電子線治療劑量學(xué)[沐風(fēng)書屋]

1、電子線治療劑量學(xué)應(yīng)用高能電子線進(jìn)行腫瘤放射治療始于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)電子線的產(chǎn)生主要源于電子感應(yīng)加速器，20世紀(jì)70年代以后，由于電子直線加速器的發(fā)展，使得該項(xiàng)技術(shù)在臨床得以普及應(yīng)用。現(xiàn)在高能加速器可以提供多種能量電子線照射。電子線主要用于治療皮膚表面和深度小于5cm的表淺病變，也可用于腫瘤手術(shù)中放射治療。第一節(jié) 電子線的能量表述方式電子線照射介質(zhì)時(shí)，由于是帶電粒子，很容易通過庫侖力與物質(zhì)發(fā)生相互作用，作用的主要方式有：與核外電子發(fā)生非彈性碰撞；與原子核發(fā)生非彈性碰撞；與原子核及核外電子發(fā)生彈性碰撞。加速器產(chǎn)生的高能電子線，在電子引出窗以前，能譜較窄，近似可看作是單能。電子線引出后，它的能

2、譜隨著射線束經(jīng)過散射箔、監(jiān)測(cè)電離室、空氣等介質(zhì)，到達(dá)體模表面和進(jìn)入體模后逐漸展寬，如圖6-1所示。在不同位置電子線能量有很大差別。在臨床實(shí)踐中，體模表面和體模中特定深度處的能量有實(shí)際意義。確定電子線能量的方法有3種：核反應(yīng)閾值法、電子射程法和切倫科夫輻射閾值法，以電子射程法最為快捷實(shí)用，但其精確性受許多因素影響，其中最主要的因素是測(cè)量時(shí)所用的電離室的直徑和照射野的大小，一般情況下要用很小直徑的柱形空腔電離室，照射野的直徑要大于電子線的實(shí)際射程。一、 最可幾能量（most probable energy）體模表面最可幾能量(Ep）0指體模表面照射野內(nèi)電子最大可幾能量，即照射野內(nèi)電子能量高斯分布峰

3、值所對(duì)應(yīng)的電子能量，它和電子射程Rp直接對(duì)應(yīng)：(Ep)0=C1+C2+Rp+C3Rp 2 （式1）式中Rp為電子射程（圖6-2），定義為深度劑量曲線下降部分梯度最大點(diǎn)的切線，與韌致輻射部分外推延長線交點(diǎn)處的深度（cm）。系數(shù)C1=0.22MeV, C2=1.98MeVcm-1和C3=0.0025MeVcm-1。二、 平均能量（mean energy）體模表面的平均能量E0，表示電子線穿射介質(zhì)的能力，是確定體模中不同深度處電子線平均能量的重要參數(shù)，它與半峰值劑量深度R50（cm）的關(guān)系為：E0=C4R50 （式2）式中系數(shù)C4=2.33MeVcm-1.R50可根據(jù)百分深度劑量曲線得到，為了克服射

4、野對(duì)R50的影響，測(cè)量時(shí)應(yīng)采用15cm15cm射野或更大。由于式2只適用于固定源到電離室距離（SCD=100cm）測(cè)量條件，若采用固定源到體模表面距離（SSD=100cm）測(cè)量，式2改為：E0=0.656+2.059 R50，d+0.022 (R50，d)2 （式3）三、 深度能量電子線進(jìn)入體模后，能量隨深度發(fā)生變化。在深度z處的電子線平均能量可近似表示：Ez= E0(1-z/ Rp) (式4)該式僅對(duì)能量E0小于10MeV或高能電子線的表淺深度有效，其他情況需要蒙特卡羅（Monto Carlo）方法計(jì)算。在水中或軟組織中，高能電子線的能量基本是按2MeV/cm速度遞減。第二節(jié) 電子線的劑量分

