QUICK-CHECK晨檢儀對(duì)加速器劑量學(xué)參數(shù)的響應(yīng)分析

王 昊，孫光志

（泰州市人民醫(yī)院 放療中心，江蘇 泰州 225300）

隨著放射物理學(xué)、計(jì)算機(jī)影像技術(shù)等多學(xué)科的發(fā)展，精確放療在臨床放射治療中逐漸普及。醫(yī)用加速器的質(zhì)量保證（QA）和質(zhì)量控制（QC），是確保放射治療安全性和準(zhǔn)確性的必要手段[1]。加速器作為精密而復(fù)雜的大型醫(yī)療設(shè)備，影響其劑量系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素較多，因此加速器的中心軸劑量輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)是放療質(zhì)控的重要環(huán)節(jié)[2]，對(duì)精確放療的實(shí)施有著至關(guān)重要的影響作用。醫(yī)用電子直線加速器的晨檢是監(jiān)測(cè)設(shè)備穩(wěn)定性的重要項(xiàng)目[3]，加速器的劑量學(xué)參數(shù)包括中心軸輸出劑量、射野平坦度、射野對(duì)稱性、射線質(zhì)因子等均屬于晨檢項(xiàng)目范圍。上述項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，均在每天開機(jī)后，病人接受放療之前進(jìn)行，通過(guò)水箱、電離室等設(shè)備固然可以實(shí)現(xiàn)，但步驟繁瑣，需要投入較大的人力物力且耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，必然導(dǎo)致病人等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)及影響科室放療工作的安排。我院采用PTW公司的QUICK-CHECK晨檢儀，對(duì)醫(yī)用加速器上述劑量學(xué)參數(shù)進(jìn)行每日監(jiān)測(cè)，操作簡(jiǎn)便[4,5]，大大縮短質(zhì)控時(shí)間。

1 材料與方法

1.1 材料設(shè)備PTW公司QUICK-CHECK晨檢儀；瓦里安Trilogy醫(yī)用電子直線加速器；PTWUNIDOSE輻射劑量?jī)x；PTW-TW30013 0.6cc指型電離室、PTW Roos平板電離室，STANDARD IMAGING一維水箱。

1.2 原理及方法對(duì)于電子直線加速器日常工作中常用參數(shù)，根據(jù)我國(guó)關(guān)于醫(yī)用電子直線加速器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19046-2013《醫(yī)用電子加速器驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)和周期檢驗(yàn)規(guī)程》要求[6]，加速器的射線劑量偏差的判定標(biāo)準(zhǔn)為≤3%，射野的平坦度判定標(biāo)準(zhǔn)為≤6%，射野的對(duì)稱性判定標(biāo)準(zhǔn)為≤3%，射線質(zhì)因子判定標(biāo)準(zhǔn)為≤2%，我院QUICK-CHECK晨檢儀的測(cè)量參考數(shù)據(jù)設(shè)置以上述要求為準(zhǔn)。

利用PTW-UNIDOSE輻射劑量?jī)x，PTWTW30013 0.6cc指型電離室、PTW Roos平板電離室，以及STANDARD IMAGING一維水箱等設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦里安Trilogy醫(yī)用電子直線加速器進(jìn)行絕對(duì)劑量的檢測(cè)，一般每周一次。上述檢測(cè)設(shè)備每年均送往江蘇省計(jì)量院進(jìn)行校準(zhǔn)，本文所涉及到的劑量?jī)x最新校準(zhǔn)系數(shù)為1.046。每周通過(guò)劑量?jī)x、電離室和水箱等設(shè)備對(duì)瓦里安Trilogy各出束能量的檢測(cè)，可以通過(guò)計(jì)算得到絕對(duì)劑量數(shù)值，以此判斷加速器的工作狀態(tài)是否正常，以便及時(shí)調(diào)試。為保證晨檢儀的準(zhǔn)確性，針對(duì)各電離室及劑量?jī)x經(jīng)過(guò)江蘇省計(jì)量院校準(zhǔn)、江蘇省疾控中心加速器性能檢測(cè)以及加速器廠家的維護(hù)保養(yǎng)結(jié)束后的首次數(shù)據(jù)采集，科室人員都會(huì)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的歸一化處理，作為下一階段檢測(cè)的對(duì)比數(shù)據(jù)。

利用PTW公司的QUICK-CHECK晨檢儀，每天對(duì)瓦里安Trilogy加速器劑量學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，包括中心軸輸出劑量、射野平坦度，射野對(duì)稱性，射線質(zhì)因子等。上述參數(shù)可通過(guò)晨檢儀連接電腦導(dǎo)出，進(jìn)行分?jǐn)?shù)處理。選取2020年3月至2020年6月這一時(shí)間段的晨檢數(shù)據(jù)，對(duì)晨檢儀性能以及加速器的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

2 結(jié)果

在2020年3月至2020年6月期間，針對(duì)6 MV和15 MV的X射線以及6 MeV、9 MeV、12 MeV和15 MeV電子線，利用晨檢儀獲得的中心軸劑量數(shù)據(jù)如圖1～6所示。

