放射治疗中病人浅表皮肤剂量影响因素的探究

发布时间：2020-04-07 20:04

【摘要】：在病人放射治疗过程中,皮肤辐射损伤是一种最为常见的并发症,主要由于在治疗过程中皮肤轮廓内缩,由此导致皮肤实际受到剂量与计划系统计算出的剂量存在差异。由于在实际过程中难以明确影响皮肤浅表剂量的因素,因此本文采用蒙特卡罗模拟以及计划系统计算两种方法来分析浅表剂量值,研究两种方法中的不同参数对浅表皮肤剂量的影响。1.蒙特卡罗模拟通过蒙特卡罗方法模拟瓦里安IX加速器6 MV能量档、10cm×10 cm射野下的剂量分布,研究电子线参数对剂量分布影响,并寻找确定最优电子线参数的简化方法。使用此方法得到的最优电子线参数模拟离轴距离分别为1.5 cm、2.5 cm、3.5 cm和4.5 cm,水下深度1.5 cm以上部分的剂量分布,结果表明:(1)电子线能量在一定范围内改变时,对离轴剂量几乎不存在影响,但不同能量值得到的百分深度剂量与测量值存在一定的误差,为得到更为准确的百分深度剂量,需要确定最优电子线能量。(2)径向强度分布在0.1 cm-0.4 cm范围内改变时,对百分深度剂量没有影响,但当径向强度分布值大于0.2 cm时,得到的离轴剂量与测量值存在很大差异。径向强度分布值在0.0 cm-0.2cm范围内变化时,离轴剂量主剂量区模拟值与测量值误差较小,但在半影区,二者误差较大,通过半影区剂量匹配得到的径向强度分布,计算出的离轴剂量更为准确;平均角展宽对各深度处模拟离轴剂量有影响,当该值大于或小于0.3°时,得到的各深度处剂量要小于或大于测量值。2.计划系统计算选取16例鼻咽癌病人,将在不同次数治疗前获得的CBCT图像与定位CT图像融合,得到在不同治疗次数时A、B、C3个CT层面的外轮廓缩小值,并通过放射治疗计划系统获得与外轮廓缩小值对应的浅表皮肤剂量变化值,结果表明:(1)通过计划系统计算出的每位病人在治疗过程中各层面颈部外轮廓缩小值的大小关系为ABC,颈部浅表剂量值大小关系为ABC;3个层面浅表剂量随外轮廓缩小值的经验曲线分别为:A,y=1078x+1768;B,y=3199x+2703;C,y=3877x+3479,浅表剂量值近似随着外轮廓缩小值的增加而增大。(2)各层面的浅表皮肤剂量变化值均随着治疗次数的增加而逐渐增大,治疗次数不同时,皮肤的浅表剂量值也不相同。B、C层面在治疗20次之后浅表皮肤剂量变化值小于A层面;3个层面的皮肤外轮廓变化均在放疗20次后保持稳定,为减少皮肤受照剂量,有必要重新制定计划。
【图文】：

结构图,用户代码,结构图

以及打靶电子线的源号及对应的参数，模拟粒子在加速器治疗头中的输运，随后在用户设置的位置处产生包含粒子信息的相空间文件（粒子在治疗头输运过程中到达一个与靶特定距离且垂直于粒子入射方向的平面后，该粒子的能量、位置坐标、入射方向、权重等信息被储存在这个平面，得到的文件称为相空间文件）；随后该文件作为子程序 DOSXYZnrc[31]的输入源，设置水模体以及体素的大小，计算水模体中的剂量沉积。

结构示意图,输入源,相空间,剂量计算

图 3.1 加速器治疗头模拟结构示意图2 DOSXYZnrc 中水模剂量计算将相空间文件作为 DOSXYZnrc 程序中的输入源（DOSXYZnrc 程序中同样设置输入源的类型，以相空间文件作为输入源的源号为 2 号），计算水模中的沉积。三维坐标系为笛卡尔坐标系，其中 Z 轴为粒子入射方向，垂直向下点在水模上表面的中心点位置。水模体积为 40cm×40cm×40cm，，划分成许小不同的体素，如图 3.2 所示。计算百分深度剂量时，体素在 X 和 Y 方向
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.55

【参考文献】