為了確?，F代放射治療高精度的腫瘤定位、高精度的治療計劃設計、高精度的腫瘤治療的實施,必須確保從腫瘤定位到治療計劃設計、模擬、確認及每天重復治療的整個定位、擺位過程中,患者體位的一致性.根據現代放射治療技術要求,一方面讓患者得到一個較舒適的、重復性好的正確的治療體位,另一方面還要求在照射過程中體位保持不變,每次擺位能使體位得到重復,必須借助治療體位固定器.不使用體位固定器,精確治療難以實現.體位固定器能確保射束的實際照射范圍與靶區計劃區域盡量一致[1].但是由于體位固定器的應用,增加了射野路徑上的介質,勢必會對患者體內的劑量分布產生影響[2],使表面劑量增加[3].本文研究各種條件下的體位固定材料在不同能量 X 射線路徑上對放射治療患者吸收劑量和體表劑量的影響,為臨床放射治療計劃設計提供參考依據.
1 材料與方法
1. 1 材料
1. 1. 1 設備、測量儀器及測量環境: 瓦里安 23EX 醫用電子直線加速器,X 射線能量兩檔,分別為 6、15MV,劑量率在 100 ~ 600 cGy / min 范圍內.電離室劑量儀符合有關規定的要求.專用有機玻璃模體.直尺、卡尺的測量范圍和最小分度值在規定范圍內.環境溫度、大氣壓強和相對濕度在規定范圍內; 環境輻射為本底.
1. 1. 2 被測量材料: U 形面膜、S 形頭肩面膜、體部膜,碳纖維頭部固定器、頭肩部固定器、體部固定器、乳腺托架,1 cm 厚有機玻璃頭部固定器、頭肩部固定器、體部固定器.
1. 2 方法
1. 2. 1 體位固定材料對放射治療患者吸收劑量影響的測量: 將專用有機玻璃模體置于加速器照射野中,并位于加速器等中心處,設置源到模體幾何中心的距離\\( SCD\\) = 100 cm,將測量電離室插入模體幾何中心,在電離室幾何中心所在平面與輻射束軸垂直,以輻射束軸為中心的照射野大小 10 cm ×10 cm.在能量分別為 6 MV、15 MV 時,加速器給出 100 MU,分別測量模體上添加 U 形面膜、S 形頭肩面膜、體部膜、碳纖維頭部固定器、頭肩部固定器、體部固定器、乳腺托架,1 cm 厚有機玻璃頭部固定器、頭肩部固定器、體部固定器前后的劑量,每組數據測量 3 次,取其平均值作為測量結果.增量 = \\( 有固定材料劑量 - 無固定材料劑量\\) /無固定材料劑量 ×100%.
1. 2. 2 體位固定材料對放射治療患者體表劑量影響的測量: 將專用有機玻璃模體置于加速器照射野中,設置源到模體表面的距離 SSD =100 cm,模體表面照射野大小 10 cm ×10 cm,測量電離室插入模體中,使電離室所在平面與射束中心軸垂直,且位于照射野中心,電離室有效測量點位于模體表面.在能量分別為6 MV、15 MV 時,加速器給出 100 MU,分別測量模體上添加 3 cm、5 cm、7 cm 的真空袋,1 mm、2 mm 厚的面膜,孔徑為 3 mm、5 mm、10 mm 的面膜前后的劑量,每組數據測量 3 次,取其平均值作為測量結果.增量 = \\( 有固定材料劑量 - 無固定材料劑量\\) /無固定材料劑量 ×100%.
2 結 果
2. 1 體位固定材料對放射治療模體吸收劑量的影響X 射線路徑上添加體位固定材料后使放射治療模體的吸收劑量減少,隨著 X 射線能量的增加體位固定材料對放射治療模體吸收劑量的影響變小; 同一能量,有機玻璃對放射治療模體吸收劑量的影響最大,面膜、真空袋、碳纖維對放射治療模體吸收劑量的影響不大.見表 1.
