常規(guī)放療模擬機的日常質(zhì)控目標(biāo)和校準(zhǔn)方法

夏小林，林世寅，劉 瑋，黎文玲

常規(guī)放療模擬機的日常質(zhì)控目標(biāo)和校準(zhǔn)方法

夏小林，林世寅，劉 瑋，黎文玲

目的：探討常規(guī)放療模擬定位機的質(zhì)量保證（quality assurance，QA）和質(zhì)量控制（quality control，QC）的主要內(nèi)容及檢測方法，以保證臨床放療定位的穩(wěn)定性，提高治療實施的準(zhǔn)確性和精度。方法：從常規(guī)模擬定位機的機械等中心調(diào)整、輻射野光野的指示校準(zhǔn)、光距尺的檢驗和校準(zhǔn)、激光定位燈的調(diào)整以及輻射防護與設(shè)備安全連鎖等方面分析確認(rèn)QA和QC的主要內(nèi)容和檢測方法。結(jié)果：得出了日常放射治療工作中常規(guī)模擬定位機必須予以實施的QA和QC的主要內(nèi)容以及檢測方法。結(jié)論：依據(jù)常規(guī)模擬機日常的QA和QC的主要內(nèi)容及檢測方法，制定了適合本單位實際情況的QA和QC檢測規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，從根本上保證了放射治療定位的精度，同時對各級放射治療單位常規(guī)模擬機質(zhì)量保證體系的建立具有現(xiàn)實指導(dǎo)作用。

模擬定位機；質(zhì)控；校準(zhǔn)

0 引言

模擬機作為一種常規(guī)模擬放射治療設(shè)備，以X線管焦點為輻射源替代放射治療機的輻射源，模擬各種治療機在放射治療時的各種幾何條件，通過醫(yī)用影像系統(tǒng)，觀察腫瘤在治療時所需的射野形狀、靶區(qū)中心及降低重要器官吸收劑量所需的機架角度。通過模擬各種運動方式以確定準(zhǔn)直器角度，界定射野大小及輻射源到體表的距離、影像接受表面到等中心的距離、輻射源到等中心的距離，為放射治療醫(yī)生提供患者放射治療計劃所需的各種必需數(shù)據(jù)，確定放射治療過程中被照射的病灶部位和治療輻射野的位置﹑尺寸[1]。在治療前對治療計劃進行驗證，確保治療計劃的可行性，是提高定位精度﹑保證放射治療質(zhì)量的重要手段。其在計劃設(shè)計中主要的功能有：（1）靶區(qū)及重要器官的定位；（2）確定靶區(qū)及危及器官的運動范圍；（3）檢查治療計劃中設(shè)計的輻射野是否正確；（4）檢查輻射野擋塊的形狀及位置[2]。

1 機械等中心的質(zhì)控目標(biāo)和校準(zhǔn)方法

常規(guī)模擬放射治療設(shè)備機械部分采用了等中心設(shè)計原理，使準(zhǔn)直器、大機架、治療床的旋轉(zhuǎn)中心軸相交于一點。換言之，只要將放療靶區(qū)的中心位置置于3軸的交點上，對于靶區(qū)而言，機架的旋轉(zhuǎn)角度、治療床公轉(zhuǎn)的角度和準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)的角度可以任意組合從不同角度入射，既不會影響腫瘤的治愈率，又可以避免單一角度入射對同一部位的正常組織帶來的損傷[3]。光野指示的機械等中心表征了射束的治療中心，故對其精度的質(zhì)控便顯得尤為重要。按照AAPM TG40號報告[4]的規(guī)定，各機械部分等中心精度的質(zhì)控目標(biāo)為2 mm（直徑）。

1.1 準(zhǔn)直器自轉(zhuǎn)等中心的校準(zhǔn)

在調(diào)試前先檢查十字線是否有松動，如有松動，校準(zhǔn)前務(wù)必拉緊相應(yīng)的線。將源軸距（source-toaxis distance，SAD）設(shè)置為100 cm，治療床床面升至等中心的位置，打開射野燈并在床面平鋪的上面記錄十字線的交叉投影點，然后旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直器，在白紙上記錄十字線的投影位置，3點所構(gòu)成一個半圓的圓心即為十字線投影的正確位置。如果該點與標(biāo)記參考點之間的距離大于2 mm，調(diào)整鏡片或野燈燈座位置，使距離縮小一半。重復(fù)上述過程直至滿足等中心的質(zhì)控目標(biāo)。

1.2 機架等中心的校準(zhǔn)

