高能电子束射野剂量学
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R50:50%Dm或半峰值处的深度(HVD);
Rp:电子束的射程;
Rq:百分深度剂量曲线上,过剂量跌落最陡点的切线与Dm水 平线交点的深度。
高能电子束的百分深度剂量分布,大致可分为四部分:
剂量建成区 高剂量坪区 剂量跌落区 x射线污染区
与高能x(γ)射线相比,高能电子束的剂量建成效应不明 显,表现为: 表面剂量高,一般都在75%~85 %以上,并随能量增加而增加; 随着深度的增加,百分深度剂 量很快达到最大点;
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。
综上所述,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,其能量应在4~25 MeV范围。
(2)照射野的影响
低能时,因射程较短,射野对百分深度剂量的影响较 小;
(3)源皮距的影响
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加时,表面剂量降低,最大剂量深 度变深,剂量梯度变陡,X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。
造成这一现象的主要原因, 是由于电子束有效源皮距的 影响和电子束的散射特性。 由于电子束百分深度剂量随 源皮距变化的这一特点,要 求临床应用中,除非特殊需 要,应保持源皮距不变,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。
根据电子束易于散射的特点,将其射束展宽。所用 散射箔材料的原子序数和厚度,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。 电子束通过散射箔展宽后,先经x射线治疗准直器,再经电 子束限光筒形成治疗用射野。
电子束经x射线准直器 及电子限光筒壁时,也会产 生散射电子,从而改变电子 束的角分布并使其能谱变宽, 从而改善射野均匀性,使其 剂量建成区的剂量显著增加, 但随限光筒到表面的距离的 增加而影响减少。
散射片
均整器
扩大和均匀射野
电子束治疗
X射线治疗
加速器治疗机产生的射线
第一节 治疗电子束的产生
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,基本是单能窄束,必须加以改造,才能用 于临床。
改造方法主要有两种: 利用散射箔展宽电子束。 利用电磁偏转原理展宽电子束。
方法之一:利用散射箔展宽电子束
(4)百分深度剂量随射野大小特别在射野较小时变化明显;
(5)不均匀组织对百分深度剂量影响显著;
(6)拉长源皮距照射时,输出剂量不能准确按平方反比定律 计算;(应考虑有效源皮距)
(7)不规则射野输出剂量的计算,仍存在问题。
基于高能电子束的上述特点,它主要用于治疗表浅或 偏心的肿瘤和浸润的淋巴结。
一、中心轴百分深度剂量曲线
将单一散射箔改用为双散射 箔系统,可进一步改善电于束的 能谱和角分布。第一散射箔的作 用,是利用电子穿射时的多重散 射,将射束展宽;第二散射箔类 似于x射线系统中的均整器,增加 射野周边的散射线,使整个射线 束变得均匀平坦。使用双散射箔 系统,电子束限光筒可不再使用 单一散射箔通常采用的封闭筒壁 式结构而改用边框式,此时边框 式限光筒仅起确定射野大小(几何 尺寸)的作用。
方法之二:利用电磁偏转原理展宽电子束。
可以减少或避免因电子束穿过散射箔时产生的x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,将窄 束电子打散,从而使电于束展宽。其特点是能谱窄,剂量跌 落的梯度更为陡峭,较低的x射线污染等。
第二节 电子束射野剂量学
高能电子束源自文库特点:
(1)高能电子束具有有限的射程,可以有效地避免对靶区 后深部组织的照射。这是高能电子束最重要的剂量学特点; (2)易于散射,皮肤剂量相对较高,且随电子能量的增加 而增加; (3)随着电子束限光筒到患者皮肤距离的增加,射野的剂量 均匀性迅速变劣、半影增宽;
然后形成高剂量“坪区”。
这主要是由于电子束在其运动径迹上,很容易被散射,使 得单位截面上电子注量增加。
剂量跌落是临床使用高能电子束时极为重要的一个概念。 用剂量梯度G表示:
记为,G=Rp/(Rp-Rq) 该值一般在2.0~2.5之间。
任何医用加速器产生的电子束都包含有一定数量的X 射线,从而表现为百分深度剂量分布曲线后部有一长长的 “拖尾”。
第六章 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始于上世纪50年代初 期。
据估计约15%的患者在治疗过程中要应用高能电子束。 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。
加速器
偏转磁铁
钨靶
临床最早使用的电子 束多是由电子感应加 速器产生的,60年代 后期,医用直线加速 器逐渐取代了电子感 应加速器,成为放射 治疗中产生电子束和 高能x射线的最主要 设备。
电子束在经过散射箔、监测电离室、x射线准直器和电 子限光筒装置时,与这些物质相互作用,产生了X射线。
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。
2、百分深度剂量的影响 因素
(1)能量的影响
电子束百分深度剂量 分布随电子束能量的改变 有很大变化。
基本特点是: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,高剂量坪区变宽, 剂量梯度减小,X射线污 染增加,电子束的临床剂 量学优点逐渐消失。
1、百分深度剂量曲线的特点 图6-5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。
Ds:入射或表面剂量,以表 面下0.5mm处的剂量表示;
Dm:最大剂量点剂量; R100:最大剂量点深度; Dx:电子束中x射线剂量; Rt(R85):有效治疗深度, 即治疗剂量规定值(如85%Dm) 处的深度;
对较高能量的电子束,因射程较长,使用较小的照射 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。当照射野增大时,较浅部位中心轴上电 子的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 量随照射野增大而变化极微。