放疗中用热塑成型模固定病人时剂量建成的评价

李承军，胡永梅，王陆州，全红

武汉大学 物理科学与技术学院，湖北 武汉 430072

临床放射治疗中，通常情况下要对病人采取固定措施，并且在全程分次放疗中该固定方法的重复性要好。基于此，采用了不同类型的固定方法并在临床进行了研究[1,2]。对于胸腹部区域的固定，真空负压成型袋是较好的选择[3-5]；对于头颈部区域，使用低温降解热塑膜面罩能确保病人重复相同体位，并且现代放射治疗是基于复杂的计算机技术多分次多野旋转治疗，这就要求体位固定重复性精度最大化。但是在很多情况下要想使靶区获得较好的剂量分布，射野在进入人体前必须穿过固定设备，这样就会产生较高的皮肤剂量。琼森等[6]以及李兆斌等[7-9]研究了真空负压成型袋材料下表面剂量情况。Tsang Cheung 等[10]进一步研究了真空负压成型袋材料下皮肤基底细胞层（0.1mm）和皮肤真皮细胞层（1mm）的剂量，但对于热塑成型膜下皮肤基底层和真皮层等效深度的剂量还未有相关研究。本试验探讨了四种塑型膜在6MV光子束和两种电子线能量下对皮肤基底层和真皮层的影响。

1 材料与方法

使用瓦里安23EX直线加速器，分别在X线标称能量6MV，电子束6MeV、9MeV时测量，采用PTW FREIBURG TM23343-3381平行板电离室借同心电缆连接于PTW UNIDOS静电仪，偏置电压为±300V。因测量相对剂量，未对静电仪进行温度、气压校正。分别放置1mm和0.1 mm等效水材料于平行板电离室上，等效水材料为30cm×30cm远大于照射野以减少周围材料电子密度差异对测量结果的干扰。设置加速器100Mu，10cm×10cm照射野，100cm源皮距，不放置塑形膜测量三次，记录静电仪读数并求平均值；再分别放置由广州科莱瑞迪公司提供的四种不同类型已成型头部塑型面膜于等效水材料上，分别为回缩力增强设计塑型面膜材料（加强）、拉伸长度延长设计塑型面膜材料（延伸）、已涂防粘连材料设计塑型膜（已涂）、未涂防粘连材料设计塑型膜（未涂），面膜下方和等效水材料上方之间无空气间隔，以最大限度符合放射治疗时面膜和病人皮肤的接触情况，分别测得相同点之剂量三次平均值（分别记为加强、已涂、未涂、延时）并归一于无模时测量值。

2 结果

图1 加上四种不同塑型面膜后（1a）皮肤基底细胞层，和（1b）皮肤真皮细胞层剂量变化

图1a所示为皮肤基底细胞层（0.1mm有效深度）在使用不同塑型面膜时其剂量变化情况。在6MV光子束，10cm×10cm 射野时，所有类型的塑型膜都增加了皮肤基底细胞层的剂量，最高为延时型塑形膜为1.9%。对于6MeV和9MeV电子束，四种塑形膜引起的变化较为复杂，增加剂量最高达2.1% （6MeV延时型），降低剂量最低达0.5%(6MeV已涂型)。图1b所示为皮肤真皮细胞层（1mm有效深度）在使用不同塑型面膜时其剂量变化情况。四种塑形膜三种能量时均提高了真皮细胞层剂量，最高为加强型塑型膜在6MeV电子束时达到9.6%。

3 讨论

使用热塑成型膜导致表面剂量变化原因有两点。第一，射线在塑型膜中产生的散射线是表面剂量增加的主要原因。第二，当X射线进入人体前，同直线加速器机头，二级准直器和空气发生作用产生二次电子，称为电子污染，对皮肤表面有贡献，能增加表面剂量；使用电子束作为射线源时，能与机头，个体射野挡铅发生作用，产生散射电子，能量较高时对皮肤表面贡献增加则增加表面剂量，反之能量较低时被热塑膜完全阻挡，反而降低了基底细胞层剂量。

对于真空袋，由于其设计特点，我们不能切除照射区部分以减低皮肤表面剂量[9]。但使用热塑成型膜时，我们建议可以在不影响体位固定前提下，切除照射野区域塑型膜以降低皮肤反应。

实验中测量X线时恒定源皮距条件和目前临床常用的等中心技术时源皮距不断变化存在着不一致性，但是为了评价不同塑型面膜对表面特定深度剂量的影响，我们选择了相同的源皮距以便于对比。

[1]Mellenberg,D.E.Dose behind various immobilization and beam-modifying devices[J].Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys,1995,32(4):1193-1197 .

[2]Fontenla,D.P.,Napoli, J.J., Hun't, M.,et al.Effects of beam modifiers and immobilization devices on the dose in the buildup region[J].Int.J.Radiat. Oncol. Biol.Phys,1994,30(1):211-219.

[3]Graham,P.,Elomari,F.,Browne,L.Armrest versus vacuum bag immobilization in the treatment of breast cancer by radiation therapy:a randomized comparison[J].Australas.Radiol,2000,44(2):193-197.

[4]Bentel,G.,Marks,L.,Krishnamurthy,R.Impact of cradle immobilization on setup reproducibility during external beam radiation therapy for lung cancer[J].Int. J.Radiat. Oncol. Biol.Phys,1997,38(3):527-531.

[5]Nutting,C.M.,Khoo,V.S.,Walker,V.,et al.A randomized study of the use of a customized immobilization system in the treatment of prostate cancer with conformal radiotherapy[J].Radiother.Oncol,2000,54(1):1-9.

[6]Johnson, M.W.,Griggs, M.A., Sharma, S.C.A comparison of surface doses for two immobilizing systems[J]. Med. Dosim,1995,20(3):191-194.

[7]李兆斌,徐利明,王晓红,等.真空定位袋的质量保证与质量控制[J].中国医学物理学杂志,2006(5):317-319.

[8]张西志,李东,汪步海,等.真空定位袋在放疗临床应用中的剂量学研究[J].临床医学工程,2009(3):15-16.

[9]张晶,鲁国华,许红.真空袋固定对皮肤剂量影响的研究[J].中国医疗设备,2008,23(7):95.

[10]Tsang Cheung,Martin J. Butson,Peter K. N.Yu.Evaluation of build-up dose from 6Mv X-rays under pelvic and abdominal patient immobilization devices[J].Radiation measurements,2002,35(8):235-238.