三维水箱系统和剂量胶片分析系统测量结果比较
作者：李国庆 徐海荣 林意群 洪德明
单位：第一军医大学 生物医学工程系,广东 广州 510515
关键词：三维水箱系统；剂量胶片分析系统；医用直线加速器；剂量分布测量
中国医学物理学杂志000203 摘要：用三维水箱系统和剂量胶片分析系统分别对医用直线加速器的一些性能参数进行了检测，两者所得结果在3%误差范围内有较好的一致性。
中图分类号：R812 文献标识码：A 文章编号：1005-202X(2000)02-0070-02
The measuring result of dose film analyzing system compa
ring with the measuring result of 3D water tank scanner system
, 百拇医药
LI Guo-qing, XU Hai-rong， LIN Yi-qun
(Dept. of Biomedical Engineer of First Military Medical University 510515 )
Abstract: Using the dose film analyzing system and the 3D water tank scanning system to measure some parameter of LINAC in this research, The both obtained results have good coherence in the scope of errors.
Key words: 3D water tank scanning system; dose film analyzing system; LINAC; dose distribution measuring
, 百拇医药
引言：三维水箱系统和剂量胶片分析系统为放射治疗设备的验收检定、周期检定及放射治疗计划系统(TPS)所需的物理数据等的获得提供了有力的手段和工具，我们拟对分别用此两种方法获得的数据进行分析比较。
1 仪器和方法
1.1 使用仪器：
(1) Varian 2100 C 直线加速器，Φ50 mm的X 刀限光筒；
(2) 三维水箱系统：美国CRS三维水箱系统，定位精度：±0.13 mm;重复性误差： ±0.03 mm；灵敏度：0.1 pA～2 nA；电离室：Exradin 0.05 CC；
(3) 剂量胶片分析系统：深圳奥沃公司剂量胶片分析系统DFS4.0，可以分色显示出等剂量线、OAR曲线并即时计算半高宽、半影、平坦度、对称性等；
, 百拇医药
(4) KODAK X-OMATⅤ型胶片及胶片冲洗装置。
1.2 实验过程方法
1.2.1 三维水箱测量过程方法
(1)射线装置下三维水箱中注入水，使水面在SSD=100 cm处，用6 MV光子线、剂量率为300 cGy/min,跳数为300 Mu,照射野开至70 mm×70 mm，在水下50 mm参考深度处用电离室测定射线在Crossplane(X轴)和 Inplane(Y轴)两个面上的Profile的剂量场分布，测量结果自动存入计算机进行处理分析，见表1。
(2) 照射野开至60 mm×60 mm，加上Φ50 mm的X 刀限光筒，其它条件同(1)，在水下50 mm参考深度处用电离室测定射线在Crossplane(X轴)和 Inplane(Y轴)两个面上的Profile的剂量场分布，测量结果自动存入计算机进行处理分析，见表2。
, 百拇医药
1.2.2 胶片法测量过程方法
(1) 用10块25 cm×25 cm的5 mm厚有机玻璃平整地叠于治疗床上，把胶片夹在其中间，使有机玻璃顶面在SSD=100 cm处，用6 MV光子线、剂量率为300 cGy/min, 照射野开至100 mm×100 mm，跳数从10～75 Mu，步长为5 Mu曝光14张剂量刻度胶片；
(2)照射野开至70 mm×70 mm，跳数100 Mu，其它条件同1，曝光1张胶片；
(3)照射野开至60 mm×60 mm，加上Φ50 mm的X 刀限光筒，跳数100 Mu，其它条件同1，曝光1张胶片；
(4) 马上用胶片冲洗装置对以上16张胶片在相同条件下进行冲洗;
(5) 对冲洗出来的胶片用深圳奥沃公司剂量胶片分析系统DFS4.0进行处理分析，结果分别见表1、表2。
, 百拇医药
表1 三维水箱系统和剂量胶片分析系统对X刀Φ50 mm准直器的测量结果比较 扫描方向
项目
半高宽
左半影
右半影
等剂量线距离(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
