MC-Ⅲ型多點晨檢儀在直線加速器日常質(zhì)量保證中的使用

陳善鳳，梁少杰，葉銘蘭，黃家滿，譚俊昌

肇慶市第二人民醫(yī)院 （廣東肇慶 526300）

放射治療是目前臨床治療惡性腫瘤的3 大主要手段之一。醫(yī)用電子直線加速器是當今應(yīng)用較為廣泛的放療設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系整個放射治療的成敗[1]。為保證放射治療劑量的精確投射和安全實施，必須對直線加速器的性能參數(shù)進行質(zhì)量控制（quality assurance，QA），使其質(zhì)量得到保證。加速器的日常質(zhì)量檢測主要用于檢測設(shè)備的穩(wěn)定性，以確保設(shè)備的精度與治療準確度，提高療效。通常的日檢項目中涉及的技術(shù)參數(shù)包括劑量輸出穩(wěn)定性、射野對稱性、射野平坦度、光射野一致性等。傳統(tǒng)的檢測儀器包括膠片、電離室、二維平板探測器、三維掃描水箱等[2-4]，檢測過程較為煩瑣，操作復(fù)雜且缺乏系統(tǒng)分析，難以在日常放療前短時間內(nèi)實施。近年來，晨檢儀作為日常檢測直線加速器基本劑量學(xué)參數(shù)的質(zhì)控設(shè)備得到廣泛應(yīng)用[5-8]，但有些晨檢儀每次測量及分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)時均需與計算機連接；有些晨檢儀針對不同的射線需要不同的測量平面，操作較為煩瑣[9]。為簡化晨檢流程，我院購進了MORNING CHECK III 多點晨檢儀（廣州瑞多思醫(yī)療科技有限公司），其操作方便簡單，能夠?qū)崟r顯示監(jiān)測結(jié)果，直觀快捷，可測量劑量穩(wěn)定性、光射野一致性、對稱性、平坦度等，滿足晨檢項目的需求?，F(xiàn)對該晨檢儀2021 年內(nèi)射野為10 cm×10 cm 條件下6 MV 射線所錄晨檢數(shù)據(jù)進行回顧性分析。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備特點與工作原理

MC-III 型多點晨檢儀是一款以電離室為探測器的直線加速器QA 檢查設(shè)備，由機載顯示觸摸平板和檢測主板組成。探測主板上有29 個電離室探測器，可檢測加速器中心點劑量、能量、平坦度、對稱性、光照射野（簡稱光野）、輻照照射野（簡稱射野）、光野和射野的一致性及溫度氣壓等技術(shù)指標，適用于4～25 MV 光子線、4～22 MeV 電子線范圍射線能量的晨檢工作。MC-III 型多點晨檢儀配有可充電電池，使用時無須預(yù)熱或連接電源，且體積小、重量輕，便于攜帶。測量后自動顯示并保存結(jié)果，可隨時導(dǎo)出檢測數(shù)據(jù)，并對放療設(shè)備性能進行穩(wěn)定性開展回顧性分析及質(zhì)量保證分析，監(jiān)測治療機器運行狀態(tài)的變化情況，并即時進行分析比較，為放療設(shè)備的日常維護提供參考依據(jù)。

1.2 建立基準值

在使用MC-III 型多點晨檢儀進行日常檢測前需建立基準值，以光子能量6 MV、射野大小10 cm×10 cm、劑量率400 MU/min 為例，基準值建立步驟如下：首先，檢測并調(diào)整加速器，使設(shè)備處于良好運行狀態(tài)，使用三維水箱、標準水模體、劑量儀和電離室，檢測并調(diào)整加速器機械性能，使其符合《醫(yī)用電子加速器性能和試驗方法（GB15213-2016）》中的規(guī)定要求。其次，將MC-III 型多點晨檢儀置于治療床上，調(diào)至水平，將加速器的機架、多葉準直器的角度均設(shè)置為0°，射野大小設(shè)置為10 cm×10 cm，源皮距SSD 為100 cm，加速器射野中心“+”字線與表面“+”字線一致重合；再次，開啟晨檢儀顯示觸摸平板和檢測主板電源，點擊“開始測量”，在加速器上連續(xù)輸出3 組100 MU，出束結(jié)束后得到3 組數(shù)據(jù)指標值，選出1 組最佳數(shù)據(jù)作為加速器晨檢的基準值；最后，存基準值數(shù)據(jù)，勾選能量單位并輸入跳數(shù)，注明加速器型號，即完成了晨檢儀基準值的建立，后續(xù)即可完成每日晨檢工作。

