翟小娟 南方醫(yī)科大學(xué)附屬小欖醫(yī)院 放療科 （廣東 中山 528415）

內(nèi)容提要： 目的：為了能準(zhǔn)確校準(zhǔn)加速器劑量，本文基于IAEA277號報(bào)告，進(jìn)行高能電子線吸收劑量的計(jì)算。方法：采用IAEA TRS277號報(bào)告推薦的電離室測定方法，對醫(yī)科達(dá)Precise直線加速器五檔能量電子線通過查表、插值運(yùn)算等方法確定吸收劑量計(jì)算時所需的各計(jì)算參數(shù)值。結(jié)果：將計(jì)算得出各參數(shù)代入吸收劑量公式進(jìn)行計(jì)算，并對加速器五檔電子線能量進(jìn)行校準(zhǔn)，誤差能控制在1%以內(nèi)。結(jié)論：加速器劑量的準(zhǔn)確是一切放療工作開展的前提和保障，因此，能正確計(jì)算并校準(zhǔn)吸收劑量更是放療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是物理師的職責(zé)所在，也是確保輻射安全的前提。

目前，放射治療在腫瘤的治療中起到了越來越重要的作用，而約有10%～15%的患者要接受高能電子線的放射治療[1]。國際上廣泛采用的劑量標(biāo)定方法有IAEA TRS277[2]和TRS398號報(bào)告推薦的測量方法，以及AAPM TG51號報(bào)告推薦的方法，高能X射線吸收劑量的計(jì)算方法報(bào)告中介紹得非常詳細(xì)，本文就基于IAEA TRS277報(bào)告采用空氣比釋動能或照射量校準(zhǔn)[3]，詳述如何計(jì)算直線加速器高能電子線的吸收劑量。

1.材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

瑞典醫(yī)科達(dá)Precise直線加速器，IBA公司的DOSE 1劑量儀；FC65-G指型電離室；30cm×30cm×30cm水箱；DYM3型空盒氣壓表，溫度計(jì)及筆記本電腦一臺。

1.2 方法

第一步，在國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室通過60Co對用戶電離室進(jìn)行校準(zhǔn)，得出照射量校準(zhǔn)因子Nx。

第二步，得出空氣吸收劑量校準(zhǔn)因子ND=Nx×W/e×Katt×Km。

第三步，確定水中吸收劑量Dw。Dw=Mu×ND×(Sw,air)u×Pu×Pcel×KTP/PDD。Mu為未經(jīng)過校準(zhǔn)的劑量儀的讀數(shù)。

2.具體步驟

2.1 測量條件

分別對加速器電子線6MeV、9MeV、12MeV、15MeV、18MeV能量在限光桶10cm×10cm，源皮距100cm條件下，測量最大劑量點(diǎn)處的吸收劑量?？紤]到電離室氣腔內(nèi)電離輻射注量梯度變化的修正[3]，電子線測量時，電離室在實(shí)際參考測量深度往水下移動0.5r，r 為指形電離室的半徑0.315cm[4]，即在保持源皮距100cm不變的前提下，測量電子線時需分別增加測量水深度1.6mm。

2.2 參數(shù)確定

（1）Nx取值101.4。

（2）W/e為平均電離功，其值為33.97J/C，1R=2.58×10-4C/kg，根據(jù)我科室使用的劑量儀和電離室類型，在IEAE TRS-277表中查得Katt·Km=0.985，則ND=0.875×10-2。

（3）確定Dw=Mu×ND×(Sw,air)u×Pu×Pcel×KTP/PDD中各參數(shù)。

Pu擾動因子，參考胡逸民主編的《腫瘤放射物理學(xué)》中表3-28水中校準(zhǔn)深度處平均能量Ez的電子束電離室內(nèi)半徑為r時的Pu值，表中涉及到了在深度z處的電子束的平均能量Ez，Ez=E0（1-z/Rp），公式中E0是高能電子束在模體表面的平均能量，在測量條件為固定源到模體表面距離時，E0=0.656+2.059R50，d+0.022(R50,d)2，R50，d為50%劑量深度，角標(biāo)d表示由吸收劑量曲線得出其數(shù)值。Rp為電子射程，參考胡逸民主編的《腫瘤放射物理學(xué)》中表3-27不同能量電子束在水中不同深度處的水與空氣的阻止本領(lǐng)比值Sw/Sa，可插值計(jì)算求得。