左80%
右80%
左50%
, 百拇医药
右50%
左20%
右20%
x轴方向
三维水箱结果
53.2
3.30
3.2
24.8
24.75
26.65
26.45
28.05
, 百拇医药
27.95
胶片系统结果
52.3
3.8
3.8
23.4
23.3
26.2
26.1
27.2
27.1
绝对偏差(mm)
0.90
, 百拇医药
0.50
0.60
1.40
1.45
0.45
0.35
0.85
0.85
相对偏差(%)
1.80
1.00
1.20
2.80
, 百拇医药
2.90
0.90
0.70
1.70
1.70
y轴方向
三维水箱结果
53.3
3.1
3.1
25
24.95
26.65
, http://www.100md.com
26.65
28.05
28.05
胶片系统结果
52.4
3.3
3.7
23.7
23.6
26.2
26.2
27
27.3
, 百拇医药
绝对偏差(mm)
0.9
0.20
0.60
1.30
1.35
0.45
0.45
1.05
0.75
相对偏差(%)
1.8
0.40
, 百拇医药
1.20
2.60
2.70
0.9
0.9
2.10
1.50
表2 三维水箱系统和剂量胶片分析系统对加速器70 mm×70 mm 方型野的测量结果比较 扫描方向
项目
半高宽
左半影
右半影
, 百拇医药
等剂量线距离(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
左80%
右80%
左50%
右50%
左20%
右20%
x轴方向
三维水箱结果
74.28
, http://www.100md.com
3.33
3.7
35.02
35.02
37.05
37.23
38.35
38.75
胶片系统结果
74.0
3.3
3.8
34.8
, 百拇医药
34.7
36.8
37.2
38.1
38.5
绝对偏差(mm)
0.28
0.03
0.10
0.22
0.32
0.25
0.03
, 百拇医药
0.25
0.25
相对偏差(%)
0.4
0.04
0.14
0.31
0.46
0.36
0.04
0.36
0.36
y轴方向
, http://www.100md.com
三维水箱结果
73.3
3.65
3.2
34.95
34.85
36.75
36.45
38.6
38.05
胶片系统结果
72.9
3.7
, 百拇医药
4.3
33.8
33.4
36.5
36.4
37.5
37.7
绝对偏差(mm)
0.40
0.05
1.10
1.15
1.45
, 百拇医药
0.25
0.05
1.10
0.35
相对偏差(%)
0.57
0.07
1.57
1.64
2.07
0.36
0.07
1.57
, 百拇医药
0.50
2 讨论与结果2.1 讨论
(1)因实验用的照射野较小，三维水箱的扫描速度要小,否则容易带来较大误差，本研究采取了2 mm/s的扫描速度，步长为0.25 mm，可满足要求。
(2)辐照后的胶片应尽快在相同条件下进行冲洗，为了保证最小的失真，胶片扫描仪至少为12位的透射式扫描仪(用专业胶片扫描仪更好)，并且对扫描获得的原始胶片图像不要作图像变换处理，应直接对获得的原始胶片图像用剂量胶片分析系统处理。
2.2 结果
从两种方法的检测结果来看，两者的相对误差(绝对偏差除以所对应的照射野)在3%之内，若考虑到加速器本身的稳定性、两种方法的摆位误差和其它因素带入的误差，两者的相对误差可能在1.5%以下。因此在一些没有三维水箱的单位，可以用剂量胶片分析系统来测量加速器的等剂量线、OAR曲线从而得到半高宽、半影、平坦度、对称性等参数，使医院周期性的加速器的质量保证(QA)和质量控制(QC)更方便快捷。
, http://www.100md.com
作者简介：李国庆(1968年生)，男，江西省高安市人，第一军医大学讲师，硕士，从事大型医疗设备应用质量保证研究.
参考文献：
[1] Khan,Faiz M. The Physics of Radiation Therapy[M] second edition,1992.
[2] 谷铣之，等.肿瘤放射治疗学[M].北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社，1997.
[3] 美国MED-TEC公司CRS beam scanners三维水箱资料手册[S].
[4] 张绍刚.等，胶片法在测量中的几个问题[J]. 中国医学物理杂志，1996, 13(3):160-162.
