射野分析仪

射野分析仪（精选4篇）

射野分析仪 篇1

摘要：目的:探讨影响射野挡块制作的误差因素及完善质量保证和质量控制的方法。方法:结合科室制作射野挡块的实践及射野挡块验证的结果,对不同类型挡块的误差作出分析和评价。结果:由于制作过程及方法的差异性,射野挡块均存在不同程度的误差,每一个制作环节的质量等级都会影响最终的结果。结论:制作人员的技术水平、制作方法的准确性、制作设备的机械精度和制作材料的质量等因素都会对制作结果产生不同程度的影响,只有做好质量控制,完善质量保证体系,才能确保误差最小。

关键词：铅挡块,误差,质量保证

不论是根治还是姑息放疗,肿瘤放射治疗的根本目标在于给肿瘤区域足够的精确的治疗剂量,而使周围正常组织和器官受照射最少,以提高肿瘤的局部控制率,减少正常组织的反射并发症[1]。制作射野挡块的主要目的是将规则射野变成不规则射野,以使射野形状与靶区形状的投影一致或者是为了保护射野内的某一重要组织和器官[2]。因此,射野挡块的成模质量显得尤为重要。以下结合本科室6 a来的工作实践,就其制作、应用及质量控制报道如下。

1材料和方法

1.1材料

手动热丝切割机,温控熔化炉,模拟定位机,直线加速器,低熔点铅,固定挡块有机玻璃板(简称有机板),泡沫塑料及计量用具等。

1.2方法

挡块制作基本上分为以下5个步骤:模拟定位片的摄制或三维适形治疗计划系统生成的射野形状文件,靶区轮廓线的勾画,泡沫阴模的切割,挡块的浇铸,挡块的校验。挡块质量验收标准为:在源轴距(SAD)处挡块投影与SAD挡块图纸内轮廓形状的偏差<2 mm。

2结果

6 a来对所制作的挡块随机抽取了300块,在治疗机下核对后将误差情况归纳为5种,结果见表1。

从表1中可见,只有少部分挡块和SAD挡块图纸完全吻合,大部分存在不同程度的偏差,其中一部分在误差标准允许范围之内,一部分超出误差标准允许范围。现对表1的结果分析如下:

(1)整体偏移。这时如在治疗机托架上移动挡块,挡块投影可与SAD挡块图纸吻合。产生这种误差的原因有:(1)有机板上的中心十字线有误;(2)制作时SAD挡块图纸和有机板上的中心十字线没对准;(3)铅挡块固定在有机板位置有误。

(2)整体多挡。其原因有:(1)热丝切割机上源到托架挡块底板的距离(STD)或源到射野片的距离(SFD)调节得不准确;(2)热切丝过热或熔化的低熔点铅温度过高,导致泡沫塑料内缘侵损,从而使挡块变大。

(3)局部多挡或少挡。其原因有:(1)泡沫质量不过关,主要表现在切割时泡沫热熔间隙不均匀,尖锐角、小圆弧状部位易受影响;(2)浇铸时低熔点铅温度过高,对泡沫阴模内部分表面的侵损;(3)手动切割机的描迹操纵杆刚性不够,若在切割过程中操作者的手无意中使操纵杆左右摇摆时,就会造成切割泡沫的形状误差;(4)固定有机板表面或铅挡块底面不平整造成两者相粘连时,阴模局部变形。

(4)一侧多挡对侧吻合。这种误差主要为放置泡沫时与热切丝不垂直,从而使泡沫阴模的几何斜度出现偏差。如果在治疗机托架上移动挡块,其投影不能与SAD挡块图纸吻合。

3讨论

制作材料(尤其是泡沫塑料)的质量、切割设备的机械精度、制作人员的技术水平(尤其是操纵手动切割机切割泡沫的技术)是产生误差的主要原因。如何避免误差或把误差控制在标准允许的范围之内,笔者就应用实践谈谈在质量保证方面的几点体会。

