張紹剛，李高峰，徐勇剛

(衛(wèi)生部北京醫(yī)院 放射治療科，北京100730)

全身照射技術(shù)的臨床應(yīng)用(之二)
——電子束全身皮膚放射治療

張紹剛，李高峰，徐勇剛

(衛(wèi)生部北京醫(yī)院 放射治療科，北京100730)

放射治療技術(shù)自1951年開始應(yīng)用全身皮膚電子束照射(Total Skin Electron Irradiation-TSEI)以來，到目前為止仍被臨床醫(yī)生認(rèn)為是治療皮膚惡性淋巴瘤的最有效的方法之一。對(duì)于接受TSEI治療的早期患者40%可獲得長(zhǎng)期無瘤生存。

0 引言

皮膚惡性淋巴瘤包括:①低度惡性的原發(fā)性皮膚T細(xì)胞淋巴瘤，如蕈樣霉菌病(MF)、賽塞利綜合癥(Sezary syndrome，SS)等;②高度惡性原發(fā)性皮膚T細(xì)胞淋巴瘤;③低度惡性原發(fā)性皮膚B細(xì)胞淋巴瘤。

MF即蕈樣霉菌病，占皮膚惡性淋巴瘤的50%，是最多見的類型，預(yù)后好，5年生存率87%。病變主要分為紅斑期、斑塊期以及腫瘤期，且具有從紅斑期、斑塊期至腫瘤期的演變過程。TSEI適用于MF的治療，而且在某些MF的治療中占主要的地位，被認(rèn)為是放療高度敏感的腫瘤，有時(shí)可以觀察到低至1戈瑞(Gy)的放療即可使MF得到一定程度的緩解。對(duì)于早期蕈樣肉芽腫，有報(bào)道經(jīng)6周的放射治療，3個(gè)月后臨床完全緩解率達(dá)97%，5年和10年中位生存率分別可達(dá)86%和71%，無病生存率分別可達(dá)41%和39%。對(duì)于晚期患者，全身皮膚電子線治療仍可以獲得較好的療效，每日照射劑量1Gy，總劑量25Gy，50%患者可獲得完全緩解，39%可獲得部分緩解，1年無進(jìn)展生存率達(dá)到24%，89%的患者，其淋巴瘤相關(guān)癥狀得以改善［1］。

放療的劑量根據(jù)治療的目的不同選擇的范圍比較寬。姑息治療劑量，15～20Gy已足夠。但近年的研究顯示MF完全緩解率仍然呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴特點(diǎn):10～20Gy對(duì)應(yīng)的完全緩解率只有55%，當(dāng)劑量達(dá)到30Gy以后，完全緩解率達(dá)到了94%，單一療程的TSEI劑量一般不應(yīng)超過36Gy，否則急性期反應(yīng)較重［2］。

1 治療后并發(fā)癥

1.1 近期并發(fā)癥

(1)TSEI照射劑量超過10Gy時(shí)，病人皮膚會(huì)輕度潮紅，干性脫皮和色素沉著。

(2)高劑量(＞25Gy)時(shí)，有些病人會(huì)出現(xiàn)手腫和踝部水腫，偶爾會(huì)發(fā)生大水皰，這時(shí)應(yīng)予局部防護(hù)或暫停放療。

(3)頭發(fā)和指甲除非遮擋，否則這些皮膚附屬物在治療后會(huì)脫落，其再生時(shí)間為4～6個(gè)月。

(4)可能會(huì)出現(xiàn)男性乳房發(fā)育，其機(jī)理尚不清楚。

1.2 長(zhǎng)期病發(fā)癥

(1)TSEI照射劑量小于10Gy時(shí)，皮膚慢性損傷很輕，直到25Gy時(shí)，皮膚損傷也不嚴(yán)重，可以接受。

(2)放射性急、慢性損傷的性質(zhì)和嚴(yán)重程度與一系列因素有關(guān)，如放射技術(shù)、分割方式、總劑量、是否同時(shí)應(yīng)用局部或全身化療藥、以前有沒有做過治療以及放療前皮膚的情況如何。

