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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 2 2 10×10cm 及 40 ×40cm 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。 点剂量的测量同样重复测量三次，使用 RK175 电离室照射 100MU 剂量。同样在不同工 2 作日之间以及同一工作日内都重复测量 10×10cm 射野深度 10cm 处的剂量，要求该处测量 差异不超过 1％。 1.2 TPS输入的基本测量数据： 作为要输入 TPS 的基本数据，我们按Pinnacle 的要求，测量了边长为 3、5、8、10、15、 20 、25 、30、35、40cm 等 10 个方形野和 5 ×25cm2 2 、25 ×5cm 两个矩形射野，每个射野测 量 90、100、110cm 三个源皮距；PDD 测量深度从 0 到 30cm，OCR 测量 dmax、5、10、20 、 30 等 5 个深度，扫描范围超出射野边界 5cm。输出因子同样在三维水箱上测量，测量时取 SSD＝90cm，SCD＝100cm，即测量深度为 10cm，使用RK175 电离室。楔形板的测量与开 野相同，不过最大射野取该楔形板的最大射野。 1.4 数学模型参数的确立： 1．4 ．1 数学模型所需的参数： [6]，该算 Pinnacle 采用 Collapsed Cone Convolution Superposition （C C Convolution ）算法 法模型计算包括三部分： （1） 模拟从加速器机头出来的入射能量积分通量； （2 ） 将这种积分通量投影到病人的密度图像上，计算 TERMA(Total Energy Released per unit Mass)体积；