高能X线和电子束吸收剂量的测量与计算
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ＬＩ Ｊｕｎ， ＺＨＡＮＧ Ｘｉ－ｚｈｉ， ＴＡＮ Ｆｅｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｏｎｃｏｌｏｇｙ ， Ｔｈｅ Ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｓｕｂｅｉ ， Ｙａｎｇｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ ２２５００１， Ｃｈｉｎａ ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ： Ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ Ｘ－ｒａｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｆｏｒ ｍｅｄｉｃａｌ ｌｉｎｅａｒ ａｃ－ ｃｅｌｅｒａｔｏｒ ，ａｓｓｕｒａｎｃｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｄｏｓｅ ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ： Ａｐｐｌｙ ｗａｔｅｒ ｐｈａｎｔｏｍ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｍｅｄｉｕｍ ，ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃａｌ－ ｃｕｌａｔｅ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｂｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＩＡＥＡ ２７７ ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ ．Ｒｅｓｕｌｔ ： Ｔｈｅ ｅｒｒｏｒｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｗｉｔｈｉｎ ０．１７％－０．５４％．ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ２．０％ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ： Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ Ｘ－ｒａｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｗｅｒｅ ｓａｔｉｓ－ ｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ； Ｘ－ ｒａｙ； ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ； ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ； ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ； ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝１００ ｃＧｙ 时 ， 剂 量 仪 读 数 Ｍ＝１００／１．１０５＝９０．５０
Ｒ，这样可以直观的通过剂量仪读数 Ｍ 反映最大剂量
深度处 ｄｍａｘ 的吸收剂量情况， 平时检测时不再推算， 便可知道校准时误差情况．同理， 对于 １５ ＭＶ Ｘ 线， 水
深为 １０ ｃｍ 处的 ＰＤＤ＝０．７７０７，Ｃｘ ＝１．２１４， 剂量仪校准 时读数 Ｍ＝８２．３７ Ｒ．
ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ＥＸ 直线加速器高能 Ｘ 线有 ６ ＭＶ 和 １５ ＭＶ 两种。测量吸收剂量的条件为：标准源
