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高能X线等效换算方法的比较和分析
肿瘤放射治疗中常使用各种形状的照射野,又不可能对所采用的所有照射野进行临床剂量学的实际测量,国际上通用的方法都是只对方野进行剂量参数的实际测量,包括水体模中输出因子output factor,组织大剂量比 TMR,百分深度剂量 PDD等,因此,必须在实际照射野与方野之间找到一种切实可行的等效方法[2].
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电子束矩形照射野输出因子的探讨
目的对临床常用的电子束特定矩形照射野输出因子进行实测对比研究.面积周长比法偏差大,建议不予采用,方根式和一维式偏差相对较小,临床应用可提高剂量计算精度.照射野的输出因子测量方法、变化规律,人们已有较多的认识,因此更适用于临床.
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电子束不对称照射野输出因子的实验研究
目的 探讨电子束不对称照射野输出因子的变化规律.方法 用电离室法对不同大小限光筒不同能量下3个特定照射野按照偏离中心轴不同距离实测其输出因子,计算不对称照射野输出因子与对称照射野输出因子的偏差.结果 不对称照射野的输出因子随着偏轴距离的变化规律与所对应限光筒标准方野离轴比的变化基本上是一致的,提示不对称照射野的输出因子与标准方野的离轴比相关.限光筒和铅挡野大小对输出因子偏差值的影响不明显.结论 电子束不对称照射野输出因子的变化主要与标准方野的离轴比有关,是否修正可根据标准方野离轴比的变化情况决定.
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电子束矩形野输出因子等效转换方法的对比实验研究
目的比较方根式、一维式和面积周长比3种方法计算的电子束矩形照射野输出因子的精确性和可行性.方法用电离室法对不同大小限光筒不同能量下8个特定矩形照射野输出因子实测和用3种方法计算,比较此3种方法与实测值偏差.结果(1)同一能量下,面积周长比法偏差较大,一维式和方根式偏差较小;(2)电子束限光筒大小、射线能基和矩形照射野大小对3种方法计算的矩形照射野输出因子有一定影响.结论面积周长比法计算矩形照射野输出因子偏差较大,建议不予采用.一维式和方根式法精度较高,一维式法优于方根式法,而方根式法更适合于临床.
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电子束窄条野剂量特性的测定与分析
目的探讨电子束窄条野的剂量特性.方法用辐射野扫描系统对瓦里安2300C/D直线加速器多种能量电子束窄条野进行中心轴深度剂量扫描,分析R1oo、R90、R50及RP等参数的变化规律,并与标准方野进行比较.用胶片法测不同窄条野不同能量下射野中心轴平面等剂量分布,分析等剂量曲线特点.用NE Farmer 2570剂量仪和PTW 0.1 cm3电离室测量窄条野输出因子,并与方根式法计算值比较.结果窄条野使高值剂量深度(R100、R90)移向表面,且当窄条野短边变小和在高能时尤为明显;而对低值剂量深度(R50)和电子射程(RP)影响不大,窄条野长边对百分深度剂量影响很小.90%等剂量曲线宽度随深度的增加由窄变宽,至大后向内收缩,底部为弧形;低值等剂量曲线随着深度的增加向两侧扩展.方根式法计算窄条野输出因子的偏差随窄条野短边减小而增大.结论窄条野与方野相比治疗深度变浅,并在一定深度处90%等剂量曲线变宽;方根式法计算电子束窄条野输出因子有偏差,临床应用建议实际测量.
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电子线矩形野与方野输出因子的换算
目的选择一种能准确适用于临床应用的电子线矩形野与方野输出因子的换算方法.方法使用6、12、15MeV电子线,国产TL3000C剂量仪,0.6cm3电离室探头;采用源皮距(SSD)方法测量.比较3个不同输出因子转换理论公式的计算值与实际测量值的符合程度.结果理论公式OUF(X,Y)=[OUF(X,X)·OUF(Y,Y)]1/2计算值与实际测量值符合较好,较大野时理论计算值与实际值更符合.结论对于边长大于射程的矩形野,其输出因子可以由理论公式较精确地计算,它是适合于临床应用的计算方法.
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电子束照射野面积对中心轴剂量和输出因子的影响
目的探讨电子束照射野挡块对中心轴剂量和输出因子的影响. 方法用瑞典Scaditronix公司生产的RFA-300型三维水箱及P型硅半导体探头对瓦里安2100C和2300C/D直线加速器的多种能量电子束进行了中心轴百分深度剂量(PDD)扫描,并测量了照射野输出因子.结果测得的PDD数据表明,电子束深度剂量对照射野铅挡大小有某种程度的依赖性,一般倾向是当照射野减小时表面剂量增大,治疗深度减小,大剂量深度(R100)向表面移.这些变化在高能时为明显.输出因子的测量结果说明,对不同能量电子束在不同限光筒条件下,输出因子随照射野铅挡大小改变的情况不尽相同.结论临床治疗时使用的限光筒大小要尽量与实际照射野面积接近,在使用铅挡构成很小的照射野(如<6cm×6cm)时,应实际测量输出因子,以减少剂量误差.