收稿日期：1999-05-23, http://www.100md.com
单位：第一军医大学 生物医学工程系,广东 广州 510515
关键词：三维水箱系统；剂量胶片分析系统；医用直线加速器；剂量分布测量
中国医学物理学杂志000203 摘要：用三维水箱系统和剂量胶片分析系统分别对医用直线加速器的一些性能参数进行了检测，两者所得结果在3%误差范围内有较好的一致性。
中图分类号：R812 文献标识码：A 文章编号：1005-202X(2000)02-0070-02
The measuring result of dose film analyzing system compa
ring with the measuring result of 3D water tank scanner system
, 百拇医药
LI Guo-qing, XU Hai-rong， LIN Yi-qun
(Dept. of Biomedical Engineer of First Military Medical University 510515 )
Abstract: Using the dose film analyzing system and the 3D water tank scanning system to measure some parameter of LINAC in this research, The both obtained results have good coherence in the scope of errors.
Key words: 3D water tank scanning system; dose film analyzing system; LINAC; dose distribution measuring
, 百拇医药
引言：三维水箱系统和剂量胶片分析系统为放射治疗设备的验收检定、周期检定及放射治疗计划系统(TPS)所需的物理数据等的获得提供了有力的手段和工具，我们拟对分别用此两种方法获得的数据进行分析比较。
1 仪器和方法
1.1 使用仪器：
(1) Varian 2100 C 直线加速器，Φ50 mm的X 刀限光筒；
(2) 三维水箱系统：美国CRS三维水箱系统，定位精度：±0.13 mm;重复性误差： ±0.03 mm；灵敏度：0.1 pA～2 nA；电离室：Exradin 0.05 CC；
(3) 剂量胶片分析系统：深圳奥沃公司剂量胶片分析系统DFS4.0，可以分色显示出等剂量线、OAR曲线并即时计算半高宽、半影、平坦度、对称性等；
, 百拇医药
(4) KODAK X-OMATⅤ型胶片及胶片冲洗装置。
1.2 实验过程方法
1.2.1 三维水箱测量过程方法
(1)射线装置下三维水箱中注入水，使水面在SSD=100 cm处，用6 MV光子线、剂量率为300 cGy/min,跳数为300 Mu,照射野开至70 mm×70 mm，在水下50 mm参考深度处用电离室测定射线在Crossplane(X轴)和 Inplane(Y轴)两个面上的Profile的剂量场分布，测量结果自动存入计算机进行处理分析，见表1。
(2) 照射野开至60 mm×60 mm，加上Φ50 mm的X 刀限光筒，其它条件同(1)，在水下50 mm参考深度处用电离室测定射线在Crossplane(X轴)和 Inplane(Y轴)两个面上的Profile的剂量场分布，测量结果自动存入计算机进行处理分析，见表2。
, 百拇医药
1.2.2 胶片法测量过程方法
(1) 用10块25 cm×25 cm的5 mm厚有机玻璃平整地叠于治疗床上，把胶片夹在其中间，使有机玻璃顶面在SSD=100 cm处，用6 MV光子线、剂量率为300 cGy/min, 照射野开至100 mm×100 mm，跳数从10～75 Mu，步长为5 Mu曝光14张剂量刻度胶片；
(2)照射野开至70 mm×70 mm，跳数100 Mu，其它条件同1，曝光1张胶片；
(3)照射野开至60 mm×60 mm，加上Φ50 mm的X 刀限光筒，跳数100 Mu，其它条件同1，曝光1张胶片；
(4) 马上用胶片冲洗装置对以上16张胶片在相同条件下进行冲洗;
(5) 对冲洗出来的胶片用深圳奥沃公司剂量胶片分析系统DFS4.0进行处理分析，结果分别见表1、表2。
, 百拇医药
表1 三维水箱系统和剂量胶片分析系统对X刀Φ50 mm准直器的测量结果比较 扫描方向
项目
半高宽
左半影
右半影
等剂量线距离(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