5、布特征一、 百分深度劑量曲線（一） 射線中心軸深度劑量分布 電子線中心軸百分深度劑量的定義與X射線相同。圖6-2給出了體模內(nèi)電子線中心軸百分深度劑量的分布及相關(guān)參數(shù)。圖中：Ds為入射或表面劑量，以體模表面下0.5mm處的劑量表示；Dmax為最大劑量點(diǎn)劑量；Rmax為最大劑量點(diǎn)深度；Dx為電子線中X線劑量；Rt為有效治療深度，指治療劑量規(guī)定值90（或85）處的深度；50為半峰值深度（HVD）；Rp為電子線的射程；Rq為深度劑量曲線上，過劑量跌落最陡處的切線與Dmax水平線交點(diǎn)的深度。高能電子線的百分深度劑量分布分為四個(gè)部分：1. 劑量建成區(qū) 從表面到最大劑量深度（Rmax）的區(qū)域，區(qū)寬隨射線能量

6、增加而增寬。相比于高能X線，高能電子線的表面劑量高，劑量建成效應(yīng)不明顯。2. 高劑量坪區(qū) 從Rmax深度到R90(或R85)深度，又稱治療區(qū)。隨著深度的增加，百分深度劑量在很短距離達(dá)到最大值，形成相對(duì)均勻分布的高劑量坪區(qū)，劑量變化梯度較小，射線能量越高，高劑量坪區(qū)越寬。3. 劑量跌落區(qū) R90(或R85)深度以下劑量將急劇下降，稱之。用劑量梯度G來度量劑量跌落，定義為G=Rp/(Rp-Rq),G值一般在2-2.5。電子線能量越高，劑量跌落越快，G越大。4. X線污染區(qū) 最大射程Rp之后，僅存電子線在經(jīng)過散射箔、監(jiān)測(cè)電離室、X射線準(zhǔn)直器和電子限光筒時(shí)，與之相互作用產(chǎn)生的X射線，形成劑量深度曲線后

7、部有一條拖的很長的尾巴。（二） 等劑量曲線由于電子線易于散射，造成電子線等劑量曲線分布的低值等劑量曲線隨深度增加向外擴(kuò)張，而高值曲線向內(nèi)側(cè)收縮，照射野小、能量高時(shí)特別明顯（圖3）。這是因?yàn)殡S著深度的增加，電子線能量降低，側(cè)向散射幾率增加使得低值等劑量曲線向外擴(kuò)張；另一方面?zhèn)认蛏⑸潆娮拥纳涑逃邢?，隨著深度增加，它對(duì)中間部位的高值等劑量曲線的劑量減小，使得高值等劑量曲線向內(nèi)側(cè)收縮。除能量和照射野大小外，限光筒的端面與病人皮膚之間的距離，病人體表的彎曲程度，電子線的入射方向等也會(huì)影響電子線的等劑量分布曲線的形狀。對(duì)于不同類型或不同散射箔、限束系統(tǒng)得治療機(jī)更是不同。二、 影響電子線深度劑量分布的因素1

8、. 電子線能量 中心軸深度劑量曲線的各個(gè)區(qū)隨電子線能量的變化呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。當(dāng)能量增加時(shí)，表面劑量增加；高劑量坪區(qū)增寬；劑量梯度減小；X射線污染增加。如圖4所示。這是由于能量較低時(shí)，電子受庫侖力的作用，以較大的角度散射，偏離原入射方向，并在較短的距離完成劑量建成。2. 照射野 照射野較小時(shí)，部分電子被散射出照射野，中心軸深度劑量隨深度增加迅速減小。當(dāng)照射野增大時(shí)，最初中心軸由于散射損失的電子被逐漸增加的射野周邊散射電子予以補(bǔ)償，深度劑量明顯增加，一旦側(cè)向散射平衡建立后，中心軸深度劑量曲線不在隨照射野的增加而變化。通常，當(dāng)照射野的直徑大于電子線射程的1/2時(shí)，中心軸深度劑量隨照射野增大而變化極微

