第八章第八章 X()射线剂量学射线剂量学2024/7/211一、人体模型一、人体模型( (一一) ) 组织替代材料组织替代材料X()X()射射线线、电电子子束束及及其其它它重重粒粒子子入入射射到到人人体体时时，与与人人体体组组织织相相互互作作用用后后，发发生生散散射射和和吸吸收收，能能量量和和强强度度逐逐渐渐损损失失。很很难难在在人人体体内内直直接接进进行行对对这这些些变变化化的的研研究究。因因此此必必须须使使用用人人体组织的替代材料体组织的替代材料做成的模型代替人体，简称做成的模型代替人体，简称模体模体。组组织织替替代代材材料料必必须须具具有有与与被被模模拟拟的的组组织织与与射射线线相相互互作作用用相相同同的的有有关关的的物物理理特特点点，如如原原子子序序数数、电电子子密密度度、质质量量密密度度、甚至化学成分等。甚至化学成分等。2024/7/212选选择择组组织织替替代代材材料料时时，应应考考虑虑被被替替代代组组织织的的化化学学组组成成和和辐射场的特点。辐射场的特点。对对X()X()射射线线，如如果果某某种种材材料料的的总总线线性性( (或或总总质质量量) )衰衰减减系系数数与与被被替替代代组组织织的的完完全全相相同同，则则等等厚厚度度的的该该种种材材料料和和被被替替代代的的组组织织将将使使X()X()射射线线衰衰减减到到相相同同的的程程度度，那那么么这这种种材材料料就就是是被替代组织的被替代组织的X()X()射线替代材料。射线替代材料。对对电电子子束束，如如果果等等厚厚度度的的替替代代材材料料和和被被替替代代组组织织对对电电子子束束的的吸吸收收与与散散射射相相同同，则则它它们们的的总总线线性性( (或或总总质质量量) )阻阻止止本本领领和和总线性总线性( (或质量或质量) )角散射本领角散射本领一定完全相同。一定完全相同。2024/7/213一一般般情情况况下下，适适合合X()X()射射线线的的组组织织替替代代材材料料一一定定是是电电子子束的组织替代材料束的组织替代材料。为为了了保保证证等等体体积积的的组组织织替替代代材材料料和和被被替替代代组组织织的的质质量量相相等，两者的等，两者的质量密度质量密度( (物理密度物理密度) )必须近似相等。必须近似相等。因因人人体体组组织织特特别别是是软软组组织织中中含含有有大大量量的的水水，使使得得水水对对X X射射线、电子束的散射和吸收几乎与软组织和肌肉近似。线、电子束的散射和吸收几乎与软组织和肌肉近似。而固体等效材料，以而固体等效材料，以有机玻璃有机玻璃和和聚苯乙烯聚苯乙烯最为常用。最为常用。2024/7/214( (二二) )组织替代材料间的转换组织替代材料间的转换对对中中高高能能X()X()射射线线，康康普普顿顿效效应应为为重重要要形形式式，当当两两种种模模体体材材料料的的电电子子密密度度相相等等时时，则则认认为为它它们们彼彼此此等等效效。对对水水的的等等效效厚度厚度T T水水为：为：T T水水 T T模体模体 模体模体 (Z/A) (Z/A)模体模体 / (Z/A)/ (Z/A)水水式式中中T T水水为为T T模模体体的的等等效效水水厚厚度度(cm)(cm)，模模体体为为模模体体材材料料的的物物理理密密度度(g cm(g cm-3-3) )；Z Z为材料的原子序数；为材料的原子序数；A A为材料的原子量。为材料的原子量。2024/7/215对对低低能能X射射线线，光光电电效效应应为为主主要要形形式式，两两种种模模体体材材料料通通过过下下式等效：式等效：T水水 T模体模体 模体模体 (Z模模,有效有效 / Z水水,有效有效)32024/7/216对对高高能能X X射射线线，电电子子对对效效应应为为主主要要形形式式，两两种种模模体体通通过过下下式等效：式等效：T T水水 T T模体模体 模体模体 (Z (Z模模, ,有效有效 / Z/ Z水水, ,有效有效) )对对电子束电子束，模体材料通过模体中电子注量进行等效：，模体材料通过模体中电子注量进行等效：T T水水 T T模体模体 模体模体 (R (R0 0) )模体模体 / (R/ (R0 0) )水水或或 T T水水 T T模体模体 C Cpl pl 式式中中(R(R0 0) )模模体体，(R(R0 0) )水水分分别别为为电电子子束束在在两两种种材材料料中中的的连连续续慢慢化近似射程。化近似射程。2024/7/217由由组组织织替替代代材材料料组组成成的的，用用来来模模拟拟各各种种射射线线在在人人体体组组织织或或器器官官中中因因散散射射和和吸吸收收所所引引起起的的变变化化，即即模模拟拟射射线线与与人人体体组组织织或或器器官官的的相相互互作作用用的的物物理理过过程程的的装装置置，称称为为模模体体（phantomphantom）ICRUICRU对模体作了如下的分类：对模体作了如下的分类：标准模体标准模体长长、宽宽、高高分分别别为为30cm30cm的的立立方方水水模模，用用于于X(X()射射线线、电电子子束、中子束吸收剂量的测定和比对。束、中子束吸收剂量的测定和比对。均匀体模均匀体模用用固固态态水水或或干干水水组组织织替替代代材材料料加加工工成成的的片片形形方方块块，构构成成边边长长为为30cm30cm或或25cm25cm的的立立方方体体，替替代代水水模模体体作作为为吸吸收收剂剂量量和和能能量量的常规检查。的常规检查。(三三)模体模体2024/7/218标准水模标准水模固体水2024/7/219人体模体人体模体分分均均匀匀型型和和不不均均匀匀型型，前前者者用用均均匀匀的的的的固固态态组组织织替替代代材材料料加加工工而而成成，类类似似标标准准人人体体或或组组织织器器官官外外形形的的模模体体。后后者者用用人人体体各各种种组组织织（包包括括骨骨、肺肺、气气腔腔等等）的的相相应应的的组组织织替替代代材材料加工而成。料加工而成。Alderson Rando phantom 2024/7/2110组织填充模体组织填充模体（bolusbolus）用用组组织织替替代代材材料料制制成成的的组组织织补补偿偿模模体体，直直接接放放在在射射野野入入射射侧侧的的患患者者皮皮肤肤上上，用用于于改改变变患患者者不不规规则则轮轮廓廓对对体体内内靶靶区区或或重重要要器器官官剂剂量量分分布布的的影影响响，提提供供附附加加的的对对线线束束的的散散射射、建建成成或衰减。或衰减。2024/7/2111二、百分深度剂量分布二、百分深度剂量分布( (一一) )照射野及有关名词定义照射野及有关名词定义放放射射源源(S)(S)：在在没没有有特特别别说说明明时时，一一般般规规定定为为放放射射源源前前表表面的中心，或产生辐射的靶面中心。面的中心，或产生辐射的靶面中心。射射野野中中心心轴轴：射射线线束束的的中中心心对对称称轴轴线线。临临床床上上一一般般用用放放射射源源S S穿过照射野中心的连线穿过照射野中心的连线作为射野中心轴。作为射野中心轴。2024/7/2112照照射射野野：临临床床剂剂量量学学中中规规定定模模体体内内50%50%同同等等剂剂量量曲曲线线的的延延长线交于模体表面的区域长线交于模体表面的区域定义为照射野大小。定义为照射野大小。