加速器基本劑量系統(tǒng)

加速器基本劑量系統(tǒng)基于IAEA-TRS277基本內(nèi)容TRS277校準(zhǔn)原理及CF因子計(jì)算臨床劑量計(jì)算原理臨床數(shù)據(jù)采集概要基本概念復(fù)習(xí)劑量：能量（傳遞給單位質(zhì)量的介質(zhì)）能量淀積的兩種典型效果：電離與升溫劑量測(cè)量：自由空氣電離室與量熱法Bragg-gray理論：將自由空氣電離室原理應(yīng)用到臨床劑量測(cè)量的理論依據(jù)劑量傳遞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室 現(xiàn)場(chǎng)劑量標(biāo)定劑量規(guī)程：一種行業(yè)實(shí)施規(guī)范，不是絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)結(jié)果：Nx意義：接收到單位照射量時(shí)的儀器讀數(shù)單位：R·Rdg-1

（倫琴每單位讀數(shù)）各個(gè)量程不同空氣吸收劑量空氣吸收劑量（理論）： Da(cGy) =0.876

(cGy/R)·X(R) P44式(3-13)空氣吸收劑量（實(shí)際）： Da,c =Mc·Nx·(W/e)·Katt·Km=Mc·ND

P75式(3-46、50)ND：空氣吸收劑量因子（電離室結(jié)構(gòu)及室壁材料的效果）水中的吸收劑量 電離室空氣等效 （建成、室壁、氣腔、中心電極）

將電離室放到水中，等于在水中放一個(gè)空氣腔，氣腔電離量 => 氣腔劑量 => 水劑量Dw=Mu·Nx·(W/e)·Katt·Km(Sw/Sa)u·Pu·Pcel=Mu·ND·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel

——P77式(3-53)ND：空氣吸收劑量校準(zhǔn)因子標(biāo)定原理及CF因子Dw=Mu·Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel 實(shí)際測(cè)量時(shí)： Dw=Mu·

CF

定義：

CF=

Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·PcelCF因子的影響因素CF=Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel Katt：室壁材料的空氣不完全等效 Km：室壁材料的吸收及散射 (Sw/Sa)：射線質(zhì)空氣與水的阻止本領(lǐng)比 Pu：“氣腔”置入水中時(shí)的擾動(dòng)因子 Pcel：中心電極的空氣不完全等效

所有參數(shù)由兩個(gè)因素決定：電離室、射線質(zhì)CF因子計(jì)算原理電離室： 建成帽及室壁：石墨、PAMM等 中心電極：鋁射線質(zhì)： 由PDD或TPR參數(shù)表征

SSD100FSZ10x10時(shí)的PDD10

射線質(zhì)指數(shù)TPR20/10

CF因子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)對(duì)于特定的電離室（材料不變），CF因子由射線質(zhì)確定CF因子計(jì)算時(shí)的Katt、Km等各因子可由TRS277報(bào)告中提供的表格通過(guò)射線質(zhì)查表得到將TRS277中各個(gè)表格合并成一個(gè)Excel文件，自動(dòng)完成CF因子計(jì)算（Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel）CF因子計(jì)算表格說(shuō)明計(jì)算結(jié)果僅作參考基于TRS277的劑量較準(zhǔn)1、溫度、氣壓平衡 提前N小時(shí)將模體放入治療室2、復(fù)合修正：雙電壓法

3、有效測(cè)量點(diǎn)修正：0.55r4、將最終結(jié)果折算到Dmax點(diǎn) 單位：cGy/MU劑量校準(zhǔn)的實(shí)施1、劑量校準(zhǔn)工作表2、劑量校準(zhǔn)記錄表格(附使用說(shuō)明)有效測(cè)量點(diǎn)修正(Peff)，電離室氣腔半徑相關(guān) 0.5r,0.75r,0.6r?=>0.55r (TRS381) 0.55*(0.625/2)=0.172cm劑量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)1、提前將儀器放到治療室2、校準(zhǔn)前先作加速器QA機(jī)架0度、光射野一致性、鉛門位置、光距尺、“+”與準(zhǔn)直器軸線、射線質(zhì)3、如果是用小水箱（0維水箱），把水面對(duì)齊刻度線時(shí)請(qǐng)注意表面張力的影響4、如果用一維水箱，一般是先將電離室對(duì)齊到水面，再下降到校準(zhǔn)深度基本內(nèi)容TRS277校準(zhǔn)原理及CF因子計(jì)算臨床劑量計(jì)算原理臨床數(shù)據(jù)采集介紹臨床劑量體系校準(zhǔn)結(jié)果的表述：

