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1、Department of Physics Wuhan University高能电子束射野剂量学Xiong RuiXiong Rui高能电子束剂量学特点具有有限的射程,可以有效地避免对靶区后深部组织的照射皮肤剂量相对较高主要用于治疗表浅或偏心的肿瘤和浸主要用于治疗表浅或偏心的肿瘤和浸润的淋巴结润的淋巴结电子束特性及应用1.1.电子束的产生原理电子束的产生原理2.2.电子束的剂量学特性电子束的剂量学特性3.3.电子束射线质的确定电子束射线质的确定4.4.电子束的临床应用电子束的临床应用 电子束特性及应用电子束特性及应用 电子束的产生电子束的产生采用微波电场把电子加速到高能利用散射箔将电子束展宽先
2、经过线治疗准直器、再经电子束 限光筒形成 治疗用的照射野 电子束特性及应用电子束特性及应用 加速器基本结构示意图加速器基本结构示意图靶初级准直器散射箔电离室MLC备份光阑X-光阑限光筒均整器直线加速器的电子束模式直线加速器的电子束模式 电子束特性及应用电子束特性及应用 电子束的射野剂量学电子束的射野剂量学 中心轴百分深度剂量特性中心轴百分深度剂量特性中心轴百分深度剂量特性中心轴百分深度剂量特性 等剂量分布特性等剂量分布特性等剂量分布特性等剂量分布特性 射野均匀性及半影射野均匀性及半影射野均匀性及半影射野均匀性及半影 输出剂量输出剂量输出剂量输出剂量 有效源皮距有效源皮距有效源皮距有效源皮距 电
3、子束特性及应用电子束特性及应用 0.5mm R90 R50 RpDmaxD90DsD50DxRqG=Rp/(Rp-Rq)电子束特性参数的定义电子束特性参数的定义(1)(1)DxDx：X X线污染（线污染（0.50.5 5.0%)5.0%)DsDs：表面剂量表面剂量(表面下表面下 0.5 0.5mmmm处吸收剂量处吸收剂量)RpRp：电子射程电子射程R90R90：90%90%剂量深度剂量深度R50R50：50%50%剂量深度剂量深度G G：剂量梯度剂量梯度 电子束特性及应用电子束特性及应用 韧致辐射影响百分深度剂量的因素 能量能量能量能量 照射野照射野照射野照射野 源皮距源皮距源皮距源皮距电子束
4、中心轴电子束中心轴PDDPDD特性参数特性参数 FSZ=1010cmFSZ=1010cm能量能量Mev Mev Ds Ds Dx Dx R R100100 R R9090 R R5050 Rp Rq Rp Rq G G 6 89.42 1.025 1.50 1.91 2.46 3.14 1.68 2.15 6 89.42 1.025 1.50 1.91 2.46 3.14 1.68 2.15 8 90.16 1.320 1.80 2.32 3.16 3.95 2.15 2.16 8 90.16 1.320 1.80 2.32 3.16 3.95 2.15 2.16 10 91.14 1.415
5、 2.10 2.94 3.85 4.75 2.75 2.49 10 91.14 1.415 2.10 2.94 3.85 4.75 2.75 2.49 12 94.05 1.840 2.20 3.50 4.68 5.65 3.42 2.54 12 94.05 1.840 2.20 3.50 4.68 5.65 3.42 2.54 15 96.33 2.720 2.40 4.43 5.85 7.20 4.10 2.32 15 96.33 2.720 2.40 4.43 5.85 7.20 4.10 2.32 18 97.17 3.210 3.00 5.31 7.15 8.60 5.20 2.52
6、 18 97.17 3.210 3.00 5.31 7.15 8.60 5.20 2.52 电子束特性及应用电子束特性及应用 能量能量能量能量 能量对中心轴能量对中心轴PDDPDD的影响的影响 电子束特性及应用电子束特性及应用 cm能量能量能量能量 电子束特性及应用电子束特性及应用 不同光筒mmcm照射野照射野照射野照射野 电子束特性及应用电子束特性及应用 照射野照射野照射野照射野 源皮距对PDD的影响 当限光筒到表面距离增加时，表面剂量降低，最大剂量深度变深，剂量梯度变陡，X射线污染略有增加。主要原因:电子束有效源皮距的影响和电子束的散射特性 等剂量分布的特点等剂量分布的特点 随深度的增加，
7、低值等剂量线向外侧扩张，高值等剂量线向内侧收缩。电子束特性及应用电子束特性及应用 射野的影响电子束的均匀性及半影均匀性：在特定平面内90与50等剂量曲线所包括的面积之比，对100cm2以上的照射野，此比值应大于0.7。物物理理半半影影：由特定平面内80%与20%等剂量曲线之间的距离确定。通过1/2R85深度与射野中心轴垂直的平面电子束的输出因子电子束的输出因子 由于高能电子束具有一定的射程、易于散射等特点再加上限束系统的影响，使得电子束输出剂量率随射野变化的规律变得复杂。因此在临床上应用时，应对所配置的电子束限光筒进行实际测量。SL75-14 直线加速器电子束输出因子 电子束特性及应用电子束特