(1)制作人员应经过严格培训,操作考核合格后才能上岗。制作人员必须熟悉制作材料的特点,熟练掌握切割设备的运用和调试,动作要稳、准、规范。

(2)把好制作材料的质量关。(1)泡沫塑料:好的泡沫塑料必须具备切割热点不高、易切割、热熔间隙小、切割面光滑、成型性好等特点。进口泡沫塑料一般都具有这些特点,相反,国产泡沫塑料虽然便宜,但无法完全达到这些要求,其主要表现为密度小的质软、易切割、成型好,但在低熔点铅浇铸时泡沫阴模内表面尤其是小锐角处易被破坏;密度高的质硬、耐挤压、切割面光滑,但难切割,热熔间隙不均匀,成型差。因此,笔者认为有条件的单位可选用进口泡沫塑料。(2)有机板:有机板的表面要平整。有机板插入托架槽后应能锁紧且无虚位可移动,板面上中心十字线必须与治疗机灯光野的中心十字线完全吻合。

(3)每次在制作前要检查、调试好切割设备的机械精度,尤其是热切丝与泡沫托架和灯箱台板间的垂直度,要保证操纵杆的线性和稳定性。另外,放置泡沫塑料必须到位、准确,保证其垂直面与热切丝垂直,以免影响泡沫阴模的几何斜度。

(4)灌铅。在切割好的泡沫阴模外贴上厚度为0.05 mm的透明胶带,既不影响射野挡块的形状,又可解决渗铅的问题,且射野挡块的内表面光滑平整,无需修模。低熔点铅的温度应控制在85℃左右,温度过高会损坏阴模内表面,温度过低则铅的流动性差,易出现挡块内空洞,影响其成型效果。浇铸时采取分次浇铅法,保证射野挡块内无空泡,可解决射野挡块顶端因铅冷却回缩所致的凹陷,避免影响防护的要求。待铅块冷却将其用强力双面胶固定在有机板上,进行验证。固定时必须注意有机板上的中心十字线与SAD挡块图纸的中心十字线完全吻合,铅块底面必须与SAD挡块图纸轮廓线完全吻合。

(5)挡块的校验。我们采用的校验方法是用SAD挡块图纸直接在治疗机下核对。SAD挡块图纸为等中心位置的挡块图纸,其射野形状和肿瘤的实际尺寸一致,如挡块有偏差,便于判断其实际误差。因此这种方法较直观、准确,必要时在治疗机下拍摄挡块验证片并加以复核,经验证合格的挡块才能投入临床使用。

参考文献

[1]殷蔚伯,谷铣之.肿瘤放射治疗学[M].北京:中国协和医科大学出版社,2002:242.

[2]胡逸民.肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999:471.

射野分析仪 篇2

临床上规定80%～20%的等剂量线间的测向距离表示物理半影的大小, 半影可以分为几何半影、穿射半影和散射半影;他们分别是由于放射源本身的体积大小、准直器的漏射线和模体的测向散射决定的。临床上, 物理半影的存在对放疗的实施有着不利的影响, 因为半影区的剂量非常不均匀且相对于射野中心的剂量偏低, 所以不能用半影区对肿瘤进行治疗, 只能使用射野的“中间”部分, 而这必然造成半影区对肿瘤外的正常组织的照射, 半影越宽, 受照射的正常组织的体积也就越大。

2 有效射野边长和安全射野边长的定义和测量

由于散射线的影响, 使得照射野 (50%等剂量线包绕的区域, 近似等于光野) 外仍然有一定的吸收剂量, 使得正常组织吸收一定的剂量;而照射野内也存在一定的区域相对射野中心剂量偏低, 不能用该区域用于肿瘤的治疗, 否则造成肿瘤的“欠量”。

鉴于照射野外“多余”的剂量对正常组织尤其是重要器官可能造成的损伤和照射野内“不足”的剂量部分可能对肿瘤造成的欠量, 作者提出了安全射野边长和有效射野边长的概念。

定义安全射野边长为10%或20%等剂量线的的径向 (X方向或Y方向) 距离, 以保证安全边长以外的正常组织所受剂量很小。

定义有效射野边长为95%等剂量线的的径向 (X方向或Y方向) 距离, 以保证有效治疗边长内剂量基本均匀、足量。

作者利用三维水箱测量离轴比的功能测量了光野为4×4～20×20七个方野等中心处深度为5 cm和10 cm的有效射野边长和安全射野边长。如表1、表2, 其中括号外数字为X方向的数据, 括号内为Y轴。