参参考考点点：规规定定模模体体表表面面下下照照射射野野中中心心轴轴上上某某一一点点作作为为剂剂量量计计算算或或测测量量参参考考的的点点，表表面面到到参参考考点点的的深深度度记记为为d d0 0。400kV400kV以以下下X X射射线线，参参考考点点d d0 0 =0=0。高高能能X X射射线线，参参考考点点选选在在射射野野中中心轴上最大剂量点位置心轴上最大剂量点位置d d0 0 = dm= dm 。2024/7/2113校校准准点点：在在照照射射野野中中心心轴轴上上指指定定的的用用于于校校准准的的测测量量点点。模模体表面到校准点的深度记为体表面到校准点的深度记为d dc c。源皮距源皮距(SSD)(SSD)：放射源到模体表面照照射野中心的距离。：放射源到模体表面照照射野中心的距离。源源瘤瘤距距(STD)(STD)：放放射射源源沿沿照照射射野野中中心心轴轴到到肿肿瘤瘤内内所所考考虑虑点点的的距离。距离。源轴距源轴距(SAD)(SAD)：放射源到机架旋转轴或机器等中心的距离。：放射源到机架旋转轴或机器等中心的距离。2024/7/21142024/7/2115( (二二) )百分深度剂量百分深度剂量1 1、百分深度剂量的定义、百分深度剂量的定义百百分分深深度度剂剂量量(PDD)(PDD)定定义义为为照照射射野野中中心心轴轴上上某某一一深深度度d d处处的的吸吸收收剂量率剂量率 与参考点深度与参考点深度d d0 0处剂量率处剂量率 的百分比：的百分比：对对能能量量400kV400kV的的X X射射线线，因因参参考考点点取取在在模模体体表表面面(d(d0 0=0)=0)，上上式式变为：变为：式中式中 为射野中心轴上皮肤表面的剂量率。为射野中心轴上皮肤表面的剂量率。2024/7/21162024/7/2117对对高高能能X( X( ) )射射线线，因因为为参参考考点点取取在在射射野野中中心心轴轴上上最最大大剂量点深度剂量点深度d dm m处，上式变为：处，上式变为：式中式中 为射野中心轴上最大剂量点处的剂量率。为射野中心轴上最大剂量点处的剂量率。对对于于钴钴6060射射线线，最最大大剂剂量量点点在在5mm5mm处处，对对8MV 8MV X X射射线线，最大剂量点在最大剂量点在2cm2cm处。处。2024/7/21182 2、建成效应、建成效应下下图图给给出出钴钴6060射射线线两两种种不不同同准准直直器器A A，B B的的百百分分深深度度剂剂量量随随着着表表面面下下深深度度的的变变化化情情况况。对对B B型型准准直直器器（距距表表面面20cm20cm），百百分分深深度度剂剂量量在在表表面面为为33%33%，到到46mm46mm处处达达到到100%100%。随随着着深深度度进进一一步步增增加加，变变化化比比较较慢慢。从从表表面面到到最最大大剂剂量量深深度度区区域域称称为为剂剂量量建建成成区区域域，此此区区域域剂剂量量随随深深度度增加而增加。增加而增加。2024/7/21192 2、建成效应、建成效应剂量建成区由以下物理原因造成：剂量建成区由以下物理原因造成：当当高高能能X()X()射射线线入入射射到到人人体体或或模模体体时时，在在体体表表或或皮皮下下组组织中产生高能次级电子；织中产生高能次级电子；这这些些高高能能次次级级电电子子要要穿穿过过一一定定的的组组织织深深度度直直至至其其能能量量耗耗尽后才停止；尽后才停止；2024/7/21202 2、建成效应、建成效应由由于于、两两个个原原因因，造造成成在在最最大大电电子子射射程程范范围围内内，由由高高能能次次级级电电子子产产生生的的吸吸收收剂剂量量随随组组织织深深度度增增加加而而增增加加，并并约约在电子最大射程附近达到最大；在电子最大射程附近达到最大；但但是是由由于于高高能能X()X()射射线线的的强强度度随随组组织织深深度度增增加加而而按按指指数数和和平平方方反反比比定定律律减减少少，造造成成产产生生的的高高能能次次级级电电子子数数随随深深度度增增加加而而减减少少，其其总总效效果果是是，在在一一定定深深度度( (建建成成区区深深度度) )以以内内，总吸收剂量随深度而增加。总吸收剂量随深度而增加。2024/7/2121对对于于A A型型准准直直器器，由由表表面面85%85%到到6mm6mm处处达达到到100%100%，表表明明入入射射线线中中既既含含有有低低能能X X射射线线又又有有散散射射电电子子。实实验验表表明明，如如果果将将准准直直器器端端面面离开人体表面离开人体表面1520cm1520cm时，大多数散射电子可以消除。时，大多数散射电子可以消除。2024/7/2122上上图图表表示示各各种种能能量量的的X(X()射射线线的的剂剂量量建建成成情情况况。可可以以看看到到，能能量量上上升升时时，表表面面剂剂量量减减少少，最最大大深深度度剂剂量量随随能能量量增增加加而而增增加加。2024/7/21233 3、百分深度剂量随射线能量变化、百分深度剂量随射线能量变化2024/7/21244 4、射野面积和形状对百分深度剂量的影响、射野面积和形状对百分深度剂量的影响射射野野面面积积很很小小时时，达达到到某某一一点点的的剂剂量量D Dd d基基本本上上是是原原射射线线造造成成的的；当当照照射射野野面面积积增增大大时时，散散射射线线增增多多，D Dd d随随之之增增加加。百百分分深度剂量随射野面积改变的程度深度剂量随射野面积改变的程度取决于射线的能量取决于射线的能量。低低能能时时( (如如220kV 220kV X X射射线线) )，由由于于各各方方向向大大散散射射线线几几乎乎相相等等，所以百分深度剂量随射野面积改变较大。所以百分深度剂量随射野面积改变较大。高高能能时时，由由于于散散射射线线主主要要向向前前，所所以以百百分分深深度度剂剂量量随随射射野野面面积改变较小。积改变较小。2024/7/2125上上图图给给出出了了三三种种不不同同能能量量射射线线的的比比较较。可可见见，高高能能射射线线比比低低能射线优越能射线优越，尤其在照射野比较小时。，尤其在照射野比较小时。2024/7/2126放放疗疗中中使使用用列列表表的的方方法法来来表表示示各各种种大大小小方方形形野野的的百百分分深深度度剂剂量量随随组组织织深深度度的的变变化化。但但因因为为临临床床上上经经常常使使用用矩矩形形野野和和不不规规则则形形状状射射野野，对对这这些些射射野野的的百百分分深深度度剂剂量量又又不不能能列表，需要进行对方形野的等效变换。列表，需要进行对方形野的等效变换。射射野野等等效效的的物物理理意意义义是是：如如果果使使用用的的矩矩形形或或不不规规则则野野在在其其射射野野中中心心轴轴上上的的百百分分深深度度剂剂量量与与某某一一方方形形野野的的相相同同时时，该方形野叫做使用的矩形或不规则野的该方形野叫做使用的矩形或不规则野的等效射野等效射野。2024/7/2127射射野野等等效效的的物物理理条条件件是是: :对对射射野野中中心心轴轴上上诸诸点点的的散散射射贡献之和相等。临床上经常使用简便的贡献之和相等。临床上经常使用简便的面积面积/ /周长比周长比法。法。