劉豐華 戴國勝 何自懷 賀州市人民醫(yī)院 放療科 （廣西 賀州 542899）

多葉光柵又稱多葉準直器，是醫(yī)用電子直線加速器的關鍵部件，是實現(xiàn)腫瘤精確放療的必要條件。多葉光柵的工作原理是通過小電機控制葉片的走動形成治療射野，射線通過射野到達腫瘤位置，達到治療的目的。多葉光柵按照其安裝的位置分為內置多葉光柵和外置多葉光柵?，F(xiàn)在出廠的加速器基本上都是配備了內置多葉光柵，但是還有一些比較舊的機型配置的是外置多葉光柵，本院的KB1800型加速器配備的是外置多葉光柵，其型號為DMLC，其性能和特點具有代表性。

1.DMLC多葉光柵的基本結構

多葉光柵的構成單元是單個葉片，由鎢合金制成，葉片寬度為葉片兩側面間的寬度，葉片的長度為平行于葉片運動方向的葉片的物理長度，葉片的高度為葉片頂面和底面間的物理高度。DMLC多葉光柵由51對鎢合金葉片組成，分布在A邊和B邊，運動方向為X軸方向。光柵葉片的物理厚度分為1.63mm、2.16mm、3.07mm三種，其在等中心的投影寬度分別為3.1mm、4.2mm、6.0mm。中間位置葉片最薄，兩邊的葉片最厚。葉片長度為12.4cm，葉片的高度為7cm，而且上表面的寬度小于下表面的寬度，上下面呈梯形機構。葉片間采用凹凸槽的結構設計，相鄰葉片的凸槽和凹槽彼此鑲嵌在一起，不讓射線直接通過，大大降低了射線的漏射率。

2.DMLC多葉光柵的安裝位置

DMLC多葉光柵替代了原來射野擋塊托架的位置，成為三級準直器，直接位于二級準直器（下光闌）的下方。外置的多葉光柵相對獨立，不集成與加速器控制系統(tǒng)，出現(xiàn)故障便于維修。不足之處是增加了治療機臂的重力負荷，DMLC多葉光柵重35kg，安裝時必須在機架另一端增加同樣重量的配重，導致整個機架承受的重量增加了70kg。安裝完畢后等中心至光柵上表面的距離為50.8cm，比原裝帶托架使用時治療距離增加，提高了擺位的效率。

3.DMLC多葉光柵葉片的控制

主板兩塊sideA和sideB，提供電源和控制信號。

小電動機（微型直流伺服電機DC15V）和絲桿102組，每組電機和絲桿連接一根葉片，A邊和B邊各51組，形成射野時小電機高速旋轉由絲桿帶動葉片移動，移動速度大于10mm/s。每塊主板設置有64個信號通道，當有信號通道損壞時可以啟用備用通道。

大電動機，sideA和sideB各有兩個大電機，控制sideA和sideB兩邊的葉片整體移動，每個大電機配備一個DC24V的電磁制動器。葉片的整體移動提高了工作效率，同時可以形成過中心的不規(guī)則射野。

光纖放大器，通過發(fā)射和接受激光信號用來判定葉片的初始化位置，如有葉片走位錯誤便會報錯。光纖放大器發(fā)射端激光的光亮度必須在5000以上，如果亮度低于此值則必須把亮度調高或者更換光纖放大器。

4.DMLC多葉光柵控制文件的生成

DMLC控制文件包括兩部分，DMLC葉片位置生成文件和DMLC葉片位置驅動文件，前者是將治療射野的大小和邊界翻譯成DMLC相應葉片的位置，生成葉片位置文件。后者是將生成的葉片位置文件轉換成葉片位置驅動文件，由DMLC的控制計算機完成。實際操作過程是，由計劃系統(tǒng)TPS生成計劃文件，再把計劃文件通過網(wǎng)絡傳輸?shù)紻MLC控制電腦，由DMLC控制軟件來實現(xiàn)DMLC射野的走位，包括葉片的控制邏輯、葉片的速度控制、葉片位置的監(jiān)測，還包括患者信息、射野個數(shù)、上下光闌的開合大小、機架角度、機頭角度等。

5.DMLC多葉光柵的質量控制

DMLC作為一種準直器，具有常規(guī)準直器的一切性能指標，包括旋轉中心軸與射線束中心軸的符合性，DMLC形成的照射野與燈光野的符合性，DMLC本身及相鄰葉片間、相對葉片合攏時的漏射線等都符合放療質控要求。由于DMLC的葉片是獨立運動的，每個葉片的到位準確性，必須對每個葉片逐一檢查。

