放射治療劑量驗證模體的設計及應用

陳宏林，謝德全，韓 超

(徐州市腫瘤醫院 放療科，江蘇徐州221005)

放射治療劑量驗證模體的設計及應用

陳宏林，謝德全，韓 超

(徐州市腫瘤醫院 放療科，江蘇徐州221005)

放射治療前的劑量驗證是必不可少的重要環節。根據放射治療物理學原理，本文設計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證模體。

放射治療;放療質控;劑量驗證模體

手術、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程中需要進行放射治療［1］。放射治療(以下簡稱放療)的質量控制(QC)是正確實施放療的前提，而放療前的劑量驗證是QC工作中重要的一部分。

目前，放療的劑量驗證主要包括點劑量和面劑量驗證。對于面劑量驗證，均用二維矩陣劑量驗證系統;而針對點劑量，主要有固體水和仿人體結構劑量驗證模體，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劑量驗證時不能反應治療計劃系統(TPS)對不均勻組織及人體生理曲度校正的準確性，而后者價格過于昂貴(10萬元以上)且笨重，不易操作，基層醫療機構放療科基本不會配備此仿真模體。基于此，我院設計一款材料易尋、等效于人體多種組織密度、操作方便的放療劑量驗證模體，具體報告如下。

1 設計制作

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福爾馬林處理過的豬肋骨。將以上結構放置于一個合適的箱子中。固體蠟經熔蠟爐熔化后倒入箱子中(蠟要高于豬肋骨3cm)。命名為蠟模塊，20min蠟完全凝固，使之成為一個整體，然后用熱絲切割機將四周多余的蠟切掉，將蠟模部分切成不規則形狀。放射治療劑量驗證模體即制作完成，簡稱驗證模體。具體如圖1～圖3所示。

2 應用

2.1 點劑量驗證

(1)電離室連接劑量儀后，插入帶電離室適配器固體水。

圖1 驗證模體示意圖

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經熱絲切割機處理過后不規則形狀的蠟模塊

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福爾馬林處理過的豬肋骨

(2)將驗證模體置于CT下掃描，獲取一組斷層圖像，將此圖像通過網絡傳至TPS。

(3)勾畫出電離室，命名為PTV，針對PTV，設計一個5野均分，處方劑量為2Gy的調強放療計劃。計劃完成后，5野角度置0°，再重新進行計算。

(4)記下電離室有效測量點的劑量，此為計劃劑量。

(5)將驗證模體置于加速器下，按放療計劃對模體進行照射，讀出電離室劑量儀上的數，此為實測劑量。

(6)計劃劑量與實測劑量做比，誤差應在±3%。

2.2 面劑量驗證

(1)將驗證模體放在二維矩陣劑量儀上，此為面劑量驗證模體，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)調用2.1中(2)調強放療計劃，導入CT－Mattixx圖像中再行計算。

(3)將面劑量驗證模體置加速器下進行照射。

(4)用二維矩陣劑量軟件分析實測的CT－Mattixx值，和2.2中(2)進行比對，按美國醫學物理學家協會(AAPM)53號報告評價γ值，要求:3%(3mm DTA)［2］。

3 討論

放療前的劑量驗證是不可或缺的一個步驟。正如前所述，目前劑量驗證用的模體要么是無法模擬人體的組織密度及曲度，要么價格昂貴，對于前者，無法驗證TPS對不均勻組織及人體生理曲度校正的準確性。

使用市場上易購得的材料，根據組織等效的放射治療物理學原理，制作成模擬人體不同器官物理密度及曲度劑量驗證模體，以驗證TPS算法準確度。經CT測量，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，能較好的給個體化的放療計劃提供準確的劑量驗證。

［1］殷蔚伯，于子豪，徐國鎮，等.腫瘤放射腫瘤學［M］.4版.北京:中國協和大學出版社，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.

TH774

A

1002－2376(2015)07－0008－02

2015－04－22