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国际上国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）TRS-398报告 、美国医学物理学家协会（American Association of Physicists in Medicine，AAPM）TG-51报告以及国内JJG 598—2008检定规程，建议医用高能光子水吸收剂量校准方法以60Coγ射线水吸收剂量直接校准治疗水平电离室剂量计，再根据临床应用射线辐射质计算水吸收剂量。中国计量科学研究院于2016年建立高能光子水吸收剂量量值复现和传递能力，使用 60Co源测量出标准级电离室的水吸收剂量校准因子，同时采用组织模体比（tissue phantom ratio，TPR）作为射线质因子。
磁共振加速器（magnetic resonance linac，MR-linac）中一直存在强磁场，导致以上现有参考剂量测量实践规范无法适用于MR加速器 。近年来，大量文献就上述问题报道了电离室的磁场修正因子 、基于量热计的MR加速器水吸收剂量基准装置 、化学探测器如丙氨酸探测器的开发和常规医用加速器参考剂量测量中特征不明显的气隙效应 等。欧洲计量合作组织的MRgRT-DOS计划、国际放射单位与测量委员会（International Commission on Radiation Units and Measurement，ICRU）-97报告和美国物理师协会的TG-352报告等提出MR加速器参考剂量测量实践规范的必要性和建议。
本文目的一是概述MR加速器参考剂量的物理和测量特征，二是针对临床MR加速器参考剂量测量提供一个较为全面的实践规范。
磁场中射束与电离室特征
1、MR加速器简介：MR加速器是集成了磁共振扫描仪和传统电子加速器的新型混合放射治疗系统，具有软组织分辨率高、成像无辐射和可实施在线自适应放疗等优点。目前，已进入国内临床的MR加速器有瑞典医科达1.5 T Unity TM系统 ，该系统能产生一种能量为7 MV无均整器（flattening filter free，FFF）的光子射线，穿过装有液氦的低温恒温环带和MR体线圈，源轴距（souce to axis distance，SAD）为143.5 cm，最大剂量率425 MU/min。Unity TM主磁场方向沿床从床头指向床尾，且始终与束流垂直。另外，受限于MR扫描仪，Unity TM加速器孔径内未配置光野灯和外置激光灯，且治疗床仅能纵深运动，等中心点位于床面上方14 cm处，因此无法借助光野或激光灯等常规摆位方法来实现质控的精准摆位。国外临床应用的MR加速器包括美国ViewRay公司的MRIdian-linac ，射线能量为6 MV，磁场强度为0.35 T。
2、磁场对粒子输运影响：对于注量恒定的光子，磁场不会影响光子与物质相互作用所产生的能量转移，但产生的次级电子运动轨迹在磁场中会受洛伦兹力而发生电子回旋效应，因此带电粒子的输运和剂量沉积将受到磁场影响 。MR加速器的剂量学特性主要表现在最大剂量点深度和百分深度剂量（percentage depth dose，PDD）上移、 X轴方向离轴比中心位置偏移和半影不对称等方面。另外，磁场会导致参考点处的次级电子呈各向异性分布，无法实现带电粒子平衡，de Pooter等通过蒙特卡罗模拟表明在磁场为1.5 T时，电离室腔内能量沉积的比释动能偏差超过10%，而在无磁场时偏差为零。因此，磁场的存在导致电离室对参考点的水吸收剂量扰动较大，文献研究显示1.5 T磁场会导致10 cm×10 cm射野光子束在参考点的水吸收剂量降低0.5% 。
IAEA TRS-398报告建议使用TPR 20，10作为辐射质因子，该值不受电子污染影响，对测量误差不敏感。虽然报告中对TPR 20，10的定义是在源皮距（source surface distance，SSD）等于100 cm时，水深分别为20、10 cm的水吸收剂量比值，但在远离PDD曲线建成区且用10 cm×10 cm射野进行测量，TPR 20，10则与SSD几乎无关。Malkov和Rogers研究证明Unity TM加速器TPR 20，10受磁场影响的偏差低于0.36%。现有数据建议MR加速器参考剂量测量的射线质因子应首选TPR 20，10。
3、磁场中电离室响应与修正：在磁场作用下，次级电子运动轨迹在不均匀介质界面处电子回旋效应更加显著，使电离室腔内的带电粒子平衡失效，这种磁场所致的电离室响应扰动偏差可达8%~11%。商用MR加速器的磁场难以关闭且强度不变，部分文献利用磁场强度可调的大型电磁铁或蒙特卡罗来研究电离室响应随磁场强度变化的曲线，并将电离室读数归一到无磁场读数作为电离室响应因子。回顾研究表明电离室响应曲线具有最大值和最小值，未随磁场强度增加而单调增加，响应曲线形状与电离室类型、射束以及磁场相对电离室轴方向有关。相比于磁场平行于电离室轴，在两者垂直时，因次级电子偏转方向而导致这些电离室响应曲线不对称。另外，不同类型的电离室在磁场中的响应因子也不同。Woodings等 研究了1.5 T磁场对Farmer型电离室腔内结构差异的影响，12支PTW30013和13支IBA FC65-G电离室响应偏差均低于0.25%。因此，在确定射束、电离室类型、磁场强度以及相对电离室轴方向的情况下，使用通用的磁场修正因子是有效的。
采用非防水电离室结合防水套或固体水是常规放疗参考剂量协议推荐的两种配置，电离室壁和套筒或固体水之间一般存在亚毫米级的空气间隙，这种气隙对电离室响应的影响可忽略不计。但在强磁场环境中，这种亚毫米的气隙会显著影响电离室响应。Hackett等、Agnew等和Malkov等的试验表明当磁场、射束、电离室轴三者垂直时，Farmer型电离室壁周围气隙会导致电离室响应随磁场强度改变而改变，甚至当气隙不对称时，与有液体水填充时的偏差高达1%，其他型号电离室的偏差甚至会更高。电离室壁与固体水或防水套之间的气隙无法避免，且气隙大小和分布未知，因此建议采用防水型电离室并将灵敏体积完全浸入水中来测量MR加速器参考剂量。
MR加速器参考剂量测量实践规范
1、水吸收剂量公式：TRS-398报告中确定高能光子水吸收剂量如 公式（1） 所示。
公式一
公式二
公式三
公式四
公式五
2、参考测量条件：针对临床中MR加速器参考剂量测量， 表3 是建议的参考条件。安全起见，建议所有进入MR加速器孔径内的测量工具（包括水箱、温度计、电离室、接线等）需要符合磁场兼容条件。
3、不确定度评定：MR加速器参考剂量的不确定度的影响量，主要包括水吸收剂量校准因子、辐射质转换因子、电离室的稳定性、极化效应、离子复合、空气密度、体积平均效应、磁场修正因子等。如表4给出了不同影响量对应的不确定度类型和不确定度值。
内容来源：肖娟，李睿，刘敏,等. 磁共振引导自适应放疗在直肠癌中的应用前景. 中华放射肿瘤学杂志，2025，34(01):29-35. DOI:10.3760/cma.j.cn113030-20240430-00170
肖娟、李睿、刘敏、彭倩（ 四川省肿瘤医院放疗科 电子科技大学附属肿瘤医院 放射肿瘤学四川省重点实验室）
作者/编辑：Ricker
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