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丈量方式战计较方式分歧 指型电离室 E 0 ? 10MeV

发布时间:2019-11-05

  9医用曲线加快器的检测_临床医学_医药卫生_专业材料。医用曲线加快器的检测 浙江省肿瘤病院放射物理室 狄小云 加快器的成长汗青 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1895年伦琴发觉X线年正在初次利用电离辐射医治癌症 1

  医用曲线加快器的检测 浙江省肿瘤病院放射物理室 狄小云 加快器的成长汗青 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1895年伦琴发觉X线年正在初次利用电离辐射医治癌症 1940年美国Keirt 发现电子加快器 1944年苏联Vekslert提出电子盘旋加快器道理 1949年美国用电子加快器进行放射医治 1972年中国开展医用电子加快器的研究 1977年、南京、上海先后研制成医用电子曲线年研制成驻波医用电子曲线年中国引进医用电子曲线年浙江省肿瘤病院引进医用电子曲线加快器进行放 射医治。 曲线加快器的品种 一、电子加快器 二、电子曲线加快器 三、电子盘旋加快器 四、质子加快器 五、沉粒子加快器 三、医用曲线加快器 类型:行波、驻波 医治模式:X射线模式、电子线模式、特殊治 疗模式 射线MV 电子线MeV 医用曲线加快器机型: 低能单光子:(4 ~ 6MV X 线MVX线Mev电子线MVX线Mev电子线 医用电子曲线加快器的次要布局 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电子枪 束传播输系统 微波系统 剂量监测系统 实空系统 稳频系统: 辐射系统 高压脉冲调制 节制系统 机械系统 曲线加快器 医科达IGRT加快器 新的加快器布局通过机架上附加的千伏级X射线源和机能良 好的影像安拆,使得它能够实现IGRT功能。 赛博刀(影像指导) 加快器机头布局示企图 偏转磁铁 初级准曲器 波导 可调准曲器 挡块、楔形 板、弥补器 插槽 Patient 多叶准曲器(MLC) 电子枪 电子枪中的电子经阳极和阴极之间的脉冲 负高压(45KV摆布)的感化进入加快管, 同时磁控管或速调管将微波功率送入加快 管,电子被加快到所需能量,获得了高能 的电子束经偏转磁铁偏转,间接引出获得 电子束或打靶发生X线。 加快波导管 用微波电场把电子加快到高能的安拆, 频次3000HZ,加快管是一微波波导管, 由一组圆柱型谐振腔构成(曲径10cm) 波导管内由微波成立的电为TM010 波,构成轴向分布的电场和横向分布的 。 映照量(Exposure) 映照量是用来暗示X射线正在空气中发生的电 离能力大小的一个物理量。其定义为:X或 γ 射线正在质量为dm的空气中出来的全数 电子(正电子和负电子)完全被空气 时,正在空气中发生一种符号的离子的总电 荷的绝对值dQ除以dm,即: R=dQ/dm=C· -1(库仑· kg 千克-1) 单元:R(伦琴)IR=2.58 ×10-4C· -1 kg ? 接收剂量(Absorbed Dose) 接收剂量是指电离辐射正在单元质量的介质中 堆积(Imparted)的平均能量。 D=dE/dm 单元:戈瑞 SI:J/kg 1rad==10-2J/kg=1cGy 百分深度剂量(Percentage Depth Dose,PDD) 固定映照野和源皮距前提下,模体 内肆意深度d处的接收剂量率Dd 取射束 轴上参考点(一般取最大剂量点)d0的 接收剂量率Dd0的百分数比值PDD,即: PDD= Dd/Dd0?100%。 剂量参考点(Dose Refernence Point) 一般环境下,为剂量计较或丈量参考而的体 模概况下映照野核心轴上的一个点。