等效胶体剂量分布的测定
作者：张绍刚 于世平 朱宝全
单位：张绍刚 朱宝全(100730 北京医院)；于世平(北京大学第一医院放疗科)
关键词：
等效胶体剂量分布的测定
在肿瘤放射治疗中，无论X射线还是电子束，由于人体曲面的存在，均会改变射束在人体内的等剂量曲线的形状，影响到临床上所需要的剂量分布。我们使用美国Varian 2100C电子直线加速器的6、18 MV X射线和6、9、12、16、20 MeV电子束对“中康联”研制的BOLX组织等效胶体的性能和特点与美国RMI固体水模板进行了测试比对，并将其测试方法和结果报道如下。
一、材料和方法
1.材料：“中康联”组织等效胶体30 cm×30 cm厚度分别为0.5、1.0、2.0 cm若干块；美国RMI固体水(SOLID WATERTM)模板；英国NE2570/1A剂量计及0.6 cc 2571圆柱形电离室；美国Kodak X-Omat V感光胶片；日本SAKURA PDI-10黑度计。
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2.测量方法
(1)对在胶体和模板中相同深度并垂直于射束轴的横截面剂量分布的测定。把两张Kodak X射线胶片分别夹在“中康联”组织等效胶体和美国RMI固体水模板中，选用加速器12 MeV电子束，在相同的辐照条件(即SSD=100 cm，限光筒10 cm×10 cm)下，分别曝光，然后在暗室中经显、定影处理后，使用PDI-10黑度计分别对其剂量分布进行测定。
(2)胶体和模板中等剂量分布的测定。使夹在组织等效胶体或固体水模板中间的X射线胶片与射束轴平行，选用16 MeV电子束对两者分别在相同辐射条件下曝光，并使用黑度计通过对曝光后的胶片测绘在介质中通过射束轴的截面的等剂量分布。
(3)使用2570/1A剂量计和2571电离室在组织等效胶体和固体水模板中相同深度分别对加速器的6、18 MV X射线和6、9、12、16、20 MeV电子束的吸收剂量率进行测量。
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二、结果
图1、2是分别在组织等效胶体和固体水模板中使用胶片法在相同的辐照条件下对其剂量分布的测量结果，其测量方法参看材料和方法中2(1)和2(2)内容。表1是在组织等效胶体和模板中使用相同的辐照条件对其吸收剂量率的测量结果。
三、讨论
1.在组织等效胶体和固体水模板中与射束轴垂直和平行的截面内，其所测量的剂量分布的形状在特定的、相同的辐照条件下基本相同。图1测定结果表明胶体和模板的剂量分布的均匀性即90%与50%等剂量线所包围的面积之比U90/50[1]均为0.79。物理半影即80%与20%等剂量线之间的距离P80/20[1]均为7 mm。图2表明两种材料在16 MeV电子束的相同辐照条件下，50%等剂量曲线在射野中心轴上的深度R50均为7 cm(IAEA No277报告公布的标称能量E0=16 MeV的R50[2]为6.8 cm)。
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2.表1中列出的组织等效胶体与固体水模板在相同的辐照条件下，对不同能量的X射线和电子束的吸收剂量率的测量结果，其误差仅在0.5%以下，它表明该胶体对辐射能量的吸收有很好的组织等效特性。
图1 使用胶片法测量垂直于射束轴的平面剂量分布
图2 介质中平行于射束轴的平面的等剂量曲线
胶体的测量深度对较低能量的电子束(如6 MeV)应选在最大剂量点，由于能量越低，其深度剂量曲线的上升和下降梯度就越大，测量深度的微小变化即胶体厚度的微小变化都会很大程度的改变吸收剂量的测量结果。如胶体厚度仅有0.5 mm的微小变化，其深度剂量的误差可达3%以上。这就是要避开在曲线梯度较大区域进行吸收剂量测量的主要原因。另外，由于最大剂量点所在的“峰值”也存在一定的坪区，故胶体厚度微小变化所引起的误差并不大。
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表1 不同种类射线对组织等效胶体
和固体水模板的测量结果
射线
测量深度 (cm)
剂量率(cGy.min-1)
相对偏差
(%)
组织等效胶体
固体水模板
X射线(MV)
6
5.0
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286.7
287.0
0.1
18
5.0
324.7
325.7
0.3
电子束(MeV)
6
1.5
343.5
345.2
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0.5
9
2.0
354.7
353.7
0.3
12
2.0
358.7
358.7
0.0
16
2.0
, 百拇医药
364.5
365.7
0.3
20
2.0
365.2
366.2
0.3
注：源皮距 SSD=100 cm;照射野 10 cm×10 cm 3.该组织等效胶体的质量密度是通过排水法，使用去离子的蒸馏水和分度值为0.1 ml的量筒及分度值为0.1 mg、精度为万分之一的电子天平测定的，其值为1.034 g/ml。
该胶体柔软、表面光滑、厚度均匀、不凹陷、不变形，能很好地敷贴在患者的皮肤表面上。新制作的胶体表面略粘，去掉附在胶体两面的塑料薄膜，涂上少许“滑石粉”，投入临床使用后，可收到与国外同类产品一样的在人体内形成的剂量分布。
, 百拇医药
该组织等效胶体与美国MED-TEC BOLX-1TM组织等效胶体等同类产品相比，价格上也要低得多。
参考文献
[1]张兴宝译.ICRU第35号报告.1～50 MeV电子束辐射剂量学.北京：原子能出版，1994.221-224.
[2]IAEA Technical Reports Series No.277 Absobed dose determination in photon and electron beams.An International Code of Practice,Second Edition, IAEA,Vienna,1997.24.
