3、X射线临床剂量学

章X(γ)射线剂量学

2021/10/101

放射治疗剂量学

就是确定射线在人体内的剂量分布及为达到确定的治疗剂量而应采用的照射方式、射线能量。

2021/10/102第一节放射治疗物理学有关的名词1、组织替代材料：模拟射线与人体组织或器官的相互

作用的材料。

常用：水、干水、有机玻璃、聚苯乙烯2、人体模型：使用人体组织的替代材料构成的模型代替

人体。

2021/10/1032021/10/1042021/10/1052021/10/1062021/10/1072021/10/1082021/10/1092021/10/10103、放射源（S）：一般规定为放射源前表面的中心，或产生辐射的靶面中心。4、射线束（beam）：从放射源出发沿着光子或电子等辐射粒子传输方向，其横截面的空间范围称为射线束。S射线束射线束水PCSSDd0dd0dcA射线束中心轴2021/10/10115、照射野（field）：照射野的大小一般有两种定义方法：几何学照射野：即放射源的前表面经准直器在模体表面的垂直投影；剂量学照射野：即以射线束中心轴剂量为100%，照射野相对两边50%等剂量线之间的距离。2021/10/1012等效射野：如果使用的矩形野或不规则形射野在其射野中心轴上的百分深度剂量与某一方形野的相同时，该方形野叫做所使用的矩形野或不规则形射野的等效射野。转换表:Clarkson的散射原理经验公式:S=2ab/(a+b)2021/10/10132021/10/10146、源皮距（SSD）：从放射源沿射线束中心轴到受照物体表面的距离。7、源轴距（SAD）：从放射源沿射线束中心到机器等中心的距离。8、源瘤距（STD）：从放射源沿射线束中心轴到肿瘤内所考虑的点的距离。

2021/10/10159、参考点（referencepoint）：规定模体表面下射野中心轴上某一点作为剂量计算或测量参考的点，从表面到参考点的深度记为d0。不同能量的参考点位置：

400KV以下，参考点取在模体表面（d0=0）

高能X（γ）射线，参考点取在模体表面下射野中心轴上最大剂量点位置（d0=dm)

钴-60γ射线:dm=0.5cm6MV：dm=1.5cm；8MV:dm=2.0cm15MV：dm=3.0cm2021/10/101610、校准点(calibrationpoint)：国家技术监督部门颁布的在射野中心轴上指定的用于校准的测量点。模体表面到校准点的深度记为dc。

6MV：

dc=5cm；

15MV：dc=10cm；

4MeV:dc=0.8cm6MeV,9MeV：dc=1cm12MeV,16MeV：dc=2cm20MeV:dc=3cm2021/10/1017体外照射技术的分类（1）固定源皮距照射（SSD照射）：是将放射源到皮肤的距离固定。

用百分深度剂量（PDD）值计算处方剂量；（2）等中心给角照射（SAD照射）：是将治疗机的等中心置于肿瘤或靶区中心上。用组织最大剂量比（TMR）值计算处方剂量；（3）旋转照射（ROT照射）：以肿瘤或靶区中心为旋转中心，用机架的旋转运动照射代替SAD技术中的机架定角照射。

用组织空气比（TAR）值计算处方剂量。2021/10/1018第二节X(γ)射线

百分深度剂量分布2021/10/1019一、百分深度剂量（percentagedepthdose,PDD）

1、定义：水模体中以百分数表示的，射线束中心轴上某一深度处的吸收剂量，与参考深度处的吸收剂量的比值。

D0DdSSSSD=100cmd0d水模体PDD=Dd/Do×100%2021/10/1020剂量建成区：从表面到最大剂量深度区域，此区域内剂量

随深度增加而增加；指数衰减区：最大剂量深度以后的区域，此区域内剂量随

深度增加而减少。指数衰减区剂量建成区2021/10/1021深度：建成区内，深度增加，PDD增加；建成区外，深度增加，PDD减小。能量：能量增加，模体表面剂量下降，建成区增宽，PDD增加。射野面积：低能时，射野面积增加，PDD增加；高能时，PDD随射野面积改变较小。源皮距：源皮距增加，PDD增加。3、影响X（γ）射线百分深度剂量的因素：2021/10/1022

深度对PDD的影响2021/10/1023射野大小对PDD的影响2021/10/1024源皮距对PDD的影响2021/10/1025二、组织空气比（一）相关的概念1、组织空气比（TAR）：水体模中射线束中心轴某一深度的吸收剂量，与空气中距放射源相同距离处，在一刚好建立电子平衡的模体材料中吸收剂量的比值。