(3)最長(zhǎng)見的改變是表皮萎縮出現(xiàn)皺紋、毛細(xì)血管擴(kuò)張、皮膚干燥以及不均勻的色素沉著等。

(4)高劑量照射可能產(chǎn)生比較明顯的皮膚異常色斑、永久脫發(fā)、皮膚脆性增加以及皮下纖維化，但這些并發(fā)癥并不多見［3］。

2 全身皮膚電子束照射技術(shù)

2.1 TSEI照射方法

臨床上，放療應(yīng)用醫(yī)用電子直線加速器產(chǎn)生的4～6MeV的電子束，其最大劑量所在深度為4～5mm，對(duì)于大部分病人限于照射表皮以及真皮層，也就是說治療深度只有幾毫米(有腫塊或者深潰瘍除外)，由于低能電子束入射后表面劑量高，劑量跌落快，病變后的正常組織能得到保護(hù)，故放療成為治療病人的首選，其中又以TSEI應(yīng)用最為廣泛。在常規(guī)條件下，加速器產(chǎn)生的電子束單一的照射野不可能覆蓋患者的全身，但是由于在加速器的加速管里通過微波電場(chǎng)加速得到一定能量的高速電子在270°偏轉(zhuǎn)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下被引出電子窗，而電子窗的直徑僅有幾個(gè)mm，被引出的電子束經(jīng)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后在空間擴(kuò)散，其到達(dá)病人皮膚表面的距離越遠(yuǎn)則照射野越大，所以臨床上通常采用延長(zhǎng)治療距離，利用電子束擴(kuò)散的特性，以獲得足夠大的照射野。國(guó)際上許多腫瘤中心開展這一治療，早在70、80年代，國(guó)外曾有醫(yī)院就采用一個(gè)能包羅人體全身的固定的水平野做遠(yuǎn)距離照射和加速器的機(jī)架旋轉(zhuǎn)形成弧形的動(dòng)態(tài)照射野的方法，以及讓患者站立在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)上做慢速旋轉(zhuǎn)以替代多野照射的方法。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的技術(shù)是美國(guó)斯坦福醫(yī)學(xué)院創(chuàng)立的雙機(jī)架角多野照射方法［4］，該技術(shù)要求機(jī)架旋轉(zhuǎn)90°角，射線束呈水平入射，患者取站立姿勢(shì)，身體以腹部(平臍)為分界，分上、下兩段照射，每段照射6個(gè)野，即每野病人自轉(zhuǎn)60°角，上下兩段全程累計(jì)12個(gè)照射野為一個(gè)周期。對(duì)于4d完成一個(gè)周期照射的患者而言，治療過程可安排成第一天照射上體一個(gè)正前野、兩個(gè)斜后野，共三個(gè)野;第二天照射一個(gè)正后野、兩個(gè)斜前野;第三、四天轉(zhuǎn)為下半身，如此循環(huán)往復(fù)［5］。總照射劑量因患者具體病情而定，通常為30 Gy。

如圖2所示，病人在接受TSEI照射時(shí)，由于上面提到的電子束的擴(kuò)散則在上下兩段相鄰處，其皮下就會(huì)出現(xiàn)一定的射線重疊從而形成超劑量照射，為此在上下兩段照射時(shí)，機(jī)架可分別向上、向下各給出±20°左右角度［6］以避免因重疊而引起皮下過劑量照射。目前安裝的加速器都裝備有獨(dú)立準(zhǔn)直器即非對(duì)稱準(zhǔn)直器，在兩野交界處可利用其半束照射的方法以避免皮下組織超劑量照射。

