不同能量光子线的零野组织最大比计算-测量和蒙特卡罗模拟的比较课件

不同能量光子线零野组织最大比的计算-测量和蒙特卡罗模拟的比较前言组织最大剂量比（TMR）是放射治疗剂量学中最常用的物理参数之一；在一些商用治疗计划系统以及质量保证软件中都会应用到TMR(0)。

Z-Med立体定向治疗计划系统,IMsure独立验算软件前言TMR(0)是一个物理概念；TMR(0)一般通过测量或者模拟计算相应系列射野（一般为1×1～10×10cm2）的TMR后外推计算得到。

材料与方法Electa和Varian直线加速器：4、6和8MV；0.01和0.13cc的指形电离室与剂量仪(DOSE1)；三维水箱（RFA300）,半导体探头（DEB010)和CC13S电离室；材料与方法射野包括了1×1～10×10cm2在内的方形射野（边长：1、2、3、4、5、6、8和10cm）；在固体水RW3（密度为1.045g/cm3）模体中进行测量（测量深度需要校正）。1、直接测量射野的TMRCC01和CC13两种探头直接测量4、6和8MV光子线TMR：1）确定探头测量位置：以灯光野十字线为中心放置射野探头，左右、前后依次移动1mm后对探头进行预测量，当探头的测量值为最大时则确定为测量位置；2）CC01有效测量体积较小，需要每次给与400MU进行测量，每点测量三次取平均值；3、MC模拟计算采用Beamnrc07模拟了8MV光子线的射野TMR：1）模拟前，按照5×5、10×10和40×40cm2射野进行PDD和OAR的模拟并与测量结果比对，调整射线能量大小和能量宽度。2）射野能量为7.8MeV,能量半宽为1.0cm。3、MC模拟8MV光子线对1×1～10×10cm2射野进行TMR的模拟计算。深度分别为2.1、5、10、15、20、25和30cm；2）根据射野大小调整模拟粒子数的大小（循环次数），从109～1010不等。体模设置为50×50×50cm3，各个射野的计算误差小于1.0%。MC模拟加速器模型Beamnrc计算程序包结果与讨论1、直接测量TMR方式计算的TMR(0);2、测量PDD方式计算的TMR(0)；3、MC方式计算的TMR(0)；4、三种方式计算的TMR(0)的比较（8MV）。图18MV光子线1×1～10×10cm2射野TMR的多项式拟合1、直接测量TMR方式计算的TMR(0)图2CC01直接测量方式计算的4、6和8MV光子线的TMR(0)1、直接测量TMR方式计算的TMR(0)表2CC01和CC13测量数据不同所引起的TMR(0)的偏差能量(MV)/深度(cm)46850.0-0.70.2100.2-1.10.315-2.0-1.00.020-2.6-1.0-0.725-2.4-1.2-1.230\-1.3-0.9*以根据CC01计算结果为标准值，绝对偏差=TMR(0)CC13-TMR(0)CC01

不同阶次的拟合方程的差异不大深度(cm)51015202530偏差(%)-0.1-0.7-0.7-0.7-0.6-0.4表3、以CC01测量8MV的数据计算TMR(0)，其三阶和四阶方程拟合的绝对偏差*以四阶计算结果为标准值2、测量PDD方式计算的TMR(0)表4、半导体探头测量8MV的PDD后所计算的不同射野的TMR3、MC方式计算的TMR(0)；深度(cm)/射野(cm2)1×12×23×34×45×50×02.1100100100100100100589.891.392.192.893.287.71072.573.975.676.577.370.11558.960.162.063.665.057.52047.348.550.151.152.546.82538.639.941.542.043.037.23032.433.534.434.835.631.4表5DoseXYZ计算的不同射野的TMR（包括TMR(0))4、三种方式计算的TMR(0)的比较（8MV）深度(cm)/绝对偏差(%)MCCC01CC13DBD010CC13S587.7-1.2-1.0-0.3-2.21070.10.20.5-1.1-0.31557.50.80.8-1.2-0.82046.81.30.6-1.002537.21.70.50.82.43031.40.7-0.20.53.6表6、以MC为标准，计算的TMR(0)的偏差讨论1）直接测量TMR的优越性在于：测量中探头无需进行移动，保证了测量探头位置的重复性。但需要频繁改变测量深度，工作量大，；2）测量PDD方式的优点在于：无需频繁改变测量射野深度，工作量小，但要换算到相应射野的TMR，而且要测量更小的射野；

(例如要获得1×1cm2的TMR，PDD的测量射野要更小，这在测量上可能更困难）。讨论5）理论上来说，能量越高，由于缺少电子平衡，小野的剂量学参数测量难度可能更大，（如测量小野Sc,p因子，不同探头之间的偏差更大）。6）可能是由于PDD