9、。3. 由于電子線易于散射的特性，為保持電子線的劑量分布特點(diǎn)，電子限光筒的端面與皮膚表面僅留5cm左右的間隙，當(dāng)限光筒至皮膚表面的距離，即源皮距增加時(shí)，如電子線皮膚全身照射，百分深度劑量曲線的變化規(guī)律是：表面劑量降低，最大劑量深度變深，劑量梯度變陡，X射線污染增加，且高能電子線較低能電子線明顯。三、 電子線源點(diǎn)的確定加速器產(chǎn)生的X射線以靶位置表示放射源點(diǎn)的位置，而電子線射野是由窄束經(jīng)散射箔散射而成，不能用散射箔或處射窗口位置代替源點(diǎn)。加速波導(dǎo)管中被加速的窄束電子線，經(jīng)偏轉(zhuǎn)穿過出射窗、散射箔、監(jiān)測(cè)電離室、限束系統(tǒng)等擴(kuò)展成一束電子線，好像從某一點(diǎn)發(fā)射出來，此點(diǎn)稱為電子線的虛源（virtual so

10、urce）。如圖6-5所示，虛源代表入射電子線的最大可幾方向反向投影后的交點(diǎn)位置。當(dāng)虛源位置確定后，若根據(jù)虛源到體模表面的距離平方反比定律來校正延長源皮距后輸出劑量的變化，實(shí)測(cè)表明，僅在較大射野條件下成立；對(duì)較小的射野，由于電子線在空氣和體模中缺少側(cè)向散射平衡，偏差較大，一般會(huì)低于輸出劑量的實(shí)際變化。臨床上用電子線有效源皮距（f）來校正限光筒與病人皮膚之間空氣間隙的改變對(duì)輸出劑量的影響。測(cè)量電子線有效源皮距一般有兩種方法，可分別在空氣和體模中進(jìn)行。在體模中測(cè)量時(shí)，首先將電離室置于體模中射野中心軸上最大劑量點(diǎn)深度Rm，當(dāng)限光筒與體模表面接觸，測(cè)得輸出劑量I0,然后，在20cm范圍內(nèi)不斷改變空氣間

11、隙g，測(cè)得一組與g相對(duì)應(yīng)的輸出劑量I假設(shè)電子線的輸出劑量隨源皮距變化遵循平方反比定律，則：由于不同能量和照射條件下，電子線散射不同，電子線有效源皮距隨電子線能量和射野大小發(fā)生變化：電子線能量越小，虛源與實(shí)際源的位置差別越大，并且在射野中心軸不同位置測(cè)量后經(jīng)平方反比定律計(jì)算的虛源位置也不盡相同。 四、 X線污染電子線在經(jīng)過散射箔、監(jiān)測(cè)電離室、準(zhǔn)直器和電子限光筒，以及人體時(shí)發(fā)生韌致輻射，產(chǎn)生X射線。醫(yī)用直線加速器電子線中X射線的污染水平與機(jī)器的設(shè)計(jì)和電子線的能量大小有關(guān)：6-12MeV為0.5%-1.0%，12-15 MeV為1%-2%，15-20 MeV為2%-5%。X線污染會(huì)增加靶區(qū)后正常組織

12、的劑量，對(duì)治療不利。常規(guī)電子線治療中X射線劑量一般忽略不計(jì)，但電子線全身照射時(shí)，由于SSD的延長，電子線在空氣中衰減速率高于X線從而使X線污染比例相對(duì)增加，又因采用多野照射技術(shù)，累計(jì)量增加，相當(dāng)于低劑量x射線全身照射，應(yīng)充分考慮并精確測(cè)定。第三節(jié) 電子線治療的計(jì)劃設(shè)計(jì)電子線與X（）射線的單野劑量分布特點(diǎn)不同。主要表現(xiàn)在體表到最大劑量點(diǎn)深度劑量分布比較均勻，超過最大劑量點(diǎn)，劑量跌落迅速。因此，高能電子線本身的劑量特性決定它只適用于治療表淺的病變，而且單野照射較好。由于電子線的等劑量曲線易受人體曲面、斜入射和空氣間隙的影響，且電子線的百分深度劑量、輸出劑量等隨照射條件的改變而變化，所以臨床應(yīng)用中應(yīng)