(收稿日期:1999-05-26), 百拇医药
单位：张绍刚 朱宝全(100730 北京医院)；于世平(北京大学第一医院放疗科)
关键词：
等效胶体剂量分布的测定
在肿瘤放射治疗中，无论X射线还是电子束，由于人体曲面的存在，均会改变射束在人体内的等剂量曲线的形状，影响到临床上所需要的剂量分布。我们使用美国Varian 2100C电子直线加速器的6、18 MV X射线和6、9、12、16、20 MeV电子束对“中康联”研制的BOLX组织等效胶体的性能和特点与美国RMI固体水模板进行了测试比对，并将其测试方法和结果报道如下。
一、材料和方法
1.材料：“中康联”组织等效胶体30 cm×30 cm厚度分别为0.5、1.0、2.0 cm若干块；美国RMI固体水(SOLID WATERTM)模板；英国NE2570/1A剂量计及0.6 cc 2571圆柱形电离室；美国Kodak X-Omat V感光胶片；日本SAKURA PDI-10黑度计。
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2.测量方法
(1)对在胶体和模板中相同深度并垂直于射束轴的横截面剂量分布的测定。把两张Kodak X射线胶片分别夹在“中康联”组织等效胶体和美国RMI固体水模板中，选用加速器12 MeV电子束，在相同的辐照条件(即SSD=100 cm，限光筒10 cm×10 cm)下，分别曝光，然后在暗室中经显、定影处理后，使用PDI-10黑度计分别对其剂量分布进行测定。
(2)胶体和模板中等剂量分布的测定。使夹在组织等效胶体或固体水模板中间的X射线胶片与射束轴平行，选用16 MeV电子束对两者分别在相同辐射条件下曝光，并使用黑度计通过对曝光后的胶片测绘在介质中通过射束轴的截面的等剂量分布。
(3)使用2570/1A剂量计和2571电离室在组织等效胶体和固体水模板中相同深度分别对加速器的6、18 MV X射线和6、9、12、16、20 MeV电子束的吸收剂量率进行测量。
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二、结果
图1、2是分别在组织等效胶体和固体水模板中使用胶片法在相同的辐照条件下对其剂量分布的测量结果，其测量方法参看材料和方法中2(1)和2(2)内容。表1是在组织等效胶体和模板中使用相同的辐照条件对其吸收剂量率的测量结果。
三、讨论
1.在组织等效胶体和固体水模板中与射束轴垂直和平行的截面内，其所测量的剂量分布的形状在特定的、相同的辐照条件下基本相同。图1测定结果表明胶体和模板的剂量分布的均匀性即90%与50%等剂量线所包围的面积之比U90/50[1]均为0.79。物理半影即80%与20%等剂量线之间的距离P80/20[1]均为7 mm。图2表明两种材料在16 MeV电子束的相同辐照条件下，50%等剂量曲线在射野中心轴上的深度R50均为7 cm(IAEA No277报告公布的标称能量E0=16 MeV的R50[2]为6.8 cm)。
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2.表1中列出的组织等效胶体与固体水模板在相同的辐照条件下，对不同能量的X射线和电子束的吸收剂量率的测量结果，其误差仅在0.5%以下，它表明该胶体对辐射能量的吸收有很好的组织等效特性。
图1 使用胶片法测量垂直于射束轴的平面剂量分布
图2 介质中平行于射束轴的平面的等剂量曲线
胶体的测量深度对较低能量的电子束(如6 MeV)应选在最大剂量点，由于能量越低，其深度剂量曲线的上升和下降梯度就越大，测量深度的微小变化即胶体厚度的微小变化都会很大程度的改变吸收剂量的测量结果。如胶体厚度仅有0.5 mm的微小变化，其深度剂量的误差可达3%以上。这就是要避开在曲线梯度较大区域进行吸收剂量测量的主要原因。另外，由于最大剂量点所在的“峰值”也存在一定的坪区，故胶体厚度微小变化所引起的误差并不大。
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表1 不同种类射线对组织等效胶体
和固体水模板的测量结果
射线
测量深度 (cm)
剂量率(cGy.min-1)
相对偏差
(%)
组织等效胶体
固体水模板
X射线(MV)
6
5.0
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286.7
287.0
0.1
18
5.0
324.7
325.7
0.3
电子束(MeV)
6
1.5
343.5
345.2
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0.5
9
2.0
354.7
353.7
0.3
12
2.0
358.7
358.7
0.0
16
2.0
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364.5
365.7
0.3
20
2.0
365.2
366.2
0.3
注：源皮距 SSD=100 cm;照射野 10 cm×10 cm 3.该组织等效胶体的质量密度是通过排水法，使用去离子的蒸馏水和分度值为0.1 ml的量筒及分度值为0.1 mg、精度为万分之一的电子天平测定的，其值为1.034 g/ml。
该胶体柔软、表面光滑、厚度均匀、不凹陷、不变形，能很好地敷贴在患者的皮肤表面上。新制作的胶体表面略粘，去掉附在胶体两面的塑料薄膜，涂上少许“滑石粉”，投入临床使用后，可收到与国外同类产品一样的在人体内形成的剂量分布。
, 百拇医药
该组织等效胶体与美国MED-TEC BOLX-1TM组织等效胶体等同类产品相比，价格上也要低得多。
参考文献
[1]张兴宝译.ICRU第35号报告.1～50 MeV电子束辐射剂量学.北京：原子能出版，1994.221-224.
[2]IAEA Technical Reports Series No.277 Absobed dose determination in photon and electron beams.An International Code of Practice,Second Edition, IAEA,Vienna,1997.24.
(收稿日期:1999-05-26), 百拇医药