肿瘤放射治疗的根本目标, 在于给肿瘤区域足够的精确的治疗剂量, 而使周围正常组织何器官受照射最少, 以提高肿瘤的局部控制率, 减少正常组织的放射并发症^[1]。为了实现这个目标, 确保治疗计划精心设计和准确的临床执行, 必须要有一系列质量保证措施。我院放疗科在十几年的工作中不断总结和完善相关的质量保证措施, 以保证放射治疗安全有效地进行, 笔者主要阐述我院在放疗设备、放射物理和治疗摆位等方面质量保证的建议和方法。

1 放疗设备机械和电气安全

直线加速机和模拟定位机设置防撞装置, 如机头、机架运东防碰环或感应防撞器, 以防机头、机架与患者或治疗床的碰撞, 造成重大医疗事故。治疗机设置双通道剂量连锁、计时连锁、剂量率连锁、束流对称性连锁、楔形板连锁等电路, 保证治疗安全准确进行。在治疗室及操作室墙面上, 治疗床和机架两侧设置紧急开关, 当发生紧急情况时, 可及时切断所有电源。治疗设备设计安全接地装置, 以防工作人员或病员受到电击, 保证安全。治疗机与治疗室电动门设置连锁电路, 机房门未关好就不能出束, 避免射线泄漏。治疗机房内配备必要的闭路电视和通讯设备, 时刻监视病人情况, 操作室与治疗室随时保持通讯联系。

2 放疗物理技术的质量保证 2.1 放射治疗机机械及几何性能的要求和检查频数

常规QA工作主要是对治疗设备包括深、浅X射线治疗机、钴-60治疗机和医用电子加速器的机械精度和几何参数进行定期检查和调整。每日治疗病人前必须检查所有连锁电路、机械运动、参数设置、水气系统、真空系统等等处于正常状态。每周一次定时检查治疗机的激光灯、标尺灯和灯光野的指示, 允许精度为±2mm。同时, 检查射野挡块和补偿器的规格是否齐全, 作相应配备。每月一次检查机器数字读数系统(射野、机架角), 允许精度为±0.5°, 治疗摆位验证系统, 摆位辅助装置及固定器, 垂直标尺, 束流中心轴, 允许精度为±2mm。每年一次检查机架等中心, 允许精度为±2mm; 准直器旋转, 允许精度为±0.5°; 治疗床垂直下垂、横向、纵向运动标尺, 旋转中心, 允许精度为2mm。近几年来许多医院开展了立体定向放射治疗、三维适形治疗和调强治疗等, 这对治疗机机械精度检查包括等中心、旋转角度、距离精度、激光灯的准确性、治疗床的稳定性等要求更高, 允许精度提高一倍, 要求不得超过±1mm, 检查频数每周一次, 而对于开展头部立体定向放射治疗的检查频数, 要求每次治疗前都要进行检查, 发现误差超过标准及时调整。表 1给出了检查的具体项目、频数以及应达到的标准。

2.2 照射野特性检查

每周或维修后, 由物理师严格按照国家计量检定规程校测外照射治疗辐射源, 推荐采用IAEA TRS 277号文件规定的剂量刻度方法, 在规定剂量深度, 10cm×10cm射野, 有效测量点处校正, 允许精度为±2%。同时检测治疗机剂量线性, 允许精度为±1%。

每月由物理师和工程师用胶片检查灯光野与照射野的一致性, 允许精度为±2mm; 加速器束流平坦度和对称性, 允许精度为±3%;钴-60治疗机的计时器, 允许精度为±0.001分; 钴-60治疗机射野的对称性, 允许精度为±3%。

每年用三维自动扫描水箱, 检查加速器不同能量的变化及5cm×5cm、10cm×10cm、20cm×20cm灯射野的百分深度曲线; 同时测量楔形因子, 托架挡铅因子, 以便直接或间接发现插接位置变化, 或更换附件材质。每年定期接受上级计量监督部门对放疗设备的剂量检测, 获得合格证书, 校正用电离室剂量仪及气压计、温度计每年送到国家标准或次级标准实验室进行比对, 才可用于临床测量。

3 放射治疗计划系统的质量保证

放射治疗计划系统将患者治疗部位的解剖信息输入计算机系统, 进行治疗计划的设计和治疗方案的优化, 放射治疗计划系统已经从二维算法发展到三维算法, 从正向治疗计划发展到逆向治疗计划, 从三维适形放疗发展到逆向调强放疗, 功能不断提高, 算法不断改进。临床经验表明, 靶区剂量偏差在最佳剂量±5%时, 有可能使原发灶肿瘤失控或放射并发症增加。因此, 治疗计划经系统确认后在治疗前都需要进行质量控制和质量保证验证, 其目的是验证计划系统剂量计算的准确性、设备的可靠性和稳定性, 确定IMRT治疗剂量以及治疗实施过程中设备和摆位精确度, 以保证照射剂量的准确^[2]。

3.1 肿瘤剂量要求准确

必须考虑治疗计划执行过程中患者治疗体位的可实现性和重复性、以及放射治疗所能提供的极限条件当治疗计划的剂量分布满意, 但在治疗机上或因患者的身体条件不能执行计划, 应该返回计划系统重新设计, 以适应机器或患者的要求。

