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EBT剂量胶片测量电子线百分深度剂量的应用研究

  EBT剂量胶片测量电子线百分深度剂量的应用研究_基础医学_医药卫生_专业资料。EBT剂量胶片测量电子线百分深度剂量的应用研究

  生堡越越胜擅堂苤查垫!Q生!旦筮!!鲞筮!翅曼!垫』曼鱼塑Q些堂:』尘1 2Q!Q:!生:!!。堂:兰 ?331? ?物理?生物?技术? EBT剂量胶片测量电子线百分深度剂量的 应用研究 孙文钊 陈立新孙洪强 黄晓延黄劭敏邓小武 【摘要】 采用14。7 目的研究EBT剂量胶片在临床电子线百分深度剂量(PDD)中的测量方法。方法 cnl的矩形射野,在同一张EBT胶片上进行5阶梯度的剂量刻度。应用上述刻度 cm×5.1 方法,针对4、6、8、10、12和15 MeV电子线,在小水箱中采用竖直和倾斜50两种方式测量PDD,并与 半导体探头的i维水箱扫描结果以及平行板电离室在小水箱中测量结果进行比较和分析。结果 当 剂鼋胶片卜端与水面平齐时,EBT测量的PDD曲线与两种探头测鼍的结果具有较好一致性,并且倾 斜和竖直测昔两种方式无明显差异。当剂量胶片上端伸出水面时,在竖直测量方式下剂最建成区内 测量结果明显低于其他测量结果,而倾斜测量方式下则无明显影响。结论新的剂量刻度方式快捷 可靠,可显著减少剂虽胶片用量。在测量电子线PDD时建议将胶片倾斜一定角度进行,以便减小胶 片上端与水面不平齐所引起的测鼍误差。 【关键词】 电子线; 百分深度剂量;剂量学 GafChromic EBT in Wen—zhao,CHEN Department measurement for percent depth dose of high—energy electron beams Yat—Sen University;State Key Laboratory SUN Li-xia,SUN舶昭一qiang,HUANG Xiao-yah,HUANG Shao—min,DENG Xiao一埘玑 ofRadiation Oncology,Cancer Center ofSun of Southern China;Gnangzhou 510060,China ofOncology Corresponding口以幻r:CHEN Li—xin。Email:CLxin 4@hotmail.corn To evaluate the dosimetry of 【Abstract】 0bjective GafChromic EBT MeV.12 MeV and 15 MeV with diode curves high-energy electron beams by using film.Methods,nle percent depth doses of electron beams of 4 MeV,6 MeV,8 MeV,10 were measured with EBT.ne with results water were then compared with the measurements The detector in RFA and parallel plate chamber in had a tank.Results two percent depth dose using EBT film weYe good agreement those using the other detectors.Furthermore.no diffemnces found surface.a sharp drop of measurement results using EBT film diode detector in build.uD between up—right and tilt setup methods.When film upper edge is higher than water was observed in comparison with those from region.Conclmions EBT film can be applied to measure percent depth doses of at high.energy degrees parallel to to electron beams.During surface. Electron the EBT film measurements,the film should be tilted the卸一e of 5 the central axis of the the water field.Vnen choosing up—rigIlt setup method,the edge of the film should be 【Key words】 beam;Percent depth dose;Dosimetry 因电子束射野外侧和末端剂量快速跌落,使电 子线剂量分布相对于光子线更复杂¨J。