在治療床床面上放置一指針作為參考，指針伸出床面的前端，將機架置于0°，SAD設(shè)定為100 cm，調(diào)整床面的高度并使得參考指針的針尖處于等中心高度；打開射野燈，把指針的尖端與光野的中心對齊，將機架旋至90°，檢查指針的尖端與光野中心的重合度，調(diào)整床的高度使其重合；然后，再將機架旋至270°，檢查指針的尖端與光野中心的重合情況。如重合，則合格；如不重合，則將床面高度調(diào)到其不重合距離的一半，再調(diào)整準(zhǔn)直器使光野的中心與指針的尖端重合，旋轉(zhuǎn)機架至90°，檢查指針尖端與光野中心的重合情況。如重合，則合格；如不重合，重復(fù)上述過程直至合格為止[5-6]。此時，指針尖端的高度即為SAD=100 cm時的高度。打開測距燈，將測距燈100 cm距離處的投影線對準(zhǔn)指針的尖端，調(diào)整好測距燈。

1.3 機架升降時中心的校準(zhǔn)

首先，將機架旋轉(zhuǎn)臂至0°位置，在床面上平放一白紙，上下位置移動機架，打開光野燈，在紙上分別記錄SAD=120 cm和80 cm時十字線的交叉投影點；其次，觀察兩投影點偏離距離，若前后偏離大于2 mm，則松開支臂與升降滑塊連接螺釘，必要時加調(diào)整墊片調(diào)整，直至兩投影點前后距離偏離小于2 mm為止；第三，若左右偏離大于2 mm，則檢測導(dǎo)軌安裝是否垂直。

1.4 治療床公轉(zhuǎn)等中心的校準(zhǔn)

將治療床床面升至等中心高度，把一張坐標(biāo)紙固定在床面上，使機架處于0°，打開射野燈，旋轉(zhuǎn)治療床，在坐標(biāo)紙上記下0、90、180、270、360°十字投影在坐標(biāo)紙上的位置，觀察這4點組成圓的半徑是否小于2 mm。如大于2 mm，則通過調(diào)整公轉(zhuǎn)床的底座使得圓心點與十字線的中心投影點重合，重復(fù)以上過程直至符合要求為止。

1.5 治療床升降垂直度的校準(zhǔn)

治療床升降垂直度的校準(zhǔn)采用的是十字投影法：在床面位于等中心高度時將一張坐標(biāo)紙固定在床面上，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出十字線投影的位置，升降治療床，高度改變20 cm檢查十字投影偏離的距離，要求小于2 mm；否則，應(yīng)通過調(diào)節(jié)床體與公轉(zhuǎn)底座間墊片的高度，使床升降垂直度符合要求。

2 輻射野的光野指示的質(zhì)控

校準(zhǔn)輻射野的光野數(shù)顯指示器必須以可見光的方式在入射面上指示所需界定輻射野，而且需要在SAD=100 cm和輻射源到測量平面1.5 SAD處沿每一主軸，任一界定光野的邊與對應(yīng)的界定輻射野的邊之間的最大距離[7]。首先，需要質(zhì)控的數(shù)顯位置在SAD=100 cm處：（1）對于≤20 cm×20 cm的輻射野，兩者誤差不得＞1 mm；（2）對于＞20 cm×20 cm的輻射野，數(shù)顯的誤差不得大于界定輻射野尺寸的0.5%。其次，需要校準(zhǔn)的位置是在1.5 SAD處：（1）對于≤20 cm×20 cm的界定輻射野，誤差不得＞2 mm；（2）對于＞20 cm×20 cm的界定輻射野，光野數(shù)顯的誤差不得大于界定輻射野尺寸±1%。最后，需要質(zhì)控的是在SAD=100 cm和輻射源到測量平面1.5 SAD處，光野中心與界定輻射束軸之間的最大距離：（1）在SAD=100 cm處不得超過1 mm；（2）在1.5 SAD處不得大于2 mm。如果在質(zhì)控過程中發(fā)現(xiàn)有與質(zhì)控目標(biāo)存在偏差的指標(biāo)，則必須在相應(yīng)的SAD處以坐標(biāo)紙為依據(jù)，進入到模擬機配置的相應(yīng)的調(diào)整程序進行光野數(shù)顯的反復(fù)修正配準(zhǔn)，直至滿足所有的質(zhì)控目標(biāo)。

3 光距尺的檢驗和校準(zhǔn)方法

根據(jù)AAPM TG40號報告規(guī)定，常規(guī)模擬機光距尺的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)為誤差在2mm以內(nèi)，具體校準(zhǔn)方法為：