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基于蒙特卡洛方法研究电子线输出因子影响因素
目的 使用蒙特卡洛方法计算电子线输出因子,探讨直线加速器各组成部分对输出因子影响.方法 使用蒙特卡洛MCTP软件模拟瓦里安23EX医用直线加速器6、9、18 MeV电子线,源皮距100 cm下不同射野大小(2 cm×2cm～25 cm×25 cm)的输出因子.使用Scanditronix Wellhofer Blue Phantom自动扫描系统三维水箱测量相同条件下的输出因子.观察计算与测量结果差异,要求两者＜2％.再使用蒙特卡洛方法分别计算不同能量下不同限束系统条件下原粒子和散射粒子的输出因子(包括限光筒、铅门、挡铅的输出因子),并讨论限束系统各个部件对输出因子的影响.结果 MCTP系统计算的6、9、18 MeV电子线输出因子与测量结果间差异＜1％.电子线能量、限光筒—铅门—挡铅组合以复杂的方式影响原粒子和散射粒子,从而影响输出因子.结论 蒙特卡洛MCTP软件能精确计算不同能量下不同限束系统条件下原粒子和散射粒子的输出因子,电子线能量及限束系统以复杂方式影响输出因子.
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基于菊花链射野输出因子测量方法
目的 针对响应随射野面积变化的探测器,应用基于菊花链( Daisy-Chaining)的射野输出因子测量方法,提高测量结果的准确性.方法 分别使用IBA CC13电离室、IBA CC01电离室、IBA Razor半导体探测器、IBA EFD半导体探测器和Gafchromic EBT3胶片测量Varian Edge加速器6 MV X线的射野输出因子.结果 同Razor和CC13衔接的菊花链测量结果相比,常规测量方法使用CC13测量小野时结果偏小,在射野1 cm×1 cm时偏差达到16. 71%.使用CC01测量大野时结果偏大,在射野40 cm×40 cm时偏差达到8. 39%.使用Razor测量大野时结果偏大,在射野40 cm×40 cm时偏差达到9. 40%. EFD的测量结果与Razor结果接近,在射野40 cm×40 cm时偏差为9. 14%.使用胶片测量1 cm×1 cm以上的射野时,与菊花链测量结果接近,偏差在1. 60%以内,在射野1 cm×1 cm时偏差则达到3. 13%.选择射野3 cm×3 cm或4 cm×4 cm作为中间野的菊花链测量结果一致,大偏差0. 29%.结论 对于响应随射野面积变化的探测器可通过菊花链的方法来扩大测量范围,提高测量结果的准确性.
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不同探测器测量射波刀输出因子比较分析
目的 比较分析5种不同探测器测量射波刀输出因子,以选择适合的探测器.方法 分别使用电离室探测器 PTW30013、PTW31010,半导体探测器 PTW 60017、60018,宝石探测器PTW60019及EBT3胶片测量射波刀12个孔径准直器的输出因子.比较分析不同探测器及探测器放置方向测量的输出因子.结果 准直器孔径>30 mm时5种探测器测量的输出因子差异<1%,准直器孔径<30 mm时不同探测器测量结果差异较大,准直器孔径越小差异越大.与胶片测量结果比较, PTW60019与胶片的一致性好,偏差<2%.半导体探测器测量结果稍高,电离室探测器测量结果过小.探测器放置方向不同,输出因子测量结果不同.PTW60019探测器平行射野中心轴放置时,测量的输出因子比垂直射野中心轴放置的结果偏低,PTW31010探测器测量结果相反.结论 准直器孔径>30 mm时PTW31010、PTW60017、60018及PTW60019可直接用于射波刀输出因子测量,准直器孔径<30 mm时需要对上述探测器的测量结果进行修正.PTW30013不适合小野输出因子测量.
