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用較為廣泛的放療設備,其性能的優(yōu)劣直接關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備的穩(wěn)定性,以確保設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參數(shù)的質(zhì)控設備得到廣泛應用[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,能夠實時顯示監(jiān)測結果,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。
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果,可隨時導出檢測數(shù)據(jù),并對放療設備性能進行穩(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,為放療設備的日常維護提供參考依據(jù)。
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置為0°,射野大小設置為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。
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果與基準值進行比較,并即時顯示比較結果,進而使放療技術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),每日加速器預熱完成后,根據(jù)基準值要求對加速器進行參數(shù)設置,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果,便于日后導出檢測數(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。
基準值建立后,晨檢儀會自動進行歸一化偏差計算,設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)導出保存。
晨檢儀對加速器機房內(nèi)溫度氣壓的監(jiān)測結果如圖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。結果顯示,加速器機房裝有恒溫空調(diào),溫度設置在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
中心點劑量監(jiān)測結果如圖2 所示。結果顯示,偏差在誤差范圍內(nèi),對結果中偏差較大的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
平坦度監(jiān)測結果如圖3 所示,結果顯示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
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 方向對稱性監(jiān)測值
加速器的光射野一致性結果如圖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。
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,中心點劑量誤差結果如圖2 所示,劑量偏差最大為1.9%。在實際應用中,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,都有可能導致監(jiān)測值的偏離[13-16]。在晨檢儀監(jiān)測結果出現(xiàn)偏差時,應先排除人為誤差或質(zhì)控設備誤差造成的影響,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,不需要預熱,基本能在5 min 內(nèi)完成擺位、出束及檢測結果的顯示。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果,并隨時導出測量數(shù)據(jù)。質(zhì)控人員可根據(jù)顯示結果及時調(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果的變化情況,為設備的維護保養(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性能穩(wěn)定性的質(zhì)控設備,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,具有廣闊的應用前景。