1.3 日常檢測流程

建立晨檢儀基準值后，即可進行加速器的日常監(jiān)測工作。MC-III 型多點晨檢儀內(nèi)置軟件會將每日測量結(jié)果與基準值進行比較，并即時顯示比較結(jié)果，進而使放療技術(shù)人員了解加速器各項參數(shù)的變化及運行狀態(tài)。晨檢儀使用后置于加速器機房內(nèi)，每日加速器預(yù)熱完成后，根據(jù)基準值要求對加速器進行參數(shù)設(shè)置，按上述基準值建立步驟完成擺位，檢查無誤后照射100 MU，晨檢儀即可自動顯示并保存檢測值。

晨檢儀自動分析和比較后，如果機器性能正常，軟件就會顯示綠色“√”，表明晨檢通過；如果某項技術(shù)參數(shù)超出容許的誤差范圍，軟件就會顯示紅色錯號“×”，表明檢測未通過。檢測未通過時，放療物理質(zhì)控人員應(yīng)立即調(diào)查原因，問題解決后再次進行檢測，以確保機器正常。MC-III 型多點晨檢儀軟件可自動保存結(jié)果，便于日后導(dǎo)出檢測數(shù)據(jù)，對加速器進行性能穩(wěn)定性回顧性分析及質(zhì)量保證分析。

1.4 數(shù)據(jù)存取

基準值建立后，晨檢儀會自動進行歸一化偏差計算，設(shè)定其劑量偏差范圍為±3%，平坦度≤103%，對稱性≤103%，光射野一致性為±2 mm，符合國家標準要求。數(shù)據(jù)導(dǎo)出時，通過數(shù)據(jù)線或藍牙與計算機連接，打開軟件，點擊“打開”，即可打開所有晨檢數(shù)據(jù)；點擊“保存”，即可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出保存。

2 測量數(shù)據(jù)的回顧性分析

2.1 溫度氣壓監(jiān)測

晨檢儀對加速器機房內(nèi)溫度氣壓的監(jiān)測結(jié)果如圖1（a）～（b）所示。使用電離室測量醫(yī)用加速器的輸出劑量時，必須對周圍環(huán)境的溫度和氣壓進行修正。這是因為，當周圍環(huán)境的溫度和氣壓發(fā)生變化時，電離室氣腔內(nèi)的空氣質(zhì)量也會隨之變化[10]，從而影響電離室的測量靈敏度及加速器輸出劑量的刻度。研究表明，當空氣溫度變化幅度為3℃左右或大氣壓變化幅度為7.6 mmHg（1 kPa）左右時，監(jiān)測劑量將變化1%[11-12]，所以晨檢儀對溫度、氣壓的檢測非常重要。結(jié)果顯示，加速器機房裝有恒溫空調(diào)，溫度設(shè)置在20℃左右，但受室外四季溫度變化的影響，機房內(nèi)的溫度仍會出現(xiàn)小幅變動。結(jié)果中出現(xiàn)了3 次溫度異常，其中2 次是因為空調(diào)故障，1 次是因夜間停電而導(dǎo)致溫度升高，晨檢時仍未及時降溫。溫度氣壓監(jiān)測值與機房內(nèi)溫度氣壓計的數(shù)值基本一致，趨勢與當?shù)卮髿鈮合喾?/p>

圖1 溫度、氣壓監(jiān)測值

2.2 中心點劑量監(jiān)測

中心點劑量監(jiān)測結(jié)果如圖2 所示。結(jié)果顯示，偏差在誤差范圍內(nèi)，對結(jié)果中偏差較大的4 次（3 次偏差為1.6%、1 次偏差為1.9%）進行了校準。

圖2 中心點劑量監(jiān)測值

2.3 平坦度監(jiān)測

平坦度監(jiān)測結(jié)果如圖3 所示，結(jié)果顯示1 次偏差較大（偏差為102.5%），通過調(diào)節(jié)加速器參數(shù)進行校準。

