肿瘤放射物理学6

1、程品晶程品晶 （cheng-cheng-) ) 核科学技术学院核科学技术学院放射物理学放射物理学第六章第六章 高能电子束射野剂量学高能电子束射野剂量学 高能电子束应用于肿瘤的放射治疗高能电子束应用于肿瘤的放射治疗始于上世纪始于上世纪50年代初期。年代初期。 据估计约据估计约15的患者在治疗过程中的患者在治疗过程中要应用高能电子束。要应用高能电子束。 计划设计要求在给予靶区足够剂量计划设计要求在给予靶区足够剂量的同时，必须注意保护正常器官。的同时，必须注意保护正常器官。加速器加速器偏转磁铁偏转磁铁散射片散射片电子束治疗电子束治疗钨靶钨靶均整器均整器扩大和均匀射野扩大和均匀射野X射线治疗射线治疗加

2、速器治疗机产生的射线加速器治疗机产生的射线 对于医用直线加速器，经加速和偏转后对于医用直线加速器，经加速和偏转后引出的电子束，束流发散角很小，基本是单引出的电子束，束流发散角很小，基本是单能窄束，必须加以改造，才能用于临床。能窄束，必须加以改造，才能用于临床。 第一节第一节 治疗电子束的产生治疗电子束的产生改造方法主要有两种：改造方法主要有两种：利用散射箔展宽电子束。利用散射箔展宽电子束。利用电磁偏转原理展宽电子束。利用电磁偏转原理展宽电子束。方法之一：方法之一：利用散射箔展宽电子束利用散射箔展宽电子束 根据电子束易于散射的特点，将其射根据电子束易于散射的特点，将其射束展宽。所用散射箔材料的束

3、展宽。所用散射箔材料的原子序数原子序数和和厚度厚度，要依据电子束能量选择。散射箔可以有效地要依据电子束能量选择。散射箔可以有效地将电子束展宽到临床所需要的最大射野范围。将电子束展宽到临床所需要的最大射野范围。电子束通过散射箔展宽后，先经电子束通过散射箔展宽后，先经x射线治疗准射线治疗准直器，再经电子束限光筒形成治疗用射野。直器，再经电子束限光筒形成治疗用射野。 电子束经电子束经x射线准直射线准直器及电子限光筒壁时，器及电子限光筒壁时，也会也会产生散射电子产生散射电子，从，从而改变电子束的而改变电子束的角分布角分布并使其并使其能谱变宽能谱变宽，从而，从而改善改善射野均匀性，射野均匀性，使其使其剂

4、量建成区的剂量显著剂量建成区的剂量显著增加，但随限光筒到表增加，但随限光筒到表面的距离的增加而影响面的距离的增加而影响减少。减少。 将单一散射箔改用为双散将单一散射箔改用为双散射箔系统，可进一步改善电于射箔系统，可进一步改善电于束的能谱和角分布。第一散射束的能谱和角分布。第一散射箔的作用，是利用电子穿射时箔的作用，是利用电子穿射时的的多重散射多重散射，将射束展宽；第，将射束展宽；第二散射箔类似于二散射箔类似于x射线系统中射线系统中的均整器，的均整器，增加射野周边的散增加射野周边的散射线射线，使整个射线束变得均匀，使整个射线束变得均匀平坦。使用双散射箔系统，电平坦。使用双散射箔系统，电子束限光筒

5、可不再使用单一散子束限光筒可不再使用单一散射箔通常采用的封闭筒壁式结射箔通常采用的封闭筒壁式结构而改用边框式，此时边框式构而改用边框式，此时边框式限光筒仅起确定射野大小限光筒仅起确定射野大小(几几何尺寸何尺寸)的作用。的作用。 可以减少或避免因电子束穿过散射箔时可以减少或避免因电子束穿过散射箔时产生的产生的x射线污染，它采用类似电视光栅式扫射线污染，它采用类似电视光栅式扫描或螺旋式扫描的方法，描或螺旋式扫描的方法，将窄束电子打散将窄束电子打散，从，从而使电于束展宽。其特点是能谱窄，剂量跌落而使电于束展宽。其特点是能谱窄，剂量跌落的梯度更为陡峭，较低的的梯度更为陡峭，较低的x射线污染等。射线污染

6、等。方法之二：方法之二：利用电磁偏转原理展宽电子束。利用电磁偏转原理展宽电子束。第二节第二节 电子束射野剂量学电子束射野剂量学高能电子束的特点：高能电子束的特点：（1）高能电子束高能电子束具有有限的射程具有有限的射程，可以有，可以有效地避免对靶区后深部组织的照射。这是高效地避免对靶区后深部组织的照射。这是高能电子束能电子束最重要的剂量学特点最重要的剂量学特点；（3）随着电子束随着电子束限光筒到患者皮肤距离限光筒到患者皮肤距离的增的增加，射野的剂量均匀性迅速变劣、半影增宽；加，射野的剂量均匀性迅速变劣、半影增宽；（2）易于散射易于散射，皮肤剂量相对较高，且随电，皮肤剂量相对较高，且随电子子能量能

