自制放療適形擋塊澆鑄模具及其治療中心質(zhì)量控制

齊 勇 歐陽水根* 王小虎 高力英

適形放療作為當(dāng)今一種先進(jìn)的放療方法正逐步在業(yè)內(nèi)推廣，放療適形擋塊的制作是實現(xiàn)這一方式的一個重要環(huán)節(jié)。雖然低熔點鉛檔塊制作技術(shù)雖然費工費時，但是，較之電腦控制多葉光欄的射野照射技術(shù)的費用卻十分低廉，而且遮擋輪廓成型性相對優(yōu)越，故很適合目前國情[1]。由于其制作工藝涉及因素較多，因此擋塊出現(xiàn)誤差的機(jī)會比后者大。甘肅省腫瘤醫(yī)院根據(jù)適形放療的實際情況設(shè)計了一種使用簡單、結(jié)構(gòu)可靠的擋塊澆鑄模具，并對其組成和使用方法及擋塊制作質(zhì)量控制采取了一些措施。

1 設(shè)備與材料

1.1 切割設(shè)備

放療適形擋塊的切割設(shè)備為手動的SF-1型熱絲切割機(jī)。

1.2 基本材料

放療適形擋塊的基本制作材料有：①低熔點鉛、固定擋塊有機(jī)玻璃板(簡稱有機(jī)板)、泡沫塑料、口型鋁合金，永久強(qiáng)磁鐵，扁鐵，細(xì)少及水泥等；②溫控熔化爐；③計量用具(丁字尺、水平尺、直尺等)；④BMD-2型模擬定位機(jī)(帶射野擋塊模擬托架)、BJ-6B型直線加速器；⑤拍片車、暗盒、光片及沖片機(jī)等。

2 制作方法

2.1 擋塊澆鑄模具制作

圖1 擋塊澆鑄模具結(jié)構(gòu)

擋塊澆鑄模具結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由4塊澆鑄擋板和底板組成。每塊擋板由口型鋁合金(高8 cm)切割成長25 cm的擋板，兩端端口切割平整、光滑且與擋板長軸垂直。在擋板一端內(nèi)側(cè)鑲有永久強(qiáng)磁鐵，如果在擋板兩端各放一磁鐵，磁鐵為長方體結(jié)構(gòu)，共有六個面，每個面各有一個N極和S極，只有極性不同才會相吸，否則相互排斥，造成擋板與擋板或擋板與底板產(chǎn)生縫隙。另一端內(nèi)側(cè)面鑲有大小相同的扁鐵，扁鐵緊貼內(nèi)側(cè)面，擋板內(nèi)其余空間用水泥和細(xì)沙(混凝土)以2:1比例加水?dāng)噭蚝蠊嗳霌醢鍍?nèi)并不動震動，排去混凝土內(nèi)的空氣，待凝固干燥后在擋板上方用雙面膠將直尺固定，直尺的0位刻度線對準(zhǔn)含有永久磁鐵的模板端，直尺線側(cè)緣與擋板內(nèi)側(cè)緣平齊。

2.2 澆鑄底板的制作

底板由1 cm厚的鐵板裁剪成30 cm×30 cm正方形鐵板成底板；在底 板上用勾刀刻二條相互垂直的細(xì)線，交叉點位于底板近中央處，澆鑄整體擋塊時會在其整體擋塊表面印制整體擋塊十字中心線。由于整體擋塊固定有機(jī)板與治療機(jī)托架插槽之間存在間隙和擋塊重力影響等造成射野中心偏移[2]，印制整體擋塊十字中心線是為其質(zhì)量控制提供一項方便實施的具體措施。為使擋塊托盤水平，在底板下有三個可調(diào)節(jié)水平的螺釘，二個螺釘位于同一底邊兩側(cè)，一個螺釘位于對邊中點附近。

2.3 即照射區(qū)域?qū)嵭哪＞叩闹谱?/h3>

將切割好的適形泡沫塑料(即照射區(qū)域?qū)嵭哪＞叩闹谱鞣椒蓞⒄瘴墨I(xiàn)[3]所做的工作[3])用記號筆在中心十字的延長線與泡沫塑料面分別作4條垂直線，使4條垂直與底板十字重合如圖2所示，并在泡沫塑料之上壓一個方形鉛固定。調(diào)整底角螺絲使其水平，根據(jù)要求在圖形的外周放置模具擋板，使每塊擋板0刻度線的一端與另一塊有刻度線側(cè)緣面相吸，每塊擋板又和底板相吸，磁鐵的作用為易于模板組合并減少結(jié)合處縫隙，模板按要求組合后即可進(jìn)行澆鑄。當(dāng)溶鉛凝固冷卻后，取走模板，最后取出擋塊。

2.4 “專用型”有機(jī)板托盤的制作

由于有機(jī)板托盤與整體擋塊結(jié)合為一體時，隨治療機(jī)架角角度從90o變換為270o時，負(fù)(空)載邊變?yōu)榭?負(fù))載邊，整體擋塊固定有機(jī)板上的“十”字刻線不能與照射野燈光“十”字投影相重合。此時，應(yīng)采用預(yù)先在同樣的機(jī)架、準(zhǔn)直器角度及整擋塊有機(jī)板在承載擋塊情況下進(jìn)行“十”字守位線設(shè)置的“專用型”的固定有機(jī)板的擋塊固定，否則不能使用這種帶有“十”字刻線“通用型”的固定有機(jī)板來固定擋塊[2]。在確保固定有機(jī)板的形狀、尺寸質(zhì)量合格為前提，預(yù)先將有機(jī)板與重量相當(dāng)?shù)你U擋塊用雙面膠粘在一起，插入治療機(jī)托架中，將機(jī)架角度、準(zhǔn)直器轉(zhuǎn)至需要照射的角度，打開射野燈光，將射野開成最大，分別在X軸與Y軸兩端貼上紙膠布并用記號筆作燈光“十”字標(biāo)記，取下有機(jī)板，用勾刀在有機(jī)板上按X、Y軸刻上“十”字線，即制作好“專用型”有機(jī)板。如果將有機(jī)板托盤直接放在底板上，直接將低熔點鉛澆鑄在托盤上，由于有機(jī)板托盤受熱后易產(chǎn)生變形而導(dǎo)致治療機(jī)托架的插槽插拔困難，再則如果在有機(jī)板托盤上進(jìn)行澆鑄會損傷托盤表面，造成劃痕使其透明度下降，致使擺位檢查射野燈光“十”字和托盤上“十”字的重合難以辨別而造成錯覺，給操作帶來不便。