圖1 6MV中心軸劑量

圖2 15MV中心軸劑量

圖4 9MeV中心軸劑量

圖5 12MeV中心軸劑量

在上述時(shí)間段內(nèi)，利用晨檢儀檢測(cè)得到的加速器各劑量學(xué)參數(shù)如圖7～10所示。

圖7 加速器對(duì)稱性GT方向

圖8 加速器對(duì)稱性LR方向

圖9 加速器平坦度

3 結(jié)果分析

根據(jù)GB/T 19046-2013醫(yī)用電子加速器驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)和周期檢驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，上述參數(shù)周期性檢測(cè)是半年或者維修后，而本文所涉及的測(cè)量數(shù)據(jù)是在加速器設(shè)備經(jīng)過(guò)廠家維修保養(yǎng)后的三個(gè)月內(nèi)，因此維修后晨檢儀初次采集的數(shù)據(jù)與晨檢數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化比較，具有較高的準(zhǔn)確性。為保證加速器運(yùn)行穩(wěn)定、準(zhǔn)確，科室每周通過(guò)輻射劑量?jī)x、指型電離室、平板電離室，以及水箱等設(shè)備對(duì)絕對(duì)劑量進(jìn)行檢測(cè)并調(diào)試；并且科室每月利用Map CHECK1175平板，通過(guò)0°、90°、180°、270°多角度方式對(duì)上述劑量學(xué)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證檢測(cè)，均表明加速器狀態(tài)穩(wěn)定。

由圖1～圖6所示，晨檢儀的中心軸劑量數(shù)值波動(dòng)均在國(guó)標(biāo)規(guī)定的±3%范圍以內(nèi)。晨檢儀數(shù)據(jù)中加速器各種射線中心軸劑量變化范圍以及最大差值、平均差值如表1所示，其中6MV射線變化范圍和平均差值最小，最大差值為1.43%，平均差值為0.31%；12MeV變化范圍最大，最大差值為2.9%，而6MeV的平均差值最大為1.04%；射線反映出加速器治療常用的X射線相比電子線更加穩(wěn)定，中心軸劑量變化范圍更小。因此在這一期間內(nèi)，加速器的中心軸劑量變化范圍較小，為放療病人的精確治療提供了可靠保障，同時(shí)晨檢儀的工作性能穩(wěn)定，為日常正確判斷加速器的工作狀態(tài)提供可靠依據(jù)。

圖6 15MeV中心軸劑量

表1 晨檢儀中心軸劑量變化范圍

利用晨檢儀對(duì)加速器定期檢測(cè)得到的各劑量學(xué)參數(shù)如圖7～圖10所示，總結(jié)各參數(shù)變化范圍如表2所示。由此可以看出，在本次研究期間加速器射野對(duì)稱性（GT和LR）、平坦度、射線質(zhì)因子等指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)稱性、平坦度誤差在±3%以內(nèi)，射線質(zhì)因子誤差在2%內(nèi)。上述參數(shù)是加速器工作狀態(tài)的重要體現(xiàn)，直接影響到患者最終的放療效果。對(duì)表2中數(shù)據(jù)整體而言，相比中心軸劑量變化范圍較大，各參數(shù)受晨檢儀擺位時(shí)的狀態(tài)影響較大，例如當(dāng)治療床板不平整或者射野邊框未完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)容易出現(xiàn)偏差。因此，放療技術(shù)員在晨檢過(guò)程中，應(yīng)時(shí)刻注意晨檢儀的擺位準(zhǔn)確性，防止因擺位失誤得到無(wú)效數(shù)據(jù)，對(duì)加速器的工作狀態(tài)產(chǎn)生誤判，影響病人的正常治療。

圖10 加速器射線質(zhì)因子

表2 其他參數(shù)變化范圍

4 討論

本文利用QUICK-CHECK晨檢儀及電離室、劑量?jī)x、水箱等設(shè)備，對(duì)瓦里安Trilogy醫(yī)用電子直線加速器的中心軸劑量進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比，同時(shí)利用晨檢儀獲取平坦度、對(duì)稱性、射線質(zhì)因子等加速器劑量學(xué)參數(shù)并進(jìn)行穩(wěn)定性分析。中心軸劑量是影響放射治療精確性的重要指標(biāo)，晨檢和周檢都是目前可采用的測(cè)量方式。通過(guò)兩者的數(shù)據(jù)分析，QUICK-CHECK晨檢儀，性能穩(wěn)定，可以較為準(zhǔn)確反映出加速器的工作狀態(tài)。因此，相比繁瑣耗時(shí)的周檢，晨檢儀可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速的加速器每日檢測(cè)。通過(guò)晨檢儀獲取的平坦度、對(duì)稱性、射線質(zhì)因子等加速器劑量學(xué)參數(shù)，受擺位、床板平整度以及加速器的工作狀態(tài)等因素影響，有所波動(dòng)，但均控制在國(guó)標(biāo)范圍以內(nèi)，表明本次研究期間，加速器輸出穩(wěn)定，未出現(xiàn)較大的設(shè)備故障。

精確放療的目的是盡可能實(shí)現(xiàn)腫瘤的高劑量照射、同時(shí)保護(hù)周圍正常組織和器官，而晨檢與周檢是加速器質(zhì)控的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)施精確放療的有力保障[7]。QUICK-CHECK晨檢儀性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，是加速器晨檢的有效實(shí)現(xiàn)方式，在臨床放射治療中節(jié)約人力物力，減少病人的等待時(shí)間。在實(shí)際工作中，晨檢儀和周檢所得數(shù)據(jù)應(yīng)定期進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)周檢操作確認(rèn)無(wú)誤后，可對(duì)晨檢儀進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋和歸一化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)晨檢儀參數(shù)的校準(zhǔn)。在晨檢儀使用過(guò)程中出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行周檢項(xiàng)目的檢測(cè)驗(yàn)證，再?zèng)Q定是否進(jìn)行機(jī)器保修或者重新采集校準(zhǔn)晨檢儀數(shù)據(jù)，以防止因晨檢儀的操作失誤而導(dǎo)致放療事故的產(chǎn)生。