7、量的增加而增加；的增加而增加；（4）百分深度剂量随百分深度剂量随射野大小射野大小特别在射野较特别在射野较小时变化明显；小时变化明显；（5）不均匀组织不均匀组织对百分深度剂量影响显著；对百分深度剂量影响显著；（6）拉长拉长源皮距源皮距照射时，输出剂量不能准确照射时，输出剂量不能准确按平方反比定律计算；（按平方反比定律计算；（应考虑有效源皮距应考虑有效源皮距）（7）不规则射野不规则射野输出剂量的计算，仍存在问输出剂量的计算，仍存在问题。题。 基于高能电子束的上述特点，它主要用基于高能电子束的上述特点，它主要用于治疗于治疗表浅或偏心的肿瘤和浸润的淋巴结表浅或偏心的肿瘤和浸润的淋巴结。 一、中心轴百分

8、深度剂量曲线一、中心轴百分深度剂量曲线1、百分深度剂量曲线的特点、百分深度剂量曲线的特点 图图6-5示出了模体内电子束中心轴百分深示出了模体内电子束中心轴百分深度剂量的基本特性及有关参数。度剂量的基本特性及有关参数。 Ds：入射或表面剂量，以表面下：入射或表面剂量，以表面下0.5mm处的处的 剂量表示；剂量表示；Dm：最大剂量点剂量；：最大剂量点剂量；R100：最大剂量点深度；：最大剂量点深度；Dx：电子束中：电子束中x射线剂量；射线剂量；Rt（R85）：有效治疗深度，即治疗剂量规定）：有效治疗深度，即治疗剂量规定 值值(如如85Dm)处的深度；处的深度；有关参数：有关参数：R50：50Dm或

9、半峰值处的深度（或半峰值处的深度（HVD）；）；Rp：电子束的射程；：电子束的射程；Rq：百分深度剂量曲线上，：百分深度剂量曲线上，过剂量跌落最陡过剂量跌落最陡 点的切线点的切线与与Dm水平线交点的深度。水平线交点的深度。 高能电子束的百分深度剂量分布，大致高能电子束的百分深度剂量分布，大致可分为可分为四部分四部分：剂量建成区剂量建成区高剂量坪区高剂量坪区剂量跌落区剂量跌落区x射线污染区射线污染区 与高能与高能x()射线相比，高能电子束的剂量射线相比，高能电子束的剂量建成效应不明显，表现为：建成效应不明显，表现为：表面剂量高表面剂量高，一般都在，一般都在7585以上，并以上，并随能量增加而增加

10、随能量增加而增加；随着深度的增加，百分深度剂量随着深度的增加，百分深度剂量很很快达到最大点快达到最大点；然后形成然后形成高剂量高剂量“坪区坪区”。这主要是由于电子束在其运动径迹上，这主要是由于电子束在其运动径迹上，很容很容易被散射，使得单位截面上电子注量增加易被散射，使得单位截面上电子注量增加。 剂量趺落剂量趺落是临床使用高能电子束时极为重是临床使用高能电子束时极为重要的一个概念。要的一个概念。 记为，记为，G=Rp/(Rp-Rq)该值一般在该值一般在2.02.5之间。之间。用剂量梯度用剂量梯度G表示表示: 任何医用加速器产生的电子束都包含有任何医用加速器产生的电子束都包含有一定数量的一定数量

11、的X射线，从而表现为百分深度剂射线，从而表现为百分深度剂量分布曲线后部有一长长的量分布曲线后部有一长长的“拖尾拖尾”。 电子束在经过散射箔、监测电离室、电子束在经过散射箔、监测电离室、x射射线准直器和电子限光筒装置时，与这些物质线准直器和电子限光筒装置时，与这些物质相互作用，产生了相互作用，产生了X射线。射线。 对采用散射箔系统的医用直线加速器，对采用散射箔系统的医用直线加速器，x射线污染水平随电子束能量的增加而增加。射线污染水平随电子束能量的增加而增加。 （1）能量能量的影响的影响2、百分深度剂量、百分深度剂量的影响因素的影响因素 电子束百分深电子束百分深度剂量分布随电子度剂量分布随电子束能