如表1所示, 射野的有效边长均小于射野的光野边长, 幅度在1.2～3 cm, 从表1中可以看出以下规律: (1) 对于方野, X、Y两个方向的有效射野边长近似相等。 (2) 对于小于10×10的射野, 有效射野边长随深度变化不明显, 而大于10×10的射野, 有效射野边长随着深度的增加而有不同程度的减小。

如表2安全射野边长都大于光野边长, 从表2中可以看出以下规律: (1) 对于方野, X、Y两个方向的安全射野边长差别很小。 (2) 安全射野边长与光野边长的差随着射野面积的增加而增加, 随着模体深度的增加而增加。

3临床应用

临床上确定照射面积的大小时需要考虑诸多因素, 比如肿瘤本身体积的大小、亚临床灶的大小、器官的运动和摆位误差等, 然而除此之外还应当考虑射野边长和有效射野边长的关系, 假设肿瘤大小为4×4, 那么既使亚临床灶的大小、器官的运动和摆位误差都为零, 用4×4的射野去治疗肿瘤也是不可行的, 因为4×4射野边缘的剂量低于95%, 有效射野边长只有2 cm, 不能达到控制肿瘤的目的。这一点临床上确定照射野的大小时应当注意, 不仅要保证肿瘤处于照射野内, 而且要保证肿瘤区GTV位于有效射野边长内。以保证肿瘤边缘受到足够的放射剂量。

从表2中可以看出, 照射野外依然有一定的放射剂量, 而10%的等剂量线决定的安全射野边长要不同程度的大于照射野边长, 在临床上不仅要尽量使重要器官避开照射野, 而且考虑到野外剂量应尽量让重要保护器官位于安全照射边长之外。

由于实际治疗中照射野的形状、深度、射线能量、照射方式都存在着很大的差异, 所以应当根据实际治疗参数去测量射野的有效边长和安全边长, 以保证肿瘤受到更均匀和足量的剂量, 而使重要器官得到更好的保护。

摘要：放射治疗中规定50%等剂量线确定的区域为照射野, 照射野在面积上和光野大小基本相等, 所以临床上常用光野的大小去表示照射野, 考虑到照射野内存在一定的低剂量区域 (50%～95%) 可能导致肿瘤剂量的不足和照射野外存在一定的剂量可能导致野外的重要器官受到放射损伤, 作者提出了有效射野边长和安全射野边长的概念并对常见的方形射野进行了测量供临床参考使用。

关键词：照射野,光野,有效射野边长,安全射野边长

参考文献

[1]胡逸民.肿瘤放射物理学[M].原子能出版社, 1999, 8:169.

射野分析仪 篇3

肿瘤放射治疗的根本目标, 不论是根治性的放射治疗还是姑息性的放射治疗, 都在于给肿瘤区足够的精确的治疗剂量, 而使周围正常组织和器官受照射最少, 以提高肿瘤的局部控制率, 减少正常组织的放射放射并发症。

2国内的放射治疗技术及质控现状

随着国内经济的快速发展, 我国的放射治疗技术也有了长足的进步, 钴-60治疗机逐步被进口直线加速器所代替, 放射治疗技术也从普放到调强放射治疗, 甚至图像引导、呼吸门控等, 放射治疗技术有了质的飞跃。当前基层医院虽然放射治疗技术也有所提高, 但大部分依然采用三维适形放射治疗技术, 有的甚至还主要采用普通放射治疗技术。经济相对发达的省份中有些基层医院却采用了调强放射治疗或者图像引导技术, 但是数量相对很少。当然在质量控制与质量保证方面同样跟不上技术发展步伐。加速器射野的均匀性包括均整度 (flatness) 和对称性 (symmetry) 两个方面, 是医用加速器重要的性能指标。当前我国基层医院所采用的技术大部分都是三维适形放射治疗, 之所以基层医院当前放疗技术仅仅发展到这样的程度的原因主要有两个:一是由于我国当前学科建设中没有设立医学物理这一学科, 因此没有培养出专门合格的人才, 基层医院医学物理师大部分都是从其他专业转行, 技术素养和理论知识层次不齐, 没有形成很好的技术素养和人才梯队。二是基层医院由于缺乏必要的资金, 无力购买与放疗技术发展相匹配的质量控制与质量保证设备, 因此直线加速器射野的均匀性验证还达不到质量控制要求的水平。质量控制与质量保证的现状让人担忧。

