2.4临床剂量学简介

12
1.009 1.004 94.198 100.01 98.599 96.462 94.185 91.845 89.239 86.815 84.226 81.772 79.307 77.077 74.647 72.176 69.768
15
1.023 1.006
94.7 99.98 98.569 96.42 94.158 92.153 89.908 87.331 85.118 82.676 80.282 78.169 75.715 73.397 71.095
照射野
表示射线经准 直器准直后，中心 轴参考点处垂直的 平面与射线锥的截 面即为照射野的大 小。如：照射野 10cm× 10cm
临床剂量学中 规定体模内50％等 剂量线的延长线交 于模体表面的区域 为照射野大小
中心轴
表示射线 束的中心对称 轴线。临床上 一般指放射源S 及照射野中心 的连线，对于 不规则照射野 ，它通常指准 直器的旋转轴
一句话，临床剂量学的基本原则是： 最大程度地摧毁病灶， 最大限度地保护正常组织免受损伤。
外照射靶区的规定
国际辐射单位与测量委员会(ICRU)提出有关剂量 报告的规定
肿瘤区（gross target volume， GTV） 临床靶区（clinical target volume ,CTV） 计划靶区（planning target volume,PTV） 治疗区：原则上90%等剂量曲线作为治疗区范 围的下限，形状基本一致 照射区：50%等剂量线包围的范围
2. 靶区的剂量分布要与病灶的立体形态尽量保持 一致，靶区要达
到90%以上的剂量分布，即90％等剂量曲线包及 靶区，而靶区外
的剂量分布梯度不能超过±5% 3. 能量的选择和照射野的设计应尽量提高治疗区
域剂量，要尽量 降低照射区正常组织受量 4. 保护病灶周围重要器官免受照射，至少不能使
它们接受超过其 允许耐受量的范围
ICRU建议： 对X（γ）线 150KV以下X线在模 体表面。 60Co,150KV－10MV： 表面下5cm深。 11MV－25MV：7cm 26-50MV:10cm
源皮距（SSD）： 表示射线源下表面 中心到模体表面照 射野中心的距离
源轴距（SAD）： 射线源到机架旋转 轴的距离
源电离室距（SCD) 源肿瘤距(STD)
当该点为最大剂量 点时，定义为反散 射因子（BSF）

TAR
DT

DTa
深度剂量剖面线
深度剂量剖面线(Depth Dose Profile) 在某一深度，垂直于射束中心轴的照射野上
，将穿过中心轴的直线上各点的剂量归一于同 一深度中心轴剂量而得到的离轴剂量分布图， 又称为离轴比（offaxis ratio，OAR）曲线
20
1.034 1.013 96.033 100.02 98.672 96.764 94.534 92.786 90.634 88.335 86.025 83.972 81.715 79.675 77.44014 96.648 99.99 98.683 97.018 95.082 93.173 91.285 89.359 87.036 85.082 83.154 81.038 79.114 76.854 74.697
组织替代材料
ICRU 44号报告将组织替代材料定义为“模拟人体组 织与射线相互作用的材料”
替代材料应具有与被模拟的组织与射线相互作用相同 的物理特性，包括有效原子序数Zeff、质量密度、电 子密度e、甚至化学成分相同，从而保证两种材料对 射线的吸收和散射基本相同
射线种类和能量影响组织替代材件的选择。X()射线、 电子束要求两种材料的Zeff、、电子密度e，而中子 要求两种材料的元素组成相同
平坦度或均整度
FLATNESS DMAX DMIN 100%
(DMAX DMIN ) / 2
50%等剂量线 确定射野的宽 度为W，在 0.8W宽的射 野均整范围内
，最大吸收剂
量和最小吸收
剂量点处的吸
收剂量的差值
与两点吸收剂 量平均值的比
等剂量曲线
等剂量线（isodose curve） 体模内射束中心轴和一
X-光阑
限光筒
靶 均整器
电子线PDD
中心轴百分深度剂量大致可分为四部分： 剂量建成区、高剂量坪区、剂量跌落区和X线污染区
Rq
Dx：X线污染
Dmax
（0.5～5.0%)
D90
Ds：表面剂量(表 Ds
面下0.5mm处吸收
G=Rp/(Rp-Rq)
剂量)
Rp：电子射程 R90：90%剂量深度 D50
R50：50%剂量深度
100 98.571
96.07 93.295 90.864 88.025 85.348
82.61 79.69 77.177 74.657 71.898 69.491 67.09
10
1 1 93.888 100.01 98.659 96.506 93.912 91.535 88.69 86.285 83.526 80.837 78.325 75.919 73.321 70.944 68.432
照射区 治疗区
计划靶区 （PTV）
肿瘤区 （GTV） 临床靶区 （CTV）
体模（phantom）
光子、电子束及其他重离子入射到人体时， 与人体组织相互作用后，发生散射和吸收， 能量和强度逐渐损失。对这些变化的研究， 在实际临床工作中，很难在人体内直接进行 。因此，必须使用人体组织的替代材料（ tissue substitures)构成的模型代替人体，简 称模体或体模
用途：衡量治疗束的平坦度、对称性和辐射 野的大小
OAR