圖1 患者體位及照射模式示意圖

圖2 雙機(jī)架角多野電子束全身皮膚照射技術(shù)示意圖

2.2 處方劑量的計(jì)算

承上所述，12個(gè)野為一個(gè)照射周期，經(jīng)一個(gè)照射周期后，每個(gè)局部的實(shí)際受量?jī)H為單野的3倍(即K≈3)左右。馮寧遠(yuǎn)著《實(shí)用放射治療物理學(xué)》一書中，K值在2．87～3．28之間;胡逸民主編《腫瘤放射物理學(xué)》，指出K值約在2．5～3．0。筆者使用片狀(直徑＜5mm，厚度＜0．8mm，)的熱釋光劑量元件(TLD)在非均勻人體模型和患者身體表面處進(jìn)行多次測(cè)算，具體測(cè)算方法:在能量響應(yīng)、相對(duì)靈敏度、劑量線性范圍適中的，同一批次200枚以上的TLD中篩選出6玫，分散性＜2%的劑量元件，分兩組分別封裝在專用的黑色塑袋中，兩組TLD并列粘貼在患者皮膚表面的臍部(或人體模型表面臍部)，在正面的中前野輻照完畢，取下一組TLD后，另一組TLD用與中前野相同的照射劑量繼續(xù)接受左前、右前、左后、右后和中后野的輻照，之后兩組元件經(jīng)TLD讀出器測(cè)讀并計(jì)算，其結(jié)果局部受量為單野的2．8～3．0倍。

2.3 有機(jī)玻璃散射屏的應(yīng)用及厚度的選擇

在對(duì)患者進(jìn)行TSEI照射時(shí)，應(yīng)在靠近人體皮膚表面放置一塊具有一定厚度的有機(jī)玻璃散射屏，其目的有兩個(gè):一是衰減射線的能量。通常使用的加速器產(chǎn)生的電子束能量最低為6MeV，而適合于皮膚惡性淋巴瘤治療的電子束能量一般在2．5～4．5MeV［7］范圍內(nèi)，因此要依據(jù)病人病變的深度，選擇不同厚度的有機(jī)玻璃散射屏使其電子束的能量衰減至病人治療所需要的能量;二是增加表淺的皮膚劑量。皮膚表面和皮下某一點(diǎn)的劑量由原射線與散射線兩部分構(gòu)成，由散射屏產(chǎn)生的散射線可改變和提高皮膚表面及皮下淺表劑量。表1就是在改變有機(jī)玻璃散射屏的厚度時(shí)，使用三維自動(dòng)掃描水模體系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果，其表明①對(duì)6MeV電子束，源于源皮距從常規(guī)的 SSD=100cm延長(zhǎng)至300～400cm時(shí)，由于空氣層的吸收，其模體表面的平均入射能量ē0由原來的6MeV，衰減到5．4MeV左右;②散射屏的厚度從0增至10mm，其能量ē0可減弱到2．5MeV左右;其皮膚量Ds也由75%提高到100%，最大劑量點(diǎn)Dm向皮膚逐漸靠近。這樣，醫(yī)生可根據(jù)患者病變的深度選用0～10mm之間厚度的有機(jī)玻璃散射屏。③d80和d50分別是百分深度劑量80%與50%所在的深度;Rp為該電子束在水模中的射程;④BG值為電子線的X線污染的大小，即本底劑量，它是TSEI照射的一個(gè)重要指標(biāo)。X射線是由加速器機(jī)頭射出的電子束在通過散射萡、透射電離室、限光筒等物質(zhì)產(chǎn)生的X射線軔致輻射，其穿透力強(qiáng)，在TSEI照射中其值要求盡可能的小［8］。

表1 散射屏厚對(duì)深度劑量曲線數(shù)據(jù)的影響

2.4 提高加速器的輸出劑量率

由于加速器的輸出劑量與射線源到病人皮膚表面空間距離的平方成反比(對(duì)電子束而言僅在大野情況下)，射線源距病人皮膚愈遠(yuǎn)，則輸出量就愈低，如源到病人皮膚的距離為400cm左右，其輸出量大約相當(dāng)于常規(guī)治療距離的1/30，為減少病人站立的時(shí)間，需提高加速器輸出劑量率，即大幅度提高每分鐘的戈瑞數(shù)，可由工程師通過改變加速器的電子槍燈絲電壓的手段有效地提高輸出劑量率［9］，同時(shí)并由物理師對(duì)改變后的輸出劑量進(jìn)行具體測(cè)算;當(dāng)前國(guó)外廠家生產(chǎn)的醫(yī)用電子直線加速器都有TSEI特殊模式，可提供高劑量率對(duì)病人實(shí)施治療。