中国医学物理学杂志 第 ２５ 卷 第 ２ 期 ２００８ 年 ３ 月
－ ５６５ －
皮距 ＳＳＤ＝１００ ｃｍ，水模体表面照射野 Ｆｉｅｌｄ＝１０ ｃｍ×１０
ｃｍ， 电离室的有效测量点在射线束轴上距水模体表
度 ｄｃ 取各能量电子束的最大剂量深度 ｄｍａｘ，同理， 高能
电子束在水中有效测量点处的吸收剂 ＤＷ 仍为：
Ｄｗ＝Ｍ·Ｎｃ·（Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ， ａｉ·ｒ
Ｐｕ·Ｐｃｅｌ×２．５８×１０－ ４×１００
（ ２）
公式（ ２） 中除 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 数值不同于公式（１）外， 其它均 相同， 下面就推导 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 做简单描述， 具体推导过 程如下：
（ １）
对于公式（ １） 而言， Ｄｗ 的单位为 ｃＧｙ；Ｍ 为标准剂 量仪读数， 单位为伦琴（ Ｒ） ； Ｎｃ 为剂量仪校准因子， 每 年 剂 量 仪 送 检 一 次 ， 由 国 家 标 准 实 验 室 给 出 ， Ｎｃ＝
１．０００； Ｗ／ｅ 为在空气中形成每对离子 （其电荷为 １ 个
电子的电荷）所消耗的平均能量， 为一常数 Ｗ／ｅ＝３３．９７
Ｊ／Ｃ；Ｋａｔｔ 为在校准电离室时， 电离室及平衡帽对校准辐 射 （ 一般为 ６０Ｃｏ 的 ! 射线） 的吸收和散射的修正； Ｋｍ
为电离室室壁及平衡帽的材料对校准辐射空气等效
不充分而引起的修正， 这里 Ｋａｔ·ｔ Ｋｍ 数值［３］由剂量仪厂 家 给 出 Ｋａｔ·ｔ Ｋｍ＝０．９７３；Ｓｗ，ａｉｒ 为 校 准 深 度 水 对 空 气 的 平 均阻止本领比， 其数值由辐射质剂量比 Ｄ２０／Ｄ１０ 或组 织模体比 ＴＰＲ１０２０ 导出， 对 ６ ＭＶ Ｘ 线， 由于Ｄ２０／Ｄ１０＝
收稿日期： ２００７－ ０７－ １７ 作者简介： 李军（ １９７５－ ） ， 男， 陕西周至人， 江苏省苏北人民医院放疗科
物理师兼工程师， 南京大学物理系在读硕士， 主要从事临床 放 疗 物 理 和 放 疗 设 备 维 修 。 Ｔｅｌ： ０５１４－ ８７９３７５５４， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｉａｊｕｎ．２００７＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。
满足临床剂量学的要求。
关键词： 高能； Ｘ 线； 电子束； 吸收剂量； 测量； 计算
中图分类号： Ｒ ８１４．２
文献标识码： Ａ
文章编号： １００５－ ２０２Ｘ（ ２００８） ０２－ ０５６４－ ０３
Ｍｅａｓｕｒ ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｂｓｏｒ ｂｅｄ Ｄｏｓｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｅｎｅｒ ｇｙ Ｘ－ ｒ ａｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒ ｏｎ Ｂｅａｍ
２． 结果
２．１ 高能 Ｘ 线吸收剂量的测量与计算结果 当机器出束 １００ ＭＵ 时， Ｍ 为剂量仪读数， Ｍ 为剂
量仪平均读数，校准误差＝［ （ Ｃｘ·Ｍ－ １００） ／１００］ ×１００％， 具体在校准深度处的吸收剂量测量与计算结果见表２。 ２．２ 高能电子束吸收剂量的测量与计算结果
对于不同能量的高能电子束在最大剂量深度 ｄｍａｘ 处校准时的吸收剂量而言， 同样当机器出束 １００ ＭＵ 时， 校准误差 ＝［ （ ＣＥ·Ｍ－ １００） ／１００］ ×１００％， 具体的测 量与计算结果见表 ３。
（ １） 由实际测出的电离量半值深度 ＤＪ５０，确定电子 束在水模体表面的平均能量是 ΕＳ， 再由 ΕＳ 和最大剂 量深度 ｄｍａｘ 确定 ＳＷ， ａｉｒ。
（ ２） 确定 ΕＳ 后， 查表得出电子束在水中的实际射 程 Ｒｐ ， 再由公式 Ｅｚ＝ΕＳ（ １－ ｄｍａｘ／Ｒｐ） 确定电子束在水模 体中不同深度处的平均能量 Εｚ。
