陈立新——精确放射治疗的剂量验证与剂量监测
针对患者调强放射治疗计划的剂量学验证
・论著・针对患者调强放射治疗计划的剂量学验证戴建荣 胡逸民 张红志 关莹 张可 王闯 【摘要】 目的 建立针对调强放射治疗患者的剂量学验证方法。
方法 对100例患者进行的剂量验证共有3个测量项目:一是采用小灵敏体积的电离室在仿人形模体中测量靶区剂量参考点(一般是射野等中心点)的绝对剂量,二是采用胶片测量一个治疗计划的所有射野在仿人形模体内形成的复合剂量分布,三是采用胶片或半导体探测器阵列在干水模体中测量单个射野的强度分布。
由于完成全3个测量项目占用机器的时间过长,实际操作时采用自适应的方式,即首先测量靶区剂量参考点的绝对剂量,如果剂量误差在允许范围内,则不再进行其他的测量;如果剂量误差超出允许范围,则增加两个电离室测量点,并采用胶片测量横断面的剂量分布和(或)射野强度分布。
结果 93%患者的计划可以顺利实施,其他患者的计划需要调整铅门位置或完全重新设计。
87%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内,其他患者的计划需要对射野机器跳数进行修正;修正系统误差后,有96%患者计划的剂量误差在临床可以接受的范围内。
结论 利用已有的设备条件建立了患者调强放射治疗计划的剂量学验证方法,这种方法随着设备条件的改善和经验的积累还会进一步完善。
针对患者的计划进行剂量学验证是很有必要的。
【关键词】 调强放射治疗; 放射治疗计划,计算机辅助; 剂量验证; 模体P lan 2specific dosimetric verification for p atient treated with intensity 2modulated radiation therapy DAI Jian 2rong ,H U Yi 2min ,ZH ANG Hong 2zhi ,G UAN Ying ,ZH ANG K e ,WANG Chuang.Department o f Radiation Oncology ,Cancer Institute (Hospital ),Chinese Academy o f Medical Sciences ,Peking Union Medical College ,Beijing 100021,China 【Abstract 】 Objective T o establish a method of plan 2specific dosimetric verification for patient treated with intensity 2m odulated radiation therapy Methods Here we describe the procedure developed in the Cancer Institute (H ospital )of Chinese Academy of Medical Sciences ,and present the verification results of 100patients.This procedure is composed of three kinds of measurements that are the abs olute dose at the reference point of target v olume with an ionization chamber of small sensitive v olume ,the relative dose distribution in a transverse plane with film ,and the intensity map for each individual beam als o with film.Because it took long to perform all three measurements together ,we adopted an adaptive strategy.It means that we started with measurement of abs olute dose at the reference point.I f the dose error was within the preset tolerance (5%),we w ould not perform any oth 2er measurement.Otherwise ,we w ould measure the abs olute dose at tw o m ore points and measure the relative dose distribution and (or )intensity maps.R esults The plans of 93%patients were deliverable while the other plans needed minor m odifications or complete redesign.87%and 96%of plans did have dose errors within tolerances before and after correction of systematic error.Conclusions We have developed a dosimetric 2verification proce 2dure ,and will continue to improve it.Our experiences show that the procedure is indispensable under the current situation. 