國(guó)目前在醫(yī)療部門使用的放療劑量?jī)x很大一部分是進(jìn)口的,吸收劑量計(jì)算所需要的電離室參數(shù)可方便地從TRS277號(hào)報(bào)告查得,而使用的部分國(guó)產(chǎn)電離室的計(jì)算參數(shù)也可以通過(guò)理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定。例如:國(guó)產(chǎn)RT-1010.6cc電離室(與RT-100型劑量?jī)x配套使用),Katt=0.990,Km=0.990;電離室空腔內(nèi)半徑3.16mm,室壁厚度0.36mm。其他國(guó)產(chǎn)電離室的計(jì)算參數(shù),可從生產(chǎn)廠家得到。IAEATRS-277報(bào)告的應(yīng)用IAEATRS277在81IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用1.前言1987年IAEA出版了一個(gè)放療劑量的國(guó)際實(shí)用準(zhǔn)則,即TRS-277號(hào)報(bào)告《光子和電子束吸收劑量測(cè)定》。這個(gè)報(bào)告推薦使用圓柱形空腔電離室測(cè)量中能X射線、高能X射線和10MeV以上電子束的吸收劑量。對(duì)5-10MeV電子束建議使用平行板電離室,或者圓柱形空腔電離室;對(duì)5MeV以下電子束使用平行板電離室。鑒于臨床劑量學(xué)發(fā)展,1992年IAEA成立了一個(gè)工作組,對(duì)TRS-277報(bào)告進(jìn)行復(fù)審,并于1997年出版了一個(gè)修訂本,對(duì)原報(bào)告中的某些數(shù)值資料進(jìn)行了修正。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用1.前言82IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用與此同時(shí),這個(gè)工作組著手編寫另一個(gè)系列報(bào)告《高能電子和光子束測(cè)量中平行板電離室的使用》,即1997年出版的TRS-381號(hào)報(bào)告。這個(gè)報(bào)告推薦使用平行板電離室用于電子束,特別是10MeV以下電子束吸收劑量的絕對(duì)測(cè)量和電子束、光子束的相對(duì)劑量測(cè)量。因此,TRS-381是TRS-277的擴(kuò)展,它反映了基礎(chǔ)劑量學(xué)研究的進(jìn)展。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用與此同時(shí),這個(gè)工作83IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用把平行板電離室用于電子束劑量測(cè)量的主要優(yōu)點(diǎn)(相對(duì)于圓柱形電離室)是:它的測(cè)量有效點(diǎn)位于其空腔前表面的幾何中心,這在實(shí)際應(yīng)用中比較方便。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)于在淺深度建成區(qū)的非平衡條件下,進(jìn)行測(cè)量非常重要。表1給出了對(duì)應(yīng)用于電子束劑量測(cè)量的平行板電離室的設(shè)計(jì)和性能要求。表2給出了某些商品化平行板電離室的一般性能。目前國(guó)內(nèi)也已研制出用于電子束劑量測(cè)量的平行板電離室。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用把平行板電離室用84IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用2.平行板電離室的校準(zhǔn)TRS-381推薦四種校準(zhǔn)方法:電子束法、60Co-模體法、60Co-空氣法和水吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)直接校準(zhǔn)法。最后一種方法國(guó)內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn),因?yàn)槟壳拔覈?guó)基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室還沒(méi)有建立起可對(duì)外服務(wù)的水吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)。前三種方法可行,這三種方法的目的都在于確定平行板電離室的空氣吸收劑量因子。在這三種方法中,電子束法是TRS-381優(yōu)先推薦的方法。下面分別介紹這三種校準(zhǔn)方法的步驟。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用2.平行板電離室的校準(zhǔn)85IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束法

(1)模型物質(zhì):水或水等效物質(zhì)。(2)參考電離室:結(jié)構(gòu)均勻的圓形電離室,例如:石墨壁,1mm直徑石墨電極或Farmer型圓柱形電離室,具有石墨壁和1mm直徑鋁電極。(3)電子束能量:。(4)參考條件:SSD=100cm;照射野12cm×12cm;參考電離室和待校準(zhǔn)平行板電離室的有效測(cè)量點(diǎn)置于水模中的相同參考深度處(詳見(jiàn)圖15)。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電子束法86IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(5)束穩(wěn)定監(jiān)督電離室:置于水模中,距測(cè)量電離室3-4cm處。(6)照射測(cè)量:先測(cè)量參考電離室讀數(shù),接著測(cè)量待校準(zhǔn)平行板電離室讀數(shù),然后再測(cè)量參考電離室讀數(shù)。(7)復(fù)合修正:利用雙壓法測(cè)定兩個(gè)電離室的復(fù)合修正因子PS。其中M1和M2為在兩個(gè)極性電壓下的讀數(shù),常數(shù)a0,a1,a2見(jiàn)表(7)。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(5)束穩(wěn)定監(jiān)督電離室:87IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(8)的確定式中:——待校準(zhǔn)平行板電離室空氣吸收劑量因子;——參考電離室空氣吸收劑量因子;——參考電離室讀數(shù)與監(jiān)督電離室讀數(shù)比;——平行板電離室讀數(shù)與監(jiān)督電離室讀數(shù)比;——參考電離室壁物質(zhì)非模型物質(zhì)等效修正因子;——平行板電離室壁物質(zhì)非模型物質(zhì)等效修正因子;——參考電離室內(nèi)散射擾動(dòng)修正因子;——平行板電離室內(nèi)散射擾動(dòng)修正因子;——參考電離室中心電極影響修正因子;——平行板電離室電極影響修正因子。