对400kV以下 X射线,参考点取正在体模概况;对高能X(γ )射 线,参考点取正在体模概况下最大剂量点或依射线 能量分歧的特定深度。99真人国际 参考(校准)深度: 正在模体中对辐射进行接收剂量丈量时,探测器的有 效丈量点所正在的深度。 校准因子: 计量检定机构给出的剂量值取被检定的剂量计对该剂量 值的显示值的比值。校准因子能够是接收剂量校准因子 ND、比释动能校准因子NK或映照量校准因子Nx。 国度尺度 (1) 现场仪器 次级尺度 (2) 若是一个电离室的校准因子是通过(1)取国 家尺度比力或者(2)区域性校准试验室的次 极表准比校而得出的,那麽这个校准因子就是 “可逃搠于国度尺度局的”。次极尺度由国度 尺度局的校准。 检测内容 ? 辐射质 ? 绝对剂量刻度 机械其它机能 ? 参考尺度 ? 中华人平易近国计量检定例程 JJG 589 2001 IAEA TRS-277演讲 IAEA TRS-381演讲 ? ? 检测仪器 静电计,电离室,水箱,温度计,气压计 等 无效丈量点 ? 指型电离室 Zp-Zeff = 0.5r 平行板电离室:入射面核心点 ? 电子束的辐射质 IEAE277规程: 由水模概况的平均能量 线 暗示电子束射 尺度:丈量成果取现实利用的数值的偏 差应不跨越3%。 确定 E0 ? 方式1: D J R 按照 R50 、 50 取 E0 的关系 查表 表2 表Ⅳ P5 P24 见JJG 589-2001 见IAEA 277演讲 确定 E0 方式2:公式计较 操纵蒙特卡罗方式模仿高能电子束百分 深度剂量 固定SCD: E ? 2.33 ? R 固定SSD : E ? 0.656 ? 2.059R ? 0.22( R ) 或 ? 50 D 50 D 50 2 E ? 0.818 ? 1.935R50 ? 0.040( R50 ) J J 2 RD50、RJ50 取?o的关系(SSD=100cm,宽束) ?o/MeV 4 5 6 7 8 9 10 12 RD50/cm 1.6 2.1 2.5 3.0 3.4 3.8 4.3 5.1 RJ50/cm 1.6 2.1 2.5 3.0 3.4 3.8 4.3 5.1 ?o/MeV 14 16 18 20 22 25 30 35 RD50/cm 6.0 6.8 7.8 8.6 9.4 10.7 12.8 14.6 RJ50/cm 5.9 6.7 7.6 8.4 9.2 10.4 12.3 14.0 X线射线质的检测 丈量前提 ? SSD = 80~100cm, ? 辐射束轴取摸体概况垂曲。 ? 射野:10cm×10cm ? 水模体:≥30cm×30cm ? X线射线质丈量方式 ? 组织模体比法(TPR20/10) ? 剂量比法(D20/D10) 20 组织模体比法(TPR 10) 丈量方式:源至电离室无效丈量点的 距离SCD=100cm,过这点并取束轴垂曲 的平面上射野10cm×10cm正在连结SCD不 变的环境下,由电离室无效丈量点上 方的水深别离为20cm和10cm,丈量出 响应的接收剂量的比值,即TPR2010 组织模体比、剂量比取能量的响应关系 TPR2010 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 (0.57 D20/D10 0.520 0.535 0.550 0.570 0.585 0.600 0.615 0.630 0.640 0.645 0.655 0.660 0.675 0.500 MV 3.5 3.9 4.4 5.0 5.8 7.0 8.0 9.5 10.5 12.0 14.0 20.0 25.0 60Coγ 射线) 丈量方式:源至水模概况距离SSD=100cm, 模体概况的辐射野10cm×10cm,射线束 轴取模体垂曲。