设设矩矩形形野野的的长长、宽宽边边分分别别为为a a，b b；方方形形野野的的边边长长为为s s，根据面积，根据面积/ /周长比，有：周长比，有：SxS/4S2024/7/2128对对半半径径为为 r r 的的圆圆形形野野，只只要要其其面面积积与与某某一一方方形形野野的的近似相同，就可以认为等效，即近似相同，就可以认为等效，即 s s = 1.8 = 1.8 r r2024/7/21295 5、源皮距对百分深度剂量的影响、源皮距对百分深度剂量的影响图图中中放放射射源源S S1 1，S S2 2照照射射皮皮肤肤上上的的P P1 1和和P P2 2点点，在在最最大大剂剂量量深深度度dmdm处处的的面面积积均均为为A A0 0，皮皮肤肤下下某某一一深深度度 d d 处处，面面积积为为A A1 1，A A2 2 。2024/7/21302024/7/2131源皮距从源皮距从f f1 1增加到增加到f f2 2时，两种源皮距下时，两种源皮距下PDDPDD的比值为：的比值为： 两个百分深度剂量之比，称为两个百分深度剂量之比，称为F F因子因子。2024/7/21322024/7/2133三、组织空气比三、组织空气比( (一一) )组织空气比的定义及影响因素组织空气比的定义及影响因素1 1、组织空气比的定义为：、组织空气比的定义为： 式式中中 为为肿肿瘤瘤中中心心( (旋旋转转中中心心) )处处小小体体积积软软组组织织中中的的吸吸收收剂剂量量率率； 为为同同一一空空间间位位置置空空气气中中一一小小体体积积软软组组织内的吸收剂量率。织内的吸收剂量率。2024/7/2134组织空气比定义示意图组织空气比定义示意图2024/7/21352 2、源皮距对组织空气比的影响、源皮距对组织空气比的影响组组织织空空气气比比是是比比较较两两种种不不同同散散射射条条件件在在空空间间同同一一点点的的吸吸收收剂剂量量率率之之比比。TARTAR的的一一个个重重要要的的物物理理性性质质是是：它它数数值值的的大大小小与与源源皮皮距距无无关关。 因因此此TARTAR可可以以理理解解为为无无限限源源皮皮距距处处的的百百分分深深度度剂剂量量。对对临临床床上上常常用用的的源源皮皮距距，由由百百分分深深度度剂剂量换算到组织空气比时引起的误差不超过量换算到组织空气比时引起的误差不超过2% 2% 。2024/7/2136( (二二) )反散射因子反散射因子反反散散射射因因子子(BSF)(BSF)定定义义为为使使用用中中心心轴轴上上最最大大剂剂量量深深度度处处的的组组织空气比织空气比：BSF BSF TAR ( dTAR ( dm m,FSZ,FSZdmdm ) ) D Dm m / D / Dmama FSZFSZdmdm为为深深度度dmdm处处的的射射野野大大小小； D Dm m ，D Dmama分分别别为为射射野野中中心心轴轴上上最最大大剂剂量量深深度度处处体体模模内内和和空空气气中中的的吸吸收收剂剂量量率率。反反向向散散射射取取决决于于患患者者身身体体的的厚厚度度、射射线线的的能能量量及及射射野野面面积和形状积和形状。但与源皮距无关但与源皮距无关。反反向向散散射射随随患患者者身身体体厚厚度度而而增增加加，但但在在10cm10cm左左右右接接近近最最大大值。值。2024/7/2137( (三三) )散射空气比散射空气比散散射射空空气气比比(SAR)(SAR)定定义义为为模模体体内内某某一一点点的的散散射射剂剂量量率率与与该该点点空空气气中中的的吸吸收收剂剂量量率率之之比比。与与组组织织空空气气比比的的性性质质类类似似，散散射射空空气气比比与与源源皮皮距距无无关关，只只受受射射线线能能量量、组组织织深度和射野大小的影响。深度和射野大小的影响。2024/7/2138四、组织最大剂量比四、组织最大剂量比TARTAR有有一一个个根根本本缺缺点点是是它它必必须须测测量量出出空空气气中中计计算算点点处处的的吸吸收收剂剂量量。随随着着射射线线能能量量的的增增加加，因因加加在在测测量量电电离离室室上上的的建建成成帽帽的的体体积积加加大大，电电子子平平衡衡不不能能建建立立，不不仅仅使使测测量量变变得得困困难难，而而且且因因误误差差大大而而不不能能采采用用。为为了了解解决决这这个个问题，提出了组织最大剂量比问题，提出了组织最大剂量比(TMR)(TMR)的概念。的概念。2024/7/2139四、组织最大剂量比四、组织最大剂量比( (一一) )原射线和散射线原射线和散射线模模体体中中任任意意一一点点的的剂剂量量为为原原射射线线和和散散射射线线剂剂量量贡贡献献之之和和。原原射射线线是是指指从从放放射射源源( (或或X X射射线线靶靶) )射射出出的的原原始始X()X()光光子子，它它在在空空间间或或模模体体中中任任意意一一点点的的注注量量遵遵从从平平方方反反比比定定律律。散散射射线线包包括括：上上述述原原射射线线与与准准直直器器系系统统相相互互作作用用产产生生的的散散射射光光子子，准准直直器器系系统统包包括括一一级级准准直直器器、均均整整器器、治治疗疗准准直直器器、射射线线挡挡块块等等；上上述述原原射射线线以以及及穿穿过过治治疗疗准准直直器器和和射射野野挡挡块块后后的的漏漏射射线线光光子子与与模模体相互作用后产生的散射线。体相互作用后产生的散射线。2024/7/2140( (二二) )射野输出因子射野输出因子S Sc c和模体散射因子和模体散射因子由由于于有有效效原原射射线线中中的的原原射射线线和和准准直直器器系系统统的的散散射射线线的的影影响响，射射野野输输出出剂剂量量( (照照射射量量率率或或吸吸收收剂剂量量率率) )随随射射野野增增大大而而增增加加，描述这种变化关系的叫做，描述这种变化关系的叫做射野输出因子射野输出因子(OUF) (OUF) 。它它定定义义为为射射野野在在空空气气中中的的输输出出剂剂量量率率与与参参考考射射野野( (一一般般为为10cm 10cm 1010cm)cm)在在空空气气中中的的输输出出剂剂量量率率之之比比。这这里里定定义义的的输出因子输出因子(OUF) (OUF) 就是就是准直器散射因子准直器散射因子S Sc c。2024/7/2141射射野野输输出出因因子子一一般般用用带带有有剂剂量量建建成成套套的的电电离离室室在在空空气气中中直直接接测测量量不不同同大大小小射射野野的的剂剂量量率率，与与10cmx10cm10cmx10cm参参考考射射野野的的剂剂量量率率相相除除后后得得出出射射野野输输出出因因子子（OUFOUF或或ScSc）随随着着射射野野大大小的变化。小的变化。2024/7/2142模模体体散散射射校校正正因因子子(S(SP P) )定定义义为为射射野野在在模模体体内内参参考考点点( (一一般般在在最最大大剂剂量量点点) )深深度度处处的的剂剂量量率率与与准准直直器器开开口口不不变变时时参参考考射射野野(10cm(10cm 10cm)10cm)在在同同一一深深度度处处剂剂量量率率之之比比。根根据据定定义义，S SP P原原则则上上可可以以测测量量，即即保保持持准准直直器器开开口口相相同同时时，改改变变模模体体散散射射范范围围，但但实际上做起来相当困难。实际上做起来相当困难。