放射治療CT模擬定位機的質(zhì)量控制方案和實施的研究

蘭慧，曾鵬濤，黃國福

新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院血液放療科，新疆 烏魯木齊 830011

目前，精準放療已成為現(xiàn)代放射治療發(fā)展的必然趨勢，CT模擬定位機在放射治療中被廣泛應(yīng)用，為放療計劃設(shè)計提供了多方面的內(nèi)容，包括患者的腫瘤位置、正常組織與危及器官位置的影像解剖信息，為治療計劃系統(tǒng)提供劑量計算的輸入和輸出[1]。而其固有的機械性能和圖像質(zhì)量所引起的誤差有可能作為系統(tǒng)誤差，持續(xù)存在于患者的整個放射治療過程，對患者的轉(zhuǎn)歸和預(yù)后造成不可逆的損害，因此，CT模擬定位機質(zhì)量控制工作在保證患者治療效果與輻射安全方面具有重要的意義。但許多基層醫(yī)療機構(gòu)對該設(shè)備質(zhì)量控制并未引起足夠的重視[2]。國家雖然發(fā)布了《X射線計算機體層攝影裝置質(zhì)量控制檢測規(guī)范》（GB 17589-2011）[3]等一系列文件，但發(fā)行時間久遠，很多指標已經(jīng)不再適用，并且也不是專門針對CT模擬定位機的檢測指標，目前能夠完整參考的僅有國內(nèi)指南文件《CT模擬機質(zhì)量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）。為此，本研究對CT模擬機的質(zhì)量控制檢測技術(shù)與實施方案進行實施并研究，探索適合新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院CT模擬設(shè)備的質(zhì)量控制檢測方案。

1 CT模擬機質(zhì)量控制檢測方案

1.1 檢測標準及項目

①檢測標準：檢測所依據(jù)的主要國家標準為《X射線計算機體層攝影裝置質(zhì)量控制檢測規(guī)范》（GB 17589-2011）。參考國際文件為美國物理師協(xié)會（AAPM）TG179、TG39和TG53報告。國內(nèi)行業(yè)標準文件為《醫(yī)用X射線診斷設(shè)備質(zhì)量控制檢測規(guī)范》（WS 76-2020）[4]，以及《醫(yī)用診斷螺旋計算機斷層攝影裝置（CT）放射治療模擬定位X射線輻射源檢定規(guī)程》（JJG 1179-2021）[5]。國內(nèi)指南文件《CT模擬機質(zhì)量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）。

②檢測項目：硬件性能包括機架內(nèi)激光燈、外激光燈、定位床、機架。軟件性能包括CT值精度、均勻性、圖像噪聲、CT值線性、空間完整性、高對比度分辨率、低對比度分辨率、重建層厚、CT值-電子密度曲線。見表1。

表1 檢測項目表

1.2 檢測設(shè)備及工具

本研究受檢的設(shè)備為通用電氣公司（general electric company,GE）的Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機，該設(shè)備采用了超高端寶石CT的核心技術(shù)——寶石ASiR2.0平臺[6]。本研究過程中的檢測工具主要有美國The Phantom Laboratory制造的CT性能體膜Catphon 604、Civco-MTTG66激光質(zhì)控模體及隨機配套質(zhì)控模體等。其 中，性 能 體 膜Catphon 604包 含CTP732、CTP730、CTP729共3個模塊，CTP732用于檢測定位光精度、層厚、高對比度分辨率、空間分辨力、密度分辨力，CTP730用于低對比度分辨率、CTP729用于均勻性、噪聲、水的CT值[7]。

1.3 檢測流程

①檢測條件：設(shè)置管電壓為120 kV，掃描16層管電流為165 mA，掃描8層管電流為180 mA，掃描時間為1.0 s，使用軸向掃描模塊，用以測量CT模擬機分辨率、對比度、噪聲、均勻性等。設(shè)置管電壓為120 kV，管電流為310 mA，掃描時間為1 s，軸向掃描模式用以測量層厚[8]。

②檢測方法：利用《CT模擬機質(zhì)量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）的相關(guān)檢測方法，對Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機進行為期12個月的檢測，每一個月檢測一次，收集檢測數(shù)據(jù)。以“間隔時間一月”為自變量，分析各項目的數(shù)據(jù)變化，從而制訂該適合本院設(shè)備相對合理的各檢測項目檢測周期及評價標準。