8、性及应用 限光筒边长cmMLCi 直线加速器电子束输出因子 电子束特性及应用电子束特性及应用 限光筒边长cm 射野等效转换射野等效转换 长方野的深度剂量等于分别以它的长和宽边的大小相等方野深度剂量乘积的平方根。电子束的虚源电子束的虚源 电子束并非是由加速器治疗头中的一个实在的放射源辐射产生的，而是加速管中的一窄束加速的电子束，经偏转穿过出射窗、散射箔、监测电离室、限束系统等而扩展成一宽束电子束，好像从某一位置（或点）发射出来，此好像从某一位置（或点）发射出来，此好像从某一位置（或点）发射出来，此好像从某一位置（或点）发射出来，此位置（或点）称为电子束的位置（或点）称为电子束的位置（或点）称为电
9、子束的位置（或点）称为电子束的“虚源虚源虚源虚源”位置。位置。位置。位置。有效源皮距(f)将电离室放置于水模体中射野中心轴上最大剂量点深度dm.I0限光筒接触水面,电离室读数Ig 不同间隙g下测量的电离室读数高能电子束射线质的确定模模体表面的平均能量体表面的平均能量表示电子束穿射介质的能力和确定模体中不同深度处电子束平均能量的一个重要参数。2.33 R50高能电子束射线质的确定模体表面的最大可几能量模体表面的最大可几能量Ep,oC1+C2Rp+C3Rp2 C1 0.22MeV C2 1.98MeVcm-1 C3 0.0025MeVcm-2 高能电子束射线质的确定不同深度处的平均能量不同深度处的
10、平均能量 电子束的临床应用电子束的临床应用能量和照射野的选择电子束的斜入射组织不均匀性校正电子束的补偿技术电子束的挡铅技术电子束全身皮肤照射能量和照射野的选择能量和照射野的选择能量：临床中选择电子束能量，一般应根据靶区 后缘深度、靶区剂量的最小值及危及器官可接受的耐受量等综合因素考虑。90%等剂量线应包括靶区的后缘。照射野：表面位置的照射野应按靶区的最大横径的而适当扩大。根据L90/L500.85的规定，所选电子束射野应至少等于或大于靶区横径的1.18倍，并在此基础上，根据靶区最深部分的宽度的情况射野再放0.51.0cm。电子束特性及应用电子束特性及应用 电子束特性及应用电子束特性及应用 电子
11、束的斜入射电子束的斜入射 计算公式：D(f+g,d)=D0(f,d)(f+d/f+g+d)2OF(,d)式中，OF(,d)为斜入射校正因子，表示射线束垂直入射与斜入射的剂量比值。组织不均匀性校正组织不均匀性校正等效厚度系数法(CET)有效深度计算：deff=d-Z(1-CET)d：该点至体模表面的深度 Z:不均匀组织的厚度 CET：等效厚度系数电子束组织补偿膜的应用电子束组织补偿膜的应用 意意 义义 补偿人体不规则的外轮廓补偿人体不规则的外轮廓 减弱电子束的穿透能力减弱电子束的穿透能力 提高皮肤剂量提高皮肤剂量 应应 用用 表面肿瘤（皮肤癌、疤痕瘤等）表面肿瘤（皮肤癌、疤痕瘤等）偏心肿瘤（胸壁
12、肿瘤等）偏心肿瘤（胸壁肿瘤等）电子束特性及应用电子束特性及应用 胸壁肺补偿膜胸壁肺100%90%80%胸壁肿瘤组织补偿膜的应用 电子束特性及应用电子束特性及应用 补偿物对电子束补偿物对电子束补偿物对电子束补偿物对电子束剂量分布的影响剂量分布的影响剂量分布的影响剂量分布的影响1.未加补偿膜2.加0.5cm厚补偿膜3.加1cm厚补偿膜 电子束特性及应用电子束特性及应用 电子束的挡铅技术电子束的挡铅技术挡铅的厚度电子束的内挡铅挡铅对剂量率的影响不同能量电子束衰减至不同能量电子束衰减至5%5%时所需时所需LMLLML厚度厚度 电子束能量 LML厚度 6 MeV 2.3mm 9 MeV 4.4mm 12
13、 MeV 8.5mm 16 MeV 18mm 20 MeV 25mm电子束的内挡铅：电子束的内挡铅：电子束治疗某些部位的病变，如嘴唇、颊粘膜和眼睑时放置铅箔防护口腔内、眼睑下正常组织。这会在铅箔和组织接触界面产生电子束的反向散射，使其界面处的剂量大约增加 30%-70%。而且能量越低剂量增强幅度越大。为削弱这种影响，一般在铅箔外部覆盖一层厚度相宜的低原子序数的材料。挡铅对剂量率的影响挡铅对剂量率的影响 使用低熔点铅形成电子束不规则野形状会影响剂量率，影响程度与不规则野形状大小、电子束能量和测量深度有关。固定光筒中剂量率随射野面积变化的情况固定光筒中剂量率随射野面积变化的情况MLCi 直线加速器
14、 1414 光筒电子束全身皮肤照射（）电子束全身皮肤照射（）照射技术 剂量测量 剂量计算照射条件和照射方法照射条件和照射方法照射条件：双机架角，电子束能量6MeV,源皮距SSD3.5m，限光筒2020cm，mm厚的有机玻璃散射屏。照射方法：患者采用站立位，每一机架角分别接受2个前后野及4个斜野的照射，每野间隔60，全身共12个野，4天为一个周期，每天采用3个野。剂量测量剂量测量 治疗位置的吸收剂量率用指形电离室（Farner 0.6cc）配合固体体模做绝对测量得出。患者体表剂量均匀性可用热释光剂量测量法在人形均匀体模测量，归一点选在腹脐。剂量计算剂量计算计算公式：计算公式：(Ds)ploy=(Dp)ployMFMF：剂量累积因子(Ds)ploy：每一治疗周期，患者接受的平均皮肤 剂量(Dp)ploy：每一照射野的单次剂量