3射野均匀性验证的必要性

我们要实现放射治疗的目标除了放射物理师精心设计治疗计划和准确执行外, 还必须在执行过程中进行严格的质量保证和质量控制, 其中比较关键的是对射野平坦度和对称性的验证。射野平坦度和对称性是描述射野剂量分布特性的重要指标之一。但是由于基层医院受设备限制, 往往射野平坦度和对称性验证又受到设备的限制, 因此作为基层医院的放射物理师必须寻求其他的简单直接的验证方法。

3.1 目前的验证方法

目前射野平坦度和对称性的验证国内的大型综合医院和肿瘤专科医院都采用以下的方法:一是采用三维水箱和灵敏体积较小的电离室进行动态扫描加速器的射野输出剂量, 从而得到各个射野的平坦度和对称性, 也就是加速器射野的均匀性。因为三维水箱和电离室的价格十分昂贵, 对于国内的基层医院来说是根本不可能购买起的, 因此这种验证方法对于基层医院是纸上谈兵。二是采用胶片扫描法。首先对慢感光胶片进行曝光, 之后在暗室对胶片进行冲洗, 再在胶片扫描仪上胶片的灰度进行分析, 从而得出射野均匀性的结果。虽然胶片扫描仪相对于三维水箱价格便宜, 但是它依然对于基层医院是昂贵的, 同样是没有很多的资金购买。再者说它的误差很大, 对冲洗条件要求非常高, 一般对温度要求较高, 因为温度的变化对扫描的OD值影响很大。三是采用热释光剂量仪法。虽然热释光剂量仪能够测的射野内二维的剂量, 但是它对热释光片的要求颇高, 尤其是退火的过程。因此根据北美放射物理学会报告, 一般不应采用这种方法做射野平坦度和对称性的验证。

3.2 射野平坦度和对称性的定义

射野平坦度就是在等中心处 (位于10 cm模体深度下) 或标称源皮距10 cm模体深度处, 最大射野的80%宽度内最大、最小剂量偏离中心轴剂量的相对百分m。按国际电子委员会 (IEC) 标准, 射野平坦度应好于±3%。为得到10 cm深度处好的射野平坦度, 在均整器设计和调整时, 允许在近模体表面 (d<10 cm) 深度处射野中心轴两侧有剂量“隆起”现象, 但最大偏离不能超过7%。在80%射野宽范围内, 取偏离中心轴对称的两点的剂量率的差值与中心轴上剂量率的比值的百分数称为射野的对称性, 其大小亦应不超过±3%。

3.3 射野平坦度和对称性验证的过程

我们知道0.6cc电离室经常用来作加速器等中心输出剂量的验证。况且射野平坦度是标称源皮距 (等中心处) 在模体10 cm深度处最大射野L的80%宽度内最大最小剂量偏离中心轴剂量的相对百分数m。射野对称性是80%的射野宽范围内, 取偏离中心轴对称的两点的剂量率的差值与中心轴上剂量的比值的百分数, 其大小不可超过±3%。因此, 我们可以采用0.6cc电离室进行射野平坦度和对称性验证。验证过程:首先对加速器等中心进行校准, 射野与光野一致性进行校准, 治疗床进行刻度校准, 然后在小水箱中加入蒸馏水达到测量条件, 测定温度和气压, 并将射野开到标称射野10 cm×10 cm, 将电离室和剂量仪链接好, 使等中心与电离室得有效测量点对准, 移动治疗床, 每次移动0.5 mm, 然后加速器出200 MU, 测量一个剂量数。测量沿射野的X、Y轴沿着两个不同的方向测量。依次完成20 cm×20 cm、30 cm×30 cm等射野的测量。最后测的结果根据射野平坦度和对称性定义, 它们的值在距离射野中心轴近的平面内都在要求控制的3%以内, 但是由于0.6cc电离室的灵敏度差, 在射野边缘剂量剂量下降较快, 射野边缘测量结果不理想。因此, 采用0.6cc的电离室是可以验证射野平坦度和对称性, 是一种简单直接有效的方法。

