后装近距离放射治疗主要由计算机控制密封放射源,通过计划系统得到优化处理的剂量分布,从而给肿瘤局域足够的精确的治疗剂量,以提高肿瘤控制率,减少正常组织的放射并发症。后装近距离治疗机的放射源主要有192Ir和60Co。近几年,由于对放射源的严格管理,放射源的更换程序更为复杂,更换周期加长,这使得半衰期长于192Ir的60Co受到放射治疗医院的青睐。因而60Co后装近距离治疗机在我省的应用急剧上升,占全省的后装近距离治疗机80%左右。与单一性的192Ir后装近距离治疗机不同,它一般有3个通道,其中2个固定治疗通道,1个步进治疗通道,每个通道各有一颗放射源,因此对其质量控制提出更高要求。笔者选择了10台两种型号的60Co后装近距离治疗机的性能进行了测量和分析。
1 材料与方法 1.1 实验材料德国PTW公司生产的Unidos剂量仪和TW33004-00169井型电离室、福禄克公司生产的加压电离室巡测仪451P,质量保证尺(由后装机生产厂家提供)、钢尺、摄像机。其中,井型电离室60Co源空气比释动能强度刻度因子采用出厂时的刻度因子,有效期两年。Unidos剂量仪、451P和钢尺定期在中国测试技术研究院检定,质量保证尺的质量控制通过与钢尺比对检测完成。
GZP3型60Co后装近距离治疗机9台,GZP6型60Co后装近距离治疗机1台。由中国核动力研究设计院设备制造厂生产。
1.2 方法按照标准[1]中介绍的方法,逐一对60Co后装近距离治疗机的6项性能指标进行检测。值得注意的是在检测固定治疗通道的放射源活度时,由于两个固定治疗通道必须同时出源,相互之间存在影响,会使测量值偏大。所以应该把其中一个治疗通道的出源时间设定为5s,等这一通道的源回到储源器中后,再开始测量另一个通道源的活度。每颗源的标称值由后装近距离治疗计划系统提供,实测值为每个通道测量5个电离电荷的均值,根据公式(1)和(2)计算出源外观活度。
$ S_{K}=M_{U} \cdot N_{S K} \cdot N_{E} \cdot C_{T P} \cdot A_{i o n} $ | (1) |
其中:SK为放射源空气比释动能强度;Mu为电离电荷读数平均值;NSK为井型电离室60Co源空气比释动能强度刻度因子,出厂校准因子为1.176×106 Gy·m2·h-1·A-1;NE为计量仪刻度系数;Aion为电离电荷复合率校准因子;CTP为环境温度、气压校准因子。然后再根据公式计算出源外观活度,公式如下:
$ A_{a p p}=\frac{S_{K}}{F} $ | (2) |
其中60Co源空气比释动能强度与源活度转换因子F为1.130×10-2 Gy·m2·h-1·Ci-1。
计算相对偏差公式见公式(3)。
$ {D_{ev}}(\% ) = \left( {{A_{app, B}} - {A_{app, t}}} \right)/{A_{app, t}} \times 100\% $ | (3) |
式中,Aapp, B为标称值,GBq;Aapp, t为实测值,GBq。
在测量源驻留时间误差时,无法做到出源时间和设定秒表时间同步。笔者采用有时间显示的摄像机对出源进行摄像,然后再慢镜头播放,这样出源时间和设定时间基本达到同步。
按标准描述的方法对放射源累计定位误差进行检测时,笔者结合源传输到位精度考虑了系统偏差,以及步距因子对检测结果的影响。
2 结果 2.1 源活度检测结果1、2号通道为固定通道,3号通道为步进通道。7号后装机有6个通道,12颗源,3,4号通道为单源,无法正常出源。1号、2号、5号通道分别装有2、4、3颗源,无法检测单颗源活度。6号通道为步进通道,单源。表 1中的7号后装机只检测了6号步进通道源活度。10台60Co后装近距离治疗机共检测了28颗60Co放射源,有1颗放射源活度相对偏差超出标准要求的±5%的范围。见表 1。
一台60Co后装近距离治疗机的放射源累计定位误差超出了标准的限值±2 mm,其余的性能指标检测结果都在标准限值内。见表 2。
使用放射源的源强是制定放射计划的依据[2]。放射治疗计划是以放射源活度来计算治疗剂量,因此放射源活度的精度将直接影响到放射治疗的效果和准确性。60Co源的空气比释动能强度(源活度)是GZP型60Co后装近距离治疗源剂量学计算的重要参数[3-4]。所以,60Co后装近距离治疗源在投入使用前以及在使用的过程中,都要对其的源活度进行检测和校准。在此次10台后装机60Co源活度检测中,有1台机器的1颗60Co源活度相对偏差远远超出了标准的限值,该台60Co后装近距离治疗机为GPZ6型,6个通道,12颗60Co源,一个通道最多组合4颗源,无法对对应的每颗放射源进行检测,机型老旧,医院已经停止治疗病人,计划淘汰该后装机。用井型电离室检测60Co后装近距离治疗源外观活度方法简单快捷,准确可靠[5-10],如今已经大量运用于60Co后装近距离治疗机的质量控制检测,虽然国内已经建立了井型电离室检定的标准实验室,但是无法提供井型电离室60Co源空气比释动能强度的刻度因子,不能确保放射源活度检测的准确性。由于60Co放射源检定证书上只有放射源的总活度,10台后装机每颗60Co源活度的标称值均来自后装近距离治疗计划系统经过衰变校正后的源活度。放射源生产厂家的出厂源初始活度控制的偏差较大(±10%),从对产品质量负责角度出发,放射源生产厂家应分别提供每颗60Co源的活度,源精度的不确定度控制在±5%和质量控制标准一致。物理师在做治疗计划前,必须对新购或者更换的60Co放射源进行活度测量和校正。
源传输到位精度和放射源累计定位误差直接关系到治疗的实际情况与治疗计划设计的情况是否一致。本次检测中,有3台60Co后装近距离治疗机的放射源累计定位误差超出了±2 mm的限值,其中两台机器的维修工程师在检测现场并作了调试,结果达到要求,另一台无维修工程师,无法进行调试校正。医院应该重视60Co后装近距离治疗机质量控制,定期维护,提高放射治疗的质量。
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