2024/7/2143一般利用以下公式进行计算：一般利用以下公式进行计算：式式中中S SC,PC,P为为准准直直器器和和模模体体的的散散射射线线造造成成的的总总散散射射校校正正因因子子，定定义义为为实实际际射射野野在在模模体体中中的的输输出出剂剂量量率率与与参参考考射射野野(10cm(10cm 10cm)10cm)在模体中的输出剂量率之比。在模体中的输出剂量率之比。 2024/7/2144( (三三) )组织模体比和组织最大剂量比组织模体比和组织最大剂量比组组织织模模体体比比(TPR)(TPR)定定义义为为模模体体中中射射野野中中心心轴轴上上任任意意一一点点的的剂剂量量率率与与空空间间同同一一点点模模体体中中射射野野中中心心轴轴上上参参考考深深度度(t(t0 0) )处处同同一一射射野的剂量率之比：野的剂量率之比： TPR(d , FSZTPR(d , FSZd d) ) 式式中中 是是模模体体中中射射野野中中心心轴轴上上深深度度d d处处的的剂剂量量率率； 为为空空间间同同一一位位置置参参考考深深度度处处的的剂剂量量率率；参参考考深深度度t0t0一一般般取取5cm5cm或或10cm10cm。2024/7/2145当当t t0 0 = d = dm m时，时，TPR TPR 变为变为 TMRTMR：TMR (d ,FSZTMR (d ,FSZd d) = TPR (d ,FSZ) = TPR (d ,FSZd d) )t t0=dm0=dm= / = / = / = / 式式中中 意意义义同同上上， 为为空空间间同同一一位位置置最最大大剂剂量量点点深深度度处的剂量率。处的剂量率。2024/7/2146五、等剂量分布五、等剂量分布前前面面所所述述的的只只限限于于射射野野中中心心轴轴上上的的百百分分深深度度剂剂量量。实实际际治治疗疗中中，还还需需要要了了解解模模体体中中射射野野中中心心轴轴以以外外诸诸点点的的剂剂量量。将将模模体体中中百百分分深深度度剂剂量量相相同同的的点点连连接接起起来来，即即成成等等剂剂量量曲线曲线。2024/7/2147下下图图为为钴钴6060射射线线固固定定源源皮皮距距（SSDSSD）和和固固定定等等中中心心（SADSAD）照照射射时时射射野野的的等等剂剂量量曲曲线线，从从图图中中可可以以看看出出X(X()射射线线等等剂剂量量曲线的特点：曲线的特点：2024/7/21481 1、同同一一深深度度处处，射射野野中中心心轴轴上上的的剂剂量量最最高高，向向射射野野边边缘缘剂量逐渐减少。剂量逐渐减少。2 2、在在射射野野边边缘缘附附近近（半半影影区区），剂剂量量随随离离轴轴距距离离增增加加逐逐渐渐减减少少。这这种种减减少少，一一方方面面由由于于几几何何半半影影、准准直直器器漏漏射射引引起，一方面由于侧向散射的减弱引起。起，一方面由于侧向散射的减弱引起。3 3、射射野野几几何何边边缘缘以以外外的的半半影影区区的的剂剂量量主主要要由由模模体体的的侧侧向向散射散射、准直器的漏射线准直器的漏射线和和散射线散射线造成。造成。4 4、准直范围外较远处的剂量由、准直范围外较远处的剂量由机头漏射线机头漏射线引起引起2024/7/2149( (一一) )影响等剂量分布的因素影响等剂量分布的因素射射线线能能量量：下下图图给给出出了了三三种种不不同同能能量量射射线线的的等等剂剂量量曲曲线线。由图可以看出：由图可以看出：1 1、三三组组曲曲线线在在线线束束边边缘缘很很不不相相同同。200kv 200kv X X射射线线的的曲曲线线，在在线线束束边边缘缘突突然然中中断断。钴钴60 60 射射线线及及高高能能X X射射线线穿穿透透能能力力比比较较强强，单单一一准准直直器器无无法法吸吸收收掉掉全全部部射射线线，总总有有一一部部分分穿穿过过准准直直器器边边缘。低能缘。低能X X射线恰恰相反，造成边缘剂量不连续现象。射线恰恰相反，造成边缘剂量不连续现象。2024/7/21502 2、200kV 200kV X X射射线线的的边边缘缘散散射射多多，并并明明显显随随射射野野增增大大。而而钴钴6060 射线及高能射线及高能X X线边缘散射少，并随射野增大不明显。线边缘散射少，并随射野增大不明显。3 3、随随着着能能量量升升高高，射射野野中中心心部部分分等等剂剂量量曲曲线线由由弯弯曲曲（200kV 200kV X X射射线线）逐逐渐渐平平直直（高高能能X X射射线线），这这主主要要由由于于高高能能X X射射线线的的散散射射线线主主要要向向前前，而而低低能能X X射射线线的的散散射射线线各各方方向向都都有有的缘故。的缘故。2024/7/2151源源皮皮距距和和放放射射源源大大小小对对钴钴6060 射射线线剂剂量量分分布布影影响响较较大大，高能高能X X射线几何半影几乎为零，但仍有穿透和散射半影；射线几何半影几乎为零，但仍有穿透和散射半影；射射野野平平坦坦度度和和对对称称性性是是描描述述射射野野剂剂量量分分布布特特性性的的重重要要指指标标。射射野野平平坦坦度度一一般般定定义义为为在在等等中中心心处处（位位于于10cm10cm模模体体深深度度下下）或或标标称称源源皮皮距距下下10cm10cm模模体体深深度度处处，最最大大射射野野L L的的8080宽宽度度内内最大最小最大最小剂量偏离中心轴剂量的相对百分数。剂量偏离中心轴剂量的相对百分数。2024/7/2152按按照照IECIEC标标准准，射射野野平平坦坦度度应应好好于于33。在在8080射射野野宽宽范范围围内内，取取偏偏离离中中心心轴轴对对称称的的两两点点的的剂剂量量率率的的差差值值与与中中心心轴轴上上剂剂量量率率比比值值的的百百分分数数称称为为射射野野的的对对称称性性，其其大大小小也也应该不超过应该不超过33。2024/7/2153( (二二) )射野离轴比射野离轴比射野离轴比射野离轴比(OAR)(OAR)是射野等剂量曲线分布的另一种表示方法。是射野等剂量曲线分布的另一种表示方法。2024/7/2154六、处方剂量计算六、处方剂量计算( (一一) )处方剂量处方剂量处处方方剂剂量量定定义义为为对对已已确确认认的的射射野野安安排排，欲欲达达到到一一定定的的靶靶区区( (或或肿肿瘤瘤) )剂剂量量 D DT T，换换算算到到标标准准水水模模体体内内每每个个所所用用射射野野的的射射野野中中心轴上最大剂量点处心轴上最大剂量点处的剂量的剂量D Dm m，单位是，单位是cGycGy。对对加加速速器器上上的的剂剂量量仪仪，一一般般使使参参考考射射野野在在标标称称源源皮皮距距（SSDSSD）或或标标称称源源轴轴距距（SADSAD）处处，标标定定成成1cGy 1cGy =1MU=1MU。MUMU为为加加速速器器剂剂量仪的监测量仪的监测跳数跳数。处处方方剂剂量量是是通通过过相相应应的的射射野野安安排排和和照照射射技技术术与与靶靶区区剂剂量量发发生生关联，它并不等于靶区剂量。关联，它并不等于靶区剂量。