第二章辐射计量剂

功能：可检测均整性、对称性、中心轴剂量 偏差、动态楔形角、模拟楔形角、固定楔 形角以及光量计
定义：指x射线照相用胶片在放射诊断、治疗 以及射野验证和辐射防护中的作用。
原理：辐射作用使溴化银颗粒电离，在胶片 上形成潜影。在理想情况下，辐照剂量和 光学密度的关系是线性的，故可以用光密 度计来测量。
缺点：高能量轰击会造成硅晶体格发生畸变，导致
探头受损，灵敏度下降。
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其他剂量测量系统
丙氨酸/电子顺磁共振剂量测量系统：用于 高剂量测量，有足够的精度。
塑料闪烁体剂量测量系统 金刚石剂量计 凝胶剂量测量系统
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基准标准
医院内作为放疗辐射束校准来使用的 电离室，必须根据基本标准进行标定。基 准标准是允许根据一个量的定义，确定其 单位的最高计量品质的正式文件。
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圆柱形电离室（指形电离室）
Farmer设计由baldwin最先制造出的灵敏 体积为0.6cm3的电离室，Farmer型电离 室通常也称为指形电离室。 一般长度≤25mm，气腔内径≤7mm。用 作室壁的材料通常是低原子序数Z（即组织 或空气等效）材料 室壁的厚度≤0.1g/cm2,在空气中用CO-60 射线校准时需要加上平衡帽。
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电离室概论
电离室的基本结构是由外部导电室壁和中 心收集电极组成，室壁内是充满气体的空 腔。室壁和收集电极之间由高绝缘材料分 隔开，可使电离室在加上极化电压时的漏 电流减小。
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使用自由空气电离室测量剂量时，必 须对温度和气压进行修正。因为当周围环 境的温度和气压发生改变时，电离室气腔 内的空气质量也会随之改变。
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平行板电离室
结构：由两个平板室壁组成，一个作为入射 窗，形成极化电极。一个作为后壁，形成 电荷信号的收集电极。后壁为导电塑料或 带有薄石墨导电层的不导电材料，形成收 集电极和保护环。 能量低于5MeV的电子束必须使用平行 板电离室
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井型电离室和外推电离室
井型电离室用于近距离放疗的剂量校正
结构：通过特殊处理，把P型晶体（硅磷杂合物：能 形成参与导电的大量自由电子）和N型晶体（硅
硼杂合：形成大量参与导电并形成电流的空穴）
结合起来，N型显正电，P显负电。
原理：当受辐照后会产生新的载流子，即电子和空
穴对，在电场的作用下被拉向正负极形成脉冲信 号。
作用：主要用于测量X（r）射线和电子束的相对剂 量。
外推电离室是灵敏体积可变的平行板电离室， 它是用来测量中压X射线和兆伏级X射线束 的表面剂量，以及测量β 射线和低能X射线 的辐射剂量。另外它也能够直接嵌入组织 等效模体中，测量辐射线的绝对剂量。
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二维矩阵电离室
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什么是二维矩阵？
对IMRT治疗计划系统进行验证，比胶片验证 法节省大量时间。
结构：是由立方体型电离室组成并且电离室 间的距离相同。可以对27cm×27cm照射 野内的2916个测量点进行扫描测量。
放疗中的应用：定性测量和定量测量。包括： 射野的剂量测量，质控中光野一致性（星 点测量），治疗的射野验证。
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剂量—OD曲线
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灰雾区：在低曝光或未曝光时的区域。 趾区：曝光不足的区域。 线性区：在曝光过程中的线性区域。 肩区：过度曝光时的肩部饱和区域。
线性区域是测量条件最佳时的区域。那么 选择合适的曝光量，可以使胶片的所用部 分均在剂量—OD曲线的线性区域内。
缺点：需要连接电缆；需要提供高电压；高 能射束剂量测定需要作许多修正。
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胶片剂量计
优点：二维空间分辨率；非常薄；不扰动射 束。
缺点：需要暗室和处理设备；处理条件较难 控制；不同胶片间有差别；需要用电离室 剂量计作适当的校准；能量依赖性问题； 不能作为射束校准使用。
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热释光剂量计
优点：尺寸小；能够作为点剂量测量；在单 次照射中能够使用多个热释光剂量计；能 做成不同的形状；有较好的组织等效性， 价格较低廉。
可重复性，并且能够通过重复测量得到的 数据估计其大小。
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线性：剂量计的读数M应该与剂量Q成线性。
剂量率的依赖性：实际上剂量率可能会影 响剂量计的读数。
能量依赖性：剂量测定系统是在某一个或 几个指定的辐射质条件下进行校准，并在 很宽的能量范围内使用的，所以需要对剂 量测定系统的响应随电离辐射质的变化修 正。
缺点：读数过程中信号会消失；容易丢失读 数；不能直接读出；为保证精确性需谨慎 操作；需要较多读出和校准时间；不推荐 作为射束校准使用。
第二讲辐射剂量计
余健
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辐射剂量计
一 剂量计的特性 二 电离室剂量测定系统 三 胶片剂量计 四 半导体剂量计 五 其他剂量测量系统 六 基准标准 七 常用剂量测定系统的总结 八 BDM型电离室的结构和操作演示
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剂量计的特性
准确度和精确度 准确度是指测量的期望值与其“真实性”
的接近程度。 精确度是指在相同条件下测得的数据的
一级标准剂量实验室为次级标准剂量 实验室校准剂量计，次级实验室为单位使 用校准参考剂量计（医院使用的治疗级电 离室）
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常用剂量测定系统的总结
四种最常用的辐射剂量计： 电离室剂量计 胶片剂量计 热释光剂量计 半导体剂量计
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电离室剂量计
优点：有良好的精确性和准确性；推荐作为 射束校准；能够良好的作出必要的修正； 能直接读数。
方向依赖性：剂量计的响应随着辐射线入 射角的变化而改变，即剂量计具有方向或 角度依赖性。
空间分辨率和物理尺寸
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数据读取的方便性：电离室（直接读式） 剂量计的使用比被动型剂量计（热释光、 胶片剂量计）更方便。
使用的方便性：电离室是可重复使用的。 半导体剂量计也可重复使用，但在使用期 限内灵敏度会下降；胶片等剂量计是不可 重复使用。
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热释光
工作原理：是热刺激的磷光现象。自由带电 粒子与在发光中心被捕获的带相反电荷的 带电粒子复合，复合能以可见荧光的形式 释放出来。
常用的热释光材料：LiF:Mg,Ti等等，他们都 有组织等效性。统称为TLD材料。在使用之 前，TLD需要退火来去掉残存的信号。
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半导体剂量测量系统
硅半导体剂量计是P-N结型二极管。