放射治疗高能光子束吸收剂量不同测定规程的比较

第14卷　第4期医学研究生学报V o l.14　N o.4　2001年8月Jou rnal of M edical Po stgraduates A ug.2001放射治疗高能光子束吸收剂量不同测定规程的比较李　兵,　熊晓斌(南京军区南京总医院放射治疗科,江苏南京210002)摘要:　目的:介绍美国医学物理学家协会(AA P M)最新颁布的高能光子束吸收剂量的测定规程。

　方法:以我院实际使用的剂量仪和电离室按照第3代规程中推荐的方法测定医用直线加速器6M V高能光子束的吸收剂量。

　结果:新规程与第1代规程比较的差异在3%左右,与第2代规程相比,差异<1%。

　结论:新一代规程理论严谨,表达简明,具有更好的精度和最大程度上的应用方便性。

关键词:　吸收剂量;　测定规程;　光子束中图分类号:　R81111 文献标识码:　A 文章编号:　100828199(2001)0420331203ΞComparison of protocols for the determ i n ation of absorbed dosefor high-energy photon beam s i n radiotherapyL I B ing,X I ON G X iao2b in(D ep a rt m en t of R ad ia tion O ncology,J in ling H osp ita l,N anj ing210002,J iang su,Ch ina)Abstract:　O bj ectives:To in troduce the new p ro toco l fo r clin ical reference do si m etry of h igh2 energy beam s p ub lished by R adiati on T herap y T ask Group51,Am erican A ssociati on of Physicists in M edicine.　M ethods:A cco rding to the new p ro toco l,m easu ring the ab so rbed do se of6M V X2ray p roduced by the Siem en s M6740accelerato r of ou r ho sp ital w ith the help of the Cap in tec2192electrom eter and PR206C cham ber.　R esu lts:T here is a3%o r so discrep ancy betw een T G251and I CRU14,and no m o re than1%betw een T G251and T G221o r JJG1026291.　Conclusions:T he new p ro toco l has advan tages of m o re accu racy and the m o st conven ience to be app lied becau se of its p recise rati onale and concise fo rm u lae.Key words:　A b so rbed do se;　Do si m etry;　Pho ton beam0　引 言自60年代末期起,有关国际组织和国家不断对高能光子束吸收剂量测定规程进行制订和修正。

这些规程基本可分为三代,第1代主要由国际辐射单位与测量委员会(I CRU)第14号报告(1969年)提出,即CΚ法;为了修正不同电离室和射线束对吸收剂量测量的影响,美国医学物理学家协会(AA PM)于1983年制订了T G221号协议,提出N gas法1;国际原子能协会(I A EA)于1987年制订了第277号报告,提出N D法,这两份报告形成了高能光子束吸收剂量测量的第2代规程;为了简化第2代规程中计算的复杂性,AA PM于1999年9月T G251号协议中提出了N60CoD,w法2,开始了第3代规程的建立。

我·133·Ξ收稿日期:　2000212221作者简介:　李　兵(19712),男,江苏阜宁人,物理工程师,工学硕士,从事放射物理专业。

院于1994年完成了从第1代规程到第2代规程的过渡,在2000年6月,又完成了第3代规程替换第2代规程。

本文以我院实际使用的剂量仪和电离室运用第3代规程测定加速器高能光子束吸收剂量为例,论述这三代规程在具体测定和计算方法方面的演变和进展,以及它们之间的差异。

1　资料和方法 AA PM 于1999年9月颁布的《高能光子和电子束临床参考剂量学》(即AA PM T G 251号协议)提出的吸收剂量测定规程与原有规程的主要区别为:①引入了特定电离室的水模吸收剂量校准因子N 60CoD ,w ,该值替代了第1代规程中的照射量校准因子N X 和第2代规程中的空腔气体校准因子N gas ;②省去了第2代中所有的阻止本领比和质能吸收系数比的数据列表;③不允许使用水模的等效替换材料(如塑料和聚苯乙烯等),而仅采用水模。

