加速器基本剂量系统

加速器基本剂量系统基于IAEA-TRS277基本内容TRS277校准原理及CF因子计算临床剂量计算原理临床数据采集概要基本概念复习剂量：能量（传递给单位质量的介质）能量淀积的两种典型效果：电离与升温剂量测量：自由空气电离室与量热法Bragg-gray理论：将自由空气电离室原理应用到临床剂量测量的理论依据剂量传递国际标准实验室国家一级标准实验室国家二级标准实验室 现场剂量标定剂量规程：一种行业实施规范，不是绝对标准标准实验室的校准结果：Nx意义：接收到单位照射量时的仪器读数单位：R·Rdg-1

（伦琴每单位读数）各个量程不同空气吸收剂量空气吸收剂量（理论）： Da(cGy) =0.876

(cGy/R)·X(R) P44式(3-13)空气吸收剂量（实际）： Da,c =Mc·Nx·(W/e)·Katt·Km=Mc·ND

P75式(3-46、50)ND：空气吸收剂量因子（电离室结构及室壁材料的效果）水中的吸收剂量 电离室空气等效 （建成、室壁、气腔、中心电极）

将电离室放到水中，等于在水中放一个空气腔，气腔电离量 => 气腔剂量 => 水剂量Dw=Mu·Nx·(W/e)·Katt·Km(Sw/Sa)u·Pu·Pcel=Mu·ND·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel

——P77式(3-53)ND：空气吸收剂量校准因子标定原理及CF因子Dw=Mu·Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel 实际测量时： Dw=Mu·

CF

定义：

CF=

Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·PcelCF因子的影响因素CF=Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel Katt：室壁材料的空气不完全等效 Km：室壁材料的吸收及散射 (Sw/Sa)：射线质空气与水的阻止本领比 Pu：“气腔”置入水中时的扰动因子 Pcel：中心电极的空气不完全等效

所有参数由两个因素决定：电离室、射线质CF因子计算原理电离室： 建成帽及室壁：石墨、PAMM等 中心电极：铝射线质： 由PDD或TPR参数表征

SSD100FSZ10x10时的PDD10

射线质指数TPR20/10

CF因子计算的实现对于特定的电离室（材料不变），CF因子由射线质确定CF因子计算时的Katt、Km等各因子可由TRS277报告中提供的表格通过射线质查表得到将TRS277中各个表格合并成一个Excel文件，自动完成CF因子计算（Nx·(W/e)·Katt·Km·(Sw/Sa)u·Pu·Pcel）CF因子计算表格说明计算结果仅作参考基于TRS277的剂量较准1、温度、气压平衡 提前N小时将模体放入治疗室2、复合修正：双电压法

3、有效测量点修正：0.55r4、将最终结果折算到Dmax点 单位：cGy/MU剂量校准的实施1、剂量校准工作表2、剂量校准记录表格(附使用说明)有效测量点修正(Peff)，电离室气腔半径相关 0.5r,0.75r,0.6r?=>0.55r (TRS381) 0.55*(0.625/2)=0.172cm剂量校准实验1、提前将仪器放到治疗室2、校准前先作加速器QA机架0度、光射野一致性、铅门位置、光距尺、“+”与准直器轴线、射线质3、如果是用小水箱（0维水箱），把水面对齐刻度线时请注意表面张力的影响4、如果用一维水箱，一般是先将电离室对齐到水面，再下降到校准深度基本内容TRS277校准原理及CF因子计算临床剂量计算原理临床数据采集介绍临床剂量体系校准结果的表述：