12、量的改变有很束能量的改变有很大变化。大变化。 基本特点是：基本特点是：由于电子束易于散射，所以由于电子束易于散射，所以随着射线能量的增加，表面剂量增加，高剂量随着射线能量的增加，表面剂量增加，高剂量坪区变宽，剂量梯度减小，坪区变宽，剂量梯度减小，X射线污染增加，射线污染增加，电子束的临床剂量学优点逐渐消失。电子束的临床剂量学优点逐渐消失。 电子束能量愈低，电子束愈易于被散射，电子束能量愈低，电子束愈易于被散射，散射角愈大，剂量建成更迅速，距离更短。表散射角愈大，剂量建成更迅速，距离更短。表面剂量相对于最大剂量点剂量的比值，低能电面剂量相对于最大剂量点剂量的比值，低能电子束要小于高能电子束。子束

13、要小于高能电子束。 这一现象的最简单解释，如图这一现象的最简单解释，如图6-8所示。对所示。对于相同入射的电子注量于相同入射的电子注量(cm-2)，低能电子束的，低能电子束的剂量跌落要比高能电子束的更陡。剂量跌落要比高能电子束的更陡。 综上所述综上所述，为了充分发挥高能电子束的上，为了充分发挥高能电子束的上述特点，临床中应用的高能电子束，其能量应述特点，临床中应用的高能电子束，其能量应在在425 MeV范围。范围。 低能时，因射程较短，射野对百分深度低能时，因射程较短，射野对百分深度剂量的影响较小；剂量的影响较小； 对较高能量的电子束，因射程较长，使对较高能量的电子束，因射程较长，使用较小的照

14、射野时，相当数量的电子被散射用较小的照射野时，相当数量的电子被散射出照射野，百分深度剂量随射野的变化较大。出照射野，百分深度剂量随射野的变化较大。当照射野增大时，当照射野增大时，较浅部位中心轴较浅部位中心轴上电子的上电子的散射损失被照射野边缘的散射电子补偿逐渐散射损失被照射野边缘的散射电子补偿逐渐达到平衡，百分深度剂量不再随射野的增加达到平衡，百分深度剂量不再随射野的增加而变化。一般条件下，当照射野的直径大于而变化。一般条件下，当照射野的直径大于电子束射程的二分之一时，百分深度剂量随电子束射程的二分之一时，百分深度剂量随照射野增大而变化极微。照射野增大而变化极微。 （2）照射野照射野的影响的影

15、响（3）源皮距源皮距 的影响的影响当源皮距不同时，一些主要参数的变化规律，当源皮距不同时，一些主要参数的变化规律，主要表现为：当限光筒至皮肤表面的距离增主要表现为：当限光筒至皮肤表面的距离增加时，表面剂量降低，最大剂量深度变深，加时，表面剂量降低，最大剂量深度变深，剂量梯度变陡，剂量梯度变陡，X射线污染略有增加，而且射线污染略有增加，而且高能电子束较低能电子束变化显著。造成这高能电子束较低能电子束变化显著。造成这一现象的主要原因，是由于一现象的主要原因，是由于电子束有效源皮电子束有效源皮距的影响和电子束的散射特性距的影响和电子束的散射特性。由于电子束。由于电子束百分深度剂量随源皮距变化的这一特

16、点，要百分深度剂量随源皮距变化的这一特点，要求临床应用中，除非特殊需要，求临床应用中，除非特殊需要，应保持源皮应保持源皮距不变距不变，否则要根据实际的临床使用条件，否则要根据实际的临床使用条件，具体测量百分深度剂量有关参数的变化。具体测量百分深度剂量有关参数的变化。 高能电子束等剂量分布的显著特点为：高能电子束等剂量分布的显著特点为：随深度的增加，低值等剂量线向外侧扩张，随深度的增加，低值等剂量线向外侧扩张，高值等剂量线向内侧收缩，并随电子束能量高值等剂量线向内侧收缩，并随电子束能量而变化。而变化。 二、电子束的等剂量分布二、电子束的等剂量分布 特别是特别是能量能量大于大于7MeV以上时，后一

17、种以上时，后一种情况更为突出。情况更为突出。 除能量的影除能量的影响外，响外，照射野大照射野大小小也对高值等剂也对高值等剂量线的形状有所量线的形状有所影响。右图中，影响。右图中，其其90等剂量线等剂量线的底部形状，由的底部形状，由弧形逐渐变得平弧形逐渐变得平直。直。 造成原因：造成原因：主要是主要是电子束易电子束易于散射的特点于散射的特点。 选取一个特定平面用于定义和描述电子束照选取一个特定平面用于定义和描述电子束照射野均匀性、平坦度和半影。射野均匀性、平坦度和半影。三、电子束射野均匀性及半影三、电子束射野均匀性及半影8512R通过通过 深度与射野中心轴垂直的平面。深度与射野中心轴垂直的平面。