常规电子 线照射测量可使用三维水箱测量百分深度剂量 (percent depth 泛应用于光子线剂量测量和调强放疗计划验证[3.5], 在临床电子线 J。因此在介绍一种 简便胶片剂量刻度方法的基础上,探讨EBT胶片在 dose,PDD)和射野离轴比等特征曲 测量电子线PDD时的具体应用,并且通过与多种探 头测量结果进行比较和分析。 材料与方法 线,但电子线旋转照射和电子线全身照射等技术来 说,三维水箱测量则非常困难,而胶片测量仍然是最 适合手段之一【2 J。目前,GafChromic EBT主要被广 DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2010.04.016 1.测量设备与材料:(1)胶片及分析工具: Gafchromic@EaT剂量胶片,大小约25 cm×20 cnl, 基金项目:广东省医学科学技术研究基金资助项目(A2007215) 作者单位:510060广州,华南肿瘤学国家重点实验室中山大学 肿瘤防治中心放疗科 厚度0.023 em,剂量响应范围为1—800 cGy,等效原 子序数为6.98。DosimetryPro Advantage胶片扫描 仪,OnimPro IMRT数据分析软件。(2)测量体模: 通信作者:陈立新,Email:CLxin_4@hotmail.COIII 万方数据 生堡越蕴胜癯堂盘查!Q!Q生!旦筮!!鲞筮!翅垦堕旦』曼丛堕鱼型:丛z垫!Q:!!!:!!:塑!:兰 RW3固体水体模(IBA公司,密度为1.045 g/cm3), 小水箱规格为30 cm×30 cm×30 面水平对齐。结果显示EBT的测量结果与两种探 头的测量结果有较好一致性。图3分别显示4、10 MeV电子线的PDD测量结果。 cm,并配有两对不 同的插槽版和一对固定薄板。(3)测量探头: RFA300三维水箱(Scanditronix Medical公司),半导 体探头DEB000-271 1。IBA公司Dose I剂量仪配与 外界空气连通式平行板电离室PPC40和指形电离 室CCl3进行点剂量测量。(4)直线)电离室校准:采用14.7 cm×5.1 cm的矩形射野,在同一张胶片上可进行5 图1跳数为10一150 blU电子线的长度刻度曲线 阶剂量刻度。考虑到射野宽度仅为5.1 cm,因此选 用体积相对较小的CCl3指形电离室进行绝对剂量 测量。在固体水中,采用校准过的平行板电离室 PPCAO对CCl3进行各档能量校准。(2)绝对剂量 测量:在SAD条件下,两叠15 cm厚度的固体水沿 GT方向水平摆放,射野大小为14.7 em×5.1 cm,在 各能量最大剂量深度处进行测量,CCl3插入适配的 固体水中沿垂直于AB方向摆位。床每沿GT方向 步进5.1 cm,加速器出束200 MU,连续记录3个读 数求平均值,床共步进7次。(3)剂量刻度:采用上 述绝对剂量测量相同条件,在同一张胶片上可实现 胶片的5阶剂量刻度。两张胶片可进行l档能量 10阶剂量刻度,给予的跳数依次为lO、40、70、100、 150、200、250、300、350、400 圈2能量为4—15 MeV电子线的剂量刻度曲线 MU。为了使左右端剂 量校准区有足够好的平坦度,10 MU左侧需附加照 射40 MU,150 MU右侧需外加100 MU。 cm×6 cm 3.PDD测量:将EBT胶片裁剪成20 的小片,夹在有机玻璃薄板中,分插入小水箱斜插槽 中和竖直插槽中测量PDD,水面与玻璃板上端以及 胶片上端平齐。对于竖直测量电子线PDD,其深度 无需做任何修正,但对倾斜测量PDD其深度需由 Z=L C08(们6)进行修正,其中z为修正后的深 结 果 度,£为修正前的深度。 1.电子线刻度曲线:经照射的刻度胶片放置至 少2 h,再经剂量扫描仪DosimetryPro Advantage扫 描并经ADC.OD刻度曲线。在剂量校 准片OD值取值位置,曲线呈现出良好的平坦性。 从OnimProlMRT软件显示结果来看,在所有取值点 位置5 mm半径范围内平坦度最大为±0.6%。不 同能量电子线的Dose—OD刻度曲线.EBT与两种不同探头测量的PDD比较:EBT 胶片倾斜测量,并尽量将EBT剂量胶片的上端与水 3.EBT两种摆位方式测量的PDD比较:以4、10 MeV电子线为例,当胶片、玻璃夹板上端与水面平 齐的情况下,胶片倾斜和竖直摆位测量的结果无明 显差异(图4)。 4.EBT胶片上端高于水面测量PDD结果:在竖 圈3 4 EBT和两种不同探头测量电子线 MeV。PPC指平行板电离室,Diode为半导体探头 DEB000-2711,EBT_S为EBT在小水箱中胶片倾斜测量) 万方数据 生堡越盛艘擅堂苤壶!!!Q生!旦箍!!鲞筮堡塑£§垫!坠尘坐Q婴些:』坐z垫!!:!生:!!:盟!:! 