放射治疗剂量验证模体的设计及应用

陈宏林，谢德全，韩 超

(徐州市肿瘤医院 放疗科，江苏徐州221005)

放射治疗剂量验证模体的设计及应用

陈宏林，谢德全，韩 超

(徐州市肿瘤医院 放疗科，江苏徐州221005)

放射治疗前的剂量验证是必不可少的重要环节。根据放射治疗物理学原理，本文设计一款材料易寻的模拟人体曲度、等效于人体多种组织密度的放疗剂量验证模体。

放射治疗;放疗质控;剂量验证模体

手术、化疗、放射治疗是治疗恶性肿瘤的三大手段。50%～70%的患者在肿瘤治疗过程中需要进行放射治疗［1］。放射治疗(以下简称放疗)的质量控制(QC)是正确实施放疗的前提，而放疗前的剂量验证是QC工作中重要的一部分。

目前，放疗的剂量验证主要包括点剂量和面剂量验证。对于面剂量验证，均用二维矩阵剂量验证系统;而针对点剂量，主要有固体水和仿人体结构剂量验证模体，其中，前者由于未考虑人体组织物理密度的不均匀性和人体生理曲度的存在，因此此类模体在做点剂量验证时不能反应治疗计划系统(TPS)对不均匀组织及人体生理曲度校正的准确性，而后者价格过于昂贵(10万元以上)且笨重，不易操作，基层医疗机构放疗科基本不会配备此仿真模体。基于此，我院设计一款材料易寻、等效于人体多种组织密度、操作方便的放疗剂量验证模体，具体报告如下。

1 设计制作

1.1 材料

以石蜡、猪、骨骼、带电离室适配孔的固体水、硬塑料泡沫、木板为主体材料。

1.2 制作

固体水上放置等大的方形木板，木板上放置硬塑料泡沫，上用不干胶粘贴一排经福尔马林处理过的猪肋骨。将以上结构放置于一个合适的箱子中。固体蜡经熔蜡炉熔化后倒入箱子中(蜡要高于猪肋骨3cm)。命名为蜡模块，20min蜡完全凝固，使之成为一个整体，然后用热丝切割机将四周多余的蜡切掉，将蜡模部分切成不规则形状。放射治疗剂量验证模体即制作完成，简称验证模体。具体如图1～图3所示。

2 应用

2.1 点剂量验证

(1)电离室连接剂量仪后，插入带电离室适配器固体水。

图1 验证模体示意图

①30×30×1cm3固体水;②30×30×2cm3带电离室适配器固体水(见图2);③30×30×1cm3木板;④30×30×1cm3硬塑料泡沫(见图3);⑤经热丝切割机处理过后不规则形状的蜡模块

图2 30×30×2cm3带电离室适配器固体水

图3 30×30×1cm3硬塑料泡沫，上用不干胶粘贴一排经福尔马林处理过的猪肋骨

(2)将验证模体置于CT下扫描，获取一组断层图像，将此图像通过网络传至TPS。

(3)勾画出电离室，命名为PTV，针对PTV，设计一个5野均分，处方剂量为2Gy的调强放疗计划。计划完成后，5野角度置0°，再重新进行计算。

(4)记下电离室有效测量点的剂量，此为计划剂量。

(5)将验证模体置于加速器下，按放疗计划对模体进行照射，读出电离室剂量仪上的数，此为实测剂量。

(6)计划剂量与实测剂量做比，误差应在±3%。

2.2 面剂量验证

(1)将验证模体放在二维矩阵剂量仪上，此为面剂量验证模体，置于CT下扫描，获取一组断层图像，命名为CT－Mattixx并传输至TPS。

(2)调用2.1中(2)调强放疗计划，导入CT－Mattixx图像中再行计算。

(3)将面剂量验证模体置加速器下进行照射。

(4)用二维矩阵剂量软件分析实测的CT－Mattixx值，和2.2中(2)进行比对，按美国医学物理学家协会(AAPM)53号报告评价γ值，要求:3%(3mm DTA)［2］。

3 讨论

放疗前的剂量验证是不可或缺的一个步骤。正如前所述，目前剂量验证用的模体要么是无法模拟人体的组织密度及曲度，要么价格昂贵，对于前者，无法验证TPS对不均匀组织及人体生理曲度校正的准确性。

使用市场上易购得的材料，根据组织等效的放射治疗物理学原理，制作成模拟人体不同器官物理密度及曲度剂量验证模体，以验证TPS算法准确度。经CT测量，硬塑料泡沫、木板、固体水、猪肋条骨的CT值(单位HU)分别是－1000～－850、－920～－172、0、280～1000，等效于人体气腔、肺脏、软组织、骨组织等。此模体更符合人体的组织物理密度特征，能较好的给个体化的放疗计划提供准确的剂量验证。

［1］殷蔚伯，于子豪，徐国镇，等.肿瘤放射肿瘤学［M］.4版.北京:中国协和大学出版社，2008.

［2］ Fraass B，Doppke K，Hunt M，et al.American Association of Physcists in Medicine Radiation Therapy Committee Task Group 53: quality assurance for clinical radiotherapy treatment planning［J］.Med Phys，1998，25:1 773－1 829.

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