18、 电子束射野电子束射野均匀性均匀性表示：表示：均匀性指数均匀性指数90/50U 100cm2以上的照射野，此比值应大于以上的照射野，此比值应大于0.70，即沿射野边和对角线方向即沿射野边和对角线方向90，50等剂量线等剂量线的边长之比的边长之比L90L500.85，同时必须避免在该，同时必须避免在该平面内出现平面内出现峰值剂量峰值剂量超过中心剂量的超过中心剂量的3的剂量的剂量“热点热点”，它所包括的面积的直径应小于，它所包括的面积的直径应小于2cm。（ICRU建议）建议）（面积之比）（面积之比）P80/20 (由特定平面内由特定平面内80与与20等剂量曲线等剂量曲线之间的距离确定。之间的距离确

19、定。)一般条件下，当限光筒到表面距离在一般条件下，当限光筒到表面距离在5 cm以以内，能量低于内，能量低于10MeV的电子束，半影约为的电子束，半影约为1012mm；能量为；能量为1020MeV的电子束，的电子束，半影约为半影约为810mm；而当限光筒到表面距离；而当限光筒到表面距离超过超过10cm时，半影可能会超过时，半影可能会超过15mm。 电子束的电子束的物理半影物理半影四、电子束的四、电子束的“虚源虚源”及有效源皮距及有效源皮距 “虚源虚源”：加：加速管中一窄束加速速管中一窄束加速的电子束，经偏转的电子束，经偏转穿过出射窗、散射穿过出射窗、散射箔、监测测电离室、箔、监测测电离室、限束系

20、统等而扩展限束系统等而扩展成一宽束电子束，成一宽束电子束，好像从某一位置好像从某一位置(或或点点)发射出来，此位发射出来，此位置置(或点或点)称为电子称为电子束的束的“虚源虚源”位置。位置。 影响虚源位置的因素很多，对同一能量的影响虚源位置的因素很多，对同一能量的电子束，射野大小亦会影响它的位置。因此，电子束，射野大小亦会影响它的位置。因此，不能用虚源到表面的距离去准确校正延长源不能用虚源到表面的距离去准确校正延长源皮距后输出剂量的变化。实际临床上，用的皮距后输出剂量的变化。实际临床上，用的是是电子束有效源皮距电子束有效源皮距来准确校正。来准确校正。 将电离室放置于水模体中射野中心轴上将电离室

21、放置于水模体中射野中心轴上量大剂量点深度量大剂量点深度dm。 首先，使电子束限光筒接触水表面，测首先，使电子束限光筒接触水表面，测得电离室读数得电离室读数I0， 然后，不断改变限光筒与水表面之间的然后，不断改变限光筒与水表面之间的空气间隙空气间隙g，至约，至约20cm，得到相对不同空气，得到相对不同空气间隙间隙g的一组数据的一组数据Ig，测量电子束有效源皮距的测量电子束有效源皮距的方法方法：如果电子束的输出剂量率随源皮距的变化循如果电子束的输出剂量率随源皮距的变化循平方反比定律，则有：平方反比定律，则有： 01gmIgIfd20mgmIfdgIfd或或 由由 相对于相对于g可作一直线，则可作一

22、直线，则有效源皮距有效源皮距f等于：等于： 0gII1mfd直线斜率1mfd直线斜率 电子束电子束有有效源皮距效源皮距随随辐射能量和辐射能量和射野大小而射野大小而变化。这一变化。这一变化是由于变化是由于不同能量和不同能量和照射野条件照射野条件下，下，电子束电子束散射不同的散射不同的缘故缘故。高能电子束，其剂量分布高能电子束，其剂量分布特点特点如下：如下：小结：小结：（1）从皮肤表面到一定的深度，剂量高且分从皮肤表面到一定的深度，剂量高且分布比较均匀，随着能量增加，此深度也不断增布比较均匀，随着能量增加，此深度也不断增加。表面剂量大小依能量不同而不同：加。表面剂量大小依能量不同而不同：能量低，能

23、量低，表面剂量低；能量高，表面剂量高表面剂量低；能量高，表面剂量高。 如如7MeV，表面剂量为，表面剂量为85；18MeV，表面，表面剂量为剂量为98。因而不能保护皮肤。因而不能保护皮肤。（2）在一定的深度之后，剂量突然下降。如在一定的深度之后，剂量突然下降。如果临床医生将病变选在果临床医生将病变选在80区域内，则病变后区域内，则病变后正常组织的受量极小。但是随着能量不断增加，正常组织的受量极小。但是随着能量不断增加，此特点逐渐消失，对此特点逐渐消失，对45MeV电子束，此特点几电子束，此特点几乎全部失去。因此，电子加速器的电子能量选乎全部失去。因此，电子加速器的电子能量选得过高是没有实际意义