确定好高能电子束在水中的吸收剂量公式（ ２） 中 的各参数值后， 令 ＣＥ＝Ｎ·ｃ （Ｗ／ｅ）·（ Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ，ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ× （２．５８×１０－４）×１００，即 Ｄｗ＝ ＣＥ·Ｍ ， ＣＥ 可直接求出， 确定 ＣＥ 后，当 Ｄｗ＝１００ ｃＧｙ 时， 剂量仪读数 Ｍ＝１００／ ＣＥ。
１．２．２ 高能电子束吸收剂量的测量方法
ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ＥＸ 直线加速器高能电子束有
４ ＭｅＶ， ６ ＭｅＶ， ９ ＭｅＶ， １２ ＭｅＶ， １６ ＭｅＶ， ２０ ＭｅＶ 六
档能量。测量吸收剂量的条件为： 标准源皮距 ＳＳＤ＝
１００ ｃｍ，照射野 Ｆｉｅｌｄ 为 １５ ｃｍ×１５ ｃｍ 限 光 筒，校 准 深
表 １ 电子束各参数的数值
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｏｎ ｂｅａｍ
Ｅ０
Βιβλιοθήκη Baidu
ｄｍａｘ
Ｄ５０Ｊ
ＥＳ
ＲＰ
ＥＺ
Ｓｗ，ａｉｒ
ＰＵ
（ＭｅＶ） （ｃｍ） （ｃｍ） （ＭｅＶ） （ｃｍ） （ＭｅＶ）
４ ０．６ １．５０ ３．０３ １．５２ １．８３ １．１０３ ０．９５２
１． 材料与方法
１．１ 材料 美 国 ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ ＥＸ 直 线 加 速 器， 德 国
ＰＴＷ 公司的 ＵＮＩＤＯＳ Ｅ 型剂量仪和 ＴＷ３００１３ ０．６ｃｃ 指型防水电离室， ３０ ｃｍ×３０ ｃｍ×３０ ｃｍ 四支点可调水 箱， ２０ ｍ 长 ＴＮＣ 三同轴电缆， 并且剂量仪， 电离室及 ＴＮＣ 电缆均每年送国家标准实验室校准。 １．２ 方法 １．２．１ 高能 Ｘ 线吸收剂量测量方法
面的深度为校准深度 ｄｃ， 对 ６ ＭＶ Ｘ 线而言， ｄｃ＝５ ｃｍ；
对 １５ ＭＶ Ｘ 线 而 言 ｄｃ＝１０ ｃｍ． 每 次 加 速 器 出 束 １００
ＭＵ， 重复测量三次， 取其平均值。高能 Ｘ 线在水中有
效测量点处的吸收剂量 ＤＷ 为：
ＤＷ＝Ｍ·ＮＣ·（ Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·
ＳＷ， ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ×２．５８×１０－４×１００
０．５８ 而知 ＳＷ， ａｉｒ＝１．１９９； 而对 １５ＭＶ Ｘ 线， 由于Ｄ２０／Ｄ１０＝
０．６５ 而知 ＳＷ，ａｉｒ＝１．０９９； Ｐｕ 为电离室扰动因子， 其数值经 查图［４］可得出 Ｐｕ＝１．００１；Ｐｃｅｌ 为 电 离 室 中 心 电 极 影 响 因
子， 由生产厂家给出 Ｐｃｅｌ＝０．９９８．另外由于公式（ １） 两边 的单位的不同， 这里 １Ｒ＝２．５８×１０－４ Ｃ／ｋｇ，而 １Ｊ／ｋｇ＝１００
－ ５６４ － ２００８ 年 ３ 月 第 ２５ 卷第 ２ 期
中国医学物理学杂志 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊ ｏｕｒ ｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ
高能 Ｘ 线和电子束吸收剂量的测量与计算
Ｍａｒ．，２００８ Ｖｏｌ．２５． Ｎｏ．２
李 军， 张西志， 谭 飞 （ 江苏省苏北人民医院 放疗科， 江苏 扬州 ２２５００２）
前言
高能 Ｘ 线和电子束进入人体组织后， 通过和人 体组织中的原子相互作用而传递电离辐射的部分或 全部能量，人体组织吸收电离辐射后， 会发生一系列 的物理， 化学， 生物学变化。最后导致组织的生物学损 伤， 即生物效应。生物效应的大小程度正比于组织中 吸收的电离辐射的能量。因此， 确切的了解组织中所 吸收的电离辐射能量，对评估放射治疗的效果和它的 副作用是极其重要的， 他的精确确定时进行放射治疗 的最基本的物理要素［１］ ， 世界卫生组织（ ＷＨＯ） 和国际 原子能机构（ ＩＡＥＡ） 联合组织进行的世界范围的剂量 对比显示，当前放射治疗中约有 １５％的患者接受的剂
