MatriXX二维电离室阵列的剂量特性研究

目的 :在加速器X线、电子线射野条件下,通过测量和计算的方法研究Matri XX二维电离室阵列的剂量学特性,为调强放疗计划的剂量验证提供依据。方法:用Matri XX测量X线、电子线射野,研究其剂量线性、重复性和剂量率响应;用计算和测量相比对的方法,研究Matri XX多叶光栅射野的平面剂量分布。结果:Matri XX有良好的剂量线性、重复性,无剂量率依赖性;多野光栅射野较大时,计算和测量的剂量分布一致性较好,但在射野边缘和剂量梯度大的区域,计算和测量的结果一致性较差。结论:Matri XX可用于调强放疗计划的剂量验证,对于剂量梯度较大区域的剂量验证需要进一步研究。

二维阵列电离室探测器数据采集系统设计

介绍了用于对肿瘤放射治疗进行剂量验证的二维阵列电离室探测器的数据采集系统的设计与开发。文章描述了该二维阵列电离室探测器系统的构成以及工作原理,重点讨论了该探测器的数据采集子系统的设计过程,并完成了由前置放大器、前放控制器、数据采集控制器构成的数据采集子系统的开发。用户端可通过TCP/IP方式对探测器系统的参数进行设置,并进行数据高速采集、获取和进一步的处理。

二维电离室阵列探测器的室壁效应研究

由于二维电离室阵列探测器在剂量测量精度、实时性、可重复性上具有优势,其在放射治疗中的应用日益广泛。二维电离室阵列探测器由平行板电离室单元组成的二维平面阵列构成,阵列单元由充空气的腔室（空腔）及其室壁构成。根据空腔理论,空腔中的电离几乎全部由来自室壁的次级电子产生,因此研究室壁效应是提高二维电离室阵列探测器性能与优化其结构设计的重要环节。利用蒙特卡罗方法,分析研究了不同能量的入射光子在不同部位的室壁中产生的次级电子数量随室壁厚度的变化规律。结果表明,进入空腔的大部分次级电子由电离室前壁产生,且随入射光子能量增加,次级电子数达到最大所需的室壁厚度也增加;对于侧壁和后壁,大部分次级电子产生于空腔附近2～3mm厚的室壁中,且对入射光子能量不敏感。同时还研究了不同探测器结构对各探测单元之间信号串扰的影响。结果表明,串扰程度与侧壁厚度密切相关,且随入射光子能量的增加而增大,而与空腔尺寸的关系不大。研究结果对二维电离室阵列探测器的设计具有重要的指导价值。

放疗中二维平板电离室阵列所测剂量的空间映射研究

二维平板电离室阵列常用于临床放疗的剂量分布探测,其所测剂量实际对应的空间位置(即有效测量点或剂量-空间位置对应关系)是精确放疗中需研究的重要问题。本文采用蒙特卡罗方法研究了用于放疗剂量分布监测的二维平板电离室阵列的有效测量点位置及其随电离室的空腔直径、空腔厚度和射线能量等的变化规律。先用蒙特卡罗模拟得到水模体在MeV级光子束辐照下射野中心轴上的剂量曲线,再在相同条件下模拟获得二维平板电离室阵列测得的剂量曲线,然后通过相关性分析,得到有效测量点。结果表明,用于放疗的二维平板电离室阵列的有效测量点相对于前表面中心有一小于1mm的偏移;该偏移量随电离室空腔厚度、射线能量的增加而增加,随电离室空腔直径的增加而减小。

二维电离室矩阵在IMRT中的剂量学验证

本文简要介绍了IBA二维电离室矩阵MatriXX系统在IMRT剂量学验证中的应用,特别是在单个照射野中二维剂量分布的验证和IMRT剂量分布的验证,通过验证我们发现它是IMRT质量保证的重要工具,也是实施IMRT治疗过程中的可靠保证。MatriXX作为一种快速的剂量测量系统,可以在短时间内获取大量照射野剂量学方面的数据信息,能够很好的满足临床IMRT治疗时的测量需要。

二维空气电离室矩阵MatriXX系统的应用研究

目的探讨二维空气电离室矩阵MatriXX系统应用于放疗质量控制中的特点。方法用MatriXX系统和自制的剂量测量体模，对临床放疗质量控制中的一些重要内容进行了初步的研究，主要包括MatriXX系统的刻度、X线虚拟楔形野的离轴比、半野和偏心野衔接、均整块的校准、放疗计划剂量分布的二维验证、散射屏对大面积电子线特殊野的影响、大野附加散射屏后铅挡块的遮挡效果和挡块的最佳位置和厚度的确定。结果任意角度的虚拟楔形野的离轴比均可用MatriXX来测量，测量时只需要1次照射；半野和偏心野衔接位置可精确到小于1mm；用MatriXX系统可对照射野内任一点的计算值与测量值，或整个射野内任意百分比的等剂量曲线分布以及任意方向离轴比进行对比分析；均整块校准后射野的平坦度和对称性分别为1．85％和0．98％；散射屏明显改变了电子线射野的剂量特性，大面积电子线特殊野照射时远距离遮挡难以达到遮挡目的，近距离或直接遮挡效果最佳。结论二维空气电离室矩阵MatriXX系统用于放疗质量控制时，比普通指形电离室和胶片剂量测量更简便、高效，是放疗质量控制的理想工具。