圖3 平坦度監(jiān)測值

2.4 對稱性監(jiān)測

對稱性監(jiān)測值如圖4（a）、（b）所示，偏差均較小，處于加速器日常質(zhì)控偏差范圍內(nèi)。

圖4 X、Y 方向?qū)ΨQ性監(jiān)測值

2.5 光射野一致性監(jiān)測

加速器的光射野一致性結(jié)果如圖5 所示，加速器X 軸、Y 軸的偏差均≤1 mm，符合日常質(zhì)控要求。

3 討論

本研究記錄了在10 cm×10 cm射野條件下MC-Ⅲ型多點晨檢儀6 MV 射線能量的劑量、平坦度、對稱性、光射野一致性等參數(shù)指標值。劑量輸出準確性是患者接受精確放療劑量的保證，中心點劑量誤差結(jié)果如圖2 所示，劑量偏差最大為1.9%。在實際應(yīng)用中，每一次使用劑量儀進行劑量校準后，都要重新進行晨檢儀基準值的標定，以保證晨檢儀監(jiān)測數(shù)據(jù)與加速器一致。平坦度與對稱性是衡量加速器穩(wěn)定性的重要參考指標，平坦度取80%射野區(qū)域內(nèi)最大劑量與最小劑量的比值，對稱性取80%射野區(qū)域內(nèi)對稱兩點劑量的比值，MC-Ⅲ型多點晨檢儀在10 cm×10 cm 射野范圍內(nèi)共有17 個電離室進行劑量監(jiān)測，結(jié)果如圖3～4 所示，平坦度最大比值為102.5%，對稱性X 方向、Y 方向最大比值分別為101.5%、101.2%，均在可接受范圍內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，平坦度最大值與對稱性X 方向最大值出現(xiàn)在同一天，9 月份后對稱性Y 方向比值明顯增大，平坦度也隨之增大。光射野一致性如圖5 所示，偏差均在較小范圍內(nèi)波動，光射野一致性最大偏差為1 mm，偏差≥1 mm 出現(xiàn)3 次，偏差≥2 mm 情況未出現(xiàn)。2021 年5 月、7 月和12 月，因加速器HWFA 故障，對準直器進行了3 次校準，校準后晨檢儀重新建立了基準值。

圖5 光射野一致性監(jiān)測值

在研究中發(fā)現(xiàn)，每次擺位都可能存在擺位誤差，不同的操作人員、擺位習(xí)慣，以及電離室的不確定性、環(huán)境溫度氣壓值的影響等，都有可能導(dǎo)致監(jiān)測值的偏離[13-16]。在晨檢儀監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)偏差時，應(yīng)先排除人為誤差或質(zhì)控設(shè)備誤差造成的影響，再調(diào)查出現(xiàn)偏差的原因，不宜根據(jù)晨檢儀的監(jiān)測結(jié)果直接調(diào)整加速器參數(shù)。

MC-Ⅲ型多點晨檢儀平時置于加速器機房環(huán)境中，不需要預(yù)熱，基本能在5 min 內(nèi)完成擺位、出束及檢測結(jié)果的顯示。相比其他需要通過網(wǎng)線連接計算機的晨檢儀，可節(jié)省大量時間，使頻繁的日常質(zhì)量檢測工作變得簡單易行；同時，其可自動保存測量結(jié)果，并隨時導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)。質(zhì)控人員可根據(jù)顯示結(jié)果及時調(diào)整加速器的性能參數(shù)，確保放射治療活動的安全性、可靠性。通過分析加速器晨檢結(jié)果的變化情況，為設(shè)備的維護保養(yǎng)提供依據(jù)[14]。

直線加速器的日常檢測是保證放射治療安全可靠的重要質(zhì)量控制措施，MC-Ⅲ型多點晨檢儀作為每日檢測加速器基本劑量學(xué)性能穩(wěn)定性的質(zhì)控設(shè)備，其操作簡單、快速便捷，穩(wěn)定性和靈敏度均能滿足日常需求，能夠在較短時間內(nèi)完成放射治療前對治療機的快速檢測，具有廣闊的應(yīng)用前景。