肺屏蔽块对全身照射剂量分布的影响
作者：卢杰 黄劭敏 钱剑扬 管迅行 伍建华
单位：中山医科大学肿瘤医院 放射物理室，广东 广州 510060
关键词：全身照射；剂量分布；肺挡块
中国医学物理学杂志990201 摘要：目的：探讨全身照射(TBI)中为控制肺剂量所采用肺屏蔽挡块对剂量分布的影响。方法：利用三维自动扫描水箱按实际TBI照射条件测量三种厚度不同的肺铅挡块下，水模体中剂量分布情况。结果：加肺档块使纵膈区剂量减少，肺挡因子与测量的深度有关。结论：肺挡因子应在照射条件下测量。在全身照射总剂量与肺部限受剂量相差较大时，应注意纵膈剂量的修正。
中图分类号：R144.1
文献标识码：A
文章编号：1005-202X(1999)02-0065-02
, 百拇医药
Effect of lung block on dose distribution of total body irradiation
LU Jie, HUANG Shao-min, QIAN Jian-yang, et al.
(Tumor Hospital of Sun Yat-sen University of Medical Sciences,guangzhou 510060,China)
Abstract:Purpose:To understand effect of lung blocks on dose distribution of total body irradiation to prevent lung from being over irradiated Method: three dimension auto scanning water box was used to measure the dose distribution in water box by three kinds of different thickness lung block according to the actual condition of total body irradiation.Result:① After adding lungs block,mediastinum dose was reduced; ②The shielding factor of lung block was depend on the depth of measurement. Conclusion:The factor of lung block should be measured under the actual condition of total body irradiation.If the deviation between total dose of the body and tolerance dose of lung in the total body irradiation is greater, mediastinum dose should be corrected.
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Key words: total body irradiation; dose distribution; lung block
在全身照射治疗中，肺挡块[1]的设置是控制肺剂量减少放射性肺炎的重要措施。了解肺挡块下水模体屏蔽区内的剂量分布情况可为我们确定有效的肺挡块设置方案提供依据。本文对此问题进行了剂量实测及分析。
1 材料和方法
1.1 测量仪器和材料有
50 cm×50 cm×50 cm三维扫描水箱系统：型号DYNASCAN(美国CMS公司)。
肺挡块：由铅片(密度为11.4 g/cm3)叠合制成。本文测量采用三对形状相同，但厚度分别为23 mm(A)、21 mm(B)和19 mm(C)的肺挡块。整个测量是在PHLIPSSL-18型直线加速器上进行。测量条件如下：X线能量为8 MV，等中心处设置40 cm×40 cm的照射野，在托盘架上附加射野均整器(均整后在距源372 cm处的180 cm范围内，均匀度为±3%)。臂架为90°，水平照射。光栏45°，SSD=372 cm，肺挡块的主要尺寸及位置见图1。
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图1 肺挡块的主要尺寸及位置示意
1.2 主要测量项目
(1)沿A-A′、O-O′和B-B′线测量深度剂量变化情况(图1)，受三维水箱系统电离室行程所限，只能采集d≥3 cm的数据，测量值在d=3 cm处归一为100%；
(2)在深度3、7、12、16、20 cm处测量离轴比(OAR)；
(3)测量d=7 cm处平面上的剂量分布情况。
其中项目(1)、(2)采用了挡块A；项目(3)分别采用挡块A、挡块B及挡块C。
2 结果
(1)挡块对中心O-O′线剂量分布的影响。如图2所示，水模前面是否加肺挡块对O-O′线方向的剂量变化有一定影响。加挡块后，由于O-O′线两侧是挡块屏蔽区，减少了两侧水模体的散射贡献，故中心未屏蔽区深度剂量较不加挡块时小。如表1所示。通常能减少3%～5%。
, 百拇医药
