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发表于 2009-6-18 10:28:24
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来自: 中国内蒙古乌兰察布
【摘要】 目的 :研究用Excel进行钴机放射治疗的处方剂量计算。方法: 在Excel中输入钴机PDD数据、托盘因子、楔形因子等物理参数,利用Excel内建函数根据射野大小、深度完成SSD和SAD照射方法的处方剂量计算。结果和结论 :利用Excel完全可以进行处方剂量的准确计算,设计简单、安全可靠。
【关键词】 Excel 钴机放疗 剂量计算
在基层医院还有大量的钴机在使用,钴机具有剂量率稳定,维修方便,故障率低等优点。目前还有很多基层医院在用手工方法计算治疗时间,手工操作时要计算等效射野,查PDD表进行插植运算等,很容易出错。计算机已经非常普及,Microsoft公司的Windows操作系统和Office办公套装软件在国内使用非常普遍。Excel是Office办公软件中的一部分,具有功能强大,简单易学,好学好用的特点。用Excel进行放射治疗处方的计算,设计简单、快捷方便、实用性强。
1 材料和方法
1.1 材料 计算机1台,安装Microsoft Windows XP操作系统和Office Excel 2003办公软件。
1.2 方法
新建一个Excel工作表文件,取名“钴机处方剂量计算”。我们就在这个工作表文件中进行设计。
1.2.1 结构组织 新建的工作表文件默认有3张工作薄,分别为“Sheet1”、“Sheet2”、“Sheet3”,将其改名为“Dm”、“Machine”、“PDD”。Dm工作薄用于设计用户面界,专供用户输入计算处方剂量所需要的数据以及输出计算结果;Machine工作薄用来存放除百分深度剂量(PDD)表以外的物理参数以及运算的中间结果;PDD工作薄专门存放PDD表及根据射野大小、深度进行查询、插植运算的结果。
1.2.2 界面设计 用户界面设计(见图1)。长度的单位为min,剂量的单位为cGy。
图1 用户界面(略)
为了在各计算公式之间建立联系,要为输入数据的单元格赋予名称,方法是选取该单元格,点击菜单“插入”、“名称”、“定义”,出现“定义名称”对话框,在名称框中输入名称,如射野大小Fy、Fx,靶区深度depth,分次量Dt等。在“引用位置”中输入该单元格所在的区域。
托盘要设置“有”和“无”的选项,方法是单击菜单中的“数据”,打开“数据有效性”对话框,在“允许”下拉菜单中选择“序列”项,在“来源”输入“有,无”,然后单击“确定”。
1.2.3 机器参数和中间结果界面设计 钴机的物理参数和中间结果放在同一个工作薄中,左侧是钴机的物理参
数,右侧是中间结果(见图2)。
图2 机器参数和中间结果界面(略)
对于直线加速器,会将剂量率校准为1cGy/Mu。而钴60的剂量率会随时间按指数规律衰减,半衰期是5.27 a。要根据检测时间及检测时的剂量率计算出现在的剂量率,计算公式是:CDoseR=ODoseR*POWER(0.5,(NOW()-ODate)/5.27/365)。CDoseR、ODoseR分别为现在和检测时的剂量率(cGy/s),ODate为检测时的日期。Now()为Excel的内置函数,功能是计算出现在的日期。Now()-ODate会计算出现在日期到检测日期之间的天数。
1.2.4 PDD查询 百分深度剂量表(PDD)单独放在名为“PDD”的工作薄中,数据表的第1行为射野大小,第1列为深度。将总散射因子也放在PDD表中。将PDD表赋予“PDDT”的名称,方法同前(见图3)。
图3 百分深度剂量表(略)
插植运算PDD要用到几个主要内置函数,解释如下:
B1=MATCH(FSize,OFFSET(INDIRECT(“PDDT”),0,0,1,),1) (1)
A2=MATCH(Depth,OFFSET(INDIRECT(“PDDT”),0,0,,1),1) (2)
INDEX(INDIRECT(“PDDT”),1,B1) (3)
INDEX(INDIRECT(“PDDT”),A2,1) (4)
FSize为等效射野边长,Depth为靶区深度。公式(1)根据等效射野提取等于或小于等效射野的最大射野边长所在的纵向列,存放于B1单元格; 公式(2)提取等于或小于靶区深度的最大深度所在的行,存放于A2单元格。
公式(3)根据等效射野提取等于或小于等效射野的最大射野边长;公式(4)提取等于或小于靶区深度的最大深度。同样方法可以提取出等于或大于等效射野的最小射野边长,以及等于或大于靶区深度的最小深度。然后通过插植运算就可以计算出百分深度剂量。
1.2.5 处理楔形野照射 本文以一楔多用板为例,主楔形板楔角为60度,楔形因子为Fw。楔野剂量为:Dt*TAN(Wα*PI()/180)/TAN(60*PI()/180)。Wα为合成的楔形角。平野剂量=Dt-楔野剂量。
1.2.6 处方剂量的计算 有了楔野剂量和平野剂量,可以分别计算出楔野照射的时间和平射照射的时间。计算公式为:
T=Dt/CDoseR/PDD/Scp/Ft/Fssd/Fw/F因子(5)
T= Dt/CDoseR/PDD/Scp/Ft/Fssd/F因子 (6)
公式(5)、(6)分别计算楔野照射和平野照射的时间,单位为秒(s)。
以上是源皮距照射方式,当采用源轴距照射时可以增加一个TMR表,查询TMR值。
1.2.7 数据安全性 计算所需要的物理数据一般情况下是不允许修改的,必须要加以保护。可以将中间参数所在的工作薄及PDD所在的工作薄隐藏起来。选择PDD所在的工作薄,点击菜单“格式”、“工作表”、“隐藏”。用同样的方法将中间参数所在的工作薄隐藏。如果要修改物理参数,只需取消隐藏即可。还要防止输入的数据超出PDD的范围,这就需要对射野的大小、深度进行限制。点击“数据”、“有效性”,弹出数据有效性对话框,在允许中选择“小数”,数据中选择“介于”,然后输入最小值、最大值。
2 讨论
通过以上设计就可以进行处方剂量的准确计算,当然所使用的物理数据要根据不同的治疗机器实测得到。通过本单位的实际使用证明简单实用、安全可靠、设计方便,取得良好的效果。
这样的设计对计算机性能的要求不高,只要能运行Excel 2 003以上的版本的即可。本研究仅利用了Execl本身提供的几个函数,不要求工作人员具备复杂的程序设计知识,只要能略懂Excel的使用,就能按照本文提供的方法制作出一个实用简单的计算工具。
【参考文献】
[1] 蓝澄云. 基于Excel设计放射肿瘤临床剂量处方的研究[J]. 医疗卫生装备,2005,12:69-70.
[2] 张建英, 戴建荣 .Excel 在肿瘤放射物理计算中的应用 [ J ]. 中国医学物理学杂志,2007,24:401-404..
[3] 胡逸民. 肿瘤放射物理学[M].北京:原子能出版社,1999:158-159,178-180.
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用Excel进行钴机放疗处方剂量的计算作者:彭顺有 |
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