24、的，一般最有用的电子得过高是没有实际意义的，一般最有用的电子能量选在能量选在25MeV以内。以内。（3）不同的照射野对百分深度剂量有影响：不同的照射野对百分深度剂量有影响：低能时，射野影响较小；高能时，射野影响很低能时，射野影响较小；高能时，射野影响很大，即射野增大，深度剂量增加。大，即射野增大，深度剂量增加。（4）其等剂量分布曲线的特点：随深度的增其等剂量分布曲线的特点：随深度的增加，低值等剂量线向外侧扩张，高值等剂量线加，低值等剂量线向外侧扩张，高值等剂量线向内侧收缩，并随电子束能量、射野而变化。向内侧收缩，并随电子束能量、射野而变化。 对于对于大射野大射野，曲线中心部分与入射表面平，曲线

25、中心部分与入射表面平行，不论入射面是平的还是弯曲的。这一点对行，不论入射面是平的还是弯曲的。这一点对临床医生考虑不规则表面入射时，很有好处。临床医生考虑不规则表面入射时，很有好处。临床应用时应注意临床应用时应注意两个两个问题：问题：第三节第三节 电子束治疗的计划设计电子束治疗的计划设计 （1）照射时应尽量保持射野中心轴垂直照射时应尽量保持射野中心轴垂直于入射表面，并保持限光筒端面至皮肤的正确于入射表面，并保持限光筒端面至皮肤的正确距离。距离。 这是由于电子束的等剂量分布曲线极易这是由于电子束的等剂量分布曲线极易受到诸如人体曲面、斜入射和空气间隙的影响。受到诸如人体曲面、斜入射和空气间隙的影响。

26、 （2）一些重要剂量学参数，必须进行实一些重要剂量学参数，必须进行实际测量，得到针对所使用的机器类型和具体际测量，得到针对所使用的机器类型和具体照射条件下的实验数值，为临床作计划设计照射条件下的实验数值，为临床作计划设计时提供参考。时提供参考。 百分深度剂量百分深度剂量、输出剂量输出剂量等，会随照射等，会随照射条件的改变发生较大的变化，这些变化虽然条件的改变发生较大的变化，这些变化虽然可以采用数学的方法进行校正，但必须进行可以采用数学的方法进行校正，但必须进行实际测量。实际测量。 不同能量的电子束具有不同的有效治疗不同能量的电子束具有不同的有效治疗深度。临床用它来治疗表浅的、偏体位一侧深度。临

27、床用它来治疗表浅的、偏体位一侧的病变时，具有高能的病变时，具有高能X()射线所不能及的突射线所不能及的突出优点：出优点：单野照射，靶区剂量均匀，靶区后单野照射，靶区剂量均匀，靶区后正常组织和器官剂量很小。正常组织和器官剂量很小。一、一、能量和照射野的选择能量和照射野的选择 电子束的有效治疗深度电子束的有效治疗深度(cm)约等于约等于1314电子束的能量电子束的能量(MeV)。 如果靶区后部的正常组织的耐受剂量较高，如果靶区后部的正常组织的耐受剂量较高，可以可以90等剂量线包括靶区来选择射线能量；等剂量线包括靶区来选择射线能量；如果耐受剂量低，可以如果耐受剂量低，可以80(甚至甚至70左右左右)

28、等等剂量线来选择射线能量。剂量线来选择射线能量。（乳腺癌的术后治疗）（乳腺癌的术后治疗） 临床中，一般应根据临床中，一般应根据靶区深度，靶区剂靶区深度，靶区剂量的最小值及危及器官可接受的耐受剂量量的最小值及危及器官可接受的耐受剂量等等因素综合考虑。因素综合考虑。照射野大小的选择原则：照射野大小的选择原则：确保特定的等剂量确保特定的等剂量曲线完全包围靶区。曲线完全包围靶区。电子束高值等剂量曲线，随深度增加而内收，电子束高值等剂量曲线，随深度增加而内收，在小野时此现象尤为突出因此，表面位置在小野时此现象尤为突出因此，表面位置的照射野，应按靶区的最大横径而适当扩大。的照射野，应按靶区的最大横径而适当

29、扩大。根据根据L90L500.85的规定，所选电子束射野的规定，所选电子束射野应至少等于或大于靶区横径的应至少等于或大于靶区横径的1.18倍。并在倍。并在此基础上，根据靶区最深部分的宽度的情况此基础上，根据靶区最深部分的宽度的情况将射野再放将射野再放0.51.0cm。 电子束治疗经常遇到的一个问题是，由电子束治疗经常遇到的一个问题是，由于患者治疗部位于患者治疗部位皮肤表面的弯曲皮肤表面的弯曲，或，或由于摆位由于摆位条件的限制条件的限制，致使电子束，致使电子束限光筒的端面不能很限光筒的端面不能很好平行和接触于皮肤表面好平行和接触于皮肤表面，引起，引起空气间隙空气间隙和形和形成成电子束的斜入射电子