左80%
右80%
左50%
, 百拇医药
右50%
左20%
右20%
x轴方向
三维水箱结果
53.2
3.30
3.2
24.8
24.75
26.65
26.45
28.05
, 百拇医药
27.95
胶片系统结果
52.3
3.8
3.8
23.4
23.3
26.2
26.1
27.2
27.1
绝对偏差(mm)
0.90
, 百拇医药
0.50
0.60
1.40
1.45
0.45
0.35
0.85
0.85
相对偏差(%)
1.80
1.00
1.20
2.80
, 百拇医药
2.90
0.90
0.70
1.70
1.70
y轴方向
三维水箱结果
53.3
3.1
3.1
25
24.95
26.65
, http://www.100md.com
26.65
28.05
28.05
胶片系统结果
52.4
3.3
3.7
23.7
23.6
26.2
26.2
27
27.3
, 百拇医药
绝对偏差(mm)
0.9
0.20
0.60
1.30
1.35
0.45
0.45
1.05
0.75
相对偏差(%)
1.8
0.40
, 百拇医药
1.20
2.60
2.70
0.9
0.9
2.10
1.50
表2 三维水箱系统和剂量胶片分析系统对加速器70 mm×70 mm 方型野的测量结果比较 扫描方向
项目
半高宽
左半影
右半影
, 百拇医药
等剂量线距离(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
左80%
右80%
左50%
右50%
左20%
右20%
x轴方向
三维水箱结果
74.28
, http://www.100md.com
3.33
3.7
35.02
35.02
37.05
37.23
38.35
38.75
胶片系统结果
74.0
3.3
3.8
34.8
, 百拇医药
34.7
36.8
37.2
38.1
38.5
绝对偏差(mm)
0.28
0.03
0.10
0.22
0.32
0.25
0.03
, 百拇医药
0.25
0.25
相对偏差(%)
0.4
0.04
0.14
0.31
0.46
0.36
0.04
0.36
0.36
y轴方向
, http://www.100md.com
三维水箱结果
73.3
3.65
3.2
34.95
34.85
36.75
36.45
38.6
38.05
胶片系统结果
72.9
3.7
, 百拇医药
4.3
33.8
33.4
36.5
36.4
37.5
37.7
绝对偏差(mm)
0.40
0.05
1.10
1.15
1.45
, 百拇医药
0.25
0.05
1.10
0.35
相对偏差(%)
0.57
0.07
1.57
1.64
2.07
0.36
0.07
1.57
, 百拇医药
0.50
2 讨论与结果2.1 讨论
(1)因实验用的照射野较小，三维水箱的扫描速度要小,否则容易带来较大误差，本研究采取了2 mm/s的扫描速度，步长为0.25 mm，可满足要求。
(2)辐照后的胶片应尽快在相同条件下进行冲洗，为了保证最小的失真，胶片扫描仪至少为12位的透射式扫描仪(用专业胶片扫描仪更好)，并且对扫描获得的原始胶片图像不要作图像变换处理，应直接对获得的原始胶片图像用剂量胶片分析系统处理。
2.2 结果
从两种方法的检测结果来看，两者的相对误差(绝对偏差除以所对应的照射野)在3%之内，若考虑到加速器本身的稳定性、两种方法的摆位误差和其它因素带入的误差，两者的相对误差可能在1.5%以下。因此在一些没有三维水箱的单位，可以用剂量胶片分析系统来测量加速器的等剂量线、OAR曲线从而得到半高宽、半影、平坦度、对称性等参数，使医院周期性的加速器的质量保证(QA)和质量控制(QC)更方便快捷。
, http://www.100md.com
作者简介：李国庆(1968年生)，男，江西省高安市人，第一军医大学讲师，硕士，从事大型医疗设备应用质量保证研究.
参考文献：
[1] Khan,Faiz M. The Physics of Radiation Therapy[M] second edition,1992.
[2] 谷铣之，等.肿瘤放射治疗学[M].北京医科大学和中国协和医科大学联合出版社，1997.
[3] 美国MED-TEC公司CRS beam scanners三维水箱资料手册[S].
[4] 张绍刚.等，胶片法在测量中的几个问题[J]. 中国医学物理杂志，1996, 13(3):160-162.
收稿日期：1999-05-23, http://www.100md.com