13、注意照射時(shí)盡量保持射野中心軸垂直于人體表面，并保持限光筒端面至皮膚的正確距離。在進(jìn)行電子線治療時(shí)必須充分考慮上述因素。一、 能量及照射野的選擇1. 電子線能量的選擇 電子線能量的選擇應(yīng)綜合考慮靶區(qū)深度、最低靶區(qū)劑量及危及器官的耐受劑量等因素。如果靶區(qū)后正常組織的耐受劑量較高，要求90%等劑量曲線包絡(luò)靶區(qū)，如果靶區(qū)后正常組織耐受劑量較低，如乳腺電子線照射，為減少肺組織受量，只要求70%-80%等劑量曲線包絡(luò)胸壁來選擇能量。若將靶區(qū)后緣深度d后取在90%劑量線，電子線能量可近似選為：E03（MeV/cm）d后(cm)+23(MeV)其中23MeV為選擇不同大小射野設(shè)置的調(diào)整數(shù)。電子線的有效治療深度

14、（cm）為1/4-1/3電子線的能量。臨床選用的電子線能量以4-25MeV為宜，能量太低，需在皮膚表面加適當(dāng)厚度的組織等效材料作為填充物以提高表面劑量，能量太高，電子線的劑量分布與鈷60-射線相差不多，而表面劑量很大，治療區(qū)后的跌落梯度減小、失去電子線的劑量學(xué)優(yōu)點(diǎn)。2. 電子線照射野的選擇 射野的大小應(yīng)綜合考慮等劑量線形狀、平坦度等因素，按ICRU的要求，電子線的能量選定后，射野大小應(yīng)為計(jì)劃靶區(qū)截面直徑的1/0.85=1.18倍，即射野大小應(yīng)計(jì)劃靶區(qū)橫涇大20%，才能滿足電子線射野內(nèi)平坦度和對(duì)稱性的要求，在此基礎(chǔ)上，射野再放0.5-1.0。電子線的長-方野轉(zhuǎn)換規(guī)律與X射線不同，不能用等效方野概

15、念，不規(guī)則野照射需要對(duì)深度劑量進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。二、 電子線的補(bǔ)償技術(shù)電子線的補(bǔ)償技術(shù)用于：提高表面劑量；使不規(guī)則的體表變平坦；在射野內(nèi)產(chǎn)生非均勻能量分布。臨床常用的補(bǔ)償材料有石蠟、聚本乙烯和有機(jī)玻璃，因石蠟和聚苯乙烯密度接近于軟組織，使用較多，石蠟易于成形，能很緊密地敷貼于人體表面，避免補(bǔ)償材料與皮膚間的空氣間隙，常被用作類似胸壁照射時(shí)的補(bǔ)償材料。聚苯乙烯和有機(jī)玻璃可制成不同厚度的平板，在一些特殊照射技術(shù)中，如電子線全身照射，用它作電子線能量的衰減材料時(shí)，因其有效原子序數(shù)較低，不會(huì)增加因韌致輻射產(chǎn)生的X射線成分。三、 電子線照射野的成形為保護(hù)照射野內(nèi)正常組織或危及器官，一般用鉛擋塊或電子窗（cu

16、tout）改變限光筒的標(biāo)準(zhǔn)照射野為不規(guī)則野。附加的鉛塊可固定在限光筒的末端，野可直接放在病人體表被遮擋部位。1. 擋鉛厚度的確定 要依據(jù)不同能量電子線在鉛介質(zhì)中的衰減，正確選擇擋鉛的厚度。如果擋鉛厚度太薄，劑量不僅不會(huì)減少，反而會(huì)增加，所以在承重和放置空間不存在問題，擋塊厚度應(yīng)略大于所需要的最小鉛厚度值。擋鉛厚度的計(jì)算類似于X射線擋塊厚度計(jì)算。用低熔點(diǎn)鉛（LML）制作的鉛擋塊要比用純鉛材料的增加約20%的厚度。2. 擋鉛對(duì)劑量參數(shù)的影響 擋鉛會(huì)影響電子線標(biāo)準(zhǔn)限光筒的劑量學(xué)參數(shù)，其程度與擋鉛所形成的照射野大小和電子線的能量有關(guān)。當(dāng)電子窗口的線度大于電子線的射程Rp時(shí)，由于側(cè)向散射能近似建立平衡，