30、束的斜入射，导致电子束等剂量分布曲，导致电子束等剂量分布曲线的畸变。线的畸变。二、电子束的斜入射校正二、电子束的斜入射校正校正方法：校正方法：电子束斜入射校正几何参数示意图电子束斜入射校正几何参数示意图20(,)(,)( ,)fdD fg dDf dOFdfgd斜入射校正因子：斜入射校正因子：表示射线束斜入射与垂直入表示射线束斜入射与垂直入射的剂量比值。其值可查表（表射的剂量比值。其值可查表（表61）。）。校正公式：校正公式：斜入射校正因子斜入射校正因子 利 用 电 子 束利 用 电 子 束的的笔形束模型笔形束模型，可以对电子束斜可以对电子束斜入射进行较为入射进行较为精精确的校正确的校正。 右

31、 图 给 出 了右 图 给 出 了12MeV电子束照电子束照射圆柱形固体模射圆柱形固体模体时，计算的剂体时，计算的剂量分布与测量的量分布与测量的剂量分布的比较。剂量分布的比较。电子束斜入射对剂量分布的影响电子束斜入射对剂量分布的影响虚线为计算值虚线为计算值 实线为胶片法测量值实线为胶片法测量值电子束在不均匀性组织如骨、肺和气腔中，电子束在不均匀性组织如骨、肺和气腔中，其剂量分布会发生显著变化，应对其校正。其剂量分布会发生显著变化，应对其校正。校正方法：校正方法：等效厚度系数法等效厚度系数法(CET法法)。如果计算位于厚度为如果计算位于厚度为Z的不均匀性组织后的的不均匀性组织后的某一点深度某一点

32、深度d处的剂量，应先计算该点的等效处的剂量，应先计算该点的等效深度深度deff ：三、组织不均匀性校正三、组织不均匀性校正(1) deff=dZCETZ = dZ（CET1)CET由不均匀组织对水的相对电子密度求得。由不均匀组织对水的相对电子密度求得。然后，经平方反比然后，经平方反比 定律定律 校正，可得到该点剂校正，可得到该点剂量。量。CET值的范围值的范围：l.ll.l(疏松骨疏松骨)1.651.65(致密骨致密骨)。肺组织，平均约为肺组织，平均约为0.5，并依赖于在肺组织中，并依赖于在肺组织中的深度。的深度。20( ,)( , )effefffdD f dDf dfdf：有效源皮距：有效

33、源皮距(2)电子束照射胸壁，不作肺修正和用笔形束模型电子束照射胸壁，不作肺修正和用笔形束模型作肺修正时的剂量分布情况。作肺修正时的剂量分布情况。 校正不均匀组织对剂量分布的影响的较校正不均匀组织对剂量分布的影响的较精确的计算方法是，使用以精确的计算方法是，使用以多级散射理论为多级散射理论为基础的计算模型基础的计算模型，如，如笔形束模型笔形束模型等。等。 电子束的补偿技术用于：电子束的补偿技术用于： 补偿人体不规则的外轮廓；补偿人体不规则的外轮廓； 减弱电子束的穿透能力；减弱电子束的穿透能力； 提高皮肤剂量。提高皮肤剂量。四、电子束的补偿技术四、电子束的补偿技术胸壁照射的示例：不加补偿时，肺前缘

34、的剂胸壁照射的示例：不加补偿时，肺前缘的剂量较高量较高(80)，并有一高剂量区，并有一高剂量区(139)；沿胸；沿胸壁填加补偿材料，并有意增加高剂量区位置处壁填加补偿材料，并有意增加高剂量区位置处补偿材料的厚度，既降低了肺前缘的受量，又补偿材料的厚度，既降低了肺前缘的受量，又减弱了高剂量区的剂量。减弱了高剂量区的剂量。 图图629 电子束照射胸壁的剂量分布电子束照射胸壁的剂量分布未加补偿材料未加补偿材料填加补偿材料填加补偿材料 临床常用的补偿材料有临床常用的补偿材料有石蜡、聚苯乙烯和石蜡、聚苯乙烯和有机玻璃有机玻璃。 石蜡易于成形，能很紧密地敷贴于人体表石蜡易于成形，能很紧密地敷贴于人体表面，

35、避免或减少补偿材料与皮肤间的空气间隙，面，避免或减少补偿材料与皮肤间的空气间隙，常被用作类似胸壁照射时的补偿材料。常被用作类似胸壁照射时的补偿材料。 聚苯乙烯和有机玻璃可制成不同厚度的平聚苯乙烯和有机玻璃可制成不同厚度的平板，在一些特殊照射技术中，如电子束全身皮板，在一些特殊照射技术中，如电子束全身皮肤照射，用它作电子束能量的衰减材料时，因肤照射，用它作电子束能量的衰减材料时，因其有效原子序数较低，不会增加因轫致辐射产其有效原子序数较低，不会增加因轫致辐射产生的生的x射线成分。射线成分。 对一些特殊部位的病变的照射，如对一些特殊部位的病变的照射，如全脑全脑全脊髓照射中的脊髓野全脊髓照射中的脊髓