量不准确［２］， 由此可见， 加强吸收剂量测量的规范和测 量的准确性， 不仅有着重要的临床意义， 并且也是医 院放疗物理师的基本任务之一。
目前有多种方法用于吸收剂量的测量， 但在临床 上大多用指型电离室在水模体中测量， 并使用 ＩＡＥＡ ２７７ 报告方法对高能 Ｘ 线和电子束进行测量与计算， 使用此方法简便， 易行， 快速而精度很高， 因此对临床 物理师有着积极的意义。
（ ３） 确定 Εｚ 后再由电离室内腔半径 ｒ＝３．０５ ｍｍ，用 内差法及查表确定电离室扰动因子 Ｐｕ。
（ ４） 通 过 以 上 各 步 骤 确 定 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 的 值 后 即 可 确定公式（ ２） 中各个参数的确定值。Ｅ０ 为电子束初始 能量即标称能量， 再确定公式（ ２） 中的各个参数值以 后， 可导出 ＤＷ 值， 具体各参数推导值见表 １。
摘要： 目的： 对医用直线加速器高能 Ｘ 线和电子束的吸收剂量进行测量与计算， 保证输出剂量的准确性。方法： 以水模
体作为介质， 用 ＩＡＥＡ ２７７ 报告及剂量学原理进行吸收剂量的测量与计算。结果： 在有效测量点的吸收剂量值与标准计
算值之间的误差在 ０．１７％￣０．５４％之间， 小于国家标准 ２．０％的要求。结论： 高能 Ｘ 线与电子束的吸收剂量测量结果能够
ｃＧｙ，因此公式（１）右边乘以 ２．５８×１０－４×１００，这样单位统
一为 ｃＧｙ．将以上各参数代入公式（１），可简化得出： 对 ６
ＭＶ Ｘ 线而言 Ｄｗ＝０．９５３ Ｍ，再将 Ｄｗ 的吸收剂量由百分 深度剂量 ＰＤＤ （ＰＤＤ＝０．８６２６）， 转换到最大剂量深度
ｄｍａｘ 处 的 吸 收 剂 量 Ｄ（ ｄｍａｘ） ，这 里 ＰＤＤ 为 水 深 为 ５ ｃｍ 处的百分深度剂量 Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝ＤＷ／ＰＤＤ＝０．９５３ Ｍ／０．８６２６＝ １．１０５ Ｍ， 这里令 Ｃｘ ＝ ＮＣ·（ Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ， ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ× ２．５８×１０－４×１００， 即 Ｃｘ＝１．１０５， 即 Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝ Ｃｘ·Ｍ，所 以 当
６ １．３ ２．３２ ５．４１ ２．４２ ２．５０ １．０８４ ０．９５５
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ： Ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ Ｘ－ｒａｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｆｏｒ ｍｅｄｉｃａｌ ｌｉｎｅａｒ ａｃ－ ｃｅｌｅｒａｔｏｒ ，ａｓｓｕｒａｎｃｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｄｏｓｅ ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ： Ａｐｐｌｙ ｗａｔｅｒ ｐｈａｎｔｏｍ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｍｅｄｉｕｍ ，ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃａｌ－ ｃｕｌａｔｅ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｂｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＩＡＥＡ ２７７ ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ ．Ｒｅｓｕｌｔ ： Ｔｈｅ ｅｒｒｏｒｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｗｉｔｈｉｎ ０．１７％－０．５４％．ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ２．０％ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ： Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ Ｘ－ｒａｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｗｅｒｅ ｓａｔｉｓ－ ｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ； Ｘ－ ｒａｙ； ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ； ａｂｓｏｒｂｅｄ ｄｏｓｅ； ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ； ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝１００ ｃＧｙ 时 ， 剂 量 仪 读 数 Ｍ＝１００／１．１０５＝９０．５０
Ｒ，这样可以直观的通过剂量仪读数 Ｍ 反映最大剂量
深度处 ｄｍａｘ 的吸收剂量情况， 平时检测时不再推算， 便可知道校准时误差情况．同理， 对于 １５ ＭＶ Ｘ 线， 水
深为 １０ ｃｍ 处的 ＰＤＤ＝０．７７０７，Ｃｘ ＝１．２１４， 剂量仪校准 时读数 Ｍ＝８２．３７ Ｒ．
ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ＥＸ 直线加速器高能 Ｘ 线有 ６ ＭＶ 和 １５ ＭＶ 两种。测量吸收剂量的条件为：标准源
中国医学物理学杂志 第 ２５ 卷 第 ２ 期 ２００８ 年 ３ 月
－ ５６５ －
皮距 ＳＳＤ＝１００ ｃｍ，水模体表面照射野 Ｆｉｅｌｄ＝１０ ｃｍ×１０
ｃｍ， 电离室的有效测量点在射线束轴上距水模体表
度 ｄｃ 取各能量电子束的最大剂量深度 ｄｍａｘ，同理， 高能
电子束在水中有效测量点处的吸收剂 ＤＷ 仍为：
Ｄｗ＝Ｍ·Ｎｃ·（Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ， ａｉ·ｒ
Ｐｕ·Ｐｃｅｌ×２．５８×１０－ ４×１００
（ ２）
公式（ ２） 中除 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 数值不同于公式（１）外， 其它均 相同， 下面就推导 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 做简单描述， 具体推导过 程如下：
（ １）
对于公式（ １） 而言， Ｄｗ 的单位为 ｃＧｙ；Ｍ 为标准剂 量仪读数， 单位为伦琴（ Ｒ） ； Ｎｃ 为剂量仪校准因子， 每 年 剂 量 仪 送 检 一 次 ， 由 国 家 标 准 实 验 室 给 出 ， Ｎｃ＝
１．０００； Ｗ／ｅ 为在空气中形成每对离子 （其电荷为 １ 个
电子的电荷）所消耗的平均能量， 为一常数 Ｗ／ｅ＝３３．９７
Ｊ／Ｃ；Ｋａｔｔ 为在校准电离室时， 电离室及平衡帽对校准辐 射 （ 一般为 ６０Ｃｏ 的 ! 射线） 的吸收和散射的修正； Ｋｍ
为电离室室壁及平衡帽的材料对校准辐射空气等效
不充分而引起的修正， 这里 Ｋａｔ·ｔ Ｋｍ 数值［３］由剂量仪厂 家 给 出 Ｋａｔ·ｔ Ｋｍ＝０．９７３；Ｓｗ，ａｉｒ 为 校 准 深 度 水 对 空 气 的 平 均阻止本领比， 其数值由辐射质剂量比 Ｄ２０／Ｄ１０ 或组 织模体比 ＴＰＲ１０２０ 导出， 对 ６ ＭＶ Ｘ 线， 由于Ｄ２０／Ｄ１０＝
收稿日期： ２００７－ ０７－ １７ 作者简介： 李军（ １９７５－ ） ， 男， 陕西周至人， 江苏省苏北人民医院放疗科
物理师兼工程师， 南京大学物理系在读硕士， 主要从事临床 放 疗 物 理 和 放 疗 设 备 维 修 。 Ｔｅｌ： ０５１４－ ８７９３７５５４， Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｉａｊｕｎ．２００７＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ。