17、百分深度劑量與輸出因子對(duì)照射野大小變化的依賴不大，而當(dāng)窗口的線度小于電子線的射程時(shí)，深度劑量與輸出因子明顯減小。3. 內(nèi)屏蔽 internal shielding是指用電子線治療嘴唇、頰粘膜、眼瞼、耳翼等部位腫瘤時(shí)，需要在口腔內(nèi)、眼瞼下、耳廓后放置擋塊以保護(hù)正常組織。但電子線在擋鉛和組織接觸的界面處產(chǎn)生的反向散射，使界面處的劑量增加30%-70%。為削弱電子反向散射的影響，作內(nèi)屏蔽時(shí)，一般在擋鉛外部覆蓋一層低原子序數(shù)材料，如鋁箔，牙膠等，厚度與入射到擋鉛的電子線能量有關(guān)，此類材料不僅本身產(chǎn)生的反向散射低，而且還吸收擋鉛所產(chǎn)生的反向散射。四、 電子線斜入射及空氣散射修正受病人治療部位皮膚表面彎曲

18、或擺位條件的限制，在臨床實(shí)踐中造成電子線限光筒的端面不能和體表嚴(yán)格平行，形成電子線的斜入射，導(dǎo)致電子線等劑量分布曲線的改變，如圖6-7所示：1.最大劑量深度處側(cè)向散射增加；2.最大劑量深度減??；3.穿射能力減弱。寬束電子可看成由許多筆形束組成，如圖6-8，在斜入射條件下，較淺部位各點(diǎn)獲得相鄰穿越深度較大的筆形束較多的側(cè)向散射；深層部位各點(diǎn)，由于筆形束的橫向展寬側(cè)向散射強(qiáng)度減小，只獲得較少側(cè)向散射，使得電子線劑量在較淺部位增加而較深部位減少。另外，限光筒端面與體表空氣間隙因斜入射而增加，由平方反比定律引起的射線束的擴(kuò)散效應(yīng)，使所有深度的劑量降低。因此百分深度劑量在電子線斜入射條件下受側(cè)向筆形束散

19、射效應(yīng)（pencil scatter effect）和線束擴(kuò)散效應(yīng)(beam divergence)的雙重影響。除斜入射外，不規(guī)則起伏的體表也會(huì)因側(cè)向散射的失衡，在體內(nèi)局部產(chǎn)生劑量冷點(diǎn)和熱點(diǎn)，所以臨床上使用填充物來補(bǔ)償組織缺損。五、 組織非均勻性校正電子線的劑量分布會(huì)在骨、肺和氣腔等不均勻性組織中發(fā)生明顯變化，對(duì)這些非肌肉組織的影響應(yīng)采用等效厚度系數(shù)法（coefficient of equivalent thickness,CET）校正。CET定義為不均勻組織與水產(chǎn)生同樣射線能量吸收的厚度比值，其數(shù)值上接近于不均勻與水的電子密度之比。假設(shè)不均勻組織的厚度為z，則zCET表示它對(duì)電子線吸收的等效

20、水的厚度，由平方反比定律（f+d/f+deff）2(f為有效源皮距)不難計(jì)算位于厚度為z的不均勻組織后深度d處某點(diǎn)劑量，其中，deff=d-z(1-CET)1. 肺組織 肺組織CET值隨著深度、部位及年齡、肺健康程度的不同而變化，Almond根據(jù)體內(nèi)測(cè)量，肺的平均CET為0.5.2. 骨組織 對(duì)致密骨如下頜骨，CET約等于1.65，對(duì)疏松海綿骨如胸骨，物理密度約為1.1103kg/m3，但它的電子密度與水相近，故CET近似為1.00.盡管用CET或電子密度對(duì)組織不均勻性作校正相對(duì)簡單，但由于沒有充分考慮散射因素，有效深度的計(jì)算都有誤差。該校正的適用范圍主要是體積較大的層狀或塊狀非均勻性組織，對(duì)

