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临床射野剂量学

临床射野剂量学. 苏大附二院放疗科 钱建军. 主要内容. 二： 靶区体积的规定. 一： 射野剂量学. 一：射野剂量学. 1. 基本概念. 2. X 线射野剂量学特征. 3. 电子线射野剂量学特征. 二：靶区体积的规定. 基本概念. （一） 照射野 ： 射线束经准直器后垂直通过模体的范围，一般用模体表面的截面大小来表示。临床剂量学中用 50% 等剂量曲线延长线交于模体表面的区域定义为照射野的大小。. （二 ） 射野中心轴 ： 射线束的中心线，是指 源与射野中心的连线。.

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临床射野剂量学

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  1. 临床射野剂量学 苏大附二院放疗科 钱建军

  2. 主要内容 二：靶区体积的规定 一：射野剂量学 一：射野剂量学 1. 基本概念 2. X线射野剂量学特征 3. 电子线射野剂量学特征 二：靶区体积的规定

  3. 基本概念 （一）照射野：射线束经准直器后垂直通过模体的范围，一般用模体表面的截面大小来表示。临床剂量学中用50%等剂量曲线延长线交于模体表面的区域定义为照射野的大小。 （二）射野中心轴：射线束的中心线，是指 源与射野中心的连线。 （三）参考点：在模体表面下 中心轴上 选择某一点 用于计算或测量剂量时的参考的点，此点的深度为d0。

  4. 基本概念 （四）最大参考剂量（Dm）将最大剂量点作为计算剂量的参考点。60Co一般在皮下0.5cm；6MVX线一般在皮下1.5cm；15MVX线一般在皮下3.0cm左右。 （五）源皮距（SSD）：源（靶）至皮肤的距离。 （六）源瘤距（STD）：源（靶）至肿瘤内的距离。 （七）源轴距（SAD）：源（靶）至机架旋转等　 中心的距离。

  5. 基本概念 （八）等剂量分布将模体内具有相同剂量的点连成一条曲线，称为等剂量分布。 （九）半影　照射野边缘剂量随离开中心轴距离的增加而发生急剧变化的区域，一般用垂直于中心轴的射野平面与中心轴交点剂量的20%-80%距离表示。半影主要有几何半影、穿射半影和散射半影。

  6. 基本概念 （十）照射量 定义：X线或γ线在单位质量空气中释放出的全部次级电子（正负电子）完全被空气阻止时，在空气中形成的同一种符号的离子总电荷量。 X＝dQ/dm 　单位：库仑／千克（C/kg），伦琴（R）。 1 R = 2.58×10-4 C/kg 注意：1. 描述放射源的输出量。 2. 在空气中，而不在其它物质（如组织等）中。 3. 适用于光子，而不能用于其它类型辐射如中 　　　　 子或电子束等。

  7. 基本概念 （十一）吸收剂量 定义：单位质量受照物质所吸收的能量。 D＝ d/dm 单位：SI:焦耳/千克（J/kg） 专用名：戈瑞（Gy） 弃用名：拉德（rad） 1Gy = 100cGy = 100rad 注意：适用于任何射线和任何受照物质。

  8. 基本概念 • 照射量与吸收剂量的相互转换 一：在空气中。 Dm = 0.873 · (uen/ρ)m／ (uen/ρ)a· X =0.873 · X 二：在组织中。 Dm = fm· X 　其中 fm = 0.873 · (uen/ρ)m／ (uen/ρ)a

  9. 基本概念 （十二）体外照射的三种方式： 1.固定源皮距照射（SSD照射） 2.等中心定角照射（SAD照射） 3.等中心旋转照射（ROT照射）

  10. X（γ）射线临床射野剂量学

  11. 体内照射野中心轴 上某一深度处的吸收剂 （Dd）与中心轴上参考 校准点吸收剂量（Dd0） 的百分比值。 PDD=（ Dd / Dd0）×100% PDD值为实际测量的值。 百分深度剂量（PDD）

  12. 剂量建成效应(Build-up Effect) 高能射线进入人体后，在一定 的深度范围内，剂量随深度增 加而增加的现象。从模体表面 到最大剂量处的深度区域称为 剂量建成区（dose buid up region）。 高能X线有意义： 1. 保护皮肤(Skin Sparing Effect)； 2. 肿瘤在皮肤时，须在皮肤上覆盖等效组织（Bolus）。 百分深度剂量（PDD）

  13. 不同种类射线PDD的 特点 X线：表面剂量低，一般低于50%，剂量建成显著，强度与距离平方成反比，用于治疗深部肿瘤。 电子线：表面剂量高，一般高于70%，剂量建成不显著，具有一定的射程，用于治疗表浅肿瘤。 百分深度剂量（PDD）