二维电离室阵列与EDR2胶片在螺旋断层治疗计划剂量验证中的应用研究

目的比较EDR：胶片与二维电离室阵列在螺旋断层治疗（HT）计划质量保证过程中的剂量学特性，并分析测量方法间的可能差异。方法采用IBA公司I’mRT MatriXX二维电离室阵列其相配套MULTICube等效固体水模体，同时夹放EDR，胶片对15例患者HT计划实施剂量学验证，分别实行轴位和纵向摆位测量以获取模体冠、矢状面剂量分布。照后将两种方法所测得的剂量分布与其对应模体计划中计算结果进行比对，以γ分析法（3mm／3％）评估验证情况及实施效率。结果15例患者冠状面、矢状面二维电离室阵列和EDR2胶片测量的γ≤1平均通过率分别为97．00％±1．56％和95．98％±2．52％（t=-2．22，P=0．043）、98．28％±1．55％和95．42％±1．99％（t=0．75，P=0．464）；其中〉90％、〉95％通过率比例分别为93．3％、66．7％。两种方法测量所得剂量分布与计算结果在相同平面的几何分布均有较好的符合度，且亦存在一定相关性（r=0．14，P=0．001）。结论日常HT质量保证中二维电离室阵列可有效替代胶片和电离室测量，而胶片验证作为“金标准”为定期相互比对提供了可能。

用二维电离室阵列对螺旋断层治疗的调强计划进行剂量验证

目的研究采用二维电离室阵列对螺旋断层治疗（HT）的调强计划实施剂量验证的可行性，寻求建立一套临床上针对该条件下患者治疗更为有效的剂量验证方法。方法采用IBA公司I’mRT MatriXX二维电离室阵列及其相配套MULTICube等效固体水模体对10例患者HT的调强计划实施验证。分别对二维电离室阵列实行冠状及纵向位测量，并获取模体中阵列轴平面和纵断面剂量分布。通过HT系统兆伏级CT图像实现模体精确配准及校正，以确保二维电离室阵列摆位准确性。束流照射后将二维阵列剂量测量平面分布与HT计划系统模体计划中计算平面结果进行比较，定性或定量分析其绝对剂量及相对剂量验证情况。探讨其不同位置摆放来实现其测量方法的可行性。结果定性或定量分析所测量与计算绝对剂量点及相对剂量分布的结果均显示出了较好一致性，点绝对测量与计算剂量偏差保持在±3％以内。MatriXX阵列测量的相对剂量分布与治疗计划系统模体中计算平面相比较，采用了Gamma法（3mm或3％）进行2mm栅格精度分析，1≤1像素点平均通过率分别为97．76％、96．83％。结论MatriXX二维电离室阵列可较好地进行绝对剂量及相对剂量测量，能较好地实现调强计划的剂量验证。

二维电离室阵列在调强放疗剂量验证中的应用

目的:通过测量加速器X射线射野,评估二维电离室阵列MatriXX的剂量学特性,为调强放疗计划的剂量验证提供依据。方法:用MatriXX测量X射线射野,研究其剂量、重复性;用计算和测量相比对的方法,研究MatriXX测量多叶光栅射野的平面剂量分辨率。结果:除了射野边缘外,MatriXX有良好的剂量学特性。结论:MatriXX可用于调强放疗计划的剂量验证,对于剂量梯度较大区域的剂量验证需要进一步研究。

MatriXX系统结合TLD测量电子线全身放疗射野剂量参数的研究

目的探讨二维空气电离室矩阵MatriXX系统与热释光剂量计(TLD)相结合,测量电子线全身放疗(ETBI)射野剂量参数的可行性。方法用MatriXX系统、固体水模块、仿真人体模型及TLD,测量ETBI射野的百分深度剂量曲线、单野输出剂量和6个不同角度射野照射后的剂量累积因子。结果按照1mm递增测出了ETBI射野的百分深度剂量曲线及ETBI剂量计算所需要的各种校正因子。结论MatriXX系统与TLD相结合测量ETBI射野的剂量学参数非常简便、高效,是ETBI测量的理想工具。

MatriXX系统在放疗质控中的应用研究

目的探讨二维空气电离室矩阵MatriXX系统进行放疗质控监测的准确性、可靠性和方便性。方法用MatriXX系统在固体水模块中测量医用加速器X射线射野的百分深度剂量(PDD)、组织最大比(TMR)、离轴比、半影和射野宽度,并与RFA300三维水箱扫描结果进行对比分析。MatriXX与自制剂量测量体模相结合验证Pinnac3V8.0m三维放疗计划系统设计的静态调强和动态调强放疗计划。结果MatriXX在固体水中所测6MV X射线的PDD和TMR曲线与RFA300水箱扫描曲线基本平行,15MV X射线的PDD曲线与三维水箱扫描结果几乎重合。用MatriXX所测射野半影比三维水箱扫描值大两倍左右,当射野小于3cm×3cm时MatriXX不能自动计算出半影值。MatriXX可在最短采样时间20mS内同时获得射野离轴比、对称性、平坦度、野宽等信息,并能快速准确地完成调强放疗计划二维剂量分布的定量和定性验证。结论MatriXX在放疗质控测量时具有准确、简便、高效的优势,是较为理想的放疗质控工具。