36、野，乳腺癌术后的胸壁照乳腺癌术后的胸壁照射野射野等，因单一电子束射野不可能包括整个靶等，因单一电子束射野不可能包括整个靶区，需要采用多个相邻野衔接构成大野进行照区，需要采用多个相邻野衔接构成大野进行照射，必须恰当处理，避免靶区内超、欠剂量的射，必须恰当处理，避免靶区内超、欠剂量的发生。发生。五、电子束照射野的衔接技术五、电子束照射野的衔接技术 根据射线束宽度随深度变化的特点，在皮根据射线束宽度随深度变化的特点，在皮肤表面相邻野之间，或留有一定的间隙，或肤表面相邻野之间，或留有一定的间隙，或使两野共线，最终使两野共线，最终使其使其50等剂量曲线在所等剂量曲线在所需深度相交，形成较好的剂量分布需深

37、度相交，形成较好的剂量分布。 具体采取何种方式衔接，要具体采取何种方式衔接，要依据依据所使用的所使用的电子能量的电子射野的电子能量的电子射野的等剂量分布情况等剂量分布情况 下图给出了下图给出了7MeV和和16MeV电子束两野衔电子束两野衔接或重叠、或共线、或间隔时，等剂量曲线接或重叠、或共线、或间隔时，等剂量曲线分布的情况。分布的情况。 （一）电子束照射野衔接的基本原则（一）电子束照射野衔接的基本原则 注意：注意：用于确定相邻射野衔接方式的等用于确定相邻射野衔接方式的等剂量曲线，一般是在均匀模体内测得的。剂量曲线，一般是在均匀模体内测得的。 但在实际使用过程中，由于患者曲面及体但在实际使用过程

38、中，由于患者曲面及体内组织的影响，剂量分布会因人而异，内组织的影响，剂量分布会因人而异，所以在所以在整个治疗过程中，经常变换其衔接位置，以避整个治疗过程中，经常变换其衔接位置，以避免固定位置衔接造成过高或过低的剂量。免固定位置衔接造成过高或过低的剂量。 临床中，特别是在临床中，特别是在头颈部肿瘤头颈部肿瘤的治疗时，的治疗时，会遇到这种衔接问题。采用的方法一般采用会遇到这种衔接问题。采用的方法一般采用两照射野在皮肤表面两照射野在皮肤表面共线相交共线相交。这会使得。这会使得X（）射线照射野一侧出现剂量热点，电子）射线照射野一侧出现剂量热点，电子束一侧出现剂量冷点。其原因是由于电子束束一侧出现剂量冷

39、点。其原因是由于电子束照射野产生的照射野产生的侧向散射侧向散射。剂最的冷、热点还。剂最的冷、热点还同时受到电子束源皮距的影响，源皮距延长，同时受到电子束源皮距的影响，源皮距延长，空气间隙的增加，使得电子束等剂量曲线变空气间隙的增加，使得电子束等剂量曲线变得较标称条件下的更加弯曲，冷，热点剂量得较标称条件下的更加弯曲，冷，热点剂量区域变宽。区域变宽。 （二）电子束和（二）电子束和X（）射线照射野的衔接）射线照射野的衔接9MeV电子束电子束和和6MVx射线射线照射照射野在皮肤表面野在皮肤表面共线衔接时的共线衔接时的剂量分布。剂量分布。电子束为标称源皮距照射电子束为标称源皮距照射电子束源皮距延长至电

40、子束源皮距延长至120cm（三）楔形板在照射野衔接中的作用（三）楔形板在照射野衔接中的作用 靶区范围较大，治疗深度不同时，在两个照靶区范围较大，治疗深度不同时，在两个照射野相邻的边缘，放置用射野相邻的边缘，放置用聚苯乙烯等组织替代聚苯乙烯等组织替代材料材料制成的制成的楔形板，改变射野边缘的剂量分布楔形板，改变射野边缘的剂量分布，使包括衔接部位的整个靶区的剂量分布均匀。使包括衔接部位的整个靶区的剂量分布均匀。 图图632 利用聚苯乙烯楔形板改善照射野边缘的剂量分布，以实现照射野的衔接利用聚苯乙烯楔形板改善照射野边缘的剂量分布，以实现照射野的衔接总结：总结： 决定相邻照射野是否共线或留有间隙，决定