SSD100、FSZ10x10、Depth10： xxxcGy/MU剂量体系：绝剂量+相对剂量

绝对剂量：输出量校准结果 相对剂量：PDD、OAR、输出因子、透射（穿射）因 子等，或者是由这些测量参数构建的剂量模型相对剂量体系：计算任意条件下任意点的剂量与参考条件下参考剂量点之间的相对关系临床剂量计算原理前提：均匀水模体、垂直入射、正方形射野、中心轴上的点思路：由校准状态（几何及剂量状态）出发，应用已知定律推导出在治疗条件下的剂量离轴点的剂量需要同时考虑OAR及半影的影响，一般由TPS或专门的计算程序实现剂量计算物理量及定律-1PDD：在SSD=SAD条件 测量： 测量探头沿Z轴自下而上 PDDz=Dz/Dm 物理意义：联系相同SSD，不同深度处的点的剂量剂量计算物理量及定律-2TPR（TMR）：与SSD无关（一定范围内成立） 参考模体固定 固定水箱位置及测量探头 往水箱注水以改变深度 深度Z处的剂量为Dz TPR(z)=Dz/Dref物理意义：联系相同SPD， 不同深度的点剂量剂量计算物理量及定律-3InverseSquareLaw：仅对于点源成立Sc：准直器散射的影响Sp：参考深度处，模体散射的影响TrayFactor(Tf)：挡块托架衰减的效果WedgeFactor(Wf)：楔形板衰减的效果临床剂量计算示例计算：SSD93，Depth9，FSZ4x8， BlockFSZ=5，W30,Dt=120

0、SSD100Depth1.5FSZ10x10:1cGy/MU 1、FSZ:10->6.4，Sc=0.968 2、BlockFSZ=5，照射面积10->5： Tf=0.946 Sp（5）=0.977 临床剂量计算示例

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临床剂量计算示例SSD100Depth1.5FSZ10x10时：1cGy/MUSSD93，Depth9,FSZ4x8,BlockFSZ=5,W30时： 1cGy/MU*Sc*Sp*Tf*invsq1*invsq2*TMR*Wf =0.4777cGy/MU∴120cGy/(0.4777cGy/MU)=251.2MU关于模体散射Sp：由治疗深度处的实际照射截面大小决定的模体散射效果以上例子中，挡块野FSZ5，一般是指照射截面在SAD处投影是5，那么在治疗深度处是：5*((93+9)/100)=5.1SSD+Depth与SAD相差较大时，就需要用治疗深度处的截面大小来计算Sp基本内容TRS277校准原理及CF因子计算临床剂量计算原理临床数据采集介绍临床需要的剂量数据一般测量条件：SSD=SAD设备：水箱（一、二、三维）数据种类：PDD（OAR）、Scp、Sc、Wf、TfScp&Sc=>SpPDD&Sp=>TMR(TPR)Wf：不同楔形角度，不同射野数据采集的提示测量前需要对加速器作较全面的QA楔形因子深度依赖性，尽量在接近于临床所用深度处测量电离室长轴垂直于楔形方向测量楔形板反向时的读数，确定中心用电离室探测器测量电子线时，得到电离曲线而非剂量曲线扫描数据测量PDD、OAR、Profile等实质：测量输出剂量率随空间的变化参考探头：监测输出剂量率随时间的波动（空间各点的剂量率随时间的变化都是一样的）原理：通过测量探头与参考探头的剂量率比值测量探头读数随测量点的剂量率变化，要保证所有点的读数都在控测器的测量范围内（尤其测量楔形板OAR时）输出因子的测量Scp在参考深度处测量（dref->TPR, dm->TMR）采用灵敏体积合适的探测器准确测量最小野的数据由于侧向散射失衡，剂量从中心开始就迅速跌落，探测器的体积平均效应和空间位置误差都会使测量结果严重偏低）散射因子的测量Sc在空气中测量合适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）射野边长>建成帽直径如果建成帽直径较大，可以放在离等中心较远的地方测量Sp=Scp/Sc临床剂量数据处理-1PDD表格：直接由扫描数据取样（步长<1cm)TMR表格：通过水箱软件计算

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

·Sp(FSZm)/Sp(FSZd)

P171式(5-35)临床剂量数据处理-2楔形因子：直接测量得到托架因子：直接测量得到Tf及Wf的测量：CAX中心轴线上，接近于临床常用的深度(如10cm) 楔形野偏轴点剂量计算时，Wf不再可用（需要配合OAR等数据）PDD到TMR的转换PDDy=Dy/DxTMRy=Dy’/Dx =PDDy*Dy’/Dy Dy’<->Dy： SPD：平方反比因子 模体面积：Sp电子线相关问题剂量曲线 vs 电离曲线标称SSD下的PDD标准限光筒的输出因子（dmax点测量）治疗方式：标称SSD处治疗剂量计算：PDD及限光筒输出因子小野：实际测量 vs TPS计算数据表格电子线临床数据表格X线临临床数据表格电动楔形板楔形因子的计算临床剂量数据处理$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$表格交付使用之前必须检查、验算数据正确性必要时，应测