（1）打開射野燈和測距燈，仔細(xì)觀察光距尺的刻度線是否與十字線的投影平行，若不平行，轉(zhuǎn)動鏡筒調(diào)整。

（2）在調(diào)整好光距尺平行度的前提下將治療床面升至等中心高度，并把一張白紙置于準(zhǔn)直器的正下方，將SAD設(shè)為80 cm。

（3）打開射野燈、測距燈（此時等中心已調(diào)好），調(diào)整測距燈的角度和上下距離，使得80 cm的刻度線與十字線的投影重合，升降SAD至100 cm，調(diào)整測距燈使其100 cm的刻度線與十字線的投影重合。同時，可以參照以上步驟檢查各刻度的準(zhǔn)確度，如果超過標(biāo)準(zhǔn)，則繼續(xù)調(diào)整測距燈，待調(diào)整合格后鎖定。

需要注意的是，當(dāng)我們在更換燈泡時盡量不要去拆卸其燈座，只需原位更換燈泡即可，以免影響測距燈刻度的準(zhǔn)確度。如果在更換燈泡后發(fā)現(xiàn)投影刻度明顯模糊時，可以通過調(diào)節(jié)鏡筒前端的聚焦透鏡使得圖像投影清晰。

4 激光燈的質(zhì)量保證

激光定位燈的使用是放射治療擺位操作的重要內(nèi)容，其質(zhì)量保證和質(zhì)量控制十分重要。常用的放射治療的定位激光燈是由5個激光光源構(gòu)成，它們都是線狀光源，其中3個線光源取向是鉛錘的，2個線光源在空間取向是水平的。5個光源在空間形成3個鉛錘平面，2個水平平面。模擬機兩側(cè)的激光燈每側(cè)有2個光源，對側(cè)的激光燈只有1個光源，機器左右兩側(cè)的光平面水平與水平、鉛錘與鉛錘平面重合，水平與鉛錘光平面的相交線通常被稱為水平激光線。

檢測方法是讓兩側(cè)的激光十字交叉投影到紙上，不應(yīng)該在紙上看到有2個十字出現(xiàn)，而且沿著投影的方向移動紙片，投影始終只有一個十字，同時回到等中心點，可以看到前指針尖正好指在十字交叉中心。另一種替代的方法是：轉(zhuǎn)動機架角為90和270°，觀察光野中心的投影是否與兩側(cè)激光燈交叉點重合。該方法的前提是機架角0°時射線束中心軸為鉛錘的。激光燈常規(guī)的質(zhì)量保證是記錄等中心點處十字交叉與等中心點間的距離，一般不要超過1 mm；另外，在記錄等中心點旁開30 cm處左右側(cè)十字中心分開距離時也要求不要超過1 mm。還有一種檢查方法是：把紙片沿著鉛錘的激光線上下移動，觀察左右的鉛錘激光線是否始終重合，再把紙片沿水平激光線移動，觀察水平線是否只有一個投影，始終重合；對于對側(cè)激光線投影的檢查，可以把準(zhǔn)直器的開口調(diào)成一條狹縫，使準(zhǔn)直器轉(zhuǎn)角為90°，檢查此激光投影是否過等中心點，并且使床面上的投影正好處于照射野狹縫的正中并與野邊平行。

5 安全防護裝置的質(zhì)量保證

（1）定期測試影像增強器和準(zhǔn)直器的防碰撞功能是否處于正常狀態(tài)。模擬機在影像增強器的上方和準(zhǔn)直器的下方均安裝有防碰裝置，防止機架旋轉(zhuǎn)時準(zhǔn)直器擠壓患者以及影像增強器和床面的碰撞。當(dāng)防碰裝置啟動時，要求終止機架的旋轉(zhuǎn)運動，同時影像也只能上升，床面只能下降，準(zhǔn)直器必須終止其自身的所有運動，以免對患者和設(shè)備造成損傷[8]。

（2）當(dāng)機架角和SAD自動設(shè)置前，要仔細(xì)檢查治療床、準(zhǔn)直器、影像增強器以及所有的運動部件，確保不發(fā)生碰撞，即使在設(shè)置完成設(shè)備運行的過程中，也要仔細(xì)觀察各運動部件所到達的位置，緊急時按停止按鈕。