SSD100、FSZ10x10、Depth10： xxxcGy/MU劑量體系：絕劑量+相對(duì)劑量

絕對(duì)劑量：輸出量校準(zhǔn)結(jié)果 相對(duì)劑量：PDD、OAR、輸出因子、透射（穿射）因 子等，或者是由這些測(cè)量參數(shù)構(gòu)建的劑量模型相對(duì)劑量體系：計(jì)算任意條件下任意點(diǎn)的劑量與參考條件下參考劑量點(diǎn)之間的相對(duì)關(guān)系臨床劑量計(jì)算原理前提：均勻水模體、垂直入射、正方形射野、中心軸上的點(diǎn)思路：由校準(zhǔn)狀態(tài)（幾何及劑量狀態(tài)）出發(fā)，應(yīng)用已知定律推導(dǎo)出在治療條件下的劑量離軸點(diǎn)的劑量需要同時(shí)考慮OAR及半影的影響，一般由TPS或?qū)ｉT的計(jì)算程序?qū)崿F(xiàn)劑量計(jì)算物理量及定律-1PDD：在SSD=SAD條件 測(cè)量： 測(cè)量探頭沿Z軸自下而上 PDDz=Dz/Dm 物理意義：聯(lián)系相同SSD，不同深度處的點(diǎn)的劑量劑量計(jì)算物理量及定律-2TPR（TMR）：與SSD無(wú)關(guān)（一定范圍內(nèi)成立） 參考模體固定 固定水箱位置及測(cè)量探頭 往水箱注水以改變深度 深度Z處的劑量為Dz TPR(z)=Dz/Dref物理意義：聯(lián)系相同SPD， 不同深度的點(diǎn)劑量劑量計(jì)算物理量及定律-3InverseSquareLaw：僅對(duì)于點(diǎn)源成立Sc：準(zhǔn)直器散射的影響Sp：參考深度處，模體散射的影響TrayFactor(Tf)：擋塊托架衰減的效果WedgeFactor(Wf)：楔形板衰減的效果臨床劑量計(jì)算示例計(jì)算：SSD93，Depth9，F(xiàn)SZ4x8， BlockFSZ=5，W30,Dt=120

0、SSD100Depth1.5FSZ10x10:1cGy/MU 1、FSZ:10->6.4，Sc=0.968 2、BlockFSZ=5，照射面積10->5： Tf=0.946 Sp（5）=0.977 臨床劑量計(jì)算示例

3、SSD：100->93 =>SPD:101.5->94.5 ∴invsq1=1.154 4、Depth:1.5->9 =>SPD:94.5->101 ∴invsq2=0.875 ∴TMR(FSZ6.4,Depth9)= 0.972