2.5 TSEI病人的局部補(bǔ)量

理想的TSEI治療，要求全身受照射劑量均勻，但由于人體幾何形狀及各部位的截面尺寸差異太大，實(shí)際上，TSEI治療不可能有理想的均勻性，通常頭部劑量較高，而胸部受照劑量的平均值較低，特別是人體自身屏蔽在TSEI治療中無法避免，如背部脊柱溝的受量就很低，另外可以肯定會(huì)陰、大小腿內(nèi)側(cè)、足底及腋窩等部位欠劑量會(huì)更加嚴(yán)重，在實(shí)際測(cè)量中，我們通常使用一種由主要材料為氟化鋰(LIF)組成的熱釋光劑量元件(TLD)對(duì)人體各部位皮膚表面受照劑量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。LIF這種具有晶格結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，當(dāng)被放射線照射時(shí)，它能把放射線的能量?jī)?chǔ)存起來，在被加熱后，它又會(huì)將儲(chǔ)存的能量以光的形式釋放出來，釋放出來的光的強(qiáng)度正比于受照劑量，因此我們只要測(cè)量出光的強(qiáng)度就能知道所測(cè)部位的受照劑量。利用這種熱釋光原理，通過TLD劑量元件對(duì)接受TSEI照射的病人全身各部位的監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)其欠劑量可做補(bǔ)充照射。對(duì)腫塊未消退處用深部X線治療機(jī)產(chǎn)生的100KV X射線或用8～10MeV電子束局部加量10～15Gy。Ⅰ、Ⅱ期預(yù)后良好，可長(zhǎng)期生存。對(duì)某些不需要照射的重要器官如:雙眼需要用“鉛眼罩”對(duì)射線進(jìn)行屏蔽，在TSEI照射前，可在患者眼內(nèi)滴入少許0．5%地卡因眼藥水，然后將眼罩小心置入眼內(nèi)。

圖3 使用電子束對(duì)足底、頭頂及會(huì)陰等部位局部補(bǔ)量

3 TSEI的吸收劑量測(cè)算

3.1 TSEI的吸收劑量測(cè)量方法

國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(Internationnal Atomic Energy Agency，IAEA)第381號(hào)技術(shù)報(bào)告對(duì)電子束在模體表面的平均能量ē0=10MeV以下，建議使用平行板電離室對(duì)吸收劑量進(jìn)行測(cè)量;低于5MeV必須使用平行板電離室;而在ē0=10MeV以上，平行板電離室也非常適于吸收劑量測(cè)量。對(duì)此，為開展全身皮膚電子束照射，使用平行板電離室在模體中對(duì)加速器產(chǎn)生的低能電子束(2．5～4．5MeV)的吸收劑量進(jìn)行測(cè)量是必須的。

TSEI吸收劑量的測(cè)量，首先將加速器的準(zhǔn)直器開至最大，機(jī)架旋轉(zhuǎn)90°(GA)，射束呈水平入射，機(jī)頭轉(zhuǎn)角(HA)45°，源到測(cè)量模體表面距離2～4m。然后，測(cè)量在完全模擬病人治療條件下，使用高劑量率全身皮膚電子束(HDTSe)治療模式進(jìn)行。在該模式下，射束到達(dá)病人身體治療深度的劑量率約為1．5Gy/min。把平行板電離室(如PTW 23343)固定在專用的有機(jī)玻璃模體(23343/ 12)中，為保證在測(cè)量中電離室能夠接受到足夠的反向散射，將一定厚度的30cm×30cm有機(jī)玻璃板置于測(cè)量模體的后面。在距測(cè)量模體表面10cm處放置不同厚度的有機(jī)玻璃散射屏，連接電離室到劑量計(jì)，接通電源對(duì)儀器預(yù)熱后，取5次測(cè)量讀數(shù)的平均值。