综上所述, 虽然0.6cc电离室在射野边缘测量时灵敏度不是很高, 而且测量的数据精确度也不是较高, 但是对于基层医院现有验证情况来讲, 不能不说是一个直接可行的验证方法。因此作为基层医院的放射物理师只能立足于现有设备进行射野平坦度和对成性的验证。通过这种验证方法的介绍, 希望基层医院的放射物理师们不再为缺少设备而感到无奈, 能够通过这种方法也可以进行射野平坦度和对称性的验证, 使基层医院质量控制与质量保证内容能够充实有效, 达到质量控制与质量保证的要求。

参考文献

[1]胡逸民.《肿瘤放射物理学》[M].原子能出版社.

[2]《Flatness characteristics for diagonal scans from Varian andSiemens linear accelerators》Darren Kahler Radiotherapy andOncology 40 (1996) 281-283.

射野分析仪 篇4

1 材料和方法

1.1 设备与仪器

研究选用医科达Synergy双光子加速器,最大射野40 cm×40 cm,MLC在等中心高度的投影宽度为1 cm,计划系统为飞利浦Pinnacle 9.2。验证设备为PTW二维电离室矩阵OCTAVIUS Detector 729及其分析软件Veri Soft(Version 5.1),在矩阵上下各加4.2 cm、4 cm固体水(RW3 slab phantom 30 cm×30 cm)形成验证模体组合。

1.2 治疗计划设计

选取1 0例于2 0 1 4年1 0月 ~ 2 0 1 5年1月在解放军总医院海南分院接受放射治疗的患者图像及轮廓资料,其中肺癌3例,胸腺瘤3例,乳腺癌2例,直肠癌2例。将靶区几何中心定义为原点O,x轴上距离O点8 cm处定义为X点,y轴距离O点8 cm处定义为Y点,偏离方向视病例靶区分布情况而定。分别以O、X、Y点为射野等中心设计三组静态调强放射治疗计划,定义为PO、PX、PY。所有计划均采用5个主野,最大子野数限制为50,最小子野面积8 cm2,子野最小跳数8 MU,要求每例3个计划均采用相同目标函数进行优化。

1.3 验证计划制定与实施

将验证模体复制到各计划束流场中,各射野等中心设置到矩阵测量中心并将机架角度统一归零。重新行剂量计算后在plannar dose选项中设置验证参数并以ASCII码形式导出各射野及整体计划在矩阵测量中心层面剂量分布文件。

对加速器行严格剂量刻度后按计划摆位要求对各组验证计划实施测量,并对每个射野测量结果进行预存以用于验证分析。

1.4 验证分析

根据PTW验证软件所提供的两种分析方法(LocalDose,Max Dose),将2种有效测量点设定阈值条件(10% of max.dose,5% of max.dose)与(3 mm,3%)、(2 mm,2%)2种评价标准进行组合,分别对计划整体及单野行绝对剂量γ验证分析。

1.5 统计方法

采用Spss18.0软件,选用配对t检验,P< 0.05有统计学意义。

2 结果

2.1 整体通过率

将每个计划测量的5个射野数据进行整体读取,与行镜像转换及单位统一后计划整体计算数据进行绝对剂量比较,其不同分析条件下γ通过率如表1所示。从验证结果可看出采用Max Dose评价方法整体通过率明显高于Local Dose,尤其在PX计划组。在LocalDose评价方法下,随着设定阈值降低,各计划组通过率均有变差趋势。而对三组计划进行比较发现,在各分析条件下PO计划组皆获得了最高通过率,且在Local Dose下这种优势更为明显。由于PY计划射野边缘到中心范围漏射造成的低剂量区域增加造成其通过率整体偏低(如图1所示),但与PX组差异均无统计学意义。

