放射治療劑量驗(yàn)證模體的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

陳宏林，謝德全，韓 超

(徐州市腫瘤醫(yī)院 放療科，江蘇徐州221005)

放射治療劑量驗(yàn)證模體的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

陳宏林，謝德全，韓 超

(徐州市腫瘤醫(yī)院 放療科，江蘇徐州221005)

放射治療前的劑量驗(yàn)證是必不可少的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)放射治療物理學(xué)原理，本文設(shè)計(jì)一款材料易尋的模擬人體曲度、等效于人體多種組織密度的放療劑量驗(yàn)證模體。

放射治療;放療質(zhì)控;劑量驗(yàn)證模體

手術(shù)、化療、放射治療是治療惡性腫瘤的三大手段。50%～70%的患者在腫瘤治療過(guò)程中需要進(jìn)行放射治療［1］。放射治療(以下簡(jiǎn)稱放療)的質(zhì)量控制(QC)是正確實(shí)施放療的前提，而放療前的劑量驗(yàn)證是QC工作中重要的一部分。

目前，放療的劑量驗(yàn)證主要包括點(diǎn)劑量和面劑量驗(yàn)證。對(duì)于面劑量驗(yàn)證，均用二維矩陣劑量驗(yàn)證系統(tǒng);而針對(duì)點(diǎn)劑量，主要有固體水和仿人體結(jié)構(gòu)劑量驗(yàn)證模體，其中，前者由于未考慮人體組織物理密度的不均勻性和人體生理曲度的存在，因此此類模體在做點(diǎn)劑量驗(yàn)證時(shí)不能反應(yīng)治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)對(duì)不均勻組織及人體生理曲度校正的準(zhǔn)確性，而后者價(jià)格過(guò)于昂貴(10萬(wàn)元以上)且笨重，不易操作，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)放療科基本不會(huì)配備此仿真模體?；诖?，我院設(shè)計(jì)一款材料易尋、等效于人體多種組織密度、操作方便的放療劑量驗(yàn)證模體，具體報(bào)告如下。

1 設(shè)計(jì)制作

1.1 材料

以石蠟、豬、骨骼、帶電離室適配孔的固體水、硬塑料泡沫、木板為主體材料。

1.2 制作

固體水上放置等大的方形木板，木板上放置硬塑料泡沫，上用不干膠粘貼一排經(jīng)福爾馬林處理過(guò)的豬肋骨。將以上結(jié)構(gòu)放置于一個(gè)合適的箱子中。固體蠟經(jīng)熔蠟爐熔化后倒入箱子中(蠟要高于豬肋骨3cm)。命名為蠟?zāi)K，20min蠟完全凝固，使之成為一個(gè)整體，然后用熱絲切割機(jī)將四周多余的蠟切掉，將蠟?zāi)２糠智谐刹灰?guī)則形狀。放射治療劑量驗(yàn)證模體即制作完成，簡(jiǎn)稱驗(yàn)證模體。具體如圖1～圖3所示。

2 應(yīng)用

2.1 點(diǎn)劑量驗(yàn)證

(1)電離室連接劑量?jī)x后，插入帶電離室適配器固體水。

圖1 驗(yàn)證模體示意圖

①30×30×1cm3固體水;②30×30×2cm3帶電離室適配器固體水(見圖2);③30×30×1cm3木板;④30×30×1cm3硬塑料泡沫(見圖3);⑤經(jīng)熱絲切割機(jī)處理過(guò)后不規(guī)則形狀的蠟?zāi)K

圖2 30×30×2cm3帶電離室適配器固體水

圖3 30×30×1cm3硬塑料泡沫，上用不干膠粘貼一排經(jīng)福爾馬林處理過(guò)的豬肋骨

(2)將驗(yàn)證模體置于CT下掃描，獲取一組斷層圖像，將此圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳至TPS。

(3)勾畫出電離室，命名為PTV，針對(duì)PTV，設(shè)計(jì)一個(gè)5野均分，處方劑量為2Gy的調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃。計(jì)劃完成后，5野角度置0°，再重新進(jìn)行計(jì)算。

(4)記下電離室有效測(cè)量點(diǎn)的劑量，此為計(jì)劃劑量。

(5)將驗(yàn)證模體置于加速器下，按放療計(jì)劃對(duì)模體進(jìn)行照射，讀出電離室劑量?jī)x上的數(shù)，此為實(shí)測(cè)劑量。

(6)計(jì)劃劑量與實(shí)測(cè)劑量做比，誤差應(yīng)在±3%。

2.2 面劑量驗(yàn)證

(1)將驗(yàn)證模體放在二維矩陣劑量?jī)x上，此為面劑量驗(yàn)證模體，置于CT下掃描，獲取一組斷層圖像，命名為CT－Mattixx并傳輸至TPS。

(2)調(diào)用2.1中(2)調(diào)強(qiáng)放療計(jì)劃，導(dǎo)入CT－Mattixx圖像中再行計(jì)算。

(3)將面劑量驗(yàn)證模體置加速器下進(jìn)行照射。

(4)用二維矩陣劑量軟件分析實(shí)測(cè)的CT－Mattixx值，和2.2中(2)進(jìn)行比對(duì)，按美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)家協(xié)會(huì)(AAPM)53號(hào)報(bào)告評(píng)價(jià)γ值，要求:3%(3mm DTA)［2］。

3 討論

放療前的劑量驗(yàn)證是不可或缺的一個(gè)步驟。正如前所述，目前劑量驗(yàn)證用的模體要么是無(wú)法模擬人體的組織密度及曲度，要么價(jià)格昂貴，對(duì)于前者，無(wú)法驗(yàn)證TPS對(duì)不均勻組織及人體生理曲度校正的準(zhǔn)確性。

使用市場(chǎng)上易購(gòu)得的材料，根據(jù)組織等效的放射治療物理學(xué)原理，制作成模擬人體不同器官物理密度及曲度劑量驗(yàn)證模體，以驗(yàn)證TPS算法準(zhǔn)確度。經(jīng)CT測(cè)量，硬塑料泡沫、木板、固體水、豬肋條骨的CT值(單位HU)分別是－1000～－850、－920～－172、0、280～1000，等效于人體氣腔、肺臟、軟組織、骨組織等。此模體更符合人體的組織物理密度特征，能較好的給個(gè)體化的放療計(jì)劃提供準(zhǔn)確的劑量驗(yàn)證。

［1］殷蔚伯，于子豪，徐國(guó)鎮(zhèn)，等.腫瘤放射腫瘤學(xué)［M］.4版.北京:中國(guó)協(xié)和大學(xué)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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