若用圆柱形电离室,电 离室轴线取束轴垂曲;若用平行板电离 室,束轴垂曲于平行板电离室的入射面。 电离室的无效丈量点沿束轴挪动,别离测 出水深为10cm取20cm处的接收剂量D10 取 D20,并确定D20/D10的比值。 确定X射线辐射质的丈量方式示企图 加快器的刻度(绝对剂量测定) 加快器的刻度都是正在尺度前提下进行的,即SSD =100cm, 射野为10cm?10cm的水模束核心轴上最大剂量点d0 处的输出量被刻度成1MU=1cGy(MU为加快器上监视剂量 仪的监测单元Monitor Unit)。具体由放射物理师担任 调理加快器上剂量监测系统的相关阈值电位器,使加快 器给出一个跳数(即1MU)的输出量切确等于通过国度 尺度尝试室校准过的剂量计正在上述尺度前提下测算的结 果1cGy。 参考尺度 ? 中华人平易近国计量检定例程 JJG 589 2001 IAEA TRS-277演讲 IAEA TRS-381演讲 ? ? 接收剂量的测算是临床辐射剂量学的一项次要内容,当光 子和电子束等电离辐射进入人体组织后,通过和人体组织 中的原子彼此感化,而传送电离辐射的部门或全数能量。 人体组织接收电离辐射的能量后,会发生一系列的物理、 化学和生物学变化,最终导致组织的生物学毁伤,即生物 效应。生物效应的大小反比于组织中接收的电离辐的能量。 因而,只需确定组织中所接收的电离辐射的能量,就能正 确地评估放射医治的疗效和它的副感化。 丈量接收剂量的方式良多,而电离室法是临床上丈量 接收剂量的最次要和最适用的方式。 圆柱(指形)形电离室: 圆柱形电离室的布局见下图,图中a正在核心部位有一 个空气腔和球形体空气介质。b为以固体空气等效材 如石墨)取代空气外壳,其内概况涂 有一层导电材料,构成 外电极。c为圆柱形电离 室的剖面图,图中另一 电极位于核心,为收集 极(如铝)。 水模体中加快器X射线取放射源γ射线的接收 剂量丈量 接收剂量的测算公式: 凡是SSD取一般医治距离,并选定映照野,如SSD=100cm,水模概况的射 野为10cm×10cm。电离室的无效丈量点正在射束轴上距水模概况的深度为 校准深度,电离室轴线取束轴垂曲。正在无效丈量点处的水的接收剂量Dw (Gy)为: Dw(Peff)= M·ND·Sw,air·Pu·Pcel 式中的M是经温度、气压批改后的仪表读数;Sw,air为水对空气的本 领比(其值见表11);Pu为扰动因子(图16), 校正电离室物质非水物质的等效性;Pcel为电离室核心电极的批改,仅 仅考虑室壁取均衡帽的非空气等效惹起的修恰是不敷的,核心电极的非 空气等效性也可惹起丈量的误差。 当电离室壁材料是石墨,核心电极材料为铝时,Pcel=1.000。 步调 ? 计较电离室空气接收剂量校准因子ND 计较水模中校准点处的接收剂量DW 校准 ? ? 丈量 — 指型电离室 ? 计较公式 DW=Mu· D· W,air· u· cel N S P P 空气接收剂量校准因子ND ? ND=NK?(1-g)?Katt?Km NK空气比释动能校准因子 由NX计较获得 g 电离辐射发生的次级电子耗损于韧致辐射的能量 占其初始能量总和的份额(对于60Coγ射线) Katt是电离室壁及均衡帽对射线的接收和散射的批改 Km 是室壁和均衡帽材料的非空气等效的批改 查表IAEA 277 表18 JJG589-2001 表A2 ? ? ? ? 计较空气比释动能校准因子NK ? NK = NX (W/e) / (1-g) NX 映照量校准因子(Co-60射线) 来自刻度证书 W/e 正在空气中构成每对离子(电荷为1个电子的电荷)所 耗损的平均能量。 