  14. 不同能量X线的PDD曲线特点： 随着能量的 升高，表面 剂量下降， 最大剂量点 下移，指数 衰减区平 直。 影响X线PDD的因素： 能量、 射野、 SSD 能量

  15. 不同射野面积的X线的PDD曲线特点： 随着射野增大， PDD先快后慢地 增大，而高能射 线不明显。 影响X线PDD的因素：能量、射野、SSD 射野

  16. 影响X线PDD的因素：能量、射野、SSD 等效方野： 1. 射野等效的物理意义：矩形或不规则射野与方野在射野中心轴上具有相同的PDD时，称为：等效方野。 2. “面积周长比”法：若两射野的“面积周长比”相同，则认为两射野等效。 3. 圆－方野转换：πR2=S2 S = π1/2 R = 1.77 R = 0.885 D ≈ 0.9 D

  17. f2>f1，PDD2> PDD1 影响X线PDD的因素：能量、射野、SSD 一 : F因素 二 : K因素 把f1、f2条件下百分深度量的参考点合而为一，均选在f1条件下d0=dm处作归一处理。则有： PDD(f2) / PDD(f1) = [(f1+d) / (f2+d)]2 = K

  18. 定义：在两种不同散射条件下 （空气中与组织中）空间同一 点的剂量之比。TAR = Dt / Dta 其中，为肿瘤中心处的照 射量，为空气中肿瘤中心水平 的照射量。 组织空气比（TAR） 注意：1.用于旋转照射。 2.高能X线该用TMR。 射野中心轴上最大剂量深度处的组织－空气比称为反散因子（BSF）。

  19. 定义：射线束中 心轴某一深度的 吸收剂量，与同 一点置于校正深 度处吸收剂量的 比值。校正深度 若为最大剂量深 度，则为组织最 大剂量比(TMR)。 组织模体比（TPR）

  20. 射野输出因子（OUF） 定义：射野在空气中的输出剂量率与参考射野（一般为10 × 10cm2）在空气中的输出剂量率之比。OUF就是准直器散射因子SC。

  21. 体模散射校正因子（Sp） 定义：射野在模体内参考点（一般在最大剂量点）深度处的剂量率与准直器开口不变时参考射野（ 10 × 10cm2）在同一深度处剂量率之比。

  22. 不同能量X线等剂量曲线特征： 1.低能X线：边 缘剂量不连续， 等剂量曲线弯曲。 等剂量曲线 2.高能X线：边缘剂量连续，等剂量曲线平直。

  23. 1.固定源皮距照射（SSD照射） 2.等中心定角照射（SAD照射） 3.等中心旋转照射（ROT照射） 使用PDD 使用TMR 使用TMR 体外照射的三种方式：

  24. 临床处方剂量计算 • 加速器照射 　SSD照射 • DT：肿瘤剂量 • Dm :处方剂量，欲达到一定的肿瘤剂量DT，换算到标准水模体内射野中心轴上最大剂量点处的剂量。 • SSD因子＝［SCD/(SSD+dm)]2，当SSD为标称源皮距100cm时， SSD因子＝１。 • KC为托架因子或楔形因子。

  25. 200 Dm = = 265.7 (MU) 0.7265 ×1.011 ×1.025 ×1.0 临床处方剂量计算 • 加速器照射 　SSD照射 例：能量为8MV的X线，加速器剂量仪在SSD=100cm， dm=2cm处，10×10cm射野，校准为1MU=1cGy,若某患者的肿瘤 深度d=10cm、用15×15cm的射野、 SSD=100cm，求每次肿 瘤剂量给200cGy时的处方剂量Dm。　　 　　查表得：PDD(d,15 ×15)=72.65%，OUF(15 ×15)=1.025，SP(15 ×15)=1.011

  26. 临床处方剂量计算 • 加速器照射 　SAD照射 • rd是肿瘤中心位置即SAD=100cm时的照射野等效边长，无挡铅时， rd=rc，有挡铅时，rd<rc。 • KC为托架因子或楔形因子。 • 式中SAD因子 = (SCD/SAD)2，对于加速器，一般均在SSD=100cm、SCD=100cm+dmax及参考射野10×10cm2条件下刻度的，所以SAD因子 = [(100+dmax)/100]2。