2024/7/2155( (二二) )加速器剂量计算加速器剂量计算SSDSSD照照射射：加加速速器器上上的的剂剂量量仪仪的的读读数数，在在标标称称SSDSSD（通通常常SSD=100cmSSD=100cm）和和模模体体内内10x10cm10x10cm射射野野中中心心轴轴上上最最大大剂剂量量点点处处，用用标标准准的的或或经经校校准准的的剂剂量量仪仪进进行行标标定定，刻刻度度为为1MU=1cGy1MU=1cGy。根根据下式，由靶区剂量据下式，由靶区剂量D DT T可计算出处方剂量可计算出处方剂量D Dm m：2024/7/2156式式中中，FSZFSZ为为表表面面射射野野大大小小，FSZFSZ0 0为为等等中中心心处处的的射射野野大大小小，二二者的关系为者的关系为FSZFSZ0 0=FSZ x (SAD/SSD)=FSZ x (SAD/SSD)如如果果射射野野输输出出因因子子OUFOUF在在SADSAD测测量量，同同时时SSD=SADSSD=SAD时时，则则式式中中FSZFSZ0 0=FSZ=FSZ。SSDSSD因子可表示为：因子可表示为：式式中中SCDSCD为为校校准准测测量量时时，源源到到电电离离室室中中心心的的距距离离。如如果果测测量量是在是在标称源皮距标称源皮距处测量，则处测量，则SSDSSD因子因子=1=1。2024/7/2157例：例：能量为能量为8MV8MV的的X X线，加速器剂量仪在线，加速器剂量仪在SSD=100cmSSD=100cm，dm=2cmdm=2cm处处，1010cm1010cm射射野野，校校准准为为1MU=1cGy,1MU=1cGy,若若某某患患者者的的肿肿瘤瘤深度深度d=10cmd=10cm、用、用1515cm1515cm的射野、的射野、 SSD=100cmSSD=100cm，求每次肿，求每次肿瘤剂量给瘤剂量给200cGy200cGy时的处方剂量时的处方剂量DmDm。注意：测量时，SSD=100cm，所以SSD因子=1。并且，照射时，SSD也是100cm，即SSD=SAD，所以FSZ0=FSZ。2024/7/21582024/7/2159SADSAD照射：照射：等等中中心心照照射射，一一般般用用TMRTMR值值计计算算。如如果果加加速速器器仍仍按按上上述述方方法法校准，则校准，则SADSAD技术的处方剂量技术的处方剂量DmDm由下式计算：由下式计算：2024/7/21602024/7/2161如如果果射射野野的的等等剂剂量量分分布布曲曲线线或或不不同同深深度度的的射射野野离离轴轴比比已已知知，则则射射野野内内任任意意离离轴轴点点的的剂剂量量，可可以以直直接接从从等等剂剂量量分分布布曲曲线线上查得，或利用离轴比进行计算。上查得，或利用离轴比进行计算。如图中的如图中的Q Q点剂量，由等剂量曲线得知，点剂量，由等剂量曲线得知，D DQ Q=D=Dm m x 40% x 40%；或，因或，因Q Q点位于点位于OAR=0.9OAR=0.9的离轴比线上，位于同的离轴比线上，位于同深度处射野中心轴上深度处射野中心轴上Q Q点的百分深度剂量查表点的百分深度剂量查表得得PDDPDDQ Q=44.4%=44.4%，则，则Q Q点的剂量为点的剂量为D DQ Q=D=Dm m x PDD x PDDQ Q x OARx OARQ Q = D = Dm m x 0.444 x 0.9 x 0.444 x 0.9=D=Dm m x 40% x 40%(三三)离轴点剂量计算离轴点剂量计算-Day氏法氏法2024/7/2162但但在在临临床床使使用用中中，不不是是所所有有使使用用射射野野的的等等剂剂量量分分布布曲曲线线或或离离轴轴比比值值都都可可以以查查表表得得到到，所所以以DayDay于于19501950年年提提出出一一种种简简易易计计算算法法，只只用用射射野野中中心心轴轴上上的的百百分分深深度度剂剂量量就就可可以以算算的的射野内射野内及及射野外射野外任意点的剂量。任意点的剂量。如如下下图图所所示示，过过Q Q点点作作两两条条平平行行于于矩矩形形野野边边的的直直线线，将将射射野野分分割割成成四四部部分分，并并以以每每部部分分的的长长、短短边边长长建建立立起起二二倍倍于于其其相相应应长长、短短边边长长的的计计算算矩矩形形野野，Q Q点点的的百百分分深深度度剂剂量量PDDPDDQ Q等于等于四个矩形野百分深度剂量四个矩形野百分深度剂量和和的的四分之一四分之一，即：，即：2024/7/21632024/7/2164DayDay氏氏法法也也可可以以用用于于射射野野外外任任意意点点剂剂量量的的计计算算，如如下下图图所所示示，为为计计算算Q Q点点的的剂剂量量，首首先先过过Q Q点点作作以以Q Q点点为为其其中中心心轴轴的的矩矩形形野野2cb2cb，然然后后在在此此矩矩形形野野右右侧侧作作原原射射野野abab的的镜镜像像野野axbaxb，则则Q Q点点的的百百分分深深度度剂剂量量等等于于大大矩矩形形野野(2a+2c) (2a+2c) bb的的PDDPDD与与矩矩形野形野2c b2c b的的PDDPDD的差值的的差值的1/21/2。2024/7/2165七、不规则射野七、不规则射野除除方方形形野野矩矩形形野野和和圆圆形形野野以以外外的的其其它它任任何何形形状状的的射射野野，都都称称作作不不规规则则射射野野。形形成成不不规规则则射射野野的的射射野野挡挡块块厚厚度度，一一般为般为5 5个半价层个半价层，可将原射线的剂量减低到，可将原射线的剂量减低到3 3左右。左右。 2024/7/2166八、楔形照射野八、楔形照射野为为适适应应临临床床治治疗疗的的需需要要，通通常常在在射射线线束束的的途途径径上上加加特特殊殊滤滤过过器器或吸收挡块，或吸收挡块，对线束进行修整对线束进行修整，获得，获得特定形状特定形状的剂量分布。的剂量分布。楔楔形形滤滤过过板板（简简称称楔楔形形板板）是是最最常常用用的的一一种种滤滤过过器器。楔楔形形板板通通常是用高密度材料如常是用高密度材料如铜铜或或铅铅做成的楔形挡块。做成的楔形挡块。2024/7/2167为为楔楔形形板板的的楔楔角角，它它和和下下述述的的楔楔形形角角有有一一定定的的比比例例关关系系，但但不不等等于于楔楔形形角角。W W（即即ABAB）为为楔楔形形板板的的板板宽宽，L L（即即BCBC）为为楔形板的板长。楔形板的板长。楔楔形形板板连连同同固固定定托托架架通通常常放放在在准准直直器器上上侧侧近近源源位位置置，如如Philips Philips SLSL系列加速器；系列加速器；或准直器下侧或准直器下侧远源位置远源位置，如，如VarianVarian或或SiemensSiemens加速器加速器2024/7/2168( (一一) )楔形野的等剂量分布与楔形角楔形野的等剂量分布与楔形角楔形板的用途和楔形角的定义：楔形板的用途和楔形角的定义：按按ICRUICRU统统一一规规定定，楔楔形形板板对对平平野野剂剂量量分分布布的的修修正正作作用用，用用楔楔形形角角表示，并且表示，并且楔形角应定义在某一参考深度处楔形角应定义在某一参考深度处。当当具具有有一一定定能能量量的的X(X()射射线线入入射射人人体体后后，随随深深度度的的增增加加，射射线线的的能能量量因因散散射射线线越越来来越越多多而而逐逐渐渐减减低低，因因此此楔楔形形野野的的等等剂剂量量曲曲线线不不可可能能彼彼此此平平行行。