21、體積較小的不均勻性組織因涉及復(fù)雜的散射，情況要相對(duì)復(fù)雜得多，較精確的計(jì)算方法是筆形束模型等以多級(jí)散射理論為基礎(chǔ)的計(jì)算模型。六、 電子線照射野的銜接電子線與X（）射線照射野的銜接技術(shù)應(yīng)用于頭頸部腫瘤治療時(shí)，通常采用在皮膚表面共線相交的銜接方法。由于電子線照射野產(chǎn)生的側(cè)向散射，使得X（）射線照射野內(nèi)會(huì)出現(xiàn)劑量熱點(diǎn)，電子線射野內(nèi)出現(xiàn)劑量冷點(diǎn)。電子線照射野的銜接方法是，根據(jù)所使用的電子線能量的電子射野的等劑量分布特點(diǎn)，在皮膚表面相鄰野之間，或留有一定間隙，或使兩野共線，原則是使50%等劑量曲線在所需深度相交，形成較好的劑量分布，如圖6-9所示。無論采用何種銜接方式，都必須使靶區(qū)得到均勻的劑量分布。用于

22、治療表淺病變的電子線，若出現(xiàn)的劑量熱點(diǎn)位置和范圍臨床可以接受，則電子線的相鄰照射野（包括與X（）射線照射野相鄰），就可在皮膚表面共線銜接。同時(shí)建議在整個(gè)治療過程中，電子線相鄰射野的銜接應(yīng)經(jīng)常交換其位置，以避免固定銜接位置造成劑量過高或過低。第四節(jié) 電子線的特殊照射技術(shù)一、 電子線旋轉(zhuǎn)照射技術(shù)電子線旋轉(zhuǎn)照射技術(shù)可以在沿體表彎曲分布、面積較大的淺表病變區(qū)域形成較好的劑量分布，如乳腺癌術(shù)后的胸壁及內(nèi)乳淋巴引流區(qū)的照射，若采用單野或多個(gè)相鄰野照射會(huì)因斜入野而導(dǎo)致等劑量分布不均勻或出現(xiàn)劑量冷、熱點(diǎn)。而電子線旋轉(zhuǎn)照射技術(shù)，比單野或多個(gè)相鄰照射野銜接具有劑量分布均勻、避免正常組織過量照射的優(yōu)勢(shì)。（一） 電子

23、線旋轉(zhuǎn)照射的實(shí)現(xiàn)方法并非所有加速器都可以實(shí)施旋轉(zhuǎn)照射，加速器必須具備電子線動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)照射功能，而且需配備三級(jí)準(zhǔn)直系統(tǒng)，如圖6-10所示。一級(jí)準(zhǔn)直系統(tǒng)是X射線治療準(zhǔn)直系統(tǒng)；次級(jí)準(zhǔn)直系統(tǒng)是專門的電子線準(zhǔn)直器，其作用與固定野常規(guī)電子線照射相同；第三級(jí)準(zhǔn)直器是體表限束器。它由鉛或鉛合金制成，直接放置在病人體表。電子線旋轉(zhuǎn)照射時(shí)，照射野內(nèi)某一點(diǎn)的劑量為電子線旋轉(zhuǎn)過程中劑量分布的疊加，但與X（）射線旋轉(zhuǎn)照射不同的是，旋轉(zhuǎn)中心不位于靶區(qū)內(nèi)而在靶區(qū)的后方。因此，電子線旋轉(zhuǎn)照射有其獨(dú)特的實(shí)現(xiàn)方式。（二） 劑量計(jì)算和校準(zhǔn)電子線旋轉(zhuǎn)照射的劑量計(jì)算有兩種方式：積分求和法與直接測(cè)量法。1 積分求和法（integratio

24、n method）如圖6-11所示，該方法近似將連續(xù)的弧形電子線旋轉(zhuǎn)照射野分解成若干個(gè)固定照射野來處理。將旋轉(zhuǎn)照射弧分為N個(gè)等間隔（）的小扇形野，設(shè)每野在治療深度P點(diǎn)的劑量為Di（P），則每一旋轉(zhuǎn)周期，弧形照射視野在P點(diǎn)的劑量Darc（P）等于：式中D0是固定野條件下dmax處的劑量率為（cGy/min）；v是機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度（圈/分），Inv（i）是按平方反比定律修正實(shí)際入射點(diǎn)和弧形曲面之間的空氣隙引起的劑量率偏差。2直接測(cè)量法（direct measurement）直接測(cè)量法利用一特制的圓柱形固體體模，模擬人體表面的生理曲度，將電離室置放于治療深度d處，測(cè)量所使用的旋轉(zhuǎn)條件（旋轉(zhuǎn)弧長、射野大小

