邓春涟 王小平 胡海芹 吴金明 丁生苟 卢任根

某些部位的肿瘤用常规平野照射时剂量分布不理想，为适应临床治疗的需要，通常在射线束的途径上加适当的物理楔形板，对线束进行修整，以获取特定形状的剂量分布。

1 资料与方法

1.1 开展该技术需要的器材

SIEMENS加速器、三维自动水箱，一套楔形角为15°、30°、45°、60°的物理楔形板，英国NE公司生产的2570型剂量仪(Farmer Dosemeter 2570A) 和2571型电离室(0.6 cc)，放疗计划设计用的TPS软件。

1.2 数据采集的技术方法

将机架旋转到0°。将三维自动水箱放在小机头下适当的位置，以水准仪为标准，使三维水箱放在1个标准的水平面上，使射野中心与三维水箱水平面中心吻合，且三维水箱的X和Y方向同治疗机的X和Y方向平行。将水加入三维水箱中，通过调整支撑水箱的升降车来确保水的表面在需要的源皮距(SSD)。正确连接和设置硬件。如定义原点，设置剂量仪增益值，归一化读数，设置每个扫描起点和终点及其他扫描参数等。

加或不加某种楔形板时，分别测出照射野(cm×cm)为3×3、4×4、5×5、7×7、8×8、10×10、12×12、15×15、18×18、20×20、22×22、25×25及某种射线照射下机器跳数为100 MU时10 cm深度处的吸收剂量，前后2种吸收剂量之比即为楔形因子(Fw=Dwedge/Dopen)。在某种射线照射下机器跳数为100 MU且在楔形板所能承受的最大射野时，分别测出加不同楔形板(15°、30°、45°、60°)时10 cm深度处、离射野中心轴不同距离处的剂量分布情况。测量条件：SSD=90 cm，d=10 cm，T=21.8 ℃，P=77.75 cm Hg。

1.3 临床放疗中具体应用物理楔形板的设计方法

将所有需要扫描的数据完成扫描后保存在相应的目录下供治疗计划系统(TPS)建模型使用。根据临床剂量分布情况，应用TPS进行科学合理的设计，选择合适的物理楔形板。

2 结果

2.1 SIEMENS加速器不同情况下的吸收剂量

SIEMENS加速器不同照射野(cm×cm)及6-MV X-rays照射下机器跳数为100 MU、无或有物理楔形板时10 cm深度处的吸收剂量见表1。

2.2 SIEMENS加速器的楔形因子

加和不加楔形板时，射野中心轴上某一点的吸收剂量之比称作楔形因子。SIEMENS加速器6 MV X-rays照射时，不同照射野配不同物理楔形板时10 cm深度处的楔形因子见表2。

表1 SIEMENS加速器(6 MV X-rays)机器跳数为100 MU、无或有物理楔形板时10 cm深度处的吸收剂量(cGy)

表2 SIEMENS加速器楔形因子(6 MV X-rays)

2.3 SIEMENS加速器的剂量分布情况

在物理楔形板所能承受的最大射野时，6 MV X-rays照射下机器跳数为100 MU，加不同物理楔形板(15°、30°、45°、60°)时10 cm深度处、离射野中心轴不同距离处的剂量分布情况如图1～4。

3 讨论

3.1 物理楔形板作用原理

物理楔形板的厚端吸收的剂量较多，薄端吸收的剂量较少，这便使等剂量曲线发生倾斜，改变了射野的剂量分布，对剂量可以起到修正作用，从而使靶区获得临床需要的剂量分布。

楔形板对开放照射野(简称为开野，Open Field)剂量分布的修正作用用楔形角表示[1]。楔形角是楔形板等剂量角(Wedge Isodose Angle)的简称。在体模中，楔形野中心轴10 cm深度处的某一条等剂量曲线与二分之一射野宽的交点连线AA’，与射野中心轴的垂线BB’的夹角，定义为楔形角(图5)。

图5 楔形角示意图

不同的楔形板其厚薄各不同，且物理楔形板截面的斜边有2～3段斜率不等的折线或平滑曲线，在相同照射条件下对射线的吸收各不同，这从本研究图1～4中曲线的不同倾斜度可得到证实。因此，在临床放疗中，不同的楔形板不可互相代替。

