直線加速器放療時(shí)野外輻射的屏蔽研究.pdf

1、目的：
　　1、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試不同厚度純鉛皮（1 mm、2 mm）及組織等效補(bǔ)償膜(Bolus)對(duì)6～15 MV光子線放療時(shí)野外輻射的屏蔽效果；根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)及制作一套體部輻射防護(hù)裝置（BSD），并申請(qǐng)專利。
　　2、測(cè)試BSD對(duì)6 MV光子線IMRT放療時(shí)野外輻射的屏蔽效果。
　　3、測(cè)試BSD對(duì)6～15 MeV電子線放療時(shí)野外輻射的屏蔽效果，并與鉛圍裙（LA，0.5 mm鉛當(dāng)量/層）的屏蔽效果進(jìn)行比較。<

2、br>　　方法：
　　一、前期預(yù)實(shí)驗(yàn)研究
　　將仿真人體模型“成都劑量體?！保–hengdu Dosimetric Phantom，CDP）固定于加速器治療床上，用高能X射線模擬放療，射線能量分別為6 MV、10 MV、15 MV，機(jī)架角度0度，射野大小均為10×10 cm，源皮距100 cm，每次照射100 MU。分別以距離照射野邊緣外5、10、15、20、30、40、50、60 cm為測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)放置一組TLD，每

3、組5片，排成一行，每行TLD均與加速器準(zhǔn)直器的Y方向平行。用JR-115B型氟化鋰熱釋光劑量片(TLD)測(cè)量不同距離處經(jīng)不同厚度純鉛皮（1 mm、2 mm）及組織等效補(bǔ)償膜(Bolus)屏蔽前、后的野外輻射劑量，比較不同材料的遮擋效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得結(jié)果，找到一種最佳屏蔽條件，設(shè)計(jì)及制作一套體部輻射防護(hù)裝置（BSD）。
　　二、調(diào)強(qiáng)放療時(shí)BSD對(duì)野外輻射的屏蔽實(shí)驗(yàn)研究
　　選取一例典型鼻咽癌患者，在相同的處方劑量和限制條件下

4、，由同一名有經(jīng)驗(yàn)的物理師分別設(shè)計(jì)5野、7野、9野三個(gè)IMRT計(jì)劃。將仿真人體模型固定于加速器治療床上分別用以上三個(gè)IMRT計(jì)劃模擬放療，在體模前面、背面、左側(cè)、右側(cè)四個(gè)方位，距離射野邊緣分別為5、10、15、20、30、40 cm共6個(gè)位置點(diǎn)放置TLD（放置方法同預(yù)實(shí)驗(yàn)），測(cè)試三個(gè)不同IMRT計(jì)劃放療時(shí)野外輻射劑量以及BSD對(duì)野外輻射的屏蔽效果。另外，考慮不同射野數(shù)IMRT計(jì)劃放療時(shí)加速器治療床對(duì)遮擋率的影響，在治療床的背面對(duì)稱位置放置

5、一組TLD測(cè)試治療床對(duì)射線的遮擋率。
　　三、電子線放療時(shí)BSD和鉛圍裙對(duì)野外輻射的屏蔽實(shí)驗(yàn)研究
　　將有機(jī)玻璃水箱固定于加速器治療床上，分別用6、9、12、15 MeV的電子線對(duì)水箱的一端進(jìn)行照射，相關(guān)參數(shù)如下：機(jī)架角度0度，5種不同尺寸的限光筒（Φ5、10×10、15×15、20×20、25×25 cm)，源皮距100 cm，劑量率300 MU/min，每次照射100 MU。用TLD測(cè)量不同能量、不同限光筒大小、不同距離

6、處，經(jīng)不同層數(shù)鉛圍裙和不同厚度BSD屏蔽前、后的野外輻射劑量（劑量測(cè)量方法同預(yù)實(shí)驗(yàn)），計(jì)算出鉛圍裙和BSD對(duì)野外輻射的遮擋率，對(duì)比分析兩種方法的屏蔽效果。
　　結(jié)果：
　　一、前期預(yù)實(shí)驗(yàn)研究
　?、佼?dāng)單純用鉛皮屏蔽體模時(shí)，由于鉛皮與室內(nèi)散射線的再次作用，鉛皮表面的劑量(DS)高于屏蔽前體模表面同一位置的劑量(D0)，二者相差約29.0-62.5％；在鉛皮表面敷設(shè)5mm組織等效補(bǔ)償膜(Bolus)后，大幅減少了鉛皮與室內(nèi)

7、散射線的再次作用，等效補(bǔ)償膜表面劑量（DBS）與D0相近，差異小于15%。
　　②對(duì)于6 MV射線，2 mm Pb+10 mm Bolus的遮擋率稍高于1 mm Pb+10 mm Bolus，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)，二者在各測(cè)量點(diǎn)的平均遮擋率分別為：69.3%、65.8%，平均遮擋率僅相差3.5%，其遮擋率范圍分別為57.6~80.3%和55.4~76.4%。
　?、蹖?duì)于10 MV射線，用1 mm Pb+10 mm

8、 Bolus只能將體模表面受照劑量減少40.4~75.6%，而2 mm Pb+10 mm Bolus能使體模表面受照劑量減少50.8~80%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。
　　④對(duì)于15 MV射線，1 mm Pb+10 mm Bolus只能將體模表面受照劑量減少39.8~71.8%；2 mm Pb+10 mm Bolus能使體模表面受照劑量減少56.1~77.5%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。
　　二、調(diào)強(qiáng)放療（

9、IMRT）時(shí)BSD對(duì)野外輻射的屏蔽實(shí)驗(yàn)研究
　?、偃N不同IMRT計(jì)劃放療時(shí)，野外輻射劑量大小及變化規(guī)律相似（p>0.05），差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　?、贐SD對(duì)三種不同IMRT計(jì)劃放療時(shí)野外輻射的屏蔽效果無明顯差異（p>0.05）。BSD在野外不同距離處的平均遮擋率接近50%。
　?、跧MRT放療時(shí)體模前、背、左、右四個(gè)方位野外輻射劑量大小不同，其前面大于背面(p<0.05)，左側(cè)與右側(cè)劑量大小相近(p>0.05)。<

10、br>　　④經(jīng)BSD屏蔽后，體模前、背、左、右四個(gè)方位距射野邊緣大于10 cm的野外輻射劑量大小相近(p>0.05)。
　　三、電子線放療時(shí)BSD和鉛圍裙對(duì)野外輻射的屏蔽實(shí)驗(yàn)研究
　?、佼?dāng)限光筒不變時(shí)（10 cm×10 cm），遮擋率隨測(cè)量點(diǎn)的距離增加而增大（r=0.717， P<0.05），隨電子線能量的增大而減?。╮=-0.678，P<0.05）。
　?、趯?duì)同一能量電子線而言，鉛圍裙對(duì)野外輻射的遮擋率與限光筒的尺寸

11、大小無相關(guān)性（r=0.204，P>0.05）。
　　③對(duì)于6、9 MeV的較低能量電子線，1 mm Pb-BSD的遮擋率略高于2層鉛圍裙（t=2.519、2.662，P<0.05），其變化范圍分別為81.5～95.3%和55.4～84.6%。
　　④對(duì)于12、15 MeV的較高能量電子線，2 mm Pb-BSD的遮擋率略高于4層鉛圍裙（t=3.768、7.934，P<0.05），其變化范圍分別為64.6～93.4%和51.1