25、、電子線能量）下實(shí)際的積分劑量。具體做法是測(cè)定旋轉(zhuǎn)常數(shù)Rc. Rc定義為在治療深度處，每旋轉(zhuǎn)1，劑量計(jì)算點(diǎn)處得到吸收劑量所需要的加速器劑量單位MU。旋轉(zhuǎn)常數(shù)RC的單位是MUcGy-1度-1（三） 治療計(jì)劃設(shè)計(jì)中需考慮的若干問題在實(shí)施旋轉(zhuǎn)電子線旋轉(zhuǎn)照射時(shí)，治療計(jì)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的問題涉及：射線能量的選擇及等劑量分布；照射野尺寸選擇；等中心點(diǎn)的選擇；射野形狀設(shè)計(jì)。1 劑量分布特點(diǎn)與能量的選擇 在旋轉(zhuǎn)治療過程中，深層組織在射野內(nèi)的時(shí)間比皮膚和表層組織長，使得深層組織百分深度劑量提高，即相同能量的電子線穿越能力，旋轉(zhuǎn)照射比固定照射時(shí)更大；最大劑量深度后的劑量梯度變陡；皮膚劑量減少，稱之為“速度效應(yīng)”。

26、因此在電子線旋轉(zhuǎn)照射時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，決定是否用組織填充物作組織補(bǔ)償，調(diào)節(jié)電子線穿透厚度，以提高表淺病變治療時(shí)的皮膚劑量，其形狀和厚度應(yīng)根據(jù)胸壁厚度的變化而定。如在整個(gè)治療表面覆蓋1.5cm厚的填充物，可使6MeV電子線的表面能量從70%左右提高到100%，而9MeV電子線可達(dá)90%左右，而且最大劑量深度和電子線射程也減小。如果臨床要求從表面直至某一特定深度的劑量均勻，除利用填充物外，還可使用諸多能量照射技術(shù)，即在一個(gè)旋轉(zhuǎn)區(qū)段內(nèi)，同時(shí)用幾種能量的電子線實(shí)施旋轉(zhuǎn)照射，電子線旋轉(zhuǎn)照射時(shí)以靶區(qū)后緣深度作為確定應(yīng)用使用的電子線能量參考依據(jù)。如乳腺癌胸壁的放射治療，根據(jù)CT圖像測(cè)量的胸壁和內(nèi)乳區(qū)靶深度

27、選用不同能量的電子線，分段實(shí)施。在高低能量銜接處應(yīng)適當(dāng)重疊，使得相鄰射野的50%等劑量曲線重合，如圖6-12所示。電子線旋轉(zhuǎn)照射時(shí)，由于較深的正常組織在線束中的時(shí)間較長，與固定野照射相比的X射線污染劑量增加。2 射野寬度選擇 盡管照射野寬度旋轉(zhuǎn)取決于所產(chǎn)生的等劑量分布，但通常選擇小照射野寬度，因?yàn)樾∫皰呙韪軌虍a(chǎn)生符合人體曲面起伏的要求，而且劑量計(jì)算也較為簡單，其掃描劑率為（cGy/掃描弧度）對(duì)總照射弧度依賴小，因此旋轉(zhuǎn)掃描通常采用4-8cm射野寬度（等中心點(diǎn)射野寬度）。但小野通常會(huì)產(chǎn)生較大的X線污染，且劑量率較低。3 等中心點(diǎn)選擇 旋轉(zhuǎn)照射等中心點(diǎn)通常選擇在靶區(qū)中心層面內(nèi)，距離輪廓表面大致相