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射波刀治疗系统的精确度评价
目的:评价射波刀治疗系统的精确度,并测量射波刀治疗系统的相对输出因子.方法:通过E2E测试和胶片剂量测定法,采用6D-skull追踪模式和fiducial金标追踪模式对射波刀治疗系统的目标定位进行测量.使用6种不同的探测器,对射波刀所有准直器进行相对输出因子的测量.结果:6D-skull追踪模式和fiducial金标追踪模式的定位误差分别为(0.531±0.293)和(0.482±0.297)mm.对于5 mm的准直器来说,6种不同的探测器测量的相对输出因子分别为0.133±0.006、0.320±0.010、0.635±0.010、0.656±0.009、0.777±0.013、0.680±0.014;对于35 mm的准直器来说,6种不同探测器测量的相对输出因子分别为0.983±0.002、0.990±0.002、0.987±0.001、0.992±0.002、0.990±0.010、0.981±0.010.结论:射波刀治疗系统的总误差小于1 mm.对于较大的准直器,6个探测器测量的相对输出因子呈现出良好的一致性;对于小于15 mm的准直器,不同探测器测量的相对输出因子之间存在着明显的差异.
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自制铅挡块对电子线输出因子的影响
目的:寻求自制铅挡的开孔大小、限光筒、电子线能量对电子输出因子的影响,明确它们的变化趋势,指导临床工作.方法:利用剂量仪对西门子Primus直线加速器不同能量、不同射野面积、不同限光筒进行测量,得出输出因子值.结果:标准电子线限光筒的输出因子在多种不同能量下有很大的变化,而且无规律性.对于相同标准电子线限光筒,自制铅挡对输出因子的影响:自制铅挡面积较小时,输出因子随射野面积变大,野较大(＞6 cm×6 cm)变化不明显.电子线能量不同对输出因子影响无规律性.结论:应分别实测标准电子线限光筒射野和自制铅挡块形成不规则射野的输出因子,防止因输出因子影响导致剂量不足而引起肿瘤复发.
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直线加速器低MU时的剂量学特性研究
目的 直线加速器剂量监测系统的准确性是放射治疗处方剂量准确的前提,本研究旨在研究放射治疗低MU设置时的剂量学特性.方法 对Siemens Mevatron MD7745直线加速器6MV-X线辐射源,10 cm × 10 cm射野,机器跳数设置1～100 MU,在大剂量深度1.5 cm和5 cm深度处,测量相应MU数时的吸收剂量D<,MU>,并计算每MU对应的cGy;源皮距SSD 100 cm,预置1 MU、5 MU和100 MU条件下测量10 cm×10 cm射野百分深度剂量PDD和边长3～20 cm范围方野的总散射因子Scp,然后分析数据.结果 不同大小MU设置,MU与cGy的对应关系有很大的差别,误差大达10.6%,MU设置的大小对百分深度刺量PDD和总散射因子Scp影响很小,小于1%.结论 为保证体模中剂量计算精度达到WHO规定的精度要求(好于3%),当MU设置小于10时,必须对MU与cGy的对应关系进行修正,而低MU设置对百分深度剂量PDD和总散射因子Scp的影响可忽略不计.
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SIEMENS MD7745加速器射野大小对电子束输出因子的影响
目的 研究射野大小对高能电子束输出因子的影响.方法 用Capintec292剂量测量系统测量SIMENS MD7745直线加速器9Mev 和12 Mev电子辐射源各种射野成形情况下的输出因子,并进行数学分析,为临床准确使用该因子提供依据.结果 得到了各种照射情况下的电子束输出因子,可知该因子对准直铅门大小、限光筒大小、铅档野开口大小和能量有很强的依赖性.结论 为了保证剂量计算精度达到WHO规定的范围,临床实际工作中,限光筒大小应尽量接近实际所需射野,当射野边长大于电子束射程时,可直接使用标准限光筒输出因子,而对边长小于电子束射程的射野,必须有针对性地实际测量所用射野的输出因子.
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直线加速器电子束输出因子的影响因素和修正方法
目的 研究直线加速器高能电子束输出因子的影响因素,为临床准确使用该因子提供依据.方法 以西门子MD7745和通用Saturne41直线加速器12MeV和9MeV高能电子束为辐射源,测量不同射野边长大剂量点剂量率,计算输出因子,然后分析数据.结果 西门子MD7745加速器使用电子束的射野输出因子应:①限光筒尽量接近实际射野边长,即边长小于10cm的射野,使用10cm×10cm限光筒浇铸射野模型;射野边长10～15cm,使用15cm×15cm限光筒浇铸射野模型;大于15cm的射野边长使用20cm×20cm限光筒浇铸射野模型;②当射野边长大于电子束射程时,使用标准限光筒的输出因子进行剂量计算;而边长小于电子束射程时,必须按临床射野情况有针对性地实际测量输出因子的大小进行剂量学的计算.而对通用Saturne41型直线加速器,必须测量并制作输出因子射野两维表,并进行临床处方剂量的计算.结论 实际工作中,对西门子MD7745型直线加速器这样的电子束射野成形模式,限光筒大小应尽量接近临床实际射野大小;而对通用Saturne41型直线加速器这样的电子束成形模式,必须测量输出因子射野两维表并应用于临床处方剂量的计算.