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(8)的確定88IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-模體法(1)模體物質(zhì):水模或固定體模;(2)參考電離室:同電子束;(3)參考條件:SSD=100cm;照射野10cm×10cm;兩個(gè)電離室的測(cè)量有效點(diǎn)置于模體中參考深度處;IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-模體法89IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)確定(a)如果把參考電離室有效測(cè)量中心(要注意0.6r前移)和平行板有有效測(cè)量中心均置于模體內(nèi)參考深度處,那么,可通過(guò)下式計(jì)算式中:——參考電離室測(cè)量讀數(shù);——平行板電離室測(cè)量讀數(shù);其他符號(hào)意義同前。(b)如果放置參考電離室的空腔幾何中心位于模體內(nèi)參考深度處,那么,式中:——參考電離室置換因子,其數(shù)值等于(1-0.004r),r為參考電離室內(nèi)半徑,單位為mm。其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)確定90IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-空氣方法(1)電離室建成物質(zhì):總的質(zhì)量厚度(電離室壁厚度加平衡帽)應(yīng)是,平衡帽物質(zhì)的外部尺寸應(yīng)與平行板電離室外部尺寸相同,因?yàn)镵att、Km的數(shù)值是在此條件下得到的。(2)參考條件:平行板電離室?guī)缀沃行闹糜谧杂煽諝庵芯嘣?00cm處,此處空氣比釋動(dòng)能值(Kair)已知;照射野10cm×10cm。(3)照射測(cè)量:至少五次照射測(cè)量。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用60Co-空氣方法91IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)平行板電離室空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子的確定式中——用參考電離室測(cè)定的校準(zhǔn)位置空氣比釋動(dòng)能值;——待校準(zhǔn)平行板電離室的測(cè)量讀數(shù)。(5)平行板電離室空氣吸收劑量因子的確定式中——平行板電離室的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;對(duì)60Coγ射線1-g=0.997;其他符號(hào)意義同前。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(4)平行板電離室空氣比92IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用3.在參考條件下,電子束吸收劑量的測(cè)定——絕對(duì)劑量學(xué)模體:最好用水模體,并適用于水平束和垂直束兩種照射方式,模體入射窗不能太厚。對(duì)電子束,塑料固體模型也可以使用。源到模體表面距離(SSD):SSD=100cm或臨床上常用的距離。參考照射野:對(duì)所有能量為10cm×10cm。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用3.在參考條件下,電子93IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用參考深度(a)在水模體中測(cè)量,在水模型中測(cè)量電子束吸收劑量時(shí),參考深度Zref的選定,參照表10中的數(shù)值。加速器劑量監(jiān)督系統(tǒng)一般應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)以便能夠使在參考照射野下,得到的吸收劑量值位于(根據(jù)深部劑量曲線得到的最大劑量深度)。如果Zref偏離,應(yīng)測(cè)定劑量最大深度處的劑量與參考深度處劑量的比率,以便在劑量監(jiān)督系統(tǒng)的校準(zhǔn)中進(jìn)行校正。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用參考深度94IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)在塑料模體中測(cè)量:如使用塑料模體,在模體中的參考深度值(以cm為單位)也可從表10查得在水模體中的參考深度,然后再進(jìn)行修正。式中——在塑料模體中的參考深度;——在水模體中的參考深度;——從表8中查得的塑料密度;——用戶使用的塑料的密度;——把在塑料模體中測(cè)量的射程和深度轉(zhuǎn)換成在水模體相應(yīng)值的轉(zhuǎn)換因子。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用(b)在塑料模體中95IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電離室的準(zhǔn)直:平行板電離室的測(cè)量有效點(diǎn)(即空腔前表面中心)應(yīng)置于模體內(nèi)參考深度,并使電離室的前表面與模體表面平行。電離室的前表面厚度要根據(jù)物質(zhì)與模體物質(zhì)電子密度比率進(jìn)行修正。電離室放入模體后要保持足夠長(zhǎng)時(shí)間以保證溫度平衡。參考監(jiān)督電離室:在復(fù)合修正因子的測(cè)定中,建議使用外部參考電離室。該電離室應(yīng)置于與測(cè)量電離相同的深度,彼此相距3-4cm。IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用電離室的準(zhǔn)直:平行板電離96IAEATRS-381報(bào)告的應(yīng)用水中吸收劑量的測(cè)定(1)在水模體中測(cè)量(a)當(dāng)測(cè)量在水模體中進(jìn)行,而且已知平行板電離室的空氣吸收劑量因子,那么,在水中的吸收劑量由下式計(jì)算式中——平行板電離室的讀數(shù)(經(jīng)過(guò)溫度、氣壓等影響量校正),下角Q表示電子束線質(zhì);——意義同前;——水/空氣阻止本領(lǐng)比;

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