满足临床剂量学的要求。
关键词： 高能； Ｘ 线； 电子束； 吸收剂量； 测量； 计算
中图分类号： Ｒ ８１４．２
文献标识码： Ａ
文章编号： １００５－ ２０２Ｘ（ ２００８） ０２－ ０５６４－ ０３
Ｍｅａｓｕｒ ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｂｓｏｒ ｂｅｄ Ｄｏｓｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｅｎｅｒ ｇｙ Ｘ－ ｒ ａｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒ ｏｎ Ｂｅａｍ
２． 结果
２．１ 高能 Ｘ 线吸收剂量的测量与计算结果 当机器出束 １００ ＭＵ 时， Ｍ 为剂量仪读数， Ｍ 为剂
量仪平均读数，校准误差＝［ （ Ｃｘ·Ｍ－ １００） ／１００］ ×１００％， 具体在校准深度处的吸收剂量测量与计算结果见表２。 ２．２ 高能电子束吸收剂量的测量与计算结果
对于不同能量的高能电子束在最大剂量深度 ｄｍａｘ 处校准时的吸收剂量而言， 同样当机器出束 １００ ＭＵ 时， 校准误差 ＝［ （ ＣＥ·Ｍ－ １００） ／１００］ ×１００％， 具体的测 量与计算结果见表 ３。
（ １） 由实际测出的电离量半值深度 ＤＪ５０，确定电子 束在水模体表面的平均能量是 ΕＳ， 再由 ΕＳ 和最大剂 量深度 ｄｍａｘ 确定 ＳＷ， ａｉｒ。
（ ２） 确定 ΕＳ 后， 查表得出电子束在水中的实际射 程 Ｒｐ ， 再由公式 Ｅｚ＝ΕＳ（ １－ ｄｍａｘ／Ｒｐ） 确定电子束在水模 体中不同深度处的平均能量 Εｚ。
确定好高能电子束在水中的吸收剂量公式（ ２） 中 的各参数值后， 令 ＣＥ＝Ｎ·ｃ （Ｗ／ｅ）·（ Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ，ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ× （２．５８×１０－４）×１００，即 Ｄｗ＝ ＣＥ·Ｍ ， ＣＥ 可直接求出， 确定 ＣＥ 后，当 Ｄｗ＝１００ ｃＧｙ 时， 剂量仪读数 Ｍ＝１００／ ＣＥ。
１．２．２ 高能电子束吸收剂量的测量方法
ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ＥＸ 直线加速器高能电子束有
４ ＭｅＶ， ６ ＭｅＶ， ９ ＭｅＶ， １２ ＭｅＶ， １６ ＭｅＶ， ２０ ＭｅＶ 六
档能量。测量吸收剂量的条件为： 标准源皮距 ＳＳＤ＝
１００ ｃｍ，照射野 Ｆｉｅｌｄ 为 １５ ｃｍ×１５ ｃｍ 限 光 筒，校 准 深
表 １ 电子束各参数的数值
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒ ｏｎ ｂｅａｍ
Ｅ０
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ｄｍａｘ
Ｄ５０Ｊ
ＥＳ
ＲＰ
ＥＺ
Ｓｗ，ａｉｒ
ＰＵ
（ＭｅＶ） （ｃｍ） （ｃｍ） （ＭｅＶ） （ｃｍ） （ＭｅＶ）
４ ０．６ １．５０ ３．０３ １．５２ １．８３ １．１０３ ０．９５２
１． 材料与方法
１．１ 材料 美 国 ＶＡＲＩＡＮ Ｃｌｉｎａｃ ２３ ＥＸ 直 线 加 速 器， 德 国
ＰＴＷ 公司的 ＵＮＩＤＯＳ Ｅ 型剂量仪和 ＴＷ３００１３ ０．６ｃｃ 指型防水电离室， ３０ ｃｍ×３０ ｃｍ×３０ ｃｍ 四支点可调水 箱， ２０ ｍ 长 ＴＮＣ 三同轴电缆， 并且剂量仪， 电离室及 ＴＮＣ 电缆均每年送国家标准实验室校准。 １．２ 方法 １．２．１ 高能 Ｘ 线吸收剂量测量方法
面的深度为校准深度 ｄｃ， 对 ６ ＭＶ Ｘ 线而言， ｄｃ＝５ ｃｍ；
对 １５ ＭＶ Ｘ 线 而 言 ｄｃ＝１０ ｃｍ． 每 次 加 速 器 出 束 １００
ＭＵ， 重复测量三次， 取其平均值。高能 Ｘ 线在水中有
效测量点处的吸收剂量 ＤＷ 为：
