随着放射治疗技术的发展, 调强放射治疗(IMRT)和立体定向体部放射治疗(SBRT)逐渐取代传统的三维适形放射治疗(3D-CRT)成为主要放射治疗方式[1]。多叶光栅(MLC)是加速器IMRT和SBRT的主要和关键装置, 随着叶片的增多, 对质量保证与质量控制的要求也越来越高[2]。QUICKCHECK是一种加速器和MLC快速晨检的质控设备, 可以检测中心轴剂量、平坦度等参数, 具有操作简单、检测快捷、精度高、检测范围广等特点。QUICKCHECK以基准值为参考, 将后续测量的结果与其进行对比, 检测加速器各项参数的变化, 若超出设定阈值, 则发出警告提示我们对机器进行检查。此外, 可以通过分析各项参数的变化幅度来评估加速器的稳定性[3]。我们利用QUICKCHECK对西门子ARTISTE直线加速器进行一年的晨检, 对检测数据进行了统计和分析, 为放射治疗提供参考。
1 材料与方法 1.1 仪器ARTISTE直线加速器(西门子公司, 德国), 内置160叶多叶光栅(160 MLC), 选择6 MV的X射线, 剂量率300 MU/min。QUICKCHECK晨检仪(PTW公司, 德国), 型号:T42031。
1.2 方法2012年2月至2013年2月间, 加速器正常运行216天, 故障47天。加速器验收完成后, 利用QUICKCHECK检测10 cm×10 cm和20 cm×20 cm两组射野, 并将检测结果作为以后检测的基准值。
QUICKCHECK晨检仪用于每天检测加速器的射线参数, 测量10 cm×10 cm和20 cm×20 cm两组射野的中心轴剂量、平坦度、对称性(G/T和L/R方向)、射线质和剂量率。将射野与QUICKCHECK的10 cm× 10 cm和20 cm×20 cm两个射野对齐, 射野中心十字线对准晨检仪的十字线, 激光线分别与晨检仪侧面的十字线对齐[4]。加速器每次出束100 MU, 分别照射这两个射野, 读取数据。
根据AAPM TG-142号报告中给出的加速器质量保证要求, 剂量输出稳定性≤ 2%, 射线质稳定性≤ 2%, 平坦度≤ 2%, 对称性≤ 3%, 剂量率≤ 5%。将检测结果与质量保证要求进行对比, 评估加速器各项参数的一致性[4, 5]。
2 结果 2.1 10 cm×10cm射野检测结果(表 1)QUICKCHECK用于每天快速测量加速器射野的多项参数, 是一种重要的、便捷的质控设备。测量范围60Co、光子(4 MV~25 MV)、电子(4 MeV~ 25 MeV), 中心处剂量率的测量范围为0.5~10 Gy/min, 分辨率为1 mGy/min, 剂量测量范围0.1~10 Gy。测量面板上有10 cm×10 cm和20 cm×20 cm两组射野, 内部镶有13个开放式电离室, 其中9支电离室用于测量中心轴剂量、平坦度、楔形角度和对称性, 测量体积为0.1 cm3; 其余4支用于测量射线质, 测量体积为0.2 cm3。探测器顶部覆盖有等效水材料, 9支电离室的水等效材料厚度均为0.57 cm, 4支能量探测器的等效厚度分别为5.3、3.7、2.8和1.5 cm。QUICKCHECK使用的是开放式电离室, 需要对空气密度进行校准, 它自带温度、气压探测器, 自动对温度和气压进行校准。随着SBRT治疗的广泛应用, 这种大剂量、低分割治疗模式对质量保证提出了更高的要求, 需要每天对加速器的各项参数进行检测, 确保每天治疗的安全性和精确性[5]。
QUICKCHECK的电离室只能用于测量相对量, 不能进行绝对量的测量。加速器经过验收或校准合格后, 利用QUICKCHECK对其进行检测并作为基准, 将以后对检测结果的评估与基准进行对比, 超过设定的阈值, 会以红灯警示[7]。QUICKCHECK无法检测基准值的对与错, 因此如果基准值错误, 后续的检测结果就会与错误值进行对比, 当加速器重新进行剂量标定、维修或参数调整后, QUICKCHECK需要重新获取基准值[6]。检测的结果反映出与基准值之间的相对偏差, 也反映出加速器射野参数的变化情况, 若超出设定值, 需要对加速器进行检查[8]。
中心轴剂量、平坦度、对称性、射线质和剂量率是评价加速器射束和MLC射野的重要参数, 测量结果中有11次中心轴剂量超过2%, 提示我们需要利用电离室对加速器输出剂量的一致性进行检测或重新进行绝对剂量标定[9]。中心轴剂量、射线质和剂量率数值反映出射线特性的稳定性, 10 cm×10 cm射野三个参数的合格率分别为94.91%、98.61%、100%, 由此可以看出射线束具有很好的稳定性。平坦度和对称性反映出X射线均整和MLC限束后射野特性, 合格率分别为98.15%和98.15%, 一方面反映出射野具有很好的平坦度和对称性, 同时也反映出MLC具有很好的稳定性和精确性。
总之, 除中心轴剂量外, 加速器其他各项参数的一致性合格率都在98%以上, 具有很好的稳定性。
[1] |
Machluf Y, Pirogovsky A, Palma E, et al. Coordinated computerized systems aimed at management, control, and quality assurance of medical processes and informatics[J]. Int J Health Care Qual Assur, 2012, 25(8): 663-681. DOI:10.1108/09526861211270622 |
[2] |
JU SG, AHN YC, HUH SJ, et al. Film dosimetry for intensity modulated radiation therapy:Dosimetric evaluation[J]. Med Phys, 2002, 29: 351-355. DOI:10.1118/1.1449493 |
[3] |
徐慧军, 李玉, 张素静, 等. DAVID系统探测射野大小和剂量偏差能力的检测与分析[J]. 中国医学工程, 2012, 20(12): 1-4. |
[4] |
Klein EE, Hanley J, Bayouth J, et al. Task Group 142 re port:quality assurance of medical accelerators[J]. Med Phys, 2009, 36(9): 4197-212. |
[5] |
Fontenot JD. Feasibility of a remote, automated daily delivery verification of volumetric-modulated arc therapy treatments using a commercial record and verify system[J]. J Appl Clin Med Phys, 2012, 13(2): 3606. |
[6] |
Peng JL, Kahler D, Li JG, et al