武宏奕

（山西陽泉市第一人民醫(yī)院，山西 陽泉）

0 引言

近幾年，隨著現代醫(yī)療水平的提高，放療技術也不斷發(fā)展進步，醫(yī)用直線加速器逐步完善，監(jiān)測加速器劑量，以及檢測與調整其相關參數是目前物理工程一項重要工作內容[1]。加速器虛擬楔形通過射野中軸控制獨立運動的準直器與劑量率，二者相互配合從而輸出楔形劑量分布[2]。相較于物理楔形板，加速器虛擬楔形劑量分布結果與之相近，同時具有不硬化射線質、操作耗時縮短、皮膚表面劑量降低等優(yōu)點，在臨床中逐漸廣泛應用[3]。本研究主要探討二維電離室矩陣在醫(yī)用加速器虛擬楔形中的應用情況。

1 資料與方法

1.1 測量工具

研究開展時間為2019年1～6月。測量工具選用二維電離室矩陣（Matrixxevolutio），與密度為1.03/cm3的固體水（RW3）建立測量模體。二維電離室矩陣中共包含1020個通氣電離室，電離室平面矩陣排列為32 cm×32 cm，實際有效測量面積約為24.4 cm×24.4 cm，注意四個頂角位置無電離室，測量過程中應避免差錯。電離室常規(guī)直徑為5 mm，該電離室有效直徑為4.5 mm，靈敏體積計為0.07 cm3，兩個相鄰電離室中心距離為7.62 mm。實際測量二維電離室矩陣感應劑量率方位約0.1～10.0 Gy/min，采樣實際最低為20 ms左右。醫(yī)用加速器（Primus，德國西門子生產）直線加速器配置6MNX射線，源皮距為100 cm，源到達探測器平面距離為110 cm，注意在實際操作中固體水占9.6 cm。

1.2 測量方法

設定射野范圍：6 cm×6 cm、10 cm×10 cm、20 cm×20 cm；設定虛擬楔形角度：15°、30°、45°、60°；兩個楔形方向楔形野合計24個。執(zhí)行照射操作時每次劑量100MU，以確保照射效果，測量楔形劑量分布情況。測量期間使用計算機分別控制醫(yī)用直線加速器中Y1、Y2兩個鉛門，即控制槍靶方向，各自進行獨立運動以確保測量效果。Y1即鉛門運動時形成的1虛擬楔形劑量分布，對應結果為物理楔形板厚端在Y1一側的劑量分布；Y2即物理楔形版厚端在Y2一側的劑量分布。

1.3 測量數據

嚴格按照儀器配套使用手冊完成操作。計算虛擬模擬楔形角度采用四點劑量法，即選擇掃描范圍中四點劑量為參照，進一步進行計算工作，研究中將射束中心軸深度9 cm左右的劑量設為D9點劑量；射束中心軸深度11 cm左右的劑量設為D11點劑量；選取中心軸深度110 cm左右楔形方向往兩側一定距離P、Q劑量。當虛擬楔形角度為15°、30°時，旁開距離為射野寬度的1/4；虛擬楔形角度為45°、60°時，旁開距離為射野寬度的1/6。模擬楔形角度計算公式：a=atan（DP-DQ）/△d（D9-D11）/2，其中△d指測量點P、Q之間的距離[4]。

楔形因子指楔形射束中心軸深度10 cm位置點劑量與相同條件下開業(yè)劑量的比值，該比值越接近于1表示兩組數據越相近，即誤差越小[5]。

2 結果

2.1 不同射野范圍及不同條件下D9/D10、D11/D10比較

詳見表1，二維電離室矩陣測量結果顯示，6 cm×6 cm、10 cm×10 cm、20 cm×20 cm射野范圍及不同模擬楔形角度下D9/D10和D11/D10均無顯著變化。