表I EBT剂量胶片竖直和倾斜测量与平行板电离室 测量的电子线百分深度剂茸在建成区的相对误差(%) 深度PCC 1mill V V 6mm S 4.29 2.16 1.36 O.88 1.45 1.20 0.56 0.8l s_6mm 4.34 84.34 88.09 90.27 91.69 2.90 1.11 —27.26 3mm 5mm 7mm —26.46 —14.26 —2.05 O.93 1.09 1.14 2.47 2.42 2.13 1.69 0.91 0.58 2.55 1.68 10ram 12ram 94.14 95.36 O.73 —0.02 O.13 14ram 18mm 96,76 99.26 0.33 一1.oo 0.31 注:相对误差=(百分深度剂量E瑚,一百分深度剂屠PPc)/百分深 度剂鼍PPc×100%。PPC为平行板测蜃,V为?蟹直测量(V_6film为竖 直测量H胶片I:端高出水面6mm),S为倾斜测量(S_6mm为倾斜测 量且胶片上端高出水面6mm) 图4 EBT倾斜和竖直测量电子线 MeV。PPC指平行板电离事,EBT—V为在小水箱中 胶片竖直测量,EBT_S为在小水箱中胶片倾斜测量) 直测量情况下,当EBT剂量胶片上端伸出水面时, 会造成建成区剂量明显偏低,但倾斜测量条件下其 误差明显减小。为明确建成区剂量的偏差,采用平 行板电离室测量的为参考,并以10 MeV电子线为 例进行比较,其结果如图5所示。表1列出了1~18 mm深度下胶片与平行板电离室测量的相对误差 [相对误差=(百分深度剂量。BT一百分深度剂 量眦)/百分深度剂量PPc×100%]。以平行板电离 室测量结果为参考,竖直条件下胶片上端高出水面 6 耀厦(mm) mm时,建成区最大误差约低27%左右,深度越深 图5 EBT剂晕胶片|:端伸出水面对电子线测量百分深度剂量结 则误差相对减小。倾斜时,EBT胶片上端伸出水面 所引起的误差明显减小,其最大误差约为4%。 讨 论 果影响(5a为10 MeV,EBT—V、EBLVj mm为在小水箱中胶片与 水面平行、伸出水面6 m竖直测量;Sb为10 MeV,EBT S、EBT S -6 mm为在小水箱中胶片与水面平行、伸出水面6 nnll倾斜测量; PPC指平行板电离室) 目前,各种剂量胶片已经广泛用于包括常规质 量保证及调强治疗剂量验证等光子线川,但采用EBT进行电子线剂量学研究的报道 并不多。笔者研究了EBT胶片测量电子线的PDD, 并且比较了不同摆位方式下的测量结果。 度射野的宽度选择为5 cm左右,是基于射野短边大 于电子线射程一半时射野内基本满足电子平衡,即 使是对15 MeV电子线的刻度也基本适合。此外, 在刻度过程中,为弥补刻度曲线两端外侧由于缺乏 足够的散射而造成曲线平坦度较差的影响,在刻度 本研究首次对EBT胶片采用了阶梯式剂量刻 度方法。从刻度曲线来,在每个OD值台阶附近进 行取样,其较好的平坦度能满足剂量刻度要求。由 区外侧各加一个与两端射野内侧相同跳数的矩形射 野照射,结果也证明了其必要性。从图2来看OD. Dose关系并非单纯的线性关系,不同能量之间曲线 于这种刻度方法可在l张剂量刻度胶片上同时完成 4—6个梯度的剂量刻度,因此操作相对简便快捷, 也避免了不同胶片间的差异,同时节省了胶片用量。 基本没有差别;显示EBT胶片在临床电子线能量范 围内其OD值基本不受能量影响。这与文献报道的 结果相同¨2|,即EBT胶片受能量影响较小,电子线 的剂量响应曲线独立于校准深度。 用于PDD的测量后显示其简便可靠。本研究中刻 万方数据 ?334? 生堡越盟艘疽堂苤盍垫!Q生!旦筮!竺鲞筮!翅堡丛!』曼趟堕鱼趔,』尘!垫!Q,!丛:!!:奠!:璺 『41 van 总之,从PDD的测量结果来看,EBT可较好地 用于电子线剂量学研究,免冲洗和可直接裸放于水 中测量等方面有其独特优点,可很好用于电子线旋 转治疗等方面的剂量学研究。在测量PDD过程中 发现,胶片摆位方式对剂量测量还是有明显影响的。 Battum IJ,Hoffmam D,Piersma a H,et a1.Accurate 6 MV photon dosimetry with GafChromic@EBT films of water:what level is beam in achievable?Med Phy8,2008.35:704-716. [5]Tsang C,Martin JB,Peter l(N.Independence of calibration curⅧfor EBT Gafchremic@films of the size of hi异h—energy X-Hly fields.Appl Radiat hot.2006。64:1027.1030. 采用竖直测量方式时,如果剂量胶片上端面与模体 表面不对齐,容易造成剂量建成区剂量明显偏低;而 采用倾斜方式测量时,即使胶片上端高出水面,其影 响明显较小。这在测量临床电子线的PDD时值得 注意。 参考文献 [1]Brace JG,Dind伍AD.11le energy response f61 Sou T.Chiu T.David M.et a1.The u8e of nw GAFCHROMlC@ EBT film for“I seed dosimeter in Solid Water@phantom.Med Phv8.2008.35:3787-3799. [7]Bufacchi A,Caresi A。