由國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劑量實(shí)驗(yàn)室(Primary Sdandard Dose Laboratory，PSDL)直接給出平行板電離室的照射量校準(zhǔn)因子:

式中，NPXP是由PSDL給出的平行板電離室使用鈷-60r射線在空氣中的照射量校準(zhǔn)因子;為平行板電離室接受照射量為標(biāo)準(zhǔn)值Xc時(shí)的劑量計(jì)讀數(shù)。如筆者使用的由PSDL給出的PTW/23343平行板電離室的照射量校準(zhǔn)因子值為0．454/div。那么，該平行板電離室空腔的空氣吸收劑量因子

式中，W/e為空氣平均電離功，是指在空氣中形成一個(gè)電子電荷的每對(duì)離子消耗的平均能量，W/e=33．97J/C;katt是電離室壁及平衡帽在水中對(duì)60Coγ射線的吸收和散射的修正;km是室壁及平衡帽材料的非空氣等效的修正。Katt與Km的乘積為0．985(見表2);div為使用平行板電離室的劑量計(jì)的讀數(shù)。

表2 不同電離室的KattKm值的乘積

3.3 平行板電離室的校準(zhǔn)深度

當(dāng)ē0＜5MeV時(shí)，平行板電離室的測(cè)量有效點(diǎn)，即電離室空腔的前表面中心在水模中的校準(zhǔn)深度定義在最大劑量深度Dm上。如筆者對(duì)6MeV電子束，在SSD=350cm和大野的條件下，選用5mm散射屏使用三維自動(dòng)掃描水模體系統(tǒng)實(shí)測(cè)的水模表面平均能量ē0=4MeV，Dm=6mm(見表1)即平行板電離室在水模中的校準(zhǔn)深度ZW(Dm) = 6mm。由于測(cè)量模體為專用的有機(jī)玻璃模體(23343/12)，則可根據(jù)公式:ZPL=ZW·(ρtable/ ρuser)·1/Cpl計(jì)算出有機(jī)玻璃相對(duì)于水的等效深度ZPL，式中ρuser為用戶現(xiàn)場(chǎng)使用的有機(jī)玻璃模體的密度值。為避免現(xiàn)場(chǎng)使用的有機(jī)玻璃的密度來自不同樣品的差別，應(yīng)由用戶對(duì)自己使用的有機(jī)玻璃模體的密度進(jìn)行實(shí)測(cè)(例如ρuser=1．175g·cm-2)，ρtable為有機(jī)玻璃模體密度的參考值，Cpl為有機(jī)玻璃模體相對(duì)于水中測(cè)量深度的轉(zhuǎn)換系數(shù)，它與ρtable的數(shù)值可在表3中查出(ρtable=1．190g·cm-2;CPL=1．123)，ZPL=6× (1．190/1．175) × (1/1．123)=5．4mm。使用5mm有機(jī)玻璃散射屏，平行板電離室在有機(jī)玻璃模體中的校準(zhǔn)深度ZPL= 5．4mm，相當(dāng)于在水模中測(cè)量的深度Zw=6mm。

表3 電子束劑量學(xué)中不同固體材料的物理參數(shù)

作為吸收劑量測(cè)量用的面積為30cm×30cm的有機(jī)玻璃模體最薄為1mm，當(dāng)校準(zhǔn)深度為5．4mm時(shí)，可在電離室表面復(fù)加5mm和6mm厚度的有機(jī)玻璃，分別測(cè)得給予相同輻射的儀表讀數(shù)，并在兩讀數(shù)之間用內(nèi)插法計(jì)算出校準(zhǔn)深度為5．4mm時(shí)的數(shù)值。