TAR是比较两种不同散射在空间同一点的吸收剂量率之比，TAR的大小与源皮距无关。2021/10/1026

水体模中射线束中心轴某一深度的吸收剂量，与空间同一点模体中射野中心轴上最大剂量深度深度处同一射野的吸收剂量的比值。2、组织最大剂量比（TMR）：

ddmDdDmss水模体SAD=100cm2021/10/1027（二）、影响TMR的因素深度：建成区内，深度增加，TMR增加；建成区外，深度增加，TMR减小。能量：能量增加，建成区增宽，TMR增加。射野面积：低能时，射野面积增加，TMR增加。高能时，TMR随射野面积改变较小。源皮距：TMR与源皮距无关。零野的TMR（d,0）代表了有效原射线。2021/10/10283、准直器散射因子（SC

）或称输出因子（OUF）：定义为某一大小照射野的输出剂量与一参考野（10cm×10cm）的输出剂量之比。

SC反映的是有效原射线随照射野变化的特点。2021/10/10294、模体散射因子（Sp）：

定义为保持准直器开口不变，模体中最大剂量点处某一照射野的吸收剂量与参考射野（10cm×10cm）的输出剂量之比。

Sp反映的是固定准直器开口条件下，随着模体受照射体积的改变，散射线变化的特点。2021/10/10305、总散射因子（SC,p

）：

定义为模体中参考深度处某一照射野的吸收剂

量与参考照射野的吸收剂量的比值。

SC,p=SC×Sp

2021/10/1031三、等剂量分布1、等剂量曲线：将模体中百分深度剂量相同的点连接起来，即成等剂量曲线。

2021/10/10322、X（γ）射线等剂量曲线的特点：

（1）能量增加，特定等剂量曲线的深度增加；（2）低能射线的等剂量曲线弯曲，而高能射线的等剂量曲线平直；（3）低能射线的等剂量曲线在边缘是断续的，并向外膨胀，而高能射线的等剂量曲线是连续的；（4）钴-60具有较大的物理半影，而高能X射线半影较小。2021/10/1033第三节处方剂量计算

1、靶区剂量（肿瘤剂量）DT

：使肿瘤得到控制或治愈的肿瘤致死剂量。2、处方剂量Dm：对已确认的射野安排，欲达到一定的靶区（或肿瘤）剂量DT，换算到标准水模体内每个射野的射束中心轴上最大剂量处的剂量。3、MU：对加速器上的剂量仪，一般使参考射野在标称源皮距（SSD）或标称源轴距（SAD）处，标定成

1cGy=1MU，MU为加速器剂量仪的监测跳数。2021/10/1034加速器处方剂量计算（1）SSD照射技术：用PDD值计算处方剂量

DT

Dm=——————————

PDD·SC·SP·FW·FT2021/10/1035加速器剂量计算（2）SAD技术：用TMR值计算处方剂量。DT

Dm=──────────

TMR·SC·SP·FW·FT2021/10/1036例1

能量为6MV的X射线，加速器剂量仪在SSD=100cm,dm=1.5cm处，10×10cm射野，校准1MU=1cGy,若一个患者的肿瘤深度d=10cm,用20×10cm射野,SSD=100cm,求每次肿瘤剂量给200cGy时的处方剂量Dm。查表：PDD（d,20×10)=0.677,

射野输出因子Sc*Sp=1.024

DTDm=——————————=289(MU)PDD·SC·SP·FW·FT2021/10/1037例2肿瘤深度d=10cm,用20×10cm射野,等中心照射,能量6MV的X射线，求DT=200cGy时的处方剂量Dm。查表：TMR（d,20×10)=0.787,射野输出因子Sc*Sp=1.024，

DT

Dm=──────────

=

241（MU）TMR·SC·SP·FW·FT2021/10/1038第四节人体曲面的影响由于人体曲面的影响，会改变原射线及散射线的分布，致使实际病体内的剂量分布较之标准条件时会有变化，需在剂量计算时给予修正。2021/10/10392021/10/10402021/10/1041第五节楔形照射技术

为适应临床治疗的需要，通常在射线束的路径上加特殊滤过器或吸收挡块，对线束进行休整，获得特定形状的剂量分布。楔形滤过板是最常用的一种滤过器2021/10/10421、楔形角α

：定义为模体内特定深度（10cm），楔形照射野等剂量曲线的1/2射野宽的交点连线和射线束中心轴垂直线的夹角。2021/10/10432、楔形滤过板的种类（1）固定角度楔形板：150、300、450、600四种（2）一楔合成楔形板：利用一个600楔形板，以其形成的楔形照射野和平野按照不同的剂量比依次照射，从而形成00~600的任一楔形角的楔形板。（3）动态楔形野：利用独立准直器的运动实现的。2021/10/10443、楔形滤过板放置位置

通常放在加速器、钴60治疗机头附属装置上，使用时人工将它插入机头附属插槽上。2