楔形板不仅改变开野的剂量分布，也使射野的输出剂量减少。为达到相同的肿瘤剂量，楔形野的照射时间等于开野的照射时间除以楔形因子(Wedge Factor)。楔形因子是楔形板透射因子(Wedge Transmission Factor)的简称。从上述测量结果可知，不同楔形角的楔形板有不同的楔形因子。即使同一楔形板在不同的照射野面积时，楔形因子也是不同的。测量结果显示，60°楔形板的楔形因子比45°楔形板的大，可45°楔形板的楔形因子比30°楔形板的小，30°楔形板的楔形因子比15°楔形板的小，故楔形板的楔形因子没有与楔形角成简单的正比关系，使用时应以实际测量值为准。

3.2 物理楔形板在放疗中的作用

物理楔形板在放疗中主要有3个方面的作用[2]：①使2野交角照射时靶区剂量分布均匀。以上颌窦癌为例，如果采用2个相互垂直的开野照射，靶区内Ⅰ野高剂量区与Ⅱ野高剂量区将叠加成高量区，Ⅰ野低剂量区与Ⅱ野低剂量区将叠加成低量区，使治疗靶区内剂量分布极不均匀。如果采用楔形板照射技术，即2射野加入适当的楔形板且厚端相邻，此时由于楔形板的厚端吸收了较多的剂量，以致射野重叠区的剂量下降，同时楔形板又减缓了照射区的剂量梯度变化，从而形成了临床需要的剂量“坪区”(plateau)。②起组织补偿作用。由于人体曲面或缺损组织的存在，往往使到达靶区的等剂量线发生倾斜。利用适当楔形角的物理楔形板对人体曲面或缺损组织进行组织补偿，通过反向修正，等剂量线变平，剂量分布较均匀。颈胸段食管癌前野照射、乳腺切线照射等，都可用物理楔形板来替代

组织等效物。③对患者的深部肿瘤，用2楔形野对穿照射形成“内野”，再与另一开野构成3野照射，可获得均匀、理想的剂量分布。

3.3 注意事项

①核准物理楔形板的型号之后再插入。如果放置不合理的物理楔形板，靶区得到的剂量将低于或高于治疗计划规定的量。②物理楔形板尖端与厚端的方向勿放反，否则，不但没有起到平衡剂量分布的作用，反而加重了不合理的剂量分布，低量区剂量更低。2楔形野交角照射时，每对楔形板的放置方向应是厚端靠近。对一楔多用治疗机，一定要看清所显示主楔形板尖端及厚端的方向，尤其在转动小机头时，更要防止主楔形板的方向搞错，且要按要求给好主楔形板射野的剂量及开野的剂量。③勿漏置物理楔形板。未看清治疗单上的医嘱，把楔形野认为是开野而不加物理楔形板；或是摆好体位及其它准备就绪后忘记插入物理楔形板。那么靶区剂量未得到修正，靶区将获得超过治疗计划规定的量。④机架转角要准确。物理楔形板的选取是根据2个楔形野的相对位置关系而确定的，机架转角不准确，2楔形野的相对位置关系因此错误，与选用的物理楔形板不符，将导致靶区剂量分布不均匀[3]。⑤每块物理楔形板应在事先确定并经测定参数的固定治疗机上使用，不能随意更换。⑥每块物理楔形板都有可使用的最大野的限制，不得超越。⑦为防止物理楔形板射出的次级电子的影响，物理楔形板应距皮肤15 cm以上。⑧物理楔形板是影响剂量分布、剂量输出的重要治疗附件之一，对楔形因子必须每年校测1次，变化不能超过±2%。⑨电子束和X线机产生的X线由于能量太低无法穿透楔形板，故临床上不采用楔形板来校正剂量。

[1] ICRU.ICRU Report No.24,Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X or Gamma Rays in Radiotherapy Procedures〔R〕.International Commission on Radiation Units and Measurements,Washington D.C.,USA,1976.

[2] 胡逸民主编.肿瘤放射物理学〔M〕.第1版.北京：原子能出版社，1999：192.

[3] 邓春涟.物理楔形板及其临床应用〔J〕.海南医学，2007，18(11)：179.