3.2 剂量分布要求均匀

剂量变化的均匀度不能超过±5 %, 即必须达到90 %的剂量分布。射野设计应尽量提高治疗区域内剂量, 降低照射区正常组织的受量, 采取有效屏蔽防护措施, 将肿瘤周围重要器官放射量控制在允许范围内。

3.3 位置验证

治疗计划满足要求实施执行前, 必须到模拟定位机下, 将治疗计划的DRR与模拟定位片做比较, 进行射野中心和照射范围的位置验证。

3.4 治疗计划执行双重审核制度

每一套治疗计划执行治疗之前, 首先经过主管物理师的计划审查, 确认治疗计划满足医生处方要求, 靶区受到足够均匀照射, 正常组织的受量在允许的耐受范位内并尽可能低, 计划的设计合理及最优化, 避免计划设计的疏忽或差错。其次由主管医师再次审核确认, 保证治疗计划满足临床的要求。

4 适形调强放射治疗的质量保证

计算机技术和肿瘤放射物理技术的飞速发展, 促进了放射治疗计划系统的不断完善和加速器治疗设备的改进与创新, 使得先进的三维适形放疗(3D CRT)技术和调强适形放疗(IM-RT)技术逐步得到普及和应用。IMRT的计划和实施是一个复杂的系统过程, 在IMRT治疗前验证治疗计划系统剂量计算的准确性、照射设备的可靠性和稳定性, 确定IMRT治疗剂量的置信度以及治疗实施过程中由于设备和摆位等的精度造成的可能误差的大小等质量保证工作的开展, 以保证照射剂量的准确和治疗计划的成功实现^[3]。每例调强放疗实施之前, 需要使用体模对治疗计划进行电离室或胶片剂量的物理验证, 验证剂量误差必须在临床允许范围内方可执行治疗, 保证正确有效的开展IMRT, 提高肿瘤放疗疗效, 具体内容如下:

4.1 加速机机械精度检查

包括加速机机械等中心精度检查、多叶准直器叶片运动位置验证、加速机束流平坦度、对称性检查、加速机1~10Mu线性检查等。

4.2 等中心位置的检查

IMRT执行前一定要做照射野等中心的验证, 如果误差在3 mm以内可以治疗, 否则要查找原因, 重新摆位验证直至达到要求^[4]。验证方法是采用电子射野影像系统拍摄正侧位验证片, 与治疗计划系统得出的DRR(数字重建模拟图像)或模拟机拍摄的定位X光片比较。

4.3 患者绝对剂量分布测试和验证

将0.6cc的指形电离室插入封闭式Farmer小水箱的电离室孔中, 在CT模拟机上扫描, 将获取的CT影像传到计划系统, 并以电离室中心为等中心设计调强计划后传送到加速器控制系统, 按照CT扫描的方位将水箱系统摆放在治疗床上, 根据计划对水箱进行多野调强照射, 读取剂量仪读数, 计算绝对剂量, 将测出的剂量与调强治疗计划算出的等中心点的剂量作比较, 最大偏离应 < 5%。

4.4 患者相对剂量分布测试和验证

在加速机下放置验证模体, 执行IMRT计划野序列, 用MAPCHECK1175或胶片剂量仪测量各个照射野实际通量分布, 与验证体模在治疗计划计算得出的通量分布图作比较, 要求位置一致性≤3mm(高梯度区), 最大百分偏差≤3%(低剂量区)。

5 放射治疗摆位的质量保证

放射治疗的精确摆位是放疗极其重要的环节, 也是治疗计划正确无误、完整实施的重要保证。如何加强放疗摆位的质量管理, 减少摆位误差, 一直是放疗工作这探讨和重视的问题。

5.1 严格执行双人摆位制度

主付摆位技师在机房内共同确认病人体位、激光线位置、射野大小、源皮距、机架角、小机头、床位置、附件等指标符合医嘱要求后进入操作室, 选定能量、剂量或计划野序列, 再次确认剂量、能量、机械读数、附件使用等与医嘱一致后, 开始出束治疗。

5.2 摆位精度验证

首次治疗必须在治疗机下采用射野验证仪(EPID)或CR的IP板拍摄治疗验证片, 与模拟定位片和治疗计划DRR片做比较, 将骨骼和气腔的轮廓作为参考标记物, 计算偏移量, 查找偏差原因, 提高摆位治疗精度, 保证摆位质量。

5.3 摆位质量随机抽查

医师、主管技师随机抽查实时摆位质量, 进行质量监控。

5.4 每周验证

每周在治疗机下采用射野验证仪(EPID)或CR的IP板拍摄治疗验证片, 与首次验证片或模拟定位片、治疗计划DRR片做比较, 计算偏移量, 移床, 提高摆位治疗精度。

总之, 放射治疗安全有效地进行, 离不开放疗医师、放疗物理师、临床工程师、放疗技师的团结协作, 密切配合。加强对放射治疗质保和质控, 必将推动整体放疗水平的提高!