Dx, y, d D0,0, d
对称性
SYMMETRY DiL DiR 100%
D0
在80%射野宽
度的均整范
围内，对称
于辐射中心
轴的任两点
处的吸收剂
量的差值与
中心轴上吸
收剂量的比
i是对称于辐射 中心轴的任两
值
点处的吸收剂
量差值最大所 对应的位置
PDD=Dd/Dd0*100%

PDD＝
Dd

100%
Ddo
剂量建成效应
高能X(γ)射线入射到人体或体模时，在 一定深度内总吸收剂量随深度而增加，而 这深度以后，吸收剂量随深度而减少，这 一现象称建成效应。
从体表到这一深度之间的区域称建成区。 从体表到这一深度称建成深度。
物理原因
在体表或皮下产生高能次级电子。 这些高能次级电子穿过一定组织深度。 造成在电子最大射程内，由高能次级电子产生
65.45 63.289
6
0.972 0.989 92.356 100.01 98.491 95.742 92.768 90.002 87.341 84.088 81.12 78.342 75.741 73.079 70.151 67.541 65.283
8MV SSD100cm 的部分深度量表
8
0.988 0.993 92.758
与源皮距的关系 有关
照射野的定义 在表面
TMR 同一点 无关 在中心点
作用
可以分析 不能表示剂 剂量分布 量分布
组织空气比（TAR）
定义 体模内照射野中心 轴上任一点吸收剂 量率DT与移去体模 后空间同一点在自 由空气中的小体积 组织内的吸收剂量 率DTa之比
通常只用于60Co能 量以下的情况。
标准模体：长宽高分别为30cm的立方体水模 ，用于X（γ）射线、电子束吸收剂量的测定 与比对。低能电子束，水模的高度可以薄一些 ，但其最低高度不能低于5cm
均匀模体：因水的流动性、表面张力及形态不 确定性等问题给测量带来了诸多不便，为此用 固态和干水组织替代材料加工成片形方块，构 成边长为30cm或25cm的立方体，代替水模体 作吸收材料和能量的常规检查
G：剂量梯度
Dx
0.5mm
R90 R50 Rp
韧致辐射
中心轴百分深度量表
射野大 小
Sc Sp
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
加速器
4
0.948 0.982 92.073
100 98.598 95.261 92.192 89.022 87.286 82.899 79.404 76.935 74.114 71.121 68.182
一般情况下，适合X（γ）射线的组织替代材 料一定是电子束的组织替代材料。因人体组织 特别是软组织中含有大量的水，使得水对X（ γ)射线、电子束的散射和吸收几乎与软组织和 肌肉的近似，同时，而水是最易得的、最廉价 的组织替代材料，世界各地水的辐射特性几乎 不变
为避免电离室作为探头在测量时受到影响，必 须注意防水措施！目前，常见的有：有机玻璃 和聚苯乙烯等，它们的组成和每克原子数基本 相同，从而保证了高能X（γ）射线和电子束 的剂量学特性
临床剂量学简介
临床剂量学主要内容
1.选用人体组织等效材料，模拟人体组织环 境，间接测量剂量分布
2.通过测量各种条件对PDD的影响，估算实 际照射条件下人体组织的剂量分布特性
3.根据不同的照射模式，定义并测量剂量计 算因子
4.制订治疗计划，计算处方剂量 5.采取各种方法，进行剂量验证 6.临床剂量学的其他内
的吸收剂量随深度增加而增加。
X线PDD
直线加速器的X线束模式
靶 初级准直器 均整器 电离室 MLC 备份光阑
X-光阑
直线加速器的电子束模式
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
皮肤剂量 相对较高
主要用于治疗表浅 或偏心的肿瘤和浸 润的淋巴结
初级准直器 散射箔 电离室 MLC 备份光阑
随照射野面积变化：照射野形状相同时，面 积越大，百分深度量越大。
源皮距影响：源皮距增加，百分深度量增加 随深度增加而减少。 随照射野形状改变：通常在其他条件相同时
，照射野越扁百分深度量越小。 随介质不同而改变。
PDD的影响因素
PDD为什么与照射野大小有关？
原射线不随照射野大小与形状 影响。但是，照射野越大，散 射线越多，照射野越扁，离剂 量点远的散射线比例越多，衰 减越大。
剂量最大点深度
能量 200KV 60Co 4MV 6MV 10MV 18MV 22MV
剂量最大点深度（cm） 0 0.5 1.2 1.5 2.5 3.3 5.0
中心轴百分深度量（PDD）
定义
模体内照射野中 心轴上任一深度 的吸收剂量率 Dd,与该照射野 中心轴上参考点 吸收剂量Do的 比的百分率
源轴距（SAD）：机架旋转轴的图示
加速器主要部件的运动示意图
模体内的剂量分布为
模体内任一点A的剂量 由原发射线的剂量与散 射线的剂量的贡献之和 组成。
A
Dc Do Ds
原射线的强度变化
单能射线
D Do ed (S d)2
非单能射线
Dd