也也就就是是说说，楔楔形形角角随随深深度度增增加加越越来来越越小小。入入射射能能量量越越低低，如如深深部部X X射射线线， 随随深深度度变变化化越越大大；入入射射能能量量越越高高， 随深度变化越随深度变化越小小。2024/7/21692024/7/2170因因此此，定定义义的的楔楔形形角角应应选选取取适适当当的的深深度度作作为为参参考考深深度度，但但这这深深度度目目前前没没有有统统一一的的意意见见。按按照照IEC IEC 976976标标准准，在在10cm10cm参参考考深深度度处处的的某某一一条条等等剂剂量量曲曲线线与与二二分分之之一一射射野野宽宽的的交交点点连连线线AAAA与与通通过过射射野野中中心心轴轴垂垂直直线线BBBB的的夹夹角角定定义义为为楔楔形形角角。2024/7/2171( (二二) )楔形因子楔形因子楔楔形形板板不不仅仅改改变变平平野野的的剂剂量量分分布布，也也使使射射野野的的输输出出剂剂量量率率减减少少。楔楔形形因因子子(F(FW W) )定定义义为为加加和和不不加加楔楔形形板板时时射射野野中中心心轴轴上上某某一一点点剂剂量率之比：量率之比：楔楔形形因因子子一一般般用用测测量量方方法法求求得得，测测量量深深度度随随所所使使用用的的能能量量不不同同，但建议取楔形角但建议取楔形角定义的定义的参考深度参考深度，即，即d=d=10cm10cm。2024/7/2172楔形因子必须对所使用的射野及其相应的系统进行测量。楔形因子必须对所使用的射野及其相应的系统进行测量。如如下下图图所所示示，对对（a a）系系统统，因因楔楔尖尖总总是是与与射射野野边边缘缘对对齐齐，线线束束中中心心轴轴通通过过的的楔楔形形板板的的厚厚度度随随射射野野宽宽度度变变化化，楔楔形形因因子子随随之之改变；改变； （a a）系统称为）系统称为射野依赖系统射野依赖系统，主要用在钴，主要用在钴6060治疗机上。治疗机上。对对于于（b b）系系统统，因因线线束束中中心心轴轴总总是是通通过过楔楔形形板板中中心心，不不论论射射野野大大小小，其其通通过过楔楔形形板板的的厚厚度度不不变变，楔楔形形因因子子不不变变。 （b b）系系统称为统称为通用型系统通用型系统，主要用在加速器上。，主要用在加速器上。2024/7/2173楔楔形形野野的的百百分分深深度度剂剂量量等等于于相相同同大大小小射射野野的的不不加加楔楔形形板板时时平野的百分深度量平野的百分深度量PDDPDD平平与与楔形因子楔形因子F FW W的的乘积乘积。2024/7/21742024/7/21752024/7/2176(三三)一楔合成一楔合成临床使用的有固定角度楔形板，通常分为临床使用的有固定角度楔形板，通常分为15、30、45、60度几种，治疗时需要手动插入治疗机；所谓一楔合度几种，治疗时需要手动插入治疗机；所谓一楔合成，就是用一固定角度楔形板（如成，就是用一固定角度楔形板（如60度）照射一定的度）照射一定的剂量与平野照射一部分剂量相配比，得到剂量与平野照射一部分剂量相配比，得到0至至60度范围度范围任一楔形角相同的效果。任一楔形角相同的效果。2024/7/21772024/7/21782024/7/2179MLCMLC的一个重要功能就是替代挡块，形成适合靶区形状的不规则射野，的一个重要功能就是替代挡块，形成适合靶区形状的不规则射野，射野的形状由射野的形状由MLCMLC所有叶片的位置共同决定。所有叶片的位置共同决定。与独立准直器的情况相同，这些叶片位置不是叶片相对于准直器轴与独立准直器的情况相同，这些叶片位置不是叶片相对于准直器轴线的实际位移，而是叶片在等中心平面的投影相对于准直器轴线的线的实际位移，而是叶片在等中心平面的投影相对于准直器轴线的位移。位移。如果一个多叶准直器有如果一个多叶准直器有n n对叶片（对叶片（n n应为偶数），则说明一个应为偶数），则说明一个MLCMLC射野射野需要需要2n2n个叶片位置参数。个叶片位置参数。九、多叶准直器射野处方剂量计算九、多叶准直器射野处方剂量计算2024/7/21802024/7/2181在在IEC1217IEC1217号标准中，给出了号标准中，给出了MLCMLC射野的说明方法，规定射野的说明方法，规定MLCMLC叶叶片沿射野坐标轴的片沿射野坐标轴的X X轴方向运动，位于轴方向运动，位于Y Y轴负方向和正方向各轴负方向和正方向各有（有（n/2n/2）对叶片，叶片对的编号从）对叶片，叶片对的编号从Y Y轴的负方向开始，依次轴的负方向开始，依次为为1 1，2 2，n-1,nn-1,n。YX2024/7/2182安装在安装在X X轴负侧的叶片位置坐标依次用符号轴负侧的叶片位置坐标依次用符号X X1111，X X1212，X X1(n-1)1(n-1)，X X1n1n表示，表示，安装在安装在X X轴正侧的叶片位置坐标依次用符号轴正侧的叶片位置坐标依次用符号X X2121，X X2222，X X2(n-1)2(n-1)，X X2n2n表示。表示。当叶片位于当叶片位于X X轴正侧时，叶片位置为正，否则为负。轴正侧时，叶片位置为正，否则为负。在等中心平面内，每一对叶片的开口大小为在等中心平面内，每一对叶片的开口大小为F Fxixi=X=X2i2i-X-X1i1i，其中，其中i i是叶片对的是叶片对的编号。编号。2024/7/2183MLCMLC射野处方剂量计算基本上可以按挡块形成的不规则射野射野处方剂量计算基本上可以按挡块形成的不规则射野处理，即可以采用面积周长比法、处理，即可以采用面积周长比法、DayDay氏法或氏法或ClarksonClarkson积分积分法。考虑到法。考虑到MLCMLC射野的边缘是台阶状的特点，这里介绍面积射野的边缘是台阶状的特点，这里介绍面积周长比法和周长比法和DayDay氏法推导出的针对氏法推导出的针对MLCMLC射野的一组计算公式。射野的一组计算公式。面积周长比法和面积周长比法和Day氏法氏法2024/7/2184（一）面积周长比法（一）面积周长比法MLCMLC射野的宽和长是指射野的宽和长是指正好正好包括包括MLCMLC形成的不规则射野的形成的不规则射野的矩形矩形的宽的宽和长。根据和长。根据X X1i1i不等于不等于X X2i2i的判断条件，可以找出第一对和最后一对的判断条件，可以找出第一对和最后一对打开的叶片。设它们的序号分别用打开的叶片。设它们的序号分别用s s和和e e表示，则表示，则MLCMLC射野的宽和射野的宽和长可分别表示为：长可分别表示为：F Fx x=max(X=max(X2s2s-X-X1s1s) )， (X (X2(s-1)2(s-1)-X-X1(s-1)1(s-1) ) , ,(X ) , ,(X2e2e-X-X1e1e)F Fy y=(e-s+1)*W=(e-s+1)*WF Fx x 和和F Fy y是是MLCMLC射野的宽和长，射野的宽和长，maxmax表示求最大值函数，表示求最大值函数，W W是叶片在是叶片在等中心平面的投影宽度。等中心平面的投影宽度。