现代医用加速器均做成等中心旋转型。机头(准直器)旋转轴应代表线束中心轴, 并与治疗床的旋转轴重合, 它们与机架旋转轴的交点称为等中心。无论是固定源皮距照射、等中心照射或旋转照射, 等中心的位置和精度的确是非常重要的, 它不仅代表了治疗机机械运动精度, 而且它是确定射野及射野特性的基本点。笔者介绍医用加速器几何特性的测量和校正方法。

1 材料与方法 1.1 加速器被测机器为西门子MEVATRONXⅡ医用直线加速器。 1.2 方法 1.2.1 机头旋转中心的测量和校正

利用水平仪使机架精确处于零位, 治疗床面位于标称源皮距SSD=100cm处, 在治疗床面上平放一慢性感光胶片, 打开射野灯光, 胶片的中心对准灯光野"十"字中心, 将上光栏开至40cm, 下光阑开至1mm, 旋转机头角分别为0°、90°、175°、275°时, 对胶片进行100MU照射。冲洗后的胶片上会出现1mm的交叉嚗光线, 测量0°与90°、0°与175°的交叉点之间的距离; 90°与0°、0°与275°的交叉点之间的距离, 就可检测出机头的旋转精度, 它的偏差应小于等于± 1m m。如果超标应对机头进行调整, 然后再测, 直至符合要求。

1.2.2 治疗床旋转中心的测量和校正

机头角定于0°, 机架精确处于零位, 治疗床面位于标称源皮距SSD=100cm处, 旋转治疗床于不同位置, 重复1.2.1类似的操作, 测量和较准治疗床旋转中心, 使治疗床旋转轴与机头的旋转轴偏差应小于等于±1mm。

1.2.3 机架旋转中心的测量和校正

固定机头、治疗床转角于零度, 将慢性感光胶片垂直置于床面, 把胶片的中心调到机架旋转轴上, 并使机架旋转轴垂直于胶片, 旋转机架于不同位置, 重复1.2.1类似的操作, 测量和校正机架旋转中心, 使机架旋转中心偏差应小于等于±1mm。

1.2.4 加速器等中心的测量

(1) 机头、机架定于零位, 把固定在支架上直径为2mm的细长针平行于床面并伸出治疗床头, 使针端面与灯光野"+"字中线二者在地面上的投影重合, 针尖落在"+"字中心, 机架转至90°, 升降床, 使针端面与灯光野"+"字中线在墙壁上的投影重合, 此后无论机架在什么角度, 针投影都应在"+"字中心线上, 针尖在"+"字中心。如有偏差需反复平移针以确定机架轴的精度, 在等中心平面上确定针的位置, 即机架轴的位置。

(2) 使机架在零位, 转动机头±180°, 用笔描出针端面的圆形轨迹, 并确定出该圆之圆心A, 即机头轴的投影。这种描迹在等中心平面上完成。

(3) 保持机架在零位转动床±90°, 对灯光野"+"字在等中心平面上描迹, 可得床旋转轴的投影B点, 选一点O使该点到机架轴、A点、B点的距离都为d。把针尖移到O点, 重复(1)步骤验证机架轴偏离等中心是否小于针投影尺寸; 重复(2)步骤验证机头轴偏离等中心是否小于针投影尺寸; 重复(3)步骤验证床轴偏离等中心是否小于针投影尺寸。偏离小于针投影尺寸可确定等中心球半径d, 即等中心不确定度为±d。

1.2.5 加速器在三维适形放射治疗应用中等中心的测量

在机头、治疗床、机架旋转精度符合要求后, 可用Winston-lutz试验确定加速器在三维适形放射治疗应用中等中心精度。将加速器机头适配器固定在机头上, 准直器光野为5cm×5cm, 把5mm准直器装入适配器, 将等中心检验装置固定在治疗床, 模拟靶点为3mm的金属球, 设置治疗床角、机架角分别为0°, 调整金属球的位置, 使其位于等中心, 然后分别以不同的治疗床角和机架角对金属球拍照, 在照片上则是3mm的金属球在5mm直径的圆斑位置的偏差, 这就是加速器在三维适形放射治疗应用中等中心的精度。

2 结果

机头旋转轴、治疗床旋转轴和机架旋转轴交于±1mm范围内。

3 讨论

(1) 床面旋转轴应与床旋转轴平行, 床面除旋转外, 应具有升降、前后、左右三种平移运动, 它们的运动范围必须符合IEC的要求。

(2) 医用加速器几何特性的精度要求十分严格, 由于地质、房基、温度、湿度、机体的变形等因素会使等中心变位, 故需经常测量、校正^[1]。

(3) 几何特性的另一种测量和校正方法^[2]:机头旋转中心的测量和校正:利用水平仪使机架精确处于零位, 治疗床面位于标称源皮距SSD=100cm处, 在治疗床面上平放一张方格坐标纸, 打开射野灯光, 旋转机头于不同位置, 如, 0°、45°、90°… 270°, 等, 依次在坐标纸上标出相应灯光"+"字的位置, 如果对应机头不同转角时的轨迹的对角最大径大于2mm时, 表示机头旋转轴应位于此对角最大径的中心, 调整它, 再重复上述检查, 直至灯光"+"字精确位于轨迹的对角最大径的中心, 则表示灯光"+"字已在旋转轴上。然后对床面高度处于±10cm情况重复上述检查, 以确认灯光"+"字已完全与旋转轴重合。

治疗床旋转中心的测量和校正:机头角定于0°, 机架精确处于零位, 治疗床面位于标称源皮距SSD=100cm处, 旋转治疗床于不同位置, 重复上述类似的操作, 测量和校正治疗床旋转中心, 使治疗床旋转轴与机头的旋转轴偏差应小于等于± 1mm。

机架旋转中心的测量和校正:固定机头、治疗床转角于零度, 将等中心检验装置固定在治疗床, 将针尖调到机架旋转轴上后, 旋转机架于不同位置, 如0°、90°、180°、270°, 等, 依次观察和测量相应位置处的灯光"+"字线投影与针尖影的距离, 如果对角最大径大于2mm, 表示机架旋转轴应位于此对角最大径的中心, 调整它, 再重复上述检查, 直至针尖影精确位于轨迹的对角最大径的中心, 此时针尖的位置即为治疗机的机械等中心, 并与灯光"+"字重合。