2. 2 體位固定材料對放射治療模體體表劑量的影響2. 2. 1 不同厚度真空袋對放射治療模體體表劑量的影響: X 射線路徑上添加真空袋后使放射治療模體的體表劑量增加,隨著 X 射線能量的增加真空袋對放射治療模體體表劑量的影響變大; 同一能量,真空袋越厚對放射治療模體體表劑量的增量越大.見表 2.
2. 2. 2 不同厚度面膜對放射治療模體體表劑量的影響: X 射線路徑上添加面膜后使放射治療模體的體表劑量增加,隨著 X 射線能量的增加面膜對放射治療模體體表劑量的影響變大; 同一能量,面膜越厚對放射治療模體體表劑量的增量越大.見表 3.
2. 2. 3 不同孔徑面膜對放射治療模體體表劑量的影響: X 射線路徑上添加面膜后使放射治療模體的體表劑量增加,隨著 X 射線能量的增加面膜對放射治療模體體表劑量的影響變大; 同一能量,面膜孔徑越大對放射治療模體體表劑量的增量越小.見表 4.
3 討 論
X 射線路徑上添加體位固定材料后使放射治療患者的吸收劑量減少,隨著 X 射線能量的增加,體位固定材料對放射治療患者吸收劑量的影響變小; 同一能量,有機玻璃對放射治療患者吸收劑量的影響最大.明智[4]采用 6 MV X 射線測量使用與不使用機玻璃體架其劑量差異最高接近 10%.3DCRT、IMRT、IGRT 等現代放療對體位固定提出了更高要求,只有放射治療各個環節要求更加嚴格,才會實現降低腫瘤復發,保護正常組織與器官和提高患者生存率的目標[5].因此,在腫瘤臨床放射治療中,治療計劃設計時,在射野經過的路徑上應根據實際情況對劑量進行補償修正,確保放射治療患者得到足夠準確的劑量.
Varian 23EX 醫用電子直線加速器,6 MV X 射線的最大劑量深度在水下 1. 5 cm,表面劑量 50. 03% 左右,在 X 射線路徑上添加真空袋或面膜后表面劑量增加,真空袋為 7 cm 時,表面劑量增加 11. 97%.15 MV X 射線的最大劑量深度在水下 2. 8 cm,表面劑量 44. 52%左右,在 X 射線路徑上添加真空袋或面膜后表面劑量增加,真空袋為 7 cm 時,表面劑量增加16. 17% .能量上升時,表面劑量減少,最大劑量深度隨能量增加而增加.
從表面到最大劑量深度區域稱為劑量建成區域,此區域內劑量隨深度而增加.當高能 X 射線入射到人體或模體時,在體表或皮下組織中產生高能次級電子,它們要經過一定的組織深度直至其能量耗盡后才停止,在電子最大射程范圍內,由高能次級電子產生的吸收劑量隨組織深度增加而增加,并在電子最大射程范圍附近達到最大,其總效果是在劑量建成區深度內,總吸收劑量隨深度而增加[6].由測量結果可知,添加真空袋或面膜后表面劑量增加,其原因是,使用真空袋或面膜后,相當于在模體表面添加了一層組織等效材料,X 射線的表面劑量建成區出現變化,真空袋或面膜會增加模體表面的散射線的貢獻,使放射治療患者的皮膚劑量提高.在劑量建成區內,材料越厚,對表面劑量的影響越大.面膜孔徑越大,表面面膜的厚度越小,所以,面膜孔徑越大,其對放療患者的皮膚劑量影響越小.有資料顯示,真空袋材料不同對表面劑量的影響差異高達 10%,甚至超過真空袋厚度對表面劑量的影響[7].在 X 射線路徑上體位固定材料會產生劑量建成效應,真空袋、面膜可以明顯改變表面建成區的劑量[8],導致皮膚表面的劑量增加[9],面罩和其他熱塑材料對建成區后的劑量影響很小[10],對建成區內的劑量影響較大.從臨床治療來看,使用真空袋、面罩的放射治療患者,在 X 射線路徑上皮膚反應較重.因此,在固定體位臨床放射治療時,應考慮體位固定材料附加劑量對放射治療患者的皮膚劑量的影響和生物效應,做必要的修正,否則會產生較大的劑量誤差.
參 考 文 獻
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