2024/7/2185MLCMLC射野的面积是所有打开的叶片对照射范围的总和，而对每一对叶片对的射野的面积是所有打开的叶片对照射范围的总和，而对每一对叶片对的照射范围是一个长度为两个叶片位置坐标之差、宽度为照射范围是一个长度为两个叶片位置坐标之差、宽度为W W的窄矩形，故总的的窄矩形，故总的射野面积是：射野面积是：上式说明，只需将上式说明，只需将X轴正侧的叶片位置坐标之和减去轴正侧的叶片位置坐标之和减去X轴负轴的叶片位置坐轴负轴的叶片位置坐标之和，再乘以叶片宽度就是标之和，再乘以叶片宽度就是MLC射野的面积射野的面积。2024/7/2186设设MLCMLC射野上缘中点（即第射野上缘中点（即第e e对叶片外缘中点）的对叶片外缘中点）的X X坐标用符号坐标用符号UXUX表示，下缘中表示，下缘中点（即第点（即第s s对叶片外缘中点）的对叶片外缘中点）的X X坐标用符号坐标用符号DXDX表示，显然表示，显然UXUX由第由第e e对叶片的位对叶片的位置决定，置决定，DXDX由第由第s s对叶片的位置决定，即对叶片的位置决定，即在在DX，X1s，X1(s-1),X1(e-1),X1(e),UX这个射野这个射野左左侧位置序列中找出侧位置序列中找出所有的所有的极大、极大、极小值，则极小值，则MLC的的左半左半部分的部分的周长周长P1可表示为：可表示为：2024/7/21872024/7/2188式中式中j j表示极大值的编号；表示极大值的编号；k k表示极小值的编号；表示极小值的编号；m1m1表示表示左侧左侧位置序列中的极大值个数；位置序列中的极大值个数；l1 1表示表示左侧左侧位置序列中的极小值个数；位置序列中的极小值个数；XMAXXMAX1j1j表示表示左侧左侧叶片位置系列中第叶片位置系列中第j j个极大值位置；个极大值位置；XMAXXMAX1k1k表示表示左侧左侧位置序列中第位置序列中第k k个极小值位置。个极小值位置。注意：因为在序列中，极大值（极小值）的个数可能不止一个，而是有多个相等的极大值（极小值）！2024/7/2189类似的，在类似的，在DXDX，X X2s2s，X X2(s-1)2(s-1),X,X2(e-1)2(e-1),X,X2e2e,UX,UX这个射野这个射野右侧右侧位置序列中找出位置序列中找出所所有的有的极大、极小值，则极大、极小值，则MLCMLC的的右半右半部分的部分的周长周长P P2可表示为：可表示为：式中式中j表示极大值的编号；表示极大值的编号；k表示极小值的编号；表示极小值的编号；m2表示表示右侧右侧位置序列中的极大值个数；位置序列中的极大值个数；l2表示表示右侧右侧位置序列中的极小值个数；位置序列中的极小值个数；XMAX1j表示表示右侧右侧叶片位置系列中第叶片位置系列中第j个极大值位置；个极大值位置；XMAX1k表示表示右侧右侧位置序列中第位置序列中第k个极小值位置。个极小值位置。2024/7/2190MLCMLC射野周长射野周长P P为：为：将面积和周长的计算结果代人面积将面积和周长的计算结果代人面积-周周长比法的等效野公式，即可比法的等效野公式，即可计算出等效方野算出等效方野边长。请注意，注意，这样得出的等效方野得出的等效方野边长是在等是在等中心平面内的中心平面内的值，如果采用非，如果采用非标称称SSD照射技照射技术，射野的等效方，射野的等效方野野边长还需乘以比例因子（需乘以比例因子（SSD/SAD）2024/7/2191应用示例：应用示例：解法一：采用面积周长比法解法一：采用面积周长比法2024/7/21922024/7/21932024/7/2194（二）（二）DayDay氏法氏法每一对叶片对的照射范围是一个窄矩形，不妨称之为叶片野。如每一对叶片对的照射范围是一个窄矩形，不妨称之为叶片野。如果叶片对的序号是果叶片对的序号是i i，相应的叶片野就称为第，相应的叶片野就称为第i i个叶片野，则它的个叶片野，则它的平行平行Y Y方向两条边的方向两条边的X X坐标是叶片位置坐标坐标是叶片位置坐标X X1i1i和和X X2i2i，而平行，而平行X X方向方向两条边的两条边的Y Y坐标可表示为：坐标可表示为：式中，式中，Y Y1i1i和和Y Y2i2i是叶片野平行是叶片野平行X X方向两条边的方向两条边的Y Y坐标。坐标。X1i和X2iY1i和Y2i2024/7/2195根据根据DayDay氏法，当计算点偏离矩形野中心时，可以通过将矩形野等效氏法，当计算点偏离矩形野中心时，可以通过将矩形野等效为以计算点为中心的为以计算点为中心的4 4个个四分之一矩形野四分之一矩形野来求解计算点剂量。来求解计算点剂量。如果计算点用符号如果计算点用符号Q Q表示，其坐标用表示，其坐标用(x,y,d)(x,y,d)表示，则无论计算点与表示，则无论计算点与第第i i个叶片野的相对位置如何，第个叶片野的相对位置如何，第i i个叶片野对计算点的剂量贡献个叶片野对计算点的剂量贡献D DQiQi可以由下面公式计算：可以由下面公式计算：2024/7/21962024/7/2197i是叶片对序号；是叶片对序号；j是第是第i个叶片野个叶片野左右左右两条边的编号；两条边的编号；k是第是第i个叶片野个叶片野上下上下两条边的编号；两条边的编号；SXji是第是第i个叶片野左右两条边的符号量；个叶片野左右两条边的符号量；SYki是第是第i个叶片野上下两条边的符号量；个叶片野上下两条边的符号量；LXjiLYki是由第是由第i个叶片野划分出来的个叶片野划分出来的1个矩形野，个矩形野， LXji和和LYki是这个矩形是这个矩形野的宽和长野的宽和长2024/7/21982024/7/2199四个符号量的值根据下面的判断条件确定：四个符号量的值根据下面的判断条件确定：当当X X1i 1i = x= x= x时，时，SXSX2i2i=1=1；否则，；否则，SXSX2i2i=-1=-1；当当Y Y1i 1i = y= y= y时，时，SYSY2i2i=1=1；否则，；否则，SYSY2i2i=-1=-1；划分出来的矩形野在划分出来的矩形野在X X方向的大小是方向的大小是LXLXji ji = 2= 2|x-X|x-Xjiji| |LYLYki ki = 2= 2|y-Y|y-Ykiki| |2024/7/21100应用示例：应用示例：解法二：解法二：Day氏法氏法靶区参考点位置参数靶区参考点位置参数x=0.0，y=0.0，d=7.0cm。由图看出，打开的叶片对范围是由图看出，打开的叶片对范围是15到到28，即，即s=15，e=28。