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中华介入放射学电子杂志

中华介入放射学电子杂志 ›› 2018, Vol. 06 ›› Issue (02) : 154 -157. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-5782.2018.02.013

所属专题： 文献；

基础研究

3D-TPS计算125I放射性粒子链径向剂量分布的实验研究
焦德超1, 钟智辉2, 牛荣仿1, 韩新巍1,†(), 马波1, 任建庄1, 孙占国1, 刘娟芳1, 石谨1   
  1. 1. 450052　郑州大学第一附属医院介入科
    2. 510050　广州，中山大学附属肿瘤医院介入科
  • 收稿日期:2017-09-26 出版日期:2018-05-01
  • 通信作者: 韩新巍
  • 基金资助:
    国家高新研发项目（863项目）资助项目(2015AA 020301)

Calculation of radial dose distribution of 125I radioactive particle chain by 3D treatment planning system

Dechao Jiao1, Zhihui Zhong2, Rongfang Niu1, Xinwei Han1,†(), Bo Ma1, Jianzhuang Ren1, Zhan'guo Sun1, Juanfang Liu1, Jin Shi1   

  1. 1. The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China
    2. The Tumor Hospital Affiliated Sun yet-sen University, Guangzhou 510050, China
  • Received:2017-09-26 Published:2018-05-01
  • Corresponding author: Xinwei Han
  • About author:
    Corresponding author: Han Xinwei, Email:
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引用本文：

焦德超, 钟智辉, 牛荣仿, 韩新巍, 马波, 任建庄, 孙占国, 刘娟芳, 石谨. 3D-TPS计算125I放射性粒子链径向剂量分布的实验研究[J]. 中华介入放射学电子杂志, 2018, 06(02): 154-157.

Dechao Jiao, Zhihui Zhong, Rongfang Niu, Xinwei Han, Bo Ma, Jianzhuang Ren, Zhan'guo Sun, Juanfang Liu, Jin Shi. Calculation of radial dose distribution of 125I radioactive particle chain by 3D treatment planning system[J]. Chinese Journal of Interventional Radiology(Electronic Edition), 2018, 06(02): 154-157.

目的：

应用计算机三维治疗计划系统（3D-TPS）计算不同长度、不同距离、不同活度下125I放射性粒子链的表面径向剂量分布。

方法：

将预制的单、双、三粒子链置入人体等效体膜内后进行CT扫描，将扫描图像传入治疗计划系统，制作验证计划，计算粒子链的表面径向剂量分布。

结果：

125I粒子链的剂量场为圆柱形，剂量距离中心1 cm以上，剂量跌落快，径向累积剂量（dose，Gy）与放射性粒子活度（activity，mCi）和测量点距离中心的距离（distance，cm）的回归方程分别为单链：ln dose=43.3 activity-24.2 distance+48.4；双链：ln dose=95.4 activity-55.8 distance+112.0；三链ln dose=138.0 activity-79.8 distance+160.5。

结论：

125I粒子链的剂量场为圆柱型，粒子链剂量主要受粒子活度和距离中心的径向距离变化影响，粒子链的长度影响微弱。本测量结果可为临床应用提供剂量学参考。

关键词: 放射治疗计划系统，计算机辅助系统, 粒子链, 辐射剂量
Objective:

To calculate the radial dose distribution of 125I radioactive particle chain with different lengths, distances and activities using the three dimensional treatment planning system (3D-TPS) .

Methods:

The single, double and three 125I radioactive particle chains were implanted into the equivalent human body membrane and scanned by MSCT. The radial dose distribution of particle chains was calculated on 3D-TPS after the scanned images were imported.

Results:

The dose field of 125I radioactive particle chain was cylindrical, which dropped fast if the distance was more than 1 cm from the 125I chain. The regression equations of single, double and three 125I cumulative dose (dose, Gy) , seed activity (activity, mCi) and distance from the center (cm) were: ln dose=43.3 activity-24.2 distance+48.4; ln dose=95.4 activity-55.8 distance+112.0; ln dose=138.0 activity-79.8 distance+160.5.

Conclusion:

The dose field of 125I radioactive particle chain is mainly affected by the seed activity and radial distance from center, while the affection of 125I radioactive particle chain length is weak. The measurement results can provide reference for clinical application.

Key words: 3D treatment planning system, Computer aided system, Particle chain, Radiation dose
图1 1A、B、C分别为单、双、三链横断面示意图，红色为125I粒子，蓝色为导管（D=4 mm）。1D、E、F代表单、双、三链三维模拟剂量图，红色代表120 Gy覆盖区域，黄色代表96 Gy覆盖区域
图2 人体腹部等效体膜
图3 3A、B、C分别为单、双、三链TPS测量示意图
图4 4A、B、C、D分别代表单链0.3、0.5、0.7、0.9 mCi的断层模拟剂量图，4E、F、G、H分别代表双链0.3、0.5、0.7、0.9 mCi的断层模拟剂量图，4I、J、K、L分别代表三链0.3、0.5、0.7、0.9 mCi的断层模拟剂量图，红色代表120 Gy覆盖区域，黄色代表96 Gy覆盖区域。
表1 长度8 cm单、双、三链不同粒子活度的径向剂量分布　（Gy）
粒子链旁开距离 ? 粒子活度(mCi)
0.3 0.5 0.7 0.9
1 cm 单链 30.5 50.6 70.6 90.6
? 双链 69.2 114.3 161.7 207.2
? 三链 98.4 166.6 230.2 293.1
1.5 cm 单链 17.4 28.4 39.4 50.4
? 双链 36.1 60.4 84.3 107.6
? 三链 52.2 88.4 121.9 155.3
2.cm 单链 10.3 17.7 24.4 30.6
? 双链 21.9 36.4 50.5 65.2
? 三链 32.6 54.6 73.7 95.4
2.5 cm 单链 7.4 11.1 15.6 20.8
? 双链 14.4 23.5 32.6 41.1
? 三链 20.4 34.4 47.5 61.6
3.0 cm 单链 4.1 7.6 10.4 13.3
? 双链 9.4 15.6 21.7 27.1
? 三链 13.2 23.3 31.1 40.7
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