按照T G 251号协议所推荐的方法,高能光子束吸收剂量测定基本可分为三步。

第一步,电离室的校准。

由国家计量实验室测定用户电离室在参考条件下的水模吸收剂量校准因子N 60CoD ,w 。

目前,我国最高级别计量实验室——中国计量科学院辐射计量实验室仍仅能提供照射量校准因子N X ,N 60Co D ,w 只能通过一系列计算而得3,4:N 60CoD ,w =N g P rep l P w all 〔L Θ〕w ater air =NXϑ(W e )A ion Βw all (L Θ)w all gas (Λen Θ)air w all P rep l〔L Θ〕w aterair (1)………式中,P rep l :置换因子,P w all :电离室壁修正因子,(L P )w ater air :水对空气60Co Χ射线的阻止本领比,ϑ:单位质量空气单位照射量所产生的电量,为一常数,2.58×10-4Ckg -1R -1;W e :空气中每形成一个离子对所消耗的平均能量,现值为33.97J C ;Aion:校准时的电离收集效率;Βw all :比释动能转换成吸收剂量的修正因子,对于60Co Χ射线,一般取值1.003;(ΛenΘ)air w all :空气对室壁60Co Χ射线的质能吸收系数比。

第二步,确定高能光子束的质。

确定高能光子束的质Q 就是要确定其在标准条件下(源皮距SSD =100c m ,照射野FSZ =10×10c m 2),水下10c m 处的光子份额的百分深度剂量%dd (10)X 。

对于10M V 能量以上的高能光子束〔%dd (10)≥75%〕,由于加速器机头产生的电子污染增大了最大剂量深度d m ax 处的剂量导致测量值%dd (10)≥%dd (10)X ,准确的%dd (10)X 可通过在水面上方30～50c m 处放置1mm 厚的铅箔来消除电子污染而得5。

◊d d (10)X =〔0.8905+0.00150◊d d (10)p b 〕◊d d (10)p b (2)…………………………〔fo il at 50c m ,%dd (10)pb ≥73%〕◊d d (10)X =〔0.8116+0.00264◊d d (10)p b 〕◊d d (10)p b (3)…………………………〔fo il at 30c m ,%dd (10)pb ≥71%〕 式中,◊d d (10)p b :标准条件下,水下10c m 处的光子份额的百分深度剂量;◊d d (10):标准条件下,水下10c m 处的百分深度剂量,可能包含电子污染;◊d d (10)p b :标准条件下,水面上方一定距离处放置1mm 厚铅箔时,水下10c m 处的百分深度剂量;fo il :1mm 厚铅箔。

对于10M V 能量以下的高能光子束(%dd (10)<75%),电子污染很小,可以认为:◊d d (10)X =◊d d (10)(4)…………………第三步,现场水模校准深度处测定上述已确定质的高能光子束的吸收剂量。

D QW =ϑQ M rawN60Co D ,WP ion P T P P elec P p ol (5)…………式中,ϑQ :辐射质转换因子;M raw :无修正的电离室读数;P ion :复合修正因子;P T P :温度气压修正因子;P elec :剂量仪修正因子,如其与电离室作为一整体校准,则取值为1;P p ol :电离室电压极性修正因子。

我院目前放射治疗装置为Siem en s 公司生产的M 6740型医用直线驻波加速器,6M V 能量单光子;所用的剂量仪为美国Cap in tec 公司生产的Cap in tec-192型;电离室为Cap in tec PR -06C (A E 帽)Farm er 型石墨电离室,其基本参数见表1。

　表1　Cap in tec PR 206C 石墨电离室技术参数表T albe 1　Specificati on s of the Cap in tec PR 206C i on cham ber 室壁材料灵敏体积(c m 3)外径(mm )内径(mm )长度(mm )收集极材料收集极半径(mm )石墨0.657.06.422铝0.82　结 果按照T G 251号的测定方法,现场水模校准深度为5c m 或10c m ,比较不同规程在标准条件下校准深度处吸收剂量的差异。

我国现行颁布的测定规程(JJG 1026-91,1992年)主要依据I A EA 第277号报告制订,属第2代规程。

表2给出我院所用电离室测定6M V 高能光子束的吸收剂量时,新一代规程与前两代规程之间的差异。

考虑到60Co 治疗机的普遍性,亦给出其比较。

·233·医学研究生学报2001年8月　第14卷　 表2　新一代规程与前两代规程比较的差异(%) T ab le 2　Comparison betw een T G 251and tw o p revi ou sgenerati on s (%)能　量第1代C Κ法第2代法N g第2代JJG 1026291法6M V3.10.4-0.360Co2.90.8<0.13　讨 论新一代规程是以水模吸收剂量校准因子为基础的,而第1代规程中的照射量校准因子和第2代规程中的基于空气比释动能的空腔气体校准因子,都与临床所需的吸收剂量相距甚远,新规程则与临床剂量学直接联系起来,减少了转换过程中的误差。