3.4 對(duì)劑量計(jì)儀表平均讀數(shù)MPP0的修正

(1)電離室空氣密度效應(yīng)的修正PTP。由于平行板電離室是非密封空氣電離室，為避免因溫度、氣壓變化對(duì)電離室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響，須對(duì)電離室內(nèi)空氣密度進(jìn)行修正即 PTP= ［(273．2+T)/(273．2+T0)］·P0/P。T和P是測(cè)量時(shí)的溫度和氣壓;T0和P0是溫度和氣壓的參考值(20℃和101．3kPa)若當(dāng)時(shí)室內(nèi)的溫度、氣壓分別為T= 24℃，P=100．5kPa則該電離室在測(cè)量時(shí)空氣密度效應(yīng)的修正因子PTP=1．022。

(2)電離室離子收集效率的修正PS。輻射在電離室空腔中產(chǎn)生的電離，一部分因復(fù)合效應(yīng)而損失，因此要對(duì)電離室的電離收集效率進(jìn)行修正。測(cè)量方法:電離室的極化電壓取V1和V2，V1為正常的工作用極化電壓，分別用相同的輻射劑量輻照電離室，測(cè)量相應(yīng)的電離電荷Q1和Q2，根據(jù)V1/ V2，Q1/Q2的比值和表4中所查數(shù)據(jù)，由公式PS= a0+a1(Q1/Q2) +a2(Q1/Q2)2計(jì)算出PS值。如V1/V2=3，Q1/Q2=1．010，a0=1．198，a1= -0．875，a2=0．677，則該電離室離子收集效率的修正因子PS=1．005。

(3)hm因子的修正。hm因子是水模體中校準(zhǔn)深度與有機(jī)玻璃模體中相應(yīng)校準(zhǔn)深度的電子注量不同而引入的修正。MW和MPL分別是標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)在水和有機(jī)玻璃中相應(yīng)校準(zhǔn)深度的儀表讀數(shù)，其間關(guān)系為MW=MPL·hm，式中hm為MW與MPL的比例因子。若使用 PMMA模體進(jìn)行測(cè)量，其 hm值［10］(見表5)對(duì)于5．4mm厚度的PMMA(相當(dāng)水模體中6mm深度處)的電子束能量3 MeV(見本文3．6節(jié))，其hm=1．008。

表4 利用雙壓法測(cè)量脈沖輻射PS值的二次項(xiàng)擬合系數(shù)

表5 平行板電離室的hm值

3.5 平行板電離室在模體中校準(zhǔn)深度處的水對(duì)空氣的平均阻止本領(lǐng)比Sw，air的確定

通過平行板電離室表面在水模體中校準(zhǔn)深度ZW和射束在水模表面的平均能量ē0，可由表6確定水對(duì)空氣的阻止本領(lǐng)比Sw，air。如使用5mm散射屏，水模中校準(zhǔn)深度ZW=6mm，射束在水模表面的平均能量ē0=4MeV，則水模中校準(zhǔn)點(diǎn)的水對(duì)空氣的平均阻止本領(lǐng)比Sw，air=1．079。

在水模深度Z處的電子束平均能量ēz可用一個(gè)關(guān)系式將其表面平均能量ē0和射程RP聯(lián)系起來即:

應(yīng)注意:對(duì)較低能電子束(ē0＜10MeV)或較高電子束能量而較小深度處時(shí)該式成立。

表6 電子束水與空氣的阻止本領(lǐng)比值

確定了ēZ的具體數(shù)值，并根據(jù)所使用的平行板電離室的型號(hào)，通過表7，可查出其總擾動(dòng)因子PQ(PPPcav·PPPwall) =0．983。PPPcav與PPPwall分別是平行板電離室空腔和室壁的擾動(dòng)因素，其乘積為電離室的總擾動(dòng)因子。

3.7 使用平行板電離室在有機(jī)玻璃模體中測(cè)量的吸收劑量計(jì)算

式中，MPP為經(jīng)PTP、PS、hm修正后的平均測(cè)量值即MPP=122．40;的含義同上;Sw，air為水對(duì)空氣的平均阻止本領(lǐng)比(表6);PQ為總擾動(dòng)因子(表8)。