圖2 擋塊澆鑄泡沫模具結(jié)構(gòu)

2.5 鉛模與有機(jī)的組裝

在整體鉛模4個角的端表面貼上少許雙面膠，將“專用型”有機(jī)板托盤上的“十”字刻線與印制在整體鉛模上的“十”字線對準(zhǔn)并粘貼固定后在臺鉆上打孔安裝固定螺絲即可。

3 討論

自2009年7月至2011年4月對212例患者共計424塊適形整體擋塊進(jìn)行了驗證。所有患者均在首次上機(jī)治療前在BJ-6B型加速器上進(jìn)行射野驗證，在加速器上拍攝驗證片之前，先制作一個有坐標(biāo)標(biāo)記的托盤，托盤為有機(jī)透明玻璃，要求托盤插入托架中固定，托盤厚度為10 mm并分別在射束中心軸和離X、Y軸兩側(cè)投影到等中心的距離4 cm處打5個直徑＜0.5 mm的孔并灌注鉛。然后將患者按計劃要求進(jìn)行擺位，擺位完成后插入帶有坐標(biāo)標(biāo)記的托盤，驗證片采用雙藥膜面的普通X線片裝入CAWO型兆伏級暗盒中置于機(jī)架對側(cè)垂直于射線束。為防治圖像在拍攝中畸變；當(dāng)機(jī)架角角度為90o或270o時可采用水平尺檢查暗盒在射束X軸方向是否與射線束垂直，Y軸方向可采用兩把同一型號丁字尺改制成工字尺檢查暗盒是否垂直于射線束，同時保證驗證片的源片距與計劃片的源片距一致，甘肅省腫瘤醫(yī)院放療科通常用的源片距為135 cm[4-5]。采用雙曝光法，即第一次曝光射野大小為40 cm×40 cm，機(jī)器跳數(shù)為5 MU；第二次曝光的射野由插上適形擋塊給定，機(jī)器跳數(shù)為2 MU，完成后沖洗驗證片。

結(jié)果顯示，所有射野擋塊均存在程度不一的制作誤差，其中制作過程所有環(huán)節(jié)均處于較好質(zhì)量等級的組合其制作誤差最小。在424塊擋塊中有347塊中心十字誤差在1 mm以內(nèi)，占81.8%，有60塊擋塊中心十字誤差在1～2 mm，占14.2%，有17塊中心位置≥3 mm，占4%，視為不合格擋塊。如果僅是中心偏差，而射野外緣形狀一致，通過簡單測量和計算偏量，從新調(diào)整擋塊在托盤上組裝位置，不須重新制作擋塊，但需重新拍攝驗證片，否則重新制作擋塊。

4 結(jié)語

制作材料的質(zhì)量(尤其是泡沫塑料的質(zhì)量)、切割設(shè)備的機(jī)械精度、制作人員的技術(shù)水平(尤其是操縱手動切割機(jī)切割泡沫的技術(shù))、治療機(jī)的精度(的質(zhì)量托架固定裝置)及擋塊的重力等是形狀誤差產(chǎn)生的主要原因；制作人員的校驗水平及泡沫模型或擋塊鑄件的定位與固定是否均經(jīng)過治療機(jī)或模擬機(jī)(帶模擬托架)的嚴(yán)格校驗則是位置誤差產(chǎn)生的主要原因，也是目前已開展低熔點鉛擋塊技術(shù)的放射治療機(jī)構(gòu)所普遍遇到的難題[1]。通過在擋塊制作過程中將射野中心“十”字印制在擋塊上，通過專用型托盤上“十”字將擋塊中心“十”字與治療機(jī)中心“十”字重合，可有效地克服位置誤差的難題。并將誤差縮小至臨床允許范圍之內(nèi)。

放療適形擋塊澆鑄模具裝置操作簡單、方便、可靠，解決了現(xiàn)有裝置存在的許多問題，并提高了制作效率與質(zhì)量。

[1]盧杰,鐘寧山,李亦斌,等.低熔點鉛擋塊制作的誤差分析和質(zhì)量控制探討[J].中華放射腫瘤雜志,2000,9(2):118-119.

[2]歐陽水根,魏璽儀,劉志強(qiáng),等.治療機(jī)托架對鼻咽癌整體擋鉛位置的影響及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(4):21-23.

[3]歐陽水根,王小虎,魏璽儀,等.Photoshop在鼻咽癌整體擋鉛中的應(yīng)用[J].醫(yī)療裝備,2009,22(6):7-9.

[4]歐陽水根,王小虎,劉志強(qiáng),等.Photoshop圖像處理軟件在放療中射野驗證的應(yīng)用探討[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2010,19(1):53-55.

[5]歐陽水根,王小虎,劉志強(qiáng),等.Photoshop在射野驗證中的應(yīng)用和治療機(jī)托架對整體擋鉛位置影響的質(zhì)量控制[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2009,26(5):1379-1383.