5、W30: Wf=0.544臨床劑量計(jì)算示例SSD100Depth1.5FSZ10x10時(shí)：1cGy/MUSSD93，Depth9,FSZ4x8,BlockFSZ=5,W30時(shí)： 1cGy/MU*Sc*Sp*Tf*invsq1*invsq2*TMR*Wf =0.4777cGy/MU∴120cGy/(0.4777cGy/MU)=251.2MU關(guān)于模體散射Sp：由治療深度處的實(shí)際照射截面大小決定的模體散射效果以上例子中，擋塊野FSZ5，一般是指照射截面在SAD處投影是5，那么在治療深度處是：5*((93+9)/100)=5.1SSD+Depth與SAD相差較大時(shí)，就需要用治療深度處的截面大小來(lái)計(jì)算Sp基本內(nèi)容TRS277校準(zhǔn)原理及CF因子計(jì)算臨床劑量計(jì)算原理臨床數(shù)據(jù)采集介紹臨床需要的劑量數(shù)據(jù)一般測(cè)量條件：SSD=SAD設(shè)備：水箱（一、二、三維）數(shù)據(jù)種類：PDD（OAR）、Scp、Sc、Wf、TfScp&Sc=>SpPDD&Sp=>TMR(TPR)Wf：不同楔形角度，不同射野數(shù)據(jù)采集的提示測(cè)量前需要對(duì)加速器作較全面的QA楔形因子深度依賴性，盡量在接近于臨床所用深度處測(cè)量電離室長(zhǎng)軸垂直于楔形方向測(cè)量楔形板反向時(shí)的讀數(shù)，確定中心用電離室探測(cè)器測(cè)量電子線時(shí)，得到電離曲線而非劑量曲線掃描數(shù)據(jù)測(cè)量PDD、OAR、Profile等實(shí)質(zhì)：測(cè)量輸出劑量率隨空間的變化參考探頭：監(jiān)測(cè)輸出劑量率隨時(shí)間的波動(dòng)（空間各點(diǎn)的劑量率隨時(shí)間的變化都是一樣的）原理：通過(guò)測(cè)量探頭與參考探頭的劑量率比值測(cè)量探頭讀數(shù)隨測(cè)量點(diǎn)的劑量率變化，要保證所有點(diǎn)的讀數(shù)都在控測(cè)器的測(cè)量范圍內(nèi)（尤其測(cè)量楔形板OAR時(shí)）輸出因子的測(cè)量Scp在參考深度處測(cè)量（dref->TPR, dm->TMR）采用靈敏體積合適的探測(cè)器準(zhǔn)確測(cè)量最小野的數(shù)據(jù)由于側(cè)向散射失衡，劑量從中心開(kāi)始就迅速跌落，探測(cè)器的體積平均效應(yīng)和空間位置誤差都會(huì)使測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重偏低）散射因子的測(cè)量Sc在空氣中測(cè)量合適的建成帽可以是高密度的材料制成，但最好是水等效材料（散射效果）射野邊長(zhǎng)>建成帽直徑如果建成帽直徑較大，可以放在離等中心較遠(yuǎn)的地方測(cè)量Sp=Scp/Sc臨床劑量數(shù)據(jù)處理-1PDD表格：直接由掃描數(shù)據(jù)取樣（步長(zhǎng)<1cm)TMR表格：通過(guò)水箱軟件計(jì)算

或者：TMR(d,FSZd)=PDD(d,FSZ,f)·((f+d)/(f+dm))2

·Sp(FSZm)/Sp(FSZd)

P171式(5-35)臨床劑量數(shù)據(jù)處理-2楔形因子：直接測(cè)量得到托架因子：直接測(cè)量得到Tf及Wf的測(cè)量：CAX中心軸線上，接近于臨床常用的深度(如10cm) 楔形野偏軸點(diǎn)劑量計(jì)算時(shí)，Wf不再可用（需要配合OAR等數(shù)據(jù)）PDD到TMR的轉(zhuǎn)換PDDy=Dy/DxTMRy=Dy’/Dx =PDDy*Dy’/Dy Dy’<->Dy： SPD：平方反比因子 模體面積：Sp電子線相關(guān)問(wèn)題劑量曲線 vs 電離曲線標(biāo)稱SSD下的PDD標(biāo)準(zhǔn)限光筒的輸出因子（dmax點(diǎn)測(cè)量）治療方式：標(biāo)稱SSD處治療劑量計(jì)算：PDD及限光筒輸出因子小野：實(shí)際測(cè)量 vs TPS計(jì)算數(shù)據(jù)表格電子線臨床數(shù)據(jù)表格X線臨臨床數(shù)據(jù)表格電動(dòng)楔形板楔形因子的計(jì)算臨床劑量數(shù)據(jù)處理$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$表格交付使用之前必須檢查、驗(yàn)算數(shù)據(jù)正確性必要時(shí)，應(yīng)測(cè)