（3）定期測試急停開關(guān)和急停線路是否處于正常狀態(tài)。設(shè)備在治療床和控制臺分別安裝了急停開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時按下任一急停開關(guān)，機器就會終止所有運動。另外，當(dāng)按下急停開關(guān)之后如果機器繼續(xù)運動或能聽到驅(qū)動電動機的聲音，則說明急停線路沒有起作用，并且也說明需要急停開關(guān)來消除的這些情況依然存在，這時應(yīng)立即停機或斷開斷路器，并及時通知相關(guān)工程人員對急停線路部分重新進行評估和質(zhì)控。

6 結(jié)語

腫瘤放射治療的臨床目的，不論是根治還是姑息性放療，均在于給予腫瘤靶區(qū)足夠且精確的治療劑量且同時保證周圍正常組織和器官受照量最小，以提高腫瘤的局部控制率，減少正常組織的并發(fā)癥[9]。要從根本上實現(xiàn)這個目標(biāo)，除了對整個放療計劃的精心設(shè)計外，更重要的是在日常工作中必須定期對所有放療設(shè)備進行質(zhì)量保證和質(zhì)量控制，以保證精確的計劃能準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行到患者所需治療的靶區(qū)。普通的模擬定位機與醫(yī)用直線加速器同是放射治療的重要組成部分，它涉及放射治療過程的幾個至關(guān)重要的步驟，雖然這些步驟與實際的放射治療照射并不直接相關(guān)，但由于它涉及靶區(qū)位置的確定、治療計劃的制訂以及照射劑量的空間準(zhǔn)確性等問題，因此是非常重要的。故必須嚴(yán)格按照直線加速器的要求對其進行定期的機械以及物理性能的檢測與校準(zhǔn)，進而為放療質(zhì)量控制提供堅實的設(shè)備基礎(chǔ)。值得注意的是，多數(shù)模擬機的焦軸距是連續(xù)可調(diào)的，必須針對本單位所有治療機不同等中心距離分別進行校準(zhǔn)和質(zhì)控。

[1]徐向英，曲雅勤.腫瘤放射治療學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：20.

[2]胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)[M].北京：原子能出版社，1999：427-430.

[3]顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京：科學(xué)出版社，2003：341-342.

[4]AAPM TG40.Comprehensive QA for radiation oncology[J].Medical Physics，1994，214：581-618.

[5]張春光，岑和慶，祁振宇，等.常規(guī)模擬定位機的日常質(zhì)量保證和質(zhì)量控制[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2004，1（1）：29-31.

[6]梁少華，鄧小武，陳劍藝，等.常規(guī)模擬定位機質(zhì)量控制檢驗結(jié)果分析[J].中國腫瘤，2004，13（9）：551-552.

[7]張玉林.醫(yī)用直線加速器的質(zhì)量控制及調(diào)試方法[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34（2）：139.

[8]胡杰，陶建民，孫光榮，等.放射治療模擬機的質(zhì)量保證[J].中國醫(yī)療器械雜志，2008，32（3）：231-233.

[9]殷蔚伯，余子豪，徐國鎮(zhèn).腫瘤放射治療學(xué)[M].北京：中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社，2008：205-207.

（收稿：2014-04-10 修回：2014-08-27）

（欄目責(zé)任編校：李 影）

Routine quality control and calibration of conventional radiotherapy simulator

XIA Xiao-lin1,LIN Shi-yin1,LIU Wei2,LI Wen-ling1
（1.Department of Tumor,People's Hospital of Yunfu,Yunfu 527300,Guangdong Province,China; 2.Operating Room,People's Hospital of Yunfu,Yunfu 527300,Guangdong Province,China）

To explore the contents and methods for the quality assurance(QA)and quality control(QC)of the conventional radiotherapy simulator,so as to promote the positioning stability,accuracy and precision of radiotherapy positioning.The QA and QC of the simulator were analyzed from the aspects of mechanical isocenter adjustment, calibration of radiation filed and light field,verification and calibration of optical distance indicator,adjustment of laser marking light,radiation protection,equipment safety and etc.The contents and methods were determined for the QA and QC of the conventional radiotherapy simulator.The regulations and standards are made for the QA and QC of the simulator to improve the positioning precision of radiotherapy,which are of great significance for establishing QA system of the conventional radiotherapy simulators in levels of radiotherapy facilities.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（12）：84-86]

simulated positioner;quality control;calibration

R318.6；TH774

A

1003-8868（2014）12-0084-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.12.084

夏小林（1979—），男，副主任，主要從事放射物理以及醫(yī)療器械維修方面的研究工作，E-mail：31657041@qq.com。

527300廣東云浮，云浮市人民醫(yī)院腫瘤科（夏小林，林世寅，黎文玲），手術(shù)室（劉 瑋）