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研究生: 羅素花
Su-Hua Lo
論文名稱: 活體劑量驗證方法在放射治療上的應用
The Application of IN VIVO dose verification in external radiotherapy
指導教授: 董傳中
Chuan-Jong Tung
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 生醫工程與環境科學系
Department of Biomedical Engineering and Environmental Sciences
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 中文
中文關鍵詞: 品質保證活體劑量驗證驗證片劑量指標
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  • 為了達到放射治療的目的,必須確保正確的處方劑量施予病患。品質保證(Quality Assurance,簡稱QA)的程序,即在於保證放射治療的每一步驟,包括劑量的處方、劑量的計算、臨床的準備工作、以及病患的照射等,都能依照標準程序實施。由於QA的項目很多,每一項目涉及的技術困難度不同,誤差的容忍範圍亦不相同,因此很難斷定臨床治療時病患劑量的實際誤差。活體劑量驗證(in vivo dose verification) 乃治療程序中最後確認的一道關卡,它可偵測出個別病患及治療程序上的錯誤,也可評估出特殊治療方式的病患劑量。本實驗的目的,在於建立活體劑量驗證程序,研究治療計畫之劑量分布與活體劑量驗證結果的差別,以及比較活體劑量驗證實驗所用之劑量計的優缺點。
    本實驗依照歐洲放射腫瘤學會(European Society for Therapeutic Radiology and Oncology,簡稱ESTRO)的協議(protocol),將二極體偵檢器(diode)和熱發光劑量計(thermoluminescent dosimeter),佈置在各個照野中心軸上的射入和射出皮膚位置上,然後利用這些劑量計的讀數推算出組織劑量。一個簡單的推算方法,是直接取射入劑量(entrance dose)和射出劑量(exit dose)的平均值作為中線劑量(midline dose);另一個比較準確的方法,則是先換算人體的水等值厚度,再利用實驗測得的穿透率(transmission),評估射出劑量與中線劑量。上述之射入劑量、射出劑量、及中線劑量,是ESTRO建議之活體劑量驗證的劑量指標(dose indices)。

    本實驗所用之熱發光劑量計為LiF-TLD100,二極體偵檢器為 VeriDose diode detector。本實驗先針對此二劑量計的基本特性進行研究,研究項目包括:靈敏度、能量依存、角度關係、溫濕度影響等。然後利用水假體及游離腔,進行熱發光劑量計及二極體偵檢器的射入劑量校正,所謂射入劑量係指照野中心軸上射入方向在假體中的最大劑量。此外,利用水假體及游離腔的實驗,亦可求得假體中不同深度的穿透率。最後,本實驗將針對某醫院放射腫瘤科的鼻咽癌患者進行研究,以建立鼻咽癌患者之活體劑量驗證程序,以及比較治療計畫之劑量分布與活體劑量驗證實驗的結果。

    活體劑量驗證是放射治療品質保證非常重要的一環,因為腫瘤治療使用的輻射劑量很大,稍一不慎引起之些微誤差即可能造成嚴重的後果。美國醫學物理師學會(American Association of Physicists in Medicine,簡稱AAPM)及歐洲放射腫瘤學會等,均訂有活體劑量驗證的標準程序,而我國在這一方面的經驗則比較缺乏,希望藉由本實驗的研究,將可帶動國內實施活體劑量驗證的風氣。


    摘要……………………………………………………………………….i 誌謝……………………………………………………………………...iii 目錄……………………………………………………………………...iv 圖目錄…………………………………………………………………...vi 表目錄………………………………………………………………….viii 第一章 緒論 1.1前言…………………………………………………………...1 1.2研究目的……………………………………………………...2 1.3實驗架構……………………………………………………...3 第二章 理論基礎 2.1活體劑量的分佈及散射分析………………………………..4 2.1.1深度劑量分佈…………………………………………..4 2.1.2回散射因子………………………………………….….7 2.2活體劑量驗證方法…………………………………………..9 2.2.1射入劑量.…………………………………………..….10 2.2.2射出劑量………………………………………………11 2.2.3表面劑量.…………………………………………..…..12 2.2.4靶劑量.……………………………………………..…..12 第三章 實驗設備介紹 3.1直線加速器簡介……………………………………………16 3.1.1醫用直線加速器的系統構造………………………...16 3.1.2放射治療的配件介紹………………………………...20 3.2熱發光劑量計簡介…………………………………………22 3.2.1發光原理……………………………………………...22 3.2.2輝光曲線……………………………………………...24 3.2.3常用的熱發光劑量計………………………………...26 3.3二極體劑量計簡介…………………………………………28 3.3.1半導體特性…………………………………………...28 3.3.2半導體型態…………………………………………...29 3.3.3作用原理……………………………………………...32 3.4 Farmer游離腔簡介…………………………………………34 3.5假體簡介……………………………………………………36 3.5.1固態假體……………………………………………...36 3.5.2 RANDO假體………………………………………....36 3.6比較放射治療之劑量計優缺點……………………………38 第四章 實驗步驟與方法 4.1熱發光劑量計實驗…………………………………………39 4.1.1熱發光劑量計的特性………………………………...39 4.1.2計讀儀器……………………………………………...39 4.1.3熱發光劑量計校正…………………………………...41 4.1.4使用熱發光劑量計的步驟…………………………...45 4.2二極體偵檢器實驗…………………………………………46 4.2.1二極體劑量計的特性………………………………...46 4.2.2二極體劑量計的校正………………………………...47 4.3射入劑量及射出劑量的推導………………………………52 4.3.1參考校正因子………………………………………...52 4.3.2修正因子……………………………………………...54 4.4穿透率曲線之量測…………………………………………62 第五章 結果與討論 5.1利用RANDO假體驗證實驗模式…………………………64 5.1.1選定驗證之部位……………………………………...64 5.1.2 RANDO假體驗證結果………………………………64 5.2鼻咽癌病患實測……………………………………………67 5.3兩種劑量計之比較…………………………………………70 第六章 結論…………………………………………………………..71 參考文獻………………………………………………………………..72

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