W/e = 33.97J/C ? ? Km Kat t 值 水对空气的本事比SW,air DW=Mu· D· W,air· u· cel N S P P E0(或Rp);校准深度Z(dmax) IAEA TRS №277表Ⅹ 电子束 水/空气本事比Sw,air取E0和水深的关系 扰动因子Pu DW=Mu· D· W,air· u· cel N S P P 1)校准深度能量EZ:从E0 ,Z/Rp获得EZ/E0,求出EZ ( IAEA 277 表5) 2)电离室空腔内半径r (查电离室目标) 3)扰动因子Pu(IAEA 277 表11) 电离室核心电极的批改Pcel DW=Mu· D· W,air· u· cel N S P P ? 见IAEA TRS №277表ⅩⅨ P65 ? 电子:1.008 计较水模中校准点处的接收剂量DW ? DW=Mu·D·W,air·u·cel N S P P Mu 是经温度、气压批改后的剂量计读数; SW,air 为水对空气的本事比(见IAEA TRS №277表ⅩⅢ、Ⅹ); 光子:表13 电子:表10, Pu 为扰动因子即电离室本身非水等效的批改(见IAEA TRS №277表Ⅺ、 图14); 光子:图14 , 电子:表11 Pcel 为电离室核心电极的批改(见IAEA TRS №277表ⅩⅨ)。 二. 电子束接收剂量 丈量前提: ? 见IAEA 277演讲 表Ⅶ P44 JJG 589-2001 表7 电离室选则 校准深度 射野大小 P15 ? ? ? 无效丈量点 Peff 丈量和计较 ? E0 ? 分歧。丈量方式和计较方式分歧 指型电离室 E 0 ? 10MeV ? 平行板电离室 E 0 ? 5MeV ? 指型电离室或平行板电离室 5MeV ? E 0 ? 10MeV 射野设置 E0 MeV ? 5 5 ? E0 MeV ? 10 10 ? E0 MeV ? 20 20 ? E0 MeV ? 50 10×10 10×10 10×10 15×15 cm cm cm cm 校准深度 E0 MeV ? 5 5 ? E0 MeV ? 10 R100 R100 or 1 cm R100 or 2 cm R100 or 3 cm 10 ? E0 MeV ? 20 20 ? E0 MeV ? 50 射野平展度和对称性 国标GB 15213-94 对于加快器发生的 X射线 ① 射野的平展度:正在体模10cm深度处,SAD=100cm, 射野30cm×30cm前提下,要求正在80%的射野从轴范畴内 (约24cm×24cm)最高和最低剂量之差取剂量 之和的商小于 3%,查抄频度应每月1次。 ? 射野的对称性:正在最大电离深度距核心轴等距的两个 对 称 点 的 剂 量 取 中 心 轴 剂 量 之 比 不 得 超 过 ± 2 % 。检 测应每月1 - 2次。 表1 均整区内的dm取dd值 野边长LF/cm 5≤LF≤10 10LF≤30 30LF dm 1cm 0.1 LF 3cm dd 2cm 0.2 LF 6cm 对于电子线 ①正在其的丈量深度(dmax)平面内的平展度,要求90% 等剂量线取几何投影的从轴及对角线的交点取几何野投 影鸿沟的距离别离不大于10mm和20mm蛮。此外,要求 90%等剂量线cm均整区域内肆意一点的接收剂量取 束 轴 处 的 吸 收 剂 量 之 比 不 得 超 过 ± 3 % 。 ②射野的对称性正在丈量深度(dmax)平面,90%等剂量 线cm的区域内,对称于电子束轴的肆意两点的吸 收剂量的比值(大值比小值)不该大于1.05。或两对称 点的接收剂量取核心轴剂量之比不克不及跨越2%。 对于电子束,正在电子束 轴的最大剂量点处垂 曲于束轴的平面,即为最大剂量平面。于 最大剂量平面内90%等剂量线取从轴和对角 线的交点别离同几何野的正在此面上投影的 临近边的距离为dA;同几何野极点的距离为 dc。对于各类辐射野,dA不大于10 mm, dc 不大于20mm所围成的区域为均整区。 光野沉合性 医科达 γ-刀安拆 从动摆位系统 钴-60源 射束通道 带准曲器 的头盔 准曲器支持 架 屏障 塑料罩 医治床 防护板 屏障门 医治的头 盔 谢 谢