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)用到臨床劑量測量的理論依據(jù)劑量傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室 現(xiàn)場劑量標(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(附使用說明)有效測量點(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 測量： 測量探頭沿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無關(guān)（一定范圍內(nèi)成立） 參考模體固定 固定水箱位置及測量探頭 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量電離室長軸垂直于楔形方向測量楔形板反向時(shí)的讀數(shù)，確定中心用電離室探測器測量電子線時(shí)，得到電離曲線而非劑量曲線掃描數(shù)據(jù)測量PDD、OAR、Profile等實(shí)質(zhì)：測量輸出劑量率隨空間的變化參考探頭：監(jiān)測輸出劑量率隨時(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：通過測量探頭與參考探頭的劑量率比值測量探頭讀數(shù)隨測量點(diǎn)的劑量率變化，要保證所有點(diǎn)的讀數(shù)都在控測器的測量范圍內(nèi)（尤其測量楔形板OAR時(shí)）輸出因子的測量Scp在參考深度處測量（dref->TPR, dm->TMR）采用靈敏體積合適的探測器準(zhǔn)確測量最小野的數(shù)據(jù)由于側(cè)向散射失衡，劑量從中心開始就迅速跌落，探測器的體積平均效應(yīng)和空間位置誤差都會(huì)使測量結(jié)果嚴(yán)重偏低）散射因子的測量Sc在空氣中測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>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<1cm)TMR表格：通過水箱軟件計(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：直接測量得到托架因子：直接測量得到Tf及Wf的測量：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