  27. 临床处方剂量计算 • 加速器照射 　SAD照射 例：Varian 2100C/D加速器6MV X线等中心照射肿瘤，d=8cm，照射野8×10cm2，其中1/4野被挡铅屏蔽，试求肿瘤量为200cGy时对应的机器跳数是多少？ 经查询得知：dm=1.5cm，Sc(8×10)=0.993，托架因子＝0.965，等效方野边长＝４× (8×10) ×(3/4)/2(8+10) ≈6.5cm，SP(6.5 ×6.5)=0.989，TMR(8,6.5)=0.830，SAD因子=[(100+1.5)/100]2=1.03 Dm = 200 / (0.83 ×0.993 ×0.989 ×0.965 ×1.03) ≈247 (MU)

  28. 临床处方剂量计算 • 60CO机照射 刻度条件：SSD=80cm， 10×10cm2射野，参考深度dm=0.5cm即 SCD=80.5cm，该剂量率每月做一次源衰变校正（按HVL5.26年 计算，平均每月1%左右。） 例：上述标准条件下刻度的60CO机输出剂量为130cGymin-1，治疗时采用源皮距100cm，皮肤野15×15cm，d=8cm的肿瘤，肿瘤剂量DT=200cGy，求照射时间T ？ 解：准直器射野边长rc=15×80/100=12cm，PDD(100,8, 15×15)= PDD(80,8, 15×15) ×F因子=68.7%， SC(12×12)=1.012，SP(15×15)=1.014，SSD因子＝ ［(80+0.5)/(100+0.5)]2 = 0.642 T＝200 /(130 ×0.687 ×1.012 ×1.014 ×0.642)= 3.4 min

  29. 电子束临床射野剂量学

  30. 电子线的PDD曲线特点 与X线PDD曲线的比较

  31. 不同能量电子线 的PDD曲线特点： 随着能量升高， 表面剂量增加，高剂 量坪区增宽，剂量跌 落部分变平，X线污 染增加，逐渐失去其 优势。 电子线的PDD曲线特点

  32. 高能电子束等剂量 曲线的特征：随着 深度的增加，低值 等剂量线向外扩张， 高值等剂量线向内 侧收缩，能量大于 7MeV时，更为明显。 等剂量曲线

  33. 电子线的临床使用特点 1. 有效治疗深度：约为电子束能量的1/3～1/4。靶区后缘置于90%或95％剂量处。 2. 能量的选择： E0≈ 3(MeV/cm) × d后缘(cm)+2～3(MeV) 3. 射野的选择：表面位置的照射应按靶区的最大横径而适当扩大，一般大于或等于靶区横径的1.18倍。　

  34. 主要内容 一：射野剂量学 1. 基本概念 2. X线射野剂量学特征 3. 电子线射野剂量学特征 二：靶区体积的规定

  35. 靶区体积的规定 　　靶区即放射治疗需要包括的目标区域。 在确定靶区时，需要考虑哪些因素： 1.明显存在的癌细胞？ 2. 怀疑存在的癌细胞？ 3.肿块的运动范围？ 4.治疗时的摆位误差？

  36. 靶区体积的规定 ICRU50#、62#报告定义了下面一些概念： 1. 肿瘤区、2. 临床靶区、3. 内靶区、4. 计划靶区、5. 治疗区、6. 照射区、7. 危 险器官、计划危险器官(PRV)。

  37. 1.肿瘤区（GTV） 一般检查手段能发 现的、肉眼可见的 病变范围。包括原 发灶以及转移的淋 巴结。肿瘤切除术 后可认为没有肿瘤 区。 靶区体积的规定

  38. 2. 临床靶区 （CTV） 　　肿瘤区+亚临 床灶（包括肿瘤 可能侵及的范 围）。 CTV的确定， 依赖于医师对肿 瘤生物学行为的 认识和经验。 靶区体积的规定

  39. 3. 内靶区（ITV） 　　肿瘤区+亚临 床灶（包括肿瘤可 能侵及的范围）+ 生理性运动。是一 个动态的概念。 靶区体积的规定

  40. 4. 计划靶区（PTV） 　　肿瘤区+亚临 床灶（包括肿瘤 可能侵及的范围） +生理性运动+摆 位误差。 PTV决定照射 野的最终的大小。 靶区体积的规定

  41. 5. 治疗区（TV） 　　由放疗医生所 选择的95%或90% 等剂量线所包括的 区域。 6. 照射区（IV） 50%等剂量线 （照射野）所包括 的范围。 靶区体积的规定

  42. 7.危险器官（OAR） 　　位于靶区附近 的、可能卷入射野 的重要器官。考虑 了摆位等各种误差 以后，将OAR扩大 一个合适的范围， 称计划危险器官 （PRV）。 靶区体积的规定

  43. 谢 谢

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