5.1 葉片的標定

步驟1：點擊DMLC多葉光柵控制軟件“Leaf Thickness”界面，然后點擊葉片控制界面上的按鈕“Run”。光柵會走成一個厚度標定的形狀（見圖1）。

步驟2：測得光柵葉片的數(shù)值為W1：23.9cm，W2：7.2cm，W3：5.7cm。

步驟3：測完W1、W2和W3后，點擊“Creat calibration fle”，創(chuàng)建一個新的標定文件，將所測得的值輸入界面中相應的空格內。

圖1. 光柵厚度標定

步驟4：點擊按鈕“Save selected calibration fle”，葉片厚度就會被自動計算和保存。

步驟5：系統(tǒng)計算得到葉片等中心厚度：

第20、22、24、26、28、30、32（共7片）片：3.1mm（物理值：1.63mm）；

第17～19、21、23、25、27、29、31、33～35片（共12片）：4.2mm（物理值：2.16mm）；

第1～16、36～51片（共32片）：6.0mm（物理值：3.07mm）。

5.2 葉片位置標定

步驟1：將治療床升至等中心處，在床上固定一張毫米刻度紙，以mm為單位，以黑十字中心為原點，畫一個直角坐標系。

步驟2：點擊“Cal.verify”界面，設置“Step Value”為4.8mm，系統(tǒng)會給出指定的34個物理位置，將葉片分別走到這些位置，并在刻度紙上讀出等中心位置的值，記錄在表格中。

步驟3：選擇前面創(chuàng)建的標定文件，將這些值輸入“Cal.verify”界面中，點擊按鈕“Save selected calibration fle”，葉片位置就會被自動計算和保存。

步驟4：從計劃系統(tǒng)中輸出一個不規(guī)則MLC文件，并打印該適形等中心平面圖。在DMLC控制程序中運行該MLC文件，得到該適形走位的光野形狀，將其與打印出來的適形圖相對比，如果重合，表示標定正確，如不重合，重復步驟1～3，直到該適形圖與光野走位一致為止。實際測量葉片走位最大誤差＜0.5mm。

5.3 劑量驗證（用8MVX線測量）

5.3.1加裝外置多葉光柵的加速器必須重新做劑量標定（誤差不得超過2%）步驟1：水箱擺放在治療床上，調整治療床至SSD=100cm。步驟2：射野設為10cm×10cm，用光野來對準水箱上的方框。

步驟3：電離室放在水下最大劑量深度處，在加速器上出100MU實施照射，測量吸收劑量（理論上應該等于100cGy）填入下表，允許誤差不得超過2%，否則需重新標定加速器劑量，直至誤差滿足要求為止。見表1。

5.3.2三維適形計劃（3DCRT）絕對劑量驗證（誤差不得超過3%）步驟1：制定一個三維適形計劃，處方劑量為200cGy。步驟2：布5個適形野，SAD=100cm，在等中心上設置1個POI。

步驟3：計算射野跳數(shù)，輸出DMLC驅動文件。

表1. 劑量標定

表2. 三維適形計劃的劑量使用

表3. 靜態(tài)調強計劃的劑量使用

步驟4：對三維適形計劃的劑量使用電離室測量，將計算得到的劑量值與電離室測得的值進行比較。見表2。

5.3.3靜態(tài)調強計劃（IMRT）絕對劑量驗證（誤差不得超過3%）步驟1：制定一個靜態(tài)調強計劃，處方劑量為200cGy。步驟2：布5個野，SAD=100cm，在等中心平面或軸上設置1個POI。

步驟3：計算優(yōu)化劑量，輸出DMLC驅動文件。

步驟4：對靜態(tài)調強計劃的劑量使用電離室測量，將計算得到的劑量值與電離室測得的值進行比較。見表3。

5.3.4靜態(tài)調強計劃相對劑量驗證

靜態(tài)調強計劃相對劑量的80%劑量線的面積重合率應超過90%。

步驟1：修改3.3計劃的處方劑量為80cGy。

步驟2：重新輸出對應的光柵驅動文件。

步驟3：將膠片夾入模體之間，與CT片平行放置，位于等中心所在CT層面。將夾有膠片的體模重新擺位，在加速器上實施該逆向調強計劃。

步驟4：沖洗膠片后，將沖洗出的膠片輸入驗證系統(tǒng)，計算出膠片的80%等劑量線，計算80%等劑量線包圍的面積Sr。

步驟5：將計劃系統(tǒng)計算的80%等劑量面積Sp與實際照射的膠片測量的80%等劑量面積Sr按空間位置重疊，計算兩者的重合面積Sc和面積重合率ΔS。見表4。

表4. 靜態(tài)調強計劃相對劑量驗證

[1] 顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京:科學出版社,2003.

[2] 宮良平.放射治療設備[M].鄭州:河南科學技術出版社,2017.

[3] 胡逸民.腫瘤放射物理學[M].北京:原子能出版社,1999.

[4] 李玉徐,慧軍.現(xiàn)代腫瘤放射物理學[M].北京:中國原子能出版社,2015.

[5] 陳婷婷,鐘睿,孫官清,等.國產外置式自動多葉準直器控制設計及其臨床性能測試分析[J].中國醫(yī)學物理學雜志,2014,31(2):4776-4781.

[6] 徐倩倩,莊鵬.多葉光柵運動部分維護保養(yǎng)及故障排除[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2016,37(8):148-150.

[7] 付慶國,楊超鳳,楊海明.3種方法驗證多葉光柵到位精度的比較[J],中國癌癥防治雜志,2011,3(3):248-250.

[8] 崔偉杰,戴建榮.多葉準直器的結構設計[J],2009,22(2):4-9.