上式是我們使用PTW/23343平行板電離室在PMMA 23343/12中6mm處，并且在完全模擬病人治療條件下距測(cè)量模體表面10cm，放置5mm散射屏，加速器上的監(jiān)督劑量?jī)x給出的機(jī)器跳數(shù)為350MU(Monitor Unit，MU)時(shí)的劑量計(jì)測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算為50．89×10-2Gy(50．89cGy)，即: 6．88MU/cGy。

4 關(guān)于平行板電離室的校準(zhǔn)

平行板電離室的校準(zhǔn)是IAEA TRS-381報(bào)告中的核心內(nèi)容。對(duì)于平行板電離室，可不用將其送檢PSDL，只要把PSDL或SSDL檢定過的0．6cm-3指型電離室(參考電離室)與平行板電離室在用戶自己的加速器或鈷-60治療機(jī)上產(chǎn)生的高能電子束或γ射線在相同的輻射條件下按照TRS 381報(bào)告介紹的方法進(jìn)行比對(duì)即可。它推薦四種校準(zhǔn)方法:①電子束法，②60Co-模體法，③60Co-空氣法，④水吸收劑量標(biāo)準(zhǔn)直接校準(zhǔn)法，下面筆者將前面三種校準(zhǔn)方法進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。這三種校準(zhǔn)方法的目的都在于確定平行板電離室的空氣吸收劑量因子。應(yīng)當(dāng)指出，無論使用那種方法第一步都須將參考電離室送檢PSDL或SSDL，首先以確定其照射量或空氣比釋動(dòng)能的校準(zhǔn)因子［11］。

由PSDL或SSDL，對(duì)用戶的參考電離室即指型電離室(如NE 0．6cm-32571電離室)使用鈷-60γ射線在空氣中進(jìn)行比對(duì):

式中，XC為照射量的標(biāo)準(zhǔn)值，單位:c/kg，若用倫琴R做照射量單位時(shí)，1R=2．58×10-4c/ kg;M為劑量計(jì)讀數(shù);NX為參考電離室的照射量刻度因子，如NX=1．019/div是由PSDL給出的該參考電離室的照射量校準(zhǔn)因子。該電離室的空氣吸收劑量因子

表7 平行板電離室在測(cè)量電子束中的總擾動(dòng)因子PQ(@l)

表7 平行板電離室在測(cè)量電子束中的總擾動(dòng)因子PQ(@l)

式中，Katt、Km和w/e的含義同上，Katt·Km=0．985(見表2)，w/e=33．97J/c。下面分別介紹這三種校準(zhǔn)平行板電離室的方法:

4.1 電子束法

圖4示為按電子束法使用平行板電離室測(cè)量電子束水中吸收劑量的校準(zhǔn)步驟［12］:

(1)模體材料:水或等效物質(zhì)。

(2)參考電離室:指型電離室(如:NE 0．6cm32571電離室，石墨壁和1mm直徑鋁電極)。

(3)電子束能量:15MeV≤ē0≤25MeV。

(4)參考條件:SSD=100cm，限光筒12cm× 12cm，參考電離室和平行板電離室的有效測(cè)量點(diǎn)均置于水模中參考深度處(圖5)，選擇規(guī)定范圍內(nèi)的電子束能量(15MeV≤ē0≤25MeV)在相同條件下，進(jìn)行輻照。

(5)照射測(cè)量:先測(cè)量參考電離室讀數(shù)，接著測(cè)量平行板電離室讀數(shù)，然后再測(cè)量參考電離室讀數(shù)，并計(jì)算出先、后測(cè)量的參考電離室讀數(shù)的平均值。

(6)復(fù)合修正:利用雙壓法分別測(cè)定參考電離室與平行板電離室的復(fù)合修正因子Ps。

圖4 使用電子束法校準(zhǔn)電子束吸收劑量的步驟

圖5 使用電子束法的平行板電離室與參考電離室的劑量比對(duì)示意圖

Mref——經(jīng) Ps修正后的參考電離室劑量計(jì)讀數(shù);

MPP——經(jīng)Ps修正后的平行板電離室劑量計(jì)讀數(shù);