Adotante N,et a1.In radiochremie viVO EBT film dosimetry of electron beam for total skin electron therapy(TSET).Phys Med.2007,23:67-72. [8]周颖娟,黄劭敏,邓小武.用放射性铬胶片进行调强放疗剂量 验证的研究.中华放射肿瘤学杂志,2007,16:307-312. [9]马金利,蒋国梁,傅小龙,等.窄带野胶片检查在多叶准直器质 量保证中作用探讨.中华放射肿瘤学杂志,2004,13:55-59. [10]葛丽珍,李龙根,郭晓梅.胶片法分析”co移动条野剂量分布. of Kodak EDR2 film in hJigh— 中华放射肿瘤学杂志,1992,1:130.131. electron bealii8.Med Phys.2003。30:2703.2705. PD,Kenneth RH,et a1.Clinical electron.beam [¨]李龙根,葛丽珍,郭晓梅,等.胶片法测试。co旋转治疗剂量分 『12 1 布.中国放射肿瘤学,1991,5:258-259. Fan CS,Yaxi L,Sotirios S,et a1.Dosimetry eharacteristies of GAFCHROMICs EBT film responding to therapeutic electron beams.Appl Radiat Isot.2007。65:l 187.1 192. [2]Faiz MK。Karen dosimetry:report of AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No.25.Med Phys。1991,18:73.109. f3]Chifistian F,umbeno R,Riccardo R,et a1.Clinical u∞ofroodel Gafchromie@films 4319. in radiotherapy.Med Phys。2006,33:4314. (收稿日期:2009-02-16) ?胸部肿瘤? 252一锎中子腔内照射结合外照射治疗哈萨克族 中晚期食管鳞癌的临床分析 普拉提?努尔别克杨杰热伊拉?麦买提伊敏开丽曼?买买提尼亚孜 cm分别为10、3l、7例。临床分期Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期分别 食管癌是我国常见恶性肿瘤,新疆哈萨克居民是高发人 群。食管癌治疗效果差,死亡率中国居世界首位。对不能手 术的局部晚期和晚期患者,放疗是最主要的局部治疗手段, 可以改善症状、延长生存。但由于周围正常组织限制,局部 肿瘤难以得到高剂量照射。腔内近距离治疗作为局部加量 的有效手段已被同行认可,但在国内食管癌治疗中的报道并 不多见。本研究回顾分析本单位在2003年7月至2005年7 月收治的48例哈萨克族中晚期食管鳞癌患者,采用况Cf中 子后装腔内结合外照射治疗的疗效和副反应。 一、材料与方法 1.一般临床资料:48例哈萨克族食管鳞癌患者中老年 为主(年龄39~75岁,中位值57岁),男性多见(男女比例约 为2.2:1)。其中男33例,女15例。年龄>60岁21例,≤ >8~10 为14、25、9例。疗前正常或软食、半流食、流食分别为16、 26、6例。多数患者在治疗前都具有梗阻症状影响进食。治 疗的病变部位以胸中段为主,其次为胸下段。 2.放疗方法:(1)外照射:采用6 MV X线直线加速器照 射,照射野为3、4个野等中心常规照射,照射野在食管病变 上下各端外放3—5 cm,宽6 em,包括纵隔淋巴引流区照射。 1.8~2.0 Gy/次,5次/周,4.5—5.5周完成,总剂量30—50 Gy。(2)腔内照射:采用ZH一1000型252Cf中子后装治疗机治 疗,中子源强度712.78—450.67峭,其衰变过程中发射中子 和1射线。食管癌采用带球囊施源器,施源器管径为9 mill, 参考点取源外10 mill,照射范围为病灶上下端各延长l一2 cm,3—4 60岁27例。病理高、中、低、未分化癌分别为5、32、8、3例。 胸上、中、下段分别为4、29、15例。病变长度3—5、>5—8、 Gy/次,1彤周,总吸收剂量lO—16 gy。(3)腔内 与外照射治疗顺序:根据患者临床症状、病灶长短、食管腔狭 窄程度等来安排照射顺序。对影像检查显示狭窄严重者或 DOI:10.3760/ema.j.iasn.1004-4221.2010.04.017 临床症状上梗阻明显者,采用先腔内后外照射的交替治疗。 对临床和影像上狭窄梗阻不严重者,腔内治疗在外照射一半 以上后进行。 作者单位:830001乌鲁木齐,新疆维吾尔自治区人民医院放疗 科 万方数据