图2 不同位置的百分深度量 a:O-O′线(未加挡块)；
b:O-O′线(加挡块)；c:A-A′线；d:B-B′线
表1 O-O′线上有挡块与无挡块时
部分深度剂量的相对比值 d(cm)
3
7
12
16
20
b/a
1.00
, 百拇医药 0.99
0.975
0.95
0.93
(2)不同深度的肺挡因子。左、右肺挡块下水模体屏蔽区的剂量下降梯度与中央的非屏蔽区的剂量下降梯度明显不同(图2)。因此，屏蔽区内各深度的实际肺挡因子K(即K=DA-A′/DO-O′)不同。表2为根据测量项目(2)所得离轴比OAR算得的结果。使用时，如采用前后对照，由于对穿作用的平均效果，剂量随深度的变化会减少。但不同体厚对K的影响无法消除。 表2 A-A′线部分深度的肺挡因子 d(cm)
3
7
12
, http://www.100md.com
16
20
K
0.373
0.411
0.429
0.459
0.492
3 讨论
(1)在TBI治疗中，肺挡块的厚度是固定的，一般K取1/2～3/4，以减轻挡块重量便于操作。通常是通过控制肺挡块在辐照场放置的时间长短来实现肺的剂量限制，计算方法如下：
设肺中心平面剂量由加肺挡块照射时剂量贡献与无肺挡块照射时剂量贡献二部分组成，即
, 百拇医药
D′中(t总-t肺)+K.t肺D′中=D肺
其中t总=D总/D′中
导得：
式中：D总、D肺、D′中分别为体中平面总剂量、肺中平面剂量和体中平面剂量率：t肺、t总分别为加肺挡块照射时间和总照射(有挡块及无挡块)时间。从式中可见，当D总、D肺固定后，t肺(1-K)是常数，K越小，t肺也越小，挡块的厚度与剂量分布无直接关系，剂量分布只由总剂量及肺剂量决定，如果二者相差越大，肺挡块的影响越大，上述因素的修正就有必要。
(2)从上面的数据可以看到，肺挡因子应该在模拟照射的情况下测量。在空气中测量铅挡块的屏蔽能力的数据是不适合用于全身照射的，因为这时没有计入散射线的贡献。散射的贡献不仅与厚度有关，而且与挡块的大小都有关。
参考文献
[1] 胡逸民，张红志.肿瘤放射治疗计划设计[M].北京：中国医学科学院肿瘤医院，1991.192-193.
收稿日期：1998-11-28, 百拇医药
单位：中山医科大学肿瘤医院 放射物理室，广东 广州 510060
关键词：全身照射；剂量分布；肺挡块
中国医学物理学杂志990201 摘要：目的：探讨全身照射(TBI)中为控制肺剂量所采用肺屏蔽挡块对剂量分布的影响。方法：利用三维自动扫描水箱按实际TBI照射条件测量三种厚度不同的肺铅挡块下，水模体中剂量分布情况。结果：加肺档块使纵膈区剂量减少，肺挡因子与测量的深度有关。结论：肺挡因子应在照射条件下测量。在全身照射总剂量与肺部限受剂量相差较大时，应注意纵膈剂量的修正。
中图分类号：R144.1
文献标识码：A
文章编号：1005-202X(1999)02-0065-02
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Effect of lung block on dose distribution of total body irradiation
LU Jie, HUANG Shao-min, QIAN Jian-yang, et al.
(Tumor Hospital of Sun Yat-sen University of Medical Sciences,guangzhou 510060,China)
Abstract:Purpose:To understand effect of lung blocks on dose distribution of total body irradiation to prevent lung from being over irradiated Method: three dimension auto scanning water box was used to measure the dose distribution in water box by three kinds of different thickness lung block according to the actual condition of total body irradiation.Result:① After adding lungs block,mediastinum dose was reduced; ②The shielding factor of lung block was depend on the depth of measurement. Conclusion:The factor of lung block should be measured under the actual condition of total body irradiation.If the deviation between total dose of the body and tolerance dose of lung in the total body irradiation is greater, mediastinum dose should be corrected.