注:①除 數(shù)值由PSDL或SSDL給出參考電離室的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子NK或照射量校準(zhǔn)因子NX而計(jì)算出來的外，其它因子均可在TRS 381報(bào)告中查到。②TRS 381報(bào)告推薦擾動(dòng)因子、和取值為1。③對(duì)石墨材料中心電極取1，對(duì)1mm直徑鋁材料電極取值為0．998。④參考電離室空腔的擾動(dòng)因子值見表9。

表9 電子束測(cè)量中指型(參考)電離室的擾動(dòng)因子

表9 電子束測(cè)量中指型(參考)電離室的擾動(dòng)因子

4.260Co-模體法

圖6是按60Co-模體法，使用平行板電離室對(duì)高能電子束在水中吸收劑量的校準(zhǔn)步驟［13］。

(1)模體材料:水?；蚬腆w模。

(2)參考電離室:指型電離室。

圖6 使用鈷-60模體法校準(zhǔn)電子束吸收劑量的步驟

表10 高能電子束水中z處平均能量ēz與表面平均能量ē0的關(guān)系

(3)參考條件:SSD=100cm;射野10cm× 10cm;兩個(gè)電離室的有效測(cè)量點(diǎn)均置于模體中參考深度處。

式中，Mref為參考電離室的劑量計(jì)讀數(shù);MPP為平行板電離室的劑量計(jì)讀數(shù);其它符號(hào)意義同前。如果不是把參考電離室的有效測(cè)量點(diǎn)置于模體內(nèi)參考校準(zhǔn)深度處，而是把其幾何中心置于模體內(nèi)參考校準(zhǔn)深度處，則:

4.360Co-空氣法

圖7 使用鈷-60空氣法測(cè)量電子束吸收劑量的步驟

圖7是按60Co-空氣法，使用平行板電離室對(duì)高能電子束在水中吸收劑量的校準(zhǔn)步驟［14］。

(1)把總的質(zhì)量厚度(電離室加平衡帽)為0．5±0．05g·cm-2的平行板電離室表面幾何中心置于空氣中距60Co源 100cm處且射野為 10cm ×10cm。

(2)至少照射測(cè)量5次求出平均值，每次照射給出用指型電離室測(cè)定的校準(zhǔn)位置上的空氣比釋動(dòng)能值 Kair或照射量 X值，即:=Kair/MPP或=X/MPP，式中 MPP為平行板電離室的測(cè)量讀數(shù)。

式中，對(duì)于60Coγ射線g=0．003，g為電離輻射產(chǎn)生的次極電子消耗于韌致輻射的能量占其初始能量總和的份額;KattKm值的乘積見表2。

簡(jiǎn)言之，TSEI是一項(xiàng)較為復(fù)雜的照射技術(shù)，涉及到很多個(gè)照射野的有序安排和對(duì)于低劑量區(qū)的補(bǔ)丁野的照射，以及繁瑣的使用平行板電離室對(duì)電子束進(jìn)行吸收劑量的測(cè)算。誠然，無論采用何種照射方法及技術(shù)，首先要有先進(jìn)的放療設(shè)備、各種科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段及高水平和具有豐富經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師、物理師。

(注:“全身照射技術(shù)的臨床應(yīng)用之一——白血病等病癥患者在造血干細(xì)胞移植前的全身放射治療”一文已于2010年第一期發(fā)表，歡迎讀者批評(píng)指正。)

［1］Funk A，Hensley F，Krempien R，et al．Palliative total skin electron beam therapy(TSEBT)for advanced cutaneous T-cell lymphoma．Eur J Dermatol，2008，18:308-12．

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［3］王淑蓮，劉躍平，孫倩等譯．放射腫瘤學(xué)——治療策略與實(shí)施［M］．天津科技翻譯出版公司，2001:102-103．

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［12、13、14］IAEA Technical Reports Series No．381．The use of plane parallel ionization chambers in high energy electorn and photon beams，a International code of pracitice for dosimetry．IAEA，Vienna，1995，67-69．

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2014-11-28