2 結(jié)果

根據(jù)檢測方案，實際檢測結(jié)果為所有檢測項目均在國家允許誤差之內(nèi)。其中內(nèi)外激光燈的共面性檢測和掃描機架的傾斜精度檢測，采用的是肉眼觀察，其數(shù)據(jù)變化微乎其微，結(jié)果均在標準值允許范圍內(nèi)。

在進行床縱向及升降移動到位精度檢測時發(fā)現(xiàn)，定位床的升降移動并不是線性的，而是非線性的，見表2。因此該項檢測選用區(qū)間定位常用區(qū)間定位床示數(shù)24～174 mm，床的運動檢測誤差為±1 mm，見圖1。

表2 床面垂直升降初始數(shù)據(jù)（mm）

圖1 床面的移位精度

3 討論

3.1 定位檢測項目應(yīng)優(yōu)先于其他檢測項目

目前國內(nèi)對模擬定位CT設(shè)備的檢測還沒有相關(guān)的國家標準，但依據(jù)相關(guān)的行業(yè)規(guī)范，仍能起到指導(dǎo)作用[9]。模擬定位CT其測試結(jié)果的評價要充分考慮放射治療臨床使用的要求，其定位檢測項目應(yīng)優(yōu)先于其他檢測項目，包括定位激光燈的準確性、床面移動精度、機架傾斜角的精度等硬件檢測[10]。此類檢測結(jié)果將直接影響患者皮膚標記的定位準確、患者從模擬定位CT到直線加速器定位的可重復(fù)性、靶區(qū)及危及器官勾畫定位的準確性、放射治療中射線的照射野位置準確性等[11]。在本研究過程中針對定位準確性發(fā)現(xiàn)，定位床在移動過程中并不是線性誤差，無法客觀真實地反映設(shè)備定位精準度。

3.2 CT值的準確性檢測在圖像質(zhì)量控制中應(yīng)視為重點

在臨床應(yīng)用中，放射治療所使用射線的主要相互作用是康普頓效應(yīng)[12]，后期放射治療計劃的劑量計算也主要依賴于不同組織CT值到組織的相對電子密度的轉(zhuǎn)換。且在測量過程中，不同的掃描條件、部位，甚至不同廠家生產(chǎn)的床板密度都會對CT值-相對電子密度轉(zhuǎn)換產(chǎn)生影響[13]。為了保證后期放射治療的效果，需要生產(chǎn)廠家和使用方在驗收設(shè)備時應(yīng)考慮到該項目高度準確性的重要性。

3.3 模擬定位CT設(shè)備使用流程規(guī)范的重要性

在該項研究數(shù)據(jù)收集的過程中發(fā)現(xiàn)，不同的操作員在使用設(shè)備時會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)結(jié)果，主要原因是檢測過程中使用的實際操作方法不同，造成設(shè)備的正確性及人為誤差在基層醫(yī)院使用過程中，必須加強重視該設(shè)備的質(zhì)量控制及規(guī)范使用流程，對操作員要加強相關(guān)培訓(xùn)，在意識形態(tài)領(lǐng)域上要建立警惕性和嚴謹態(tài)度，以提高患者的治療效果。

本文對通用電氣公司（general electric company,GE）的Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機各項指標進行連續(xù)12個月的追蹤檢測，對其質(zhì)量保證檢測項目與實際檢測實施方案進行了研究，測試結(jié)果均滿足臨床要求，探索并確定了適合自身醫(yī)院CT模擬設(shè)備的質(zhì)量控制檢測方案，同時填補了國內(nèi)模擬定位CT設(shè)備質(zhì)量控制的不足。模擬定位CT是基礎(chǔ)也是重點，必須定期做好相關(guān)的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證，對該設(shè)備進行全面檢測是一項復(fù)雜的工作，在檢測標準的設(shè)定上需要多方合作及研究，而對于實際使用方基層醫(yī)院來說，技師、物理師、工程師應(yīng)正確掌握相關(guān)檢測方法和設(shè)備使用規(guī)范。