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校準原理及CF因子計算臨床劑量計算原理臨床數(shù)據(jù)采集概要基本概念復習劑量：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用到臨床劑量測量的理論依據(jù)劑量傳遞國際標準實驗室國家一級標準實驗室國家二級標準實驗室 現(xiàn)場劑量標定劑量規(guī)程：一種行業(yè)實施規(guī)范，不是絕對標準標準實驗室的校準結(jié)果：Nx意義：接收到單位照射量時的儀器讀數(shù)單位：R·Rdg-1

（倫琴每單位讀數(shù)）各個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：空氣吸收劑量校準因子標定原理及CF因子Dw=Mu·Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel 實際測量時： 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”置入水中時的擾動因子 Pcel：中心電極的空氣不完全等效

所有參數(shù)由兩個因素決定：電離室、射線質(zhì)CF因子計算原理電離室： 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時的PDD10

射線質(zhì)指數(shù)TPR20/10

CF因子計算的實現(xiàn)對于特定的電離室（材料不變），CF因子由射線質(zhì)確定CF因子計算時的Katt、Km等各因子可由TRS277報告中提供的表格通過射線質(zhì)查表得到將TRS277中各個表格合并成一個Excel文件，自動完成CF因子計算（Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel）CF因子計算表格說明計算結(jié)果僅作參考基于TRS277的劑量較準1、溫度、氣壓平衡 提前N小時將模體放入治療室2、復合修正：雙電壓法

3、有效測量點修正：0.55r4、將最終結(jié)果折算到Dmax點 單位：cGy/MU劑量校準的實施1、劑量校準工作表2、劑量校準記錄表格(附使用說明)有效測量點修正(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劑量校準實驗1、提前將儀器放到治療室2、校準前先作加速器QA機架0度、光射野一致性、鉛門位置、光距尺、“+”與準直器軸線、射線質(zhì)3、如果是用小水箱（0維水箱），把水面對齊刻度線時請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齊到水面，再下降到校準深度基本內(nèi)容TRS277校準原理及CF因子計算臨床劑量計算原理臨床數(shù)據(jù)采集介紹臨床劑量體系校準結(jié)果的表述：

SSD100、FSZ10x10、Depth10： xxxcGy/MU劑量體系：絕劑量+相對劑量

絕對劑量：輸出量校準結(jié)果 相對劑量：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)建的劑量模型相對劑量體系：計算任意條件下任意點的劑量與參考條件下參考劑量點之間的相對關(guān)系臨床劑量計算原理前提：均勻水模體、垂直入射、正方形射野、中心軸上的點思路：由校準狀態(tài)（幾何及劑量狀態(tài)）出發(fā)，應用已知定律推導出在治療條件下的劑量離軸點的劑量需要同時考慮OAR及半影的影響，一般由TPS或?qū)ｉT的計算程序?qū)崿F(xiàn)劑量計算物理量及定律-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，不同深度處的點的劑量劑量計算物理量及定律-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， 不同深度的點劑量劑量計算物理量及定律-3InverseSquareLaw：僅對于點源成立Sc：準直器散射的影響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算示例計算：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臨床劑量計算示例SSD100Depth1.5FSZ10x10時：1cGy/MUSSD93，Depth9,FSZ4x8,BlockFSZ=5,W30時： 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，就需要用治療深度處的截面大小來計算Sp基本內(nèi)容TRS277校準原理及CF因子計算臨床劑量計算原理臨床數(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的讀數(shù)，確定中心用電離室探測器測量電子線時，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)測輸出劑量率隨時間的波動（空間各點的劑量率隨時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)隨測量點的劑量率變化，要保證所有點的讀數(shù)都在控測器的測量范圍內(nèi)（尤其測量楔形板OAR時）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和空間位置誤差都會使測量結(jié)果嚴重偏低）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) 楔形野偏軸點劑量計算時，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 電離曲線標稱SSD下的PDD標準限光筒的輸出因子（dmax點測量）治療方式：標稱SSD處治療劑量計算：PDD及限光筒輸出因子小野：實際測量 vs TPS計算數(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)表格電動楔形板楔形因子的計算臨床劑量數(shù)據(jù)處理$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$表格交付使用之前必須檢查、驗算數(shù)據(jù)正確性必要時，應測