28、等的位置，以確保該層面獲得均勻照射。但等中心點(diǎn)深度應(yīng)大于電子最大射程，以確保在等中心點(diǎn)處無電子劑量累積。4 體表射野形狀設(shè)計(jì) 體表射野形狀受限于體表限束器。沒有體表限束器，射野邊緣劑量跌落平緩，會(huì)導(dǎo)致電子線旋轉(zhuǎn)照射比固定照射的半影增寬。體表限束器起到減小半影，使射野邊緣劑量與射野內(nèi)其他位置劑量相同的作用，同時(shí)保護(hù)非治療區(qū)的正常組織，如圖6-13所示。體表限束器開口大小以最大旋轉(zhuǎn)角度兩端各增加15確定。二、 電子線全身照射技術(shù)電子線全身照射技術(shù)主要用來治療淺表病變，如蕈樣真菌病等。標(biāo)稱治療源皮距條件下，加速器所能提供的最大單一照射野不能覆蓋病人全身，所以治療時(shí)，普遍采用的技術(shù)有兩種方式：延長治療

29、距度，以獲得足夠大的照射野；采用電子線旋轉(zhuǎn)照射技術(shù)或掃描照射技術(shù)。（一） 全身照射的實(shí)現(xiàn)方法1 雙機(jī)架角多野照射技術(shù) 該方法是美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院首先創(chuàng)立的。技術(shù)要點(diǎn)和劑量參數(shù)：治療距離為3-4m，機(jī)架角沿水平方向上下轉(zhuǎn)動(dòng)20左右，以獲得在沿病人縱軸方向（垂直方向）足夠大的照射野（圖6-14）。病人采用站立位，每一機(jī)架角分別給人予2個(gè)前后野及4個(gè)斜野的照射，每野間隔60 ，全身共12個(gè)照射野。每天照射3個(gè)照射野，4d為1個(gè)治療周期。劑量學(xué)特點(diǎn)為：病人體表處電子線平均能量為2.3MeV，合成照射野的幾何尺寸為60cm200cm，均勻性變化為5%，X射線污染小于1%，各部位實(shí)際接受劑量的差別小于1

30、1%。2 雙對(duì)稱旋轉(zhuǎn)照射技術(shù) 該方法是美國明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院首先采用，改站立位為平躺位，以機(jī)架旋轉(zhuǎn)實(shí)施照射，如圖6-15所示。該技術(shù)的要點(diǎn)和劑量學(xué)參數(shù)為：治療距離為2m等中心位置照射野為9.5cm40cm。病人采用水平仰臥位，頭腳兩端分別為兩個(gè)弧形野的旋轉(zhuǎn)中心，旋轉(zhuǎn)角度為48。兩弧形野的交點(diǎn)在病人體表中心點(diǎn)的上方，射野重合后的最大范圍為118cm。每一弧形野分別予2個(gè)前后野及4個(gè)斜野的照射，每野間隔60，一個(gè)治療周期為4d。劑量學(xué)特點(diǎn)為：體表處的電子線平均能量為4.4MeV，合成照射野的幾何尺寸為45cm200cm，均勻性變化2%5%，X線污染小于2%，各部位實(shí)際接受劑量的差別小于15%。（二） 劑量計(jì)算與校準(zhǔn)電子線全身照射技術(shù)病人所接受的劑量是多野照射的累積值，因此劑量的校準(zhǔn)分兩個(gè)步驟進(jìn)行。按照TSEI技術(shù)的幾何條件，電子線水平照射，使用薄窗型平行電離室，在一橢圓形固定體模中，校準(zhǔn)其表面輸出劑量（深度為0.2-0.5mm）（Dp）ploy；同樣幾何條件，模擬雙機(jī)架角多野照射技術(shù)，旋轉(zhuǎn)體模改變它相對(duì)于入射線的方法，每60一個(gè)間隔，測(cè)定劑量累積因子（multiplication factor,MF）,MF的值為2.5-3.0。則每1個(gè)治療周期，病人皮膚接受的平均劑量（Ds）ploy為：（Ds）ploy=（Dp）ployMF（三） 治療計(jì)劃中需考慮的若干問題1 劑量分布與能量