小野放射治疗中射野定位误差对剂量参数的影响机制及补偿策略研究

本研究针对小野放射治疗中射野偏移导致的剂量分布偏差问题，通过蒙特卡洛模拟验证了Elekta Synergy直线加速器模型，发现射野位移可造成27%以上的吸收剂量下降，但剂量分布模式保持稳定。研究为临床剂量补偿提供了量化依据，对提升精准放疗质量具有重要意义。

　　

在精准放射治疗领域，小野（<3×3 cm²
）技术的应用日益广泛，但其面临带电粒子横向平衡丧失（LCPE）、体积平均效应等多重挑战。尤其当治疗射野意外偏离中心轴时，剂量分布可能产生显著偏差，而现有治疗计划系统（TPS）对此类误差的预测能力有限。摩洛哥高等教育与科研部资助的研究团队通过建立Elekta Synergy直线加速器的TOPAS蒙特卡洛模型，首次系统量化了射野位移对6 MV光子束剂量特性的影响。

研究采用蒙特卡洛模拟与实测数据比对的方法，使用PTW Semiflex 3D探测器测量1×1 cm²
至15×15 cm²
射野的深度剂量和横向剂量分布。通过统计检验和质量因子评估模型准确性后，重点分析了X轴方向位移对剂量参数的影响。

实验设置
在摩洛哥乌季达Achark肿瘤诊所的Elekta Synergy加速器上，大野（5×5至15×15 cm²
）采用CC13电离室（0.13 cm³
）测量，小野使用PTW Semiflex 3D探测器。蒙特卡洛模型严格复现了MLCi2多叶准直器的几何结构。

蒙特卡洛模型验证
模拟与实测的深度剂量曲线在10 cm参考深度处吻合良好，1×1 cm²
至15×15 cm²
射野的Gamma通过率>95%，验证了TOPAS工具包在放疗模拟中的可靠性。

关键发现

1. 剂量衰减规律：射野位移导致最大剂量区吸收剂量下降超27%，且衰减幅度随深度增加而减小；
2. 粒子输运特性：到达模体表面的粒子数符合位移的二次多项式递减规律，但剂量沉积方式保持稳定；
3. 能谱变化：全能量段光子通量普遍降低，但平均能量和最大能量变化<1.1%，最低能量波动主要源于蒙特卡洛统计涨落。

结论与意义
该研究证实小野位移虽显著降低吸收剂量，但相对剂量分布模式具有鲁棒性。通过建立位移-剂量衰减的定量关系，临床可通过预校正实现精准剂量投照。这一发现为调强放疗(IMRT)和立体定向放疗(SBRT)中的质量保证提供了新思路，尤其对MLC精度受限的医疗机构具有重要实践价值。论文成果发表于《Radiation Measurements》，A. El Hamli等作者强调，该方法可整合至TPS算法优化，未来需进一步研究三维位移耦合效应。