ＤＷ＝Ｍ·ＮＣ·（ Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·
ＳＷ， ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ×２．５８×１０－４×１００
０．５８ 而知 ＳＷ， ａｉｒ＝１．１９９； 而对 １５ＭＶ Ｘ 线， 由于Ｄ２０／Ｄ１０＝
０．６５ 而知 ＳＷ，ａｉｒ＝１．０９９； Ｐｕ 为电离室扰动因子， 其数值经 查图［４］可得出 Ｐｕ＝１．００１；Ｐｃｅｌ 为 电 离 室 中 心 电 极 影 响 因
子， 由生产厂家给出 Ｐｃｅｌ＝０．９９８．另外由于公式（ １） 两边 的单位的不同， 这里 １Ｒ＝２．５８×１０－４ Ｃ／ｋｇ，而 １Ｊ／ｋｇ＝１００
－ ５６４ － ２００８ 年 ３ 月 第 ２５ 卷第 ２ 期
中国医学物理学杂志 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊ ｏｕｒ ｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ
高能 Ｘ 线和电子束吸收剂量的测量与计算
Ｍａｒ．，２００８ Ｖｏｌ．２５． Ｎｏ．２
李 军， 张西志， 谭 飞 （ 江苏省苏北人民医院 放疗科， 江苏 扬州 ２２５００２）
前言
高能 Ｘ 线和电子束进入人体组织后， 通过和人 体组织中的原子相互作用而传递电离辐射的部分或 全部能量，人体组织吸收电离辐射后， 会发生一系列 的物理， 化学， 生物学变化。最后导致组织的生物学损 伤， 即生物效应。生物效应的大小程度正比于组织中 吸收的电离辐射的能量。因此， 确切的了解组织中所 吸收的电离辐射能量，对评估放射治疗的效果和它的 副作用是极其重要的， 他的精确确定时进行放射治疗 的最基本的物理要素［１］ ， 世界卫生组织（ ＷＨＯ） 和国际 原子能机构（ ＩＡＥＡ） 联合组织进行的世界范围的剂量 对比显示，当前放射治疗中约有 １５％的患者接受的剂
量不准确［２］， 由此可见， 加强吸收剂量测量的规范和测 量的准确性， 不仅有着重要的临床意义， 并且也是医 院放疗物理师的基本任务之一。
目前有多种方法用于吸收剂量的测量， 但在临床 上大多用指型电离室在水模体中测量， 并使用 ＩＡＥＡ ２７７ 报告方法对高能 Ｘ 线和电子束进行测量与计算， 使用此方法简便， 易行， 快速而精度很高， 因此对临床 物理师有着积极的意义。
（ ３） 确定 Εｚ 后再由电离室内腔半径 ｒ＝３．０５ ｍｍ，用 内差法及查表确定电离室扰动因子 Ｐｕ。
（ ４） 通 过 以 上 各 步 骤 确 定 ＳＷ， ａｉｒ 和 Ｐｕ 的 值 后 即 可 确定公式（ ２） 中各个参数的确定值。Ｅ０ 为电子束初始 能量即标称能量， 再确定公式（ ２） 中的各个参数值以 后， 可导出 ＤＷ 值， 具体各参数推导值见表 １。
摘要： 目的： 对医用直线加速器高能 Ｘ 线和电子束的吸收剂量进行测量与计算， 保证输出剂量的准确性。方法： 以水模
体作为介质， 用 ＩＡＥＡ ２７７ 报告及剂量学原理进行吸收剂量的测量与计算。结果： 在有效测量点的吸收剂量值与标准计
算值之间的误差在 ０．１７％￣０．５４％之间， 小于国家标准 ２．０％的要求。结论： 高能 Ｘ 线与电子束的吸收剂量测量结果能够
ｃＧｙ，因此公式（１）右边乘以 ２．５８×１０－４×１００，这样单位统
一为 ｃＧｙ．将以上各参数代入公式（１），可简化得出： 对 ６
ＭＶ Ｘ 线而言 Ｄｗ＝０．９５３ Ｍ，再将 Ｄｗ 的吸收剂量由百分 深度剂量 ＰＤＤ （ＰＤＤ＝０．８６２６）， 转换到最大剂量深度
ｄｍａｘ 处 的 吸 收 剂 量 Ｄ（ ｄｍａｘ） ，这 里 ＰＤＤ 为 水 深 为 ５ ｃｍ 处的百分深度剂量 Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝ＤＷ／ＰＤＤ＝０．９５３ Ｍ／０．８６２６＝ １．１０５ Ｍ， 这里令 Ｃｘ ＝ ＮＣ·（ Ｗ／ｅ）·（Ｋａｔ·ｔ ｋｍ）·ＳＷ， ａｉ·ｒ Ｐｕ·Ｐｃｅｌ× ２．５８×１０－４×１００， 即 Ｃｘ＝１．１０５， 即 Ｄ（ ｄｍａｘ） ＝ Ｃｘ·Ｍ，所 以 当
６ １．３ ２．３２ ５．４１ ２．４２ ２．５０ １．０８４ ０．９５５