2024/7/21101下表是针对第下表是针对第1515对叶片的计算过程：对叶片的计算过程：注意：注意：Yki坐标是根据公式坐标是根据公式5-81和和5-82计算得到：计算得到：Y1,15=(-40*1)/2 + (15-1)*1=-6Y2,15=-5;2024/7/21102(x,y,d)=(0,0,(x,y,d)=(0,0,7)7)四个符号量的值根据下面的判断条件确定：当X1i = x时，SX2i=1；否则，SX2i=-1；当Y1i = y时，SY2i=1；否则，SY2i=-1；例如：例如：SX1,15的判断，因为的判断，因为X1,15=-5.6，即，即X1,15x，所以，所以SX1,15=1再如再如SY2,15的判断，因为的判断，因为Y2,15=-5.0，即，即Y2,15y，所以，所以SY2,15=-12024/7/21103划分出来的矩形野在X方向的大小是LXji = 2|x-Xji|LYki = 2|y-Yki|2024/7/211042024/7/21105十、人体曲面和组织不均匀性的影响十、人体曲面和组织不均匀性的影响一、均匀模体和人体之间的差别一、均匀模体和人体之间的差别前前面面几几节节讨讨论论中中均均假假定定病病体体是是一一个个均均匀匀的的模模体体，但但均均匀匀模模体体和和实实际病体存在下面几个差别：际病体存在下面几个差别：1 1、形形状状和和大大小小与与实实际际病病体体有有差差别别，将将在在模模体体中中测测量量的的数数据据或或计计算应用到具体患者的时候，应作校正工作。算应用到具体患者的时候，应作校正工作。2 2、模模体体的的组组织织替替代代材材料料的的成成分分，密密度度与与实实际际病病体体存存在在差差别别。人人体体主主要要由由肌肌肉肉、脂脂肪肪、骨骨、气气腔腔（如如气气管管、喉喉）以以及及肺肺组组织织等等组组成，而均匀的模体只模拟人体的肌肉组织。成，而均匀的模体只模拟人体的肌肉组织。因因此此，将将模模体体中中获获得得的的剂剂量量分分布布用用到到实实际际人人体体时时，对对不不同同的的组组织织要做不同的校正。要做不同的校正。2024/7/21106二、人体曲面的校正二、人体曲面的校正目前有三种方法进行人体曲面的校正：目前有三种方法进行人体曲面的校正：1 1、组织空气比或组织最大剂量比法、组织空气比或组织最大剂量比法2 2、有效源皮距法、有效源皮距法3 3、同等剂量曲线移动法、同等剂量曲线移动法2024/7/21107式中式中FSZFSZd d为深度为深度d d处（图中处（图中B B点）的射野宽度。点）的射野宽度。1 1、组织空气比或组织最大剂量比法、组织空气比或组织最大剂量比法定义校正因子定义校正因子CF为：为：2024/7/21108( (补充补充!)!)射野宽度！射野宽度！2024/7/211092 2、有效源皮距法、有效源皮距法式中式中f f为源皮距，为源皮距，dmdm为最大剂量深度，为最大剂量深度，PDDPDDB B为源皮距为源皮距f=80cmf=80cm取取在在 平面时的百分深度剂量。同样，平面时的百分深度剂量。同样，PDDPDDB B为取在为取在 平面时的百分深度剂量。平面时的百分深度剂量。2024/7/211103 3、同等剂量线移动法、同等剂量线移动法由由于于深深度度h h处处的的空空气气代代替替了了组组织织，致致使使B B点点剂剂量量升升高高，即即同同等等剂量曲线下移，下移距离剂量曲线下移，下移距离t t等于：等于：t=K*ht=K*h式式中中K K为为移移动动系系数数，具具体体数数值值见见表表。前前面面例例子子中中h=3cmh=3cm，对对钴钴6060射线，射线，K=0.7K=0.7，则下移距离，则下移距离t=2.1cmt=2.1cm。2024/7/21111三、不均匀组织对剂量分布影响的校正方法三、不均匀组织对剂量分布影响的校正方法组组织织不不均均匀匀性性对对剂剂量量分分布布的的影影响响可可归归结结为为两两类类：改改变变了了原原射射线线的的吸吸收收和和散散射射线线的的分分布布； 改改变变了了次次级级电电子子的的注注量量分分布布。它它们们对对剂剂量量影影响响的的相相对对重重要要性性取取决决于于吸吸收收剂剂量量计计算算点所在位置的情况点所在位置的情况。位位于于不不均均匀匀组组织织后后方方的的点点，所所受受影影响响主主要要是是原原射射线线的的衰衰减减的的改改变变；位位于于不不均均匀匀组组织织附附近近的的点点，散散射射线线的的改改变变是是主主要要的的；位位于于不不均均匀匀组组织织中中及及组组织织界界面面处处，次次级级电电子子注注量量的的改改变是主要的。变是主要的。2024/7/21112均匀物质均匀物质不均匀组织不均匀组织后方后方附近附近内部内部补充内容！补充内容！2024/7/21113射线衰减和散射的修正射线衰减和散射的修正1 1、组织空气比或组织最大剂量比法、组织空气比或组织最大剂量比法2 2、有效衰减系数法、有效衰减系数法3 3、同等剂量曲线移动法、同等剂量曲线移动法4 4、组织空气比指数校正法、组织空气比指数校正法( (电子密度法电子密度法) )2024/7/211141 1、组织空气比或组织最大计量比法、组织空气比或组织最大计量比法如如图图，肺肺（肺肺的的密密度度取取0.3g/cm0.3g/cm3 3）后后组组织织一一点点P P的的实实际际剂剂量量由于肺组织的存在，比计算的量高，校正因子由于肺组织的存在，比计算的量高，校正因子C CF F为：为：式中式中FSZd为深度为深度d处（图中处（图中P点）的射点）的射野宽度。野宽度。d为等效的软组织厚度。为等效的软组织厚度。d=3+5*0.3+2=6.5cmd=3+5+2=10cm代入上式得：代入上式得：即由于即由于5cm肺组织的存在，造成肺组织的存在，造成P点剂量升高点剂量升高19%2024/7/211152 2、有效衰减系数法、有效衰减系数法此法与组织空气比法相似，将肺组织厚度用等效软组织代替，此法与组织空气比法相似，将肺组织厚度用等效软组织代替，C CF F为：为：式中式中 为使用射线的平均线性衰减系数，其数值大小列于下表。若使用为使用射线的平均线性衰减系数，其数值大小列于下表。若使用钴钴6060 射线，射线， =0.050=0.050，代入上式，得，代入上式，得 , ,与前面一种方法的计算结果相同。与前面一种方法的计算结果相同。2024/7/211163 3、同等剂量曲线移动法、同等剂量曲线移动法由于不均匀组织的存在，致使剂量曲线下移或上移，其移动距离为由于不均匀组织的存在，致使剂量曲线下移或上移，其移动距离为t=N * t=N * 不均匀组织厚度不均匀组织厚度。对不同组织，对不同组织，N N值列于下表，值列于下表，负号负号表示曲线下移，表示曲线下移，正号正号表示曲线上移。仍表示曲线上移。仍为前例，肺组织造成曲线下移，距离为：为前例，肺组织造成曲线下移，距离为：t=N*dt=N*d2 2= -0.4*5=-2.0cm= -0.4*5=-2.0cm2024/7/211174 4、组织空气比指数校正法（电子密度法）、组织空气比指数校正法（电子密度法）式中式中0 0为为不均匀组织不均匀组织相对于相对于水水的电子密度，称为的电子密度，称为相对电子密度相对电子密度。它等于。它等于单位体积中不均匀组织中的电子数与水中电子数之比。对于肺组织，单位体积中不均匀组织中的电子数与水中电子数之比。对于肺组织，=0.3=0.3；对于脂肪组织，；对于脂肪组织，=0.92=0.92；对于骨组织；对于骨组织=1.2-1.8=1.2-1.8。将前例条件代入上。将前例条件代入上式得：式得：2024/7/21118S SC C，S SCPCP测量示意图测量示意图2024/7/21119 Thank you拯畏怖汾关炉烹霉躲渠早膘岸缅兰辆坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神经痛-治疗三叉神经痛-治疗