41、相邻照射野是否共线或留有间隙，前前提是使靶区剂量分布尽量均匀。提是使靶区剂量分布尽量均匀。由于电子束由于电子束治疗的肿瘤大多位于表浅部位，治疗的深度治疗的肿瘤大多位于表浅部位，治疗的深度较浅，同时在治疗区域内往往没有重要的敏较浅，同时在治疗区域内往往没有重要的敏感器官存在，因此，在注意了可能会出现的感器官存在，因此，在注意了可能会出现的剂量热点的位置、范围后，如若临床可以接剂量热点的位置、范围后，如若临床可以接受，则电子束的相邻照射野（包括与受，则电子束的相邻照射野（包括与X（）射线照射野相邻），就可在皮肤表面射线照射野相邻），就可在皮肤表面共线共线衔衔接。接。 临床应用中，为临床应用中，为适

42、合靶区的形状适合靶区的形状并并保护周保护周围的正常组织围的正常组织，一般用附加铅块改变限光筒，一般用附加铅块改变限光筒的标准照射野为不规则野。的标准照射野为不规则野。 附加铅块可固定在限光筒的末端，也可直附加铅块可固定在限光筒的末端，也可直接放在患者体表被遮挡位置。接放在患者体表被遮挡位置。六、电子束照射野的挡铅技术六、电子束照射野的挡铅技术 从不同能量电子束在铅介质中的衰减情从不同能量电子束在铅介质中的衰减情况，可以看出，况，可以看出，铅厚度的微小变化，都会对铅厚度的微小变化，都会对电子束的剂量有很大的影响电子束的剂量有很大的影响。 如果挡铅厚度过薄，因其散射增加的部如果挡铅厚度过薄，因其散

43、射增加的部分可能会大于衰减的部分，使得剂量不仅不分可能会大于衰减的部分，使得剂量不仅不会减少，反而会有所增加。会减少，反而会有所增加。 （一）挡铅厚度的确定（一）挡铅厚度的确定 一般情况下，一般情况下，挡铅厚度应略大于所需要的挡铅厚度应略大于所需要的最小铅厚度值。最小铅厚度值。但在有些情况下，特别在射野但在有些情况下，特别在射野内遮挡时，如照射眼睑部位的肿瘤，为保护晶内遮挡时，如照射眼睑部位的肿瘤，为保护晶体，铅挡过厚使用起来不方便，而取最小铅厚体，铅挡过厚使用起来不方便，而取最小铅厚度值的临界值。度值的临界值。 挡铅厚度的正确选择，要挡铅厚度的正确选择，要依据不同能量的依据不同能量的电子束在

44、挡铅材料中的穿射曲线电子束在挡铅材料中的穿射曲线来进行。穿来进行。穿射曲线的测量，一般采用平行板电离室在射曲线的测量，一般采用平行板电离室在固体模体内进行由于穿射剂量的最大贡献固体模体内进行由于穿射剂量的最大贡献主要发生在表浅部位，主要发生在表浅部位， 因此测量深度不应超因此测量深度不应超过过5mm。另外，测量应在宽束条件下，以适。另外，测量应在宽束条件下，以适应临床使用的所有照射野。应临床使用的所有照射野。最低的铅挡厚度最低的铅挡厚度(以以mm为单位为单位)应是电应是电子束能量子束能量(以以MeV为为单位单位)数值的二分之数值的二分之一。同时从安全考一。同时从安全考虑，可将铅挡厚度虑，可将铅

45、挡厚度再增加再增加l mm。完全阻止不同能量电子束所需的挡铅厚度完全阻止不同能量电子束所需的挡铅厚度不同不同型号型号的加的加速器速器用电子束治疗某用电子束治疗某些部位的病变，如些部位的病变，如嘴唇嘴唇、耳翼耳翼等，常等，常需要用内遮挡以保需要用内遮挡以保护正常组织。护正常组织。在挡铅和组织接在挡铅和组织接触的界面处产生电触的界面处产生电子束的子束的反向散射反向散射，使其界面处的剂量使其界面处的剂量大约增加大约增加3070。（二）电子束的（二）电子束的内遮挡内遮挡定义为定义为组织组织遮挡界面处的剂量遮挡界面处的剂量与与均匀组织均匀组织中同一位置剂量中同一位置剂量之比。经验公式为：之比。经验公式为：0.051 0.735ZEEBFe 电子反向散射因子电子反向散射因子EBF(electron backscatter factor，EBF)表示电子束反向散射的强弱表示电子束反向散射的强弱不同能量和遮挡介质的电子反向散射因子情况：不同能量和遮挡介质的电子反向散射因子情况：（1）随遮挡介质的有效原子序数随遮挡介质的有效原子序数z的增高而的增高而增大；增大；（2）随界面处电子平均能量的增加而减小。随界面处电子平均能量的增加而减小。临床上为消弱电子反向散射的