1 (S d)2

i
Dio ei d
30
1.046 1.014 96.878 100.02
98.8 97.17 95.468 93.625 91.969 90.041 87.848 86.08 84.188 82.042 80.15 78.153 76.104
中心轴百分深度量的影响因素
深度剂量随能量变化：其他条件相同时，通 常射线能量越高，百分深度量越大。
参考剂量点：为剂 量计算或测量的参 考。 一般情况下指体模 表面下照射野中心 轴上的一个规定点 即最大剂量点
参考点规定如下： 400KV以下的X线：在 模体表面。 高能X（γ）线：在 模体表面下最大剂量 点处或依能量不同规 定特定的深度。 体模表面到参考点的 深度为参考深度。
校准剂量点： 在照射野中心 轴上指定的剂 量测量点。
个主轴的平面上具有相同 剂量的点构成的曲线，等 剂量线图是以等间隔百分 深度剂量得到的等剂量线 的集合，它是深度和与中 心轴距离的函数，反映了 射束离轴方向的剂量变化。 通常按10%等剂量间隔绘出， 且以射束中心轴的最大剂量
点进行归一化
基本原则
临床剂量学的四项基本原 则是：
1. 放射线必须对准所要治疗的病灶区域即“靶 区”。照射区域的入射形状必须与病灶形状 一致，潜在转移区也要包括在照射区域之内
组织最大比（TMR）
定义 在射线束几何状态不 变下，模体内照射野 中心轴上任一点吸收 剂量率Dd与空间同一 点处于模体内最大剂 量深度处吸收剂量率 Dm之比
如果参考点不是最大 剂量点时，就定义为 组织体模比（TPR）
TMR Dd Dm
问题：PDD与TMR的异同？
点的位置
PDD 不同点