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Key words: total body irradiation; dose distribution; lung block
在全身照射治疗中，肺挡块[1]的设置是控制肺剂量减少放射性肺炎的重要措施。了解肺挡块下水模体屏蔽区内的剂量分布情况可为我们确定有效的肺挡块设置方案提供依据。本文对此问题进行了剂量实测及分析。
1 材料和方法
1.1 测量仪器和材料有
50 cm×50 cm×50 cm三维扫描水箱系统：型号DYNASCAN(美国CMS公司)。
肺挡块：由铅片(密度为11.4 g/cm3)叠合制成。本文测量采用三对形状相同，但厚度分别为23 mm(A)、21 mm(B)和19 mm(C)的肺挡块。整个测量是在PHLIPSSL-18型直线加速器上进行。测量条件如下：X线能量为8 MV，等中心处设置40 cm×40 cm的照射野，在托盘架上附加射野均整器(均整后在距源372 cm处的180 cm范围内，均匀度为±3%)。臂架为90°，水平照射。光栏45°，SSD=372 cm，肺挡块的主要尺寸及位置见图1。
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图1 肺挡块的主要尺寸及位置示意
1.2 主要测量项目
(1)沿A-A′、O-O′和B-B′线测量深度剂量变化情况(图1)，受三维水箱系统电离室行程所限，只能采集d≥3 cm的数据，测量值在d=3 cm处归一为100%；
(2)在深度3、7、12、16、20 cm处测量离轴比(OAR)；
(3)测量d=7 cm处平面上的剂量分布情况。
其中项目(1)、(2)采用了挡块A；项目(3)分别采用挡块A、挡块B及挡块C。
2 结果
(1)挡块对中心O-O′线剂量分布的影响。如图2所示，水模前面是否加肺挡块对O-O′线方向的剂量变化有一定影响。加挡块后，由于O-O′线两侧是挡块屏蔽区，减少了两侧水模体的散射贡献，故中心未屏蔽区深度剂量较不加挡块时小。如表1所示。通常能减少3%～5%。
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图2 不同位置的百分深度量 a:O-O′线(未加挡块)；
b:O-O′线(加挡块)；c:A-A′线；d:B-B′线
表1 O-O′线上有挡块与无挡块时
部分深度剂量的相对比值 d(cm)
3
7
12
16
20
b/a
1.00
, 百拇医药 0.99
0.975
0.95
0.93
(2)不同深度的肺挡因子。左、右肺挡块下水模体屏蔽区的剂量下降梯度与中央的非屏蔽区的剂量下降梯度明显不同(图2)。因此，屏蔽区内各深度的实际肺挡因子K(即K=DA-A′/DO-O′)不同。表2为根据测量项目(2)所得离轴比OAR算得的结果。使用时，如采用前后对照，由于对穿作用的平均效果，剂量随深度的变化会减少。但不同体厚对K的影响无法消除。 表2 A-A′线部分深度的肺挡因子 d(cm)
3
7
12
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16
20
K
0.373
0.411
0.429
0.459
0.492
3 讨论
(1)在TBI治疗中，肺挡块的厚度是固定的，一般K取1/2～3/4，以减轻挡块重量便于操作。通常是通过控制肺挡块在辐照场放置的时间长短来实现肺的剂量限制，计算方法如下：
设肺中心平面剂量由加肺挡块照射时剂量贡献与无肺挡块照射时剂量贡献二部分组成，即
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D′中(t总-t肺)+K.t肺D′中=D肺
其中t总=D总/D′中
导得：
式中：D总、D肺、D′中分别为体中平面总剂量、肺中平面剂量和体中平面剂量率：t肺、t总分别为加肺挡块照射时间和总照射(有挡块及无挡块)时间。从式中可见，当D总、D肺固定后，t肺(1-K)是常数，K越小，t肺也越小，挡块的厚度与剂量分布无直接关系，剂量分布只由总剂量及肺剂量决定，如果二者相差越大，肺挡块的影响越大，上述因素的修正就有必要。
(2)从上面的数据可以看到，肺挡因子应该在模拟照射的情况下测量。在空气中测量铅挡块的屏蔽能力的数据是不适合用于全身照射的，因为这时没有计入散射线的贡献。散射的贡献不仅与厚度有关，而且与挡块的大小都有关。
参考文献
[1] 胡逸民，张红志.肿瘤放射治疗计划设计[M].北京：中国医学科学院肿瘤医院，1991.192-193.
收稿日期：1998-11-28, 百拇医药