線性插值是數(shù)學(xué)等領(lǐng)域廣泛使用的一種簡單插值方法，假設(shè)我們已知坐標(biāo)（x0,y0）與（x1,y1），要得到[x0,x1] 區(qū)間內(nèi)某一位置x在直線上的y值。

取α=(x-x0)/(x1-x0)， 則y=(1-α)y0+αy1或 者，y=y0+α(y1-y0)。

在這里，以6MeV為例計(jì)算R50，查加速器6MeV能量PDD表格，當(dāng)吸收劑量為53.06%時，對應(yīng)深度為2.4cm，當(dāng)吸收劑量為37.68%時，對應(yīng)深度為2.6cm，則x=50%時，y=2.440，即R50，d=2.44cm，則E0=5.811。查表3-27，當(dāng)電子束能量為5MeV時，Rp為2.52cm，當(dāng)電子束能量為6MeV時，Rp為3.02cm，利用線性插值法計(jì)算得出當(dāng)電子束能量為5.811MeV時，Rp=2.926cm。則Ez=3.230MeV。此時查看表3-28，首先利用線性插值法計(jì)算處當(dāng)電離室半徑r為3mm時對應(yīng)表中各能量的Pu值，然后，再一次利用線性內(nèi)插法計(jì)算當(dāng)Ez=3.230MeV時，半徑為3mm的電離室對應(yīng)的Pu為0.958。

Sw，air水空氣組織本領(lǐng)比，參考表3-27不同能量電子束在水中不同深度處的水與空氣的阻止本領(lǐng)比值Sw/Sa，以6MeV為例，查表3-27，首先通過插值算法得出最大能量處深度1.3cm處，能量5MeV與6MeV對應(yīng)的Sw，air，分別為1.090與1.071，再次利用插值算法計(jì)算當(dāng)E0=5.811時，深度1.3cm對應(yīng)的Sw，air為1.075。

KTP為溫度和氣壓校正因子，測量時具體溫度、氣壓值輸入DOSE 1劑量儀中，由儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

Pcel為電離室中心收集極空氣等效不完全的校正因子，對于石墨制成的中心收集極，Pcel=1。

3.結(jié)果

用以上查表及線性插值的方法計(jì)算出不同能量對應(yīng)的各參數(shù)，對醫(yī)科達(dá)precise直線加速器電子線5檔能量進(jìn)行標(biāo)定，通過調(diào)整通道劑量，將誤差控制在1%以內(nèi)。

4.討論

在國際上，國際原子能機(jī)構(gòu)IAEA發(fā)布的第277號報(bào)告《光子和電子束中的吸收劑量測定》，已經(jīng)作為劑量定標(biāo)的通用標(biāo)準(zhǔn)[2]，但是由于從事物理師崗位人員的水平層次不齊，對于吸收劑量計(jì)算難免會有較大的偏差，尤其是高能電子線的計(jì)算，需要注意很多細(xì)節(jié)。

（1）單位的轉(zhuǎn)換，W/e取值為33.9J/C，取吸收劑量單位為CGY，照射量的單位為倫琴（R），1 R=2.58×10-4C/KG，不能簡單將Nx|W/e、Katt及Km相乘得出ND。

（2）加速器出廠時的標(biāo)稱能量，并不等于水表面的平均能量E0[5]。從計(jì)算得出的E0數(shù)值看，如果以標(biāo)稱能量簡單代替E0，則會在整個計(jì)算中引入3%以上的誤差。

（3）一個參數(shù)運(yùn)算中存在多次插值運(yùn)算求解的過程，萬不可省略。