【K ey w ords 】 Intensity 2m odulated radiation therapy ; Radiotherapy planning ,computed 2assisted ; D osi 2metric verification ; Phantom 基金项目:首都医学发展科研基金资助项目(200223003) 作者单位:100021北京,中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤研究所肿瘤医院放射治疗科 通过调整射野内诸点的射线强度,调强放射治疗(intensity 2m odulated radiation therapy ,I MRT )可以有效地拉开肿瘤组织和正常组织所受的照射剂量,从而可以在保护正常组织的前提下,更好地杀死肿瘤细胞,达到改善生存质量、提高肿瘤控制率的目的[1]。
放疗科试题及答案(五)
放疗科试题及答案281、我国标准规定加速器电子辐射野的光野指示的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：C我国标准规定加速器电子辐射野的光野指示的检定周期为每月。
282、我国标准规定加速器X-辐射方式下限束系统的几何形状的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：E我国标准规定加速器X-辐射方式下限束系统的几何形状的检定周期为每年。
283、我国标准规定加速器辐射束轴的指示的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：C我国标准规定加速器辐射束轴的指示的检定周期为每月。
284、我国标准规定加速器辐射束轴相对于等中心点的偏移的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：D我国标准规定加速器辐射束轴相对于等中心点的偏移的检定周期为每半年。
285、我国标准规定加速器旋转运动标尺的零刻度位置的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：E我国标准规定加速器旋转运动标尺的零刻度位置的检定周期为每年。
286、我国标准规定加速器治疗床的垂直运动的检定周期为A、每日B、每周C、每月D、每半年E、每年正确答案：C我国标准规定加速器治疗床的垂直运动的检定周期为每月。
287、我国标准规定下列需每半年检定的项目的是A、线性B、剂量监测系统校准控制C、移动束治疗的稳定性D、等中心指示E、电子辐射野的均整度正确答案：A线性需要每半年检定。
288、我国标准规定下列需每月检定的项目的是A、剂量监测系统校准控制B、线性C、重复性D、等中心指示E、辐射野的半影正确答案：D等中心指示需要每月检定。
289、我国标准规定下列需每年检定的项目的是A、剂量监测系统校准控制B、线性C、重复性D、等中心指示E、电子辐射野的均整度正确答案：E电子辐射野的均整度需要每年检定。
290、我国标准规定下列需每年检定的项目的是A、剂量监测系统校准控制B、等中心指示C、电子辐射野的均整度D、辐射野的半影E、线性正确答案：C电子辐射野的均整度需要每年检定。
个人剂量监测讲解
1.2 外照射剂量监测的一般原则 1.2.1 监测的目的 外照射剂量监测的目的是： （1）估算外照射有效剂量，必要时估算主要受照的或所关心
的器官或组织的当量剂量，提供个人外照射剂量的资料， 以达到并维持可接受的安全而又满意的工作条件。 （2）为安全评价和辐射防护评价提供外照射剂量资料，以评 价和验证是否符合管理和审管部门的要求。 （3）为设施的设计和运行控制的优化提供外照射剂量信息。 （4）即时发现非预期的事件或事故。 （5）在异常或事故照射情况下，为启动合适的应急、健康监 督和医学处理提供可靠的资料、支持和协助，并为事件或 事故评价提供外照射剂量资料。
尽管如此，因为中子能量范围太宽（冷中子：≤2×103 eV；热中子：0.025 eV；慢中子：0~103 eV；中能中子： 103 eV~105 eV；快中子：105 eV~107 eV；超快中子： 107eV~1010 eV；相对论中子：>1010 eV），跨了10个量级 以上，加上辐射权重因子WR随能量的变化较复杂 （<10KeV WR为5；10~100 KeV WR为10；100 KeV~2 MeV WR为20；2~20MeV WR为10；>20 MeV WR为5）， 而当前使用的中子剂量计难以给出像γ剂量计那样准确的剂 量当量。因此，一种好的办法是采用实际受照的中子谱来 刻度中子剂量计。
（4） 受弱贯穿辐射的个人剂量测量 当β辐射或能量低于15KeV的光子有可能对工作人员产
生显著剂量时，如β放射源的生产，反应堆检修等作业，应 采用β-γ剂量计。这些剂量计可以是TLD或胶片剂量计。通 常采用在不同材料或厚度的过滤片下放置2个或多个TLD元 件，或采用β-γ电子剂量计，可以同时测量Hp(10)和 Hp(0.07)。对于低能β射线，目前设计的剂量计可能不能满 足要求。
放射性药物生产过程追溯体系的构建
!!$%9K年#月#国家药 品 监 督 管 理 局 发 布 了 药 品 监 管 科 学 行 动 计 划#可 在 药 品 监 管 中 预 测 决 定 和 择 优 的 科 学 决 策#有 力 推 动 了 药 品 监 管 事业的发展&药品监管科学是药品监管部门运 用 的 引 领 %规 范 %保 障 和 服 务 监 管 的 前 沿 交 叉 学 科#应用于药 品 质 量%安 全 和 功 效 评 估#并 在 整 个药物生命周期中为监管决策提供信息的科 学#有助于制定监管标准和工具 & )9F$* 国 家 药 品 监督管理局科技国合司强调监管科学在国内外 的 生 物 医 药 行 业 监 管 中 扮 演 着 重 要 的 角 色#并 在国办发2$%$939" 号 文 件 中 明 确 提 出 药 物 监 管 系 统 要 紧 跟 生 物 医 药 创 新 的 步 伐#完 善 监 管 法 规 和 标 准 体 系 的 建 设 #完 善 监 管 体 系 及 机 制 # 提高监管能 力#实 现 监 管 科 学 化%现 代 化%国 际 化 和 法 治 化 的 水 平 #监 管 科 学 工 作 全 面 的 %积 极 的推动将会为我国从制药大国向制药强国的跨 越做出重要贡献&
!! 国 内 放 射 性 药 物 监 管 现 状
我 国 放 射 性 药 物 领 域 开 始 于 $% 世 纪 O% 年 代 #处 于 起 步 晚 %发 展 慢 %推 广 效 率 低 %研 发 落 后 等发展现状 & )&* 为助推我国放射性药品行 业 发 展 #相 关 政 策 法 规 不 断 出 台 #国 家 药 品 监 督 管 理 局 于 $%$9 年 公 布 的 第 二 批 共 N$ 个 重 点 实 验 室 名 单 中#放 射 性 药 物 研 究 与 评 价 重 点 实 验 室 的 批准 响 应 了 国 家 高 度 重 视 核 工 业 技 术#关 注 医 用同 位 素%放 射 性 药 物 及 核 医 学 发 展 的 政 策 趋 势&市场空间庞 大 的 同 时#药 物 的 科 学 监 管 相
用2019年长春市三甲医院个人剂量监测结果评价辐射环境的安全性
3期
张则菊等：用2019年长春市三甲医院个人剂量监测结果评价辐射环境的安全性
139
射的工作人员，或其职业照射剂量可能大于5 mSa/a的工作人员，均应进行个人剂量监测 2.2《放射性同位素与射线装置安全和防护条 例》生产、销售、使用放射性同位素和射线装置 的单位，应当严格按照国家关于个人剂量监测和健 康管理的规定，对直接从事生产、销售、使用活动 的工作人员进行个人剂量监测和职业健康检查，建 立个人剂量档案和职业健康监护档案［9］（ 2.3《职业性外照射个人监测规范》GBZ 128 2019中建议的年调查水平为有效剂量5 mSv，单周 期的调查水平为5 mSV %年监测周期数），当放射 工作人员的年个人剂量当量小于20 mSv时，一般 只需将个人剂量当量％ % 10）视为有效剂量进行 评价，否则估算人员的有效剂量［10］（当人员的眼 晶状体、皮肤和四肢的剂量有可能超过相应的年当 量剂量限值时，给出年有效剂量的同时估算其年当 量剂量。
3监测方法及要求
3. 1监测仪器
探测器：Li/ % Mg，Cu，P）剂量元件（北京
光润通辐射检测设备有限公司）；退火炉：V型热 释光精密度退火炉（北京光润通辐射检测设备有
限公司）；读出器：RGD-3D热释光剂量仪（北 京海阳博创科技股份有限公司）。
3.2个人剂量计的佩戴要求
为了做到个人剂量监测结果的准确，对工作人
摘要：对医院里放射工作人员进行个人剂量监测是保证放射工作人员的辐射环境的安全性、放射防护措施效果的有效
性的重要措施，采用热释光个人剂量计常规监测方法，分析了 2019年长春市10家三甲医院，不同放射工种，共计
1 640名放射工作人员所受电离辐射水平的差异。结果表明放射工作人员受照剂量远低于国家标准规定的年均有效剂量
三维治疗计划系统光子线数学模型参数的确立
三维治疗计划系统光子线数学模型参数的确立作者：黄晓延张黎黄劭敏陈立新邓小武单位：中山大学肿瘤防治中心放疗科物理室『目的』确立三维卷积数学模型基础的TPS的模型参数。
『方法』Pinnacle数学模型有近20个参数要确立，我们先使用厂家提供的自动模拟参数的方法，再手工调整。
为取得满意的计算精度，需对不同射野大小建立分模型，各分模型参数基本一致，但需调整能谱分布使PDD的拟合更完美。
『结果』对开野确立了5、10、20、30、40cm等5个分模型，各个不同的楔形板也建立了不同的射野分模型。
计算精度满足AAPM及NCS的要求。
『结论』三维TPS使用前必须先建立数学模型所需的参数，这是一项非常重要的工作，为了建立正确的数学模型参数，应尽可能多测量些基本数据输入系统。
附加测试也是TPS质量保证的一项重要组成部分，除了验证的功能外，还提供更多的信息给我们来调整模型的参数。
三维治疗计划系统光子线数学模型参数的确立近几年，三维TPS开始大量投入临床应用，三维TPS不是一购买就可拿来投入临床使用的，在剂量学方面必须测量临床使用治疗机的数据，将其输入TPS系统，根据测量数据确立TPS数学模型所需的参数，再对所确立的参数进行必要的验证，有不少的工作组致力于建立测试TPS的协议和方法[2-5]。
中山大学肿瘤医院在2000年引进了ADAC公司的Pinnacle系统，本文主要介绍了我们确立Pinnacle数学模型参数的方法和经验，该方法与文献报道的不同。
1．材料与方法：1.1 测量技术：射线数据在Varian 600C上获取，其光子线能量为6MV，辐射质指数为0.57。
百分深度量PDD和离轴比OCR使用Scanditronix RFA-300plus三维水箱测量，其中PDD测量RK175电离室，OCR测量使用2710半导体。
为保证数据测量过程的稳定，测量前水箱在治疗室内放置12小时以上，以取得一个稳定的温度。
由于测量数据多，获取整套数据需要在多个工作日中完成，故每次测量都测量10×10cm2及40×40cm2射野的PDD及5cm深度处的OCR，测量结果与第一次测量数据比较，保证数据差异在1％以内。
放射治疗工作人员个人剂量监测结果与分析
放射治疗工作人员个人剂量监测结果与分析李军;张西志;许翠珍;葛和平【期刊名称】《中国辐射卫生》【年(卷),期】2008(17)2【摘要】目的了解放射治疗工作人员的个人受照剂量水平,建立个人剂量档案,为进一步保护放射治疗工作人员的健康和放射治疗单位的利益。
方法依照《放射工作人员个人剂量监测方法》,采用热释光剂量方法进行监测。
结果分别统计近十年来放射治疗工作人员的个人剂量结果,比较不同工种的放射治疗工作人员的个人剂量结果,各月份人均月平均剂量水平随各月总照射野数的变化情况,以及操作不同放射治疗设备的技术员的个人剂量监测结果。
结论所有放射治疗工作人员的人均年剂量当量均小于5mSv,并呈逐年下降的趋势,另外人均月剂量水平随各月总照射野数大致呈正比关系,整个放射治疗工作条件和环境符合辐射安全要求,可以确保放射治疗工作人员的健康与安全。
【总页数】2页(P176-177)【关键词】放射治疗;工作人员;剂量;监测【作者】李军;张西志;许翠珍;葛和平【作者单位】江苏省苏北人民医院;江苏省疾病预防控制中心【正文语种】中文【中图分类】R144【相关文献】1.鞍山市某医院核医学放射工作人员个人剂量监测结果与分析 [J], 于柏松;张洪欣;张松2.云南省放射性废物收贮工作人员2014—2015年个人剂量监测结果与分析 [J], 杨渐文;李媛媛;黄兵;李程3.2015-2019年内蒙古地区部分医学应用放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果与分析 [J], 许潇;刘祥;张杰;陈启;范胜男;邓君4.某医院放射工作人员个人剂量监测结果与分析 [J], 李玉芝5.重庆市长寿区医院放射工作人员个人剂量监测结果与分析 [J], 张佳音;张晓;夏良;廖冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2019年—2020年胰腺癌放射治疗新进展
疗（ｓｔｅｒｅｏｔａｃｔｉｃ ｂｏｄｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ，ＳＢＲＴ）方向发展，靶区范 在保持肿瘤疗效的同时能减少正常组织的损伤。Ｄｉｆｆｅｎｄｅｒｆｅｒ
围从大范围照射到可见病灶放疗。我国胰腺癌放疗的技术和 等［４］在此基础上设置了一种新型的放疗装置，使用双散射质子
疗信息化系统等标志着精准放疗特征的装备，逐渐为各个放疗 种可以定量评价体内生化改变的显像技术，ＰＥＴ 与ＣＴ 以及
中心所必备。随着精准“放疗武器”的完备，相应放疗治疗模式 ＭＲＩ 的影像融合定位，对转移淋巴结的定性有重要帮助。
也对应改变，从常规剂量模式逐渐向大分割、立体定向放射治 “ＦＬＡＳＨ”放疗具有超高剂量率，与传统的剂量率放疗相比，
得到一定改善，但与其他肿瘤疗效相比仍较差。胰腺癌患者１ 性。Ｃａｒａｖａｔｔａ 等［３］进行了一项多中心参与的胰腺肿瘤勾画研
年总生存（ｏｖｅｒａｌｌ ， ｓｕｒｖｉｖａｌ ＯＳ）率为３０％ ，其中非转移性为 究，评估ＭＲＩ 与ＣＴ 在胰腺癌大体肿瘤体积（ＧＴＶ）和十二指肠
６０％ ，转移性为１５％ ［２］。
勾画方面的一致性，结果发现ＭＲＩ 在临界可切除病例中较ＣＴ
放疗设备、影像技术、人工智能等方面的研究迅速进展，使 拥有较小的ＧＴＶ，ＣＴ 和ＭＲＩ － ＧＴＶ 平均体积分别为（２１． ６ ±
放疗已进入精准时代，图像引导放疗、多模态影像勾画靶区、放 ） ９ ０ ｃｍ３ 和（１７． ２ ±６． ０）ｃｍ３，观察者之间基本一致。ＰＥＴ 是一
ｍａｄｅ ｉｎ ｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ． Ｗｉｔｈ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏ
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5
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2）治疗计划独立验算
叶片运动序列检查，剂量计算准确性等等„
射野数
220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
0 >97%
独立计算 测量
90%-97%
80%-90%
<80
通过率
从跳数验算发展到三维剂量的验算
6
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3）加速器的质量保证
输出量（晨检） MLC（叶片位置，运动速度等等） 辐射野（平坦度，对称性，射野大小等）
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治疗计划 独立验算
治疗计划 确认
加速器的 质量保证
治疗前的 剂量验证
4
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1）从治疗计划系统的数据采集开始
不同探头采集的PDD 臂架倾斜角度下采集的OAR 不同体积电离室测量Scp
好的数据采集和建模是治疗计划日常验证工作顺利进行的保证！
2、验证技术
表现方式
点剂量 平面剂量 三维剂量
验证工具
电离室 胶片
半导体矩阵 电离室矩阵
EPID „„
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1）点剂量
使用工具：电离室，热释光，MOSFET等
选择的测量报告是什么(IAEA277,398)？ 选择合适体积的电离室，如何校准？ 不同体积的电离室如何校准？
1）剂量“扰动”
主要原理：
建立一个基于均匀体模的QA计划 比较测量结果和QA治疗计划的差异 通过比较的差异“扰动”CT图像上的三维剂量
尽量减少非均匀介质下三维剂量算法带来的差异； 重点关注加速器执行剂量带来的误差； 不考虑治疗计划系统自身的剂量计算误差。
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3、三维剂量
平面测量结果+三维剂量重建 QA计划 + 剂量“扰动” 独立计算 + 三维剂量重建 仅三维剂量重建
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-1.50
-2.00
Mapcheck不同深度下的刻度因子比较
梯度窄条野下的胶片剂量刻度
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2）体模密度
厂家：1.19g/cm2 CT image：1.14g/cm2
厂家：1.04g/cm3 CT image：1.06 g/cm3
3）加速器的质量保证
尤其是MLC的叶片位置精度检测
MLC整体到位精度偏差1mm以上，影 响剂量会达到4%～6%
绝对剂量（cGy）
250 200 150 100 50
0 0
MLC对剂量的影响
10
20
30
40
50
60
X方向
8
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1）剂量刻度
与中心探头读数差异%
校准深度5cm，30cmx30cm校准野
校准深度12cm，30cmx30cm校准野
1.00
校准深度5cm，26cmx26cm校准野
0.50
校准深度2cm，26cmx26cm校准野
0.00
-10 -8 -6 -4 -2 0 -0.50
2
4
6
8 10 探头位置
-1.00
精确放射治疗的剂量验证与剂量监测技术
陈立新 中山大学肿瘤防治中心 放疗科
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精确放射治疗下的剂量验证与剂量监测技术
一、治疗前剂量验证 二、治疗中剂量监测 三、实践与经验
2
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3）探测器偏差
探测器角度响应，位置误差等等
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4）探测器的差异，分辨率等等
不同探测器的差异有多大？ 探测器的分辨率对通过率的影响有多大？ 探测工具对数据进行了那些处理？
Pass rate
Tools PTW SRS PTW 729 Arccheck
3%/3mm 99.94% 97.59% 98.44%
2%/2mm 99.24% 90.29% 91.34%
1%/1mm 88.13% 67.73% 61.94%
Film
98.52%
93.90%
74.40%
12例SBRT调强治疗剂量验证结果
单点或者多点测量
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2）平面剂量
需要考虑的因素包括有：
剂量刻度 体模密度 探测器偏差 工具的差异，错误、分辨率等等„
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2）独立计算+剂量重建
主要原理：
基于治疗计划独立计算一个三维剂量分布； 通过测量结果进行三维剂量重建； 比较独立计算结果和三维重建结果。
独立计算剂量可以实现治疗计划系统的独立验证； 独立验算和三维剂量重建采用了相同的计算方法，可以有效减小
来自于不同三维剂量算法之间的误差； 独立验算的模型验证，计算时间和工作效率等等。
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精确放射治疗下的剂量验证与剂量监测
一、治疗前剂量验证
1、剂量学的质量保证过程 2、验证技术和工具
3
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1、剂量学的质量保证过程
治疗前的剂量测量仅仅是剂量学质量保证的一个环节
治疗计划系统 建模
治疗计划系统确 认