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放疗用高能电子束光栏不固定限束方式下照射野大小对输出量的影响
目的研究高能电子束光栏不固定限束方式下照射野大小对输出量的影响.方法采用GE Saturne 41型直线加速器,以12MeV和9MeV高能电子束为辐射源,用Farmer 2570剂量仪测量各种不同照射野的输出剂量率,以10cm×10cm照射野为基准,进行归一,计算输出因子.结果在该种限束方式下,当保持Y方向(准直器上铅门)为实际照射野的长边时,采用公式S=2ab/(a+b)计算等效方野,然后计算等效输出因子,它与实际测量值之间的误差小于2%.结论对这种电子束限束方式,只要保持Y方向为实际照射野的长边,可以采用面积周长比公式S=2ab/(a+b)计算等效方野,然后计算等效输出因子.
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电子束输出剂量影响因素的测定与分析
目的比较及分析电子束射野挡铅块、限光筒端与患者皮肤表面(或测量模体表面)的空气间隙对射野输出因子的影响.方法用瑞典Scanditronix公司生产的RFA-300型三维水箱及RK-8304指形电离室探头,测量瓦里安1800及西门子直线加速器的多档能量电子束的照射野输出因子.结果不同能量的电子束,射野输出因子随限光筒大小、射野档块大小及源皮距的改变而改变,但规律性不如光子线明确.结论在临床应用中,对本单位所配置的电子束限光筒的各种条件应实际测量输出因子,以减少不必要的剂量误差.
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直线加速器均整和非均整模式下射线质和射野输出因子的蒙特卡罗模拟与实测值比较
目的:利用蒙特卡罗方法分别模拟TrueBeam直线加速器6MV均整和非均整(Flattening Filter-Free,FFF)模式,计算其射线质和射野输出因子,并比较上述参数与实际测量结果的差异.方法:利用Beamnrc和Dosxyznrc程序建立加速器机头模型并计算两档能量在参考条件下不同射野的剂量学数据.输出上述数据,计算各个射野射线质与实际测量值的相对偏差,对其绝对值做统计分析;利用各个射野中心轴上水下10 cm处的剂量值获取射野输出因子,并计算与测量值的相对偏差,绝对化后做统计分析.结果:6 MV和6FFF两档能量射线质相对偏差绝对值分别为(0.459±0.462)％和(0.486±0.300)％,射野输出因子相对偏差绝对值分别为(1.315±1.868)％和(0.904±1.214)％.结论:该模型的射线质和输出因子与测量结果相对偏差较小,基本可用于临床剂量学研究.
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应用蒙特卡罗算法探讨电子线挡块对输出因子的影响
目的:应用蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)算法探讨电子线挡块对输出因子的影响.方法:针对西门子Primus直线加速器的10 cm×10 cm限光筒,先在此限光筒内设计8个边长为2 cm～9 cm的方野,采用MC算法分别模拟计算它们在6MeV、9 MeV和12 MeV下的输出因子,然后再设计13个不同大小的矩形野,同样采用MC算法计算它们的输出因子,并与采用公式OUF(X,Y)=[OUF(X,X)·OUF(Y,Y)]1/2得到的输出因子进行比较.后,将3 cm×5 cm和4 cm×8 cm两个矩形野的中心分别向左移动4个位置,观察射野中心的位置变化对输出因子的影响.结果:采用上述公式计算矩形野的输出因子能较好地吻合采用MC算法得到的输出因子,两者的差距不超过1.3％.3 cm×5 cm和4 cm×8 cm两个矩形野的中心位置变化对剂量分布影响不大,输出因子差距不超过1.4％.结论:任意大小的矩形野的输出因子均可采用此公式计算得到,前提是须测量较详细的方野的输出因子.电子线射野中心的位置对剂量分布的影响不大.
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医科达Precise直线加速器高能电子束的射野输出剂量特性
目的:研究不同大小射野挡铅对高能电子束射野输出剂量的影响,并讨论不同源皮距的变化规律.方法:在医科达直线加速器上对标称能量4MeV～18MeV共六档高能电子束不同源皮距时测量各限光筒附加射野挡铅的输出因子.结果:因自动跟随限光筒的X线准直器的设置对各能量各限光筒不同,各标准限光筒野输出因子与射野变化无确定规律;它随能量增加而减小,小野6 cm×6 cm却相反.各限光筒加挡铅射野的输出在小野时变化较大,射野直径与能量射程的差别大小影响输出因子的变化快慢.对不同限光筒形成的相同挡铅射野因子对低能大限光筒值更大,高能相反.延长源皮距仍基本遵循以上3个结论,且延长源皮距更高能量较小射野的输出下降更迅速.