(3 mm, 3% of Local Dose,设定阈值: 10% of max.dose)Fig.1 The g-analysis of the planned and the measured values with 2DArrayion chamber for the 3 plans (3mm, 3% of Local Dose, Suppress 10% of max.dose)

2.2 单野通过率

将10例患者三组计划共计150个射野分别行测量与计算结果绝对剂量验证比较,其结果体现出与整体分析相类似趋势,如表2所示。但在各分析件下各射野的平均通过率均小于整体。而在单野比较分析中发现当射野中心在射野范围内时通过率普遍偏高,而随着投照范围偏离射野中心距离的加大,通过率会明显变差,尤其在PY组这种趋势更为明显。

3 讨论

二维电离室矩阵作为目前常用的验证设备,通过电离室阵列直接测量照射野强度分布,极大简化了验证流程、提高了工作效率,其在IMRT剂量验证的应用是可行的[7,8,9]。贾明轩等[10]研究表明PTW729二维电离室矩阵具有很好的剂量学特性:绝对剂量和相对剂量测量误差分别小于2.1%、3.8%,剂量线性误差小于0.2%,能量响应误差小于1.2%。但在低剂量区域,其测量误差会明显增大[11],因此其分析软件做了有效测量点最低剂量阈值的设置,以排除由此带来的影响。而相关单位临床应用多是采用矩阵与普通固体水组合,为了避免角度响应带来的测量误差,验证过程需将计划所有射野进行机架归零设计以实现平面剂量的有效测量。而当计划射野等中心偏离靶区(主要是x方向)时,归零后各野投照范围会在测量平面上“平铺”造成实际测量区域的扩大以及低剂量范围的增加(如图1PX所示);Synergy加速器在调强实施过程中虽然具备铅门跟随功能,但其y铅门无法过中心的限制使得y向偏离的部分子野存在窄缝漏射,这势必造成正常组织低剂量辐射的增加以及由此带来的剂量测量不确定性,而本研究结果很好的证实了这一点。PX组单野验证通过率偏低情况可能由于MLC长距离运动所致到位精度降低所致,其具体影响还需临床的进一步研究。

PTW分析软件提供了两种分析方法,即Local Dose和Max Dose。在Local方式下,各点剂量误差计算公式为而Max Dose公式为其中V为比较点(i, j)剂量值,R为参考点(i, j)剂量值,R(max)为参考面上最大剂量点值。由此可以看出,选用Max Dose分析方法无疑降低了点对点的比较误差进而提高了验证通过率。柏朋刚等[12]研究表明调强验证中采用不同工具、评价方法与标准之间无可比性,通过率差异可以是工具、评价方法与标准任意的一种或几种组合因素所造成的。因此,各放疗单位在开展调强验证工作中应根据自己的实际情况制定相应的验证方法和评估标准。

在二维剂量验证过程中,未能考虑实际机架角度的影响,同时由于实施计划为二次计算后重新传输,也就缺失了对实际患者治疗数据传输过程的验证。

4 结论

射野等中心的选择会直接影响二维电离室矩阵验证通过率,设计中应尽量靠近靶区中心。而y方向偏离所造成的窄缝漏射和由此导致的正常组织低剂量辐射增加应在计划设计中予以重视。

摘要：探讨静态调强放疗计划设计中射野等中心选择对二维电离室矩阵剂量验证通过率的影响。选10例患者资料,以相同目标约束条件分别设计以靶区中心(PO)、x/y方向各偏离靶中心8 cm(PX/PY)为射野等中心的3组计划,采用PTW729二维电离室矩阵行机架角归零式二维绝对剂量验证,以不同验证条件行计划整体和单野γ分析。发现PO通过率最高,整体高于单野,PY组随窄缝漏射量的增加而变差。表明射野等中心选择直接影响验证通过率,设计中应尽量靠近靶区中心。