肿瘤放射治疗是治疗和控制肿瘤的主要方法和手段之一。据世界卫生组织统计, 肿瘤发病率有逐年上升的趋势, 因此近年来我省各医院购置了肿瘤放射治疗的大型医用设备, 如医用直线加速器、X刀等, 对这些设备医院必须配备专门的医学物理人员进行严格的质量保证和质量控制, 才能保证对病人实施按计划的准确治疗, 从而提高肿瘤治愈率和控制率。

新修订的卫生部46号令《放射诊疗管理规定》已发布实施, 进一步明确了从事放射治疗工作的医疗机构应配备剂量扫描装置, 并按照国家相关标准规范定期进行照射野的均整度、对称性, 光野与照射野之间的边界偏差等指标进行检测。

过去对医用加速器的质量保证和质量控制大部分医院是用剂量仪和小水箱来进行的, 不但耗时费力, 而且精确性差, 特别是新安装机器验收或机器大修后的检测和为治疗计划系统采集准备大量的物理数据时, 此问题尤为突出。近年来由于三维水箱测量系统和剂量分布仪在检测工作中的普及运用, 为质量保证检测工作节省了大量人力物力。由于三维水箱测量系统和剂量分布检测原理不同, 两者的检测结果是否存在差异, 剂量分布仪能否在日常检测中作为三维水箱的替代, 我们对此进行了比较和探讨。

1 仪器和方法 1.1 仪器

① Varian CLINAC 23 EX直线加速器。②三维水箱系统: IBA bluephantom三维水箱系统, 定位精度:±0.13 mm; 重复性误差:±0.03mm; 灵敏度:0.1pA~2nA; 电离室: 0.05ml (0.5cc)。三维水箱由计算机控制的自动快速扫描系统、电离室、控制盒、计算机和软件组成, 对射线在水中相对剂量分布进行快速自动扫描, 自动折算出射野的均整度、对称性、光射野的偏差等参数。③剂量分布仪检测系统:美国Profile 1170型剂量分布仪检测系统, 可实时检测出等剂量线并即时计算平坦度、对称性、光射野一致性等; Profile 1170为一维线阵列共有46个半导体探头, 探测器间距均等为5mm, 线阵列长为2215cm。

1.2 三维水箱检测方法

按检测规范放置三维水箱, 注入足够的水, 使水面在SAD=100cm处, 用6MV光子线、剂量率为300cGy /min, 跳数为100Mu, 照射野开至100mm×100mm, 在水下100mm参考深度处测量。测量射线在Crossline(X轴)和Inline(Y轴)两个面上的Profile的剂量场分布, 测量结果自动存入计算机进行处理分析, 见表 1。

1.3 剂量分布仪检测方法

按操作规范放置剂量分布仪, SSD =100cm处, 用6MV光子线、剂量率为300cGy/min, 跳数为100Mu, 照射野开至100mm×100mm, 测量射线在X轴和Y轴两个方向的Profile的剂量分布, 测量结果自动存入计算机进行处理分析, 见表 1。

1.4 射野均整度和对称性

射野均整度和对称性是描述射野剂量分布均匀性的两个重要指标。均整度定义为在参考深度处, 射野的80%宽度内最大、最小剂量的比值。而关于中心轴对称两点剂量比值的最大值为射野的对称性。

2 结果

三维水箱系统和剂量分布仪对6MVX线按以上测试条件的结果见表 1。从结果分析两种仪器测量的结果均符合《医用电子加速器性能和试验方法》GB15213 -94中关于加速器的性能参数要求。两种测量结果趋势较为一致, 相对误差在可接受范围内。若考虑到加速器本身的稳定性、两种方法的摆位误差和其它因素带入的误差, 两者的相对误差较小。

3 讨论

两种测量方法的结果均在可接受范围内, 三维水箱所使用的为电离室探测器, 其优点是:能量响应好、长期稳定性好、方向性好。缺点是:灵敏度差、空间分辨率比半导体探头差。剂量分布仪采用的为半导体探测器, 其优点是:空间分辨率好, 分辨时间快, 灵敏度高, 输出的信号比电离室大。缺点是:能量响应差, 长期稳定性不好, 温度变化会明显增加探测器的暗电流, 即输出随温度的漂移大。

因本实验用的照射野较小, 在检测时三维水箱探头的扫描速度需要控制, 步进速度不能过快, 否则容易带来较大误差。

从两种方法的检测结果来看, 两者的相对误差较小, 因此在一些没有三维水箱的单位, 可以用剂量分布仪来测量加速器的等剂量线、半影、对称性、均整度度等参数, 使医院日常的周期性的加速器的质量保证(QA)和质量控制(QC)更方便快捷有效。