表1 不同射野范圍及不同條件下D9/D10、D11/D10比較（n,）

表1 不同射野范圍及不同條件下D9/D10、D11/D10比較（n,）

1模擬楔形 2模擬楔形射野范圍 比值 開野均值±標準差15° 30° 45° 60° 15° 30° 45° 60°6 cm×6 cm D9/D10 1.062 1.060 1.064 1.063 1.060 1.063 1.062 1.063 1.061 1.062±0.003 D11/D10 0.956 0.956 0.955 0.956 0.955 0.947 0.950 0.954 0.953 0.955±0.002 10 cm×10 cm D9/D10 1.049 1.047 1.049 1.047 1.045 1.050 1.050 1.051 1.052 1.049±0.003 D11/D10 0.951 0.951 0.952 0.949 0.947 0.950 0.951 0.953 0.954 0.952±0.002 20 cm×20 cm D9/D10 1.046 1.046 1.046 1.050 1.046 1.049 1.050 1.048 1.053 1.049±0.004 D11/D10 0.955 0.956 0.955 0.956 0.953 0.959 0.958 0.961 0.964 0.957±0.003

2.2 不同射野范圍下虛擬楔形角度測量結果比較

詳見表2，根據二維電離室矩陣計算各劑量點虛擬楔形角度，與實際測量結果極為相近，差異＜0.5°。

表2 不同射野范圍下虛擬楔形角度測量結果比較（ ）

表2 不同射野范圍下虛擬楔形角度測量結果比較（ ）

2模擬楔形15° 30° 45° 60° 15° 30° 45° 60°6 cm×6 cm 9.8±1.1 21.0±0.6 44.1±0.7 59.5±0.6 10.9±0.9 19.9±0.8 43.8±0.7 60.3±0.6 10 cm×10 cm 14.3±0.5 29.4±0.5 45.6±0.4 61.0±0.4 15.1±0.5 29.6±0.4 46.1±0.4 60.5±0.5 20 cm×20 cm 14.7±0.4 30.2±0.3 44.3±0.6 61.3±0.6 16.2±0.6 31.4±0.5 46.2±0.6 61.1±0.7 1模擬楔形射野范圍

2.3 不同射野范圍及不同條件下楔形因子分析

詳見表 3，6 cm×6 cm、10 cm×10 cm、20 cm×20 cm 射野范圍及不同模擬楔形角度下檢測楔形因子均接近于1，所有條件下測量值標準差均＜0.05，顯示具有良好的重復性。

表3 不同射野范圍及不同條件下楔形因子分析（ ）

表3 不同射野范圍及不同條件下楔形因子分析（ ）

2模擬楔形15° 30° 45° 60° 15° 30° 45° 60°6 cm×6 cm 0.994±0.006 0.992±0.008 0.994±0.001 0.997±0.012 1.021±0.015 1.003±0.006 1.005±0.013 1.011±0.009 10 cm×10 cm 0.995±0.008 0.994±0.005 0.996±0.012 0.993±0.002 1.002±0.009 1.002±0.005 1.004±0.010 1.013±0.030 20 cm×20 cm 0.993±0.012 0.996±0.010 1.001±0.009 1.002±0.023 1.001±0.008 1.004±0.013 1.001±0.020 1.009±0.018 1模擬楔形射野范圍

3 討論

醫(yī)用加速器在放射治療中具有治療更精確的特點，臨床應用越來越廣泛，但任何位置誤差都可能造成更大的劑量偏離，因此必須對設備機械參數、幾何參數定期檢測和調整[6-7]。通過程序控制鉛門獨立運動形成虛擬楔形板是一種有效的劑量分布調整工具，該過程的進行同時依賴于儀器其他部分的精確配合。

二維電離室矩陣在面劑量測量中效果較為理想，其優(yōu)點主要體現在：劑量靈敏度高、讀取時間短、測量面積大、有效測量點體積小等方面。臨床研究認為與指型電離室逐點測量相比，二維電離室矩陣更省時、更便捷，通過驗證劑量分布情況有效避免了劑量體積效應，故對小射野劑量和高劑量梯度輻射場測量更精確。本研究數據顯示，使用二維電離室矩陣探查不同射野范圍及不同條件下點劑量，D9/D10、D11/D10基本無顯著變化，并且所有劑量計算結果與實際測量結果極為相近，差異均＜0.5°，說明二維電離室矩陣用于直線加速器虛擬楔形點劑量測量有較高的精確度。另外，不同條件下楔形因子均接近1，所有條件下標準差均低于0.05，提示測量具有良好的重復性。

綜上所述，醫(yī)用直線加速器虛擬楔形板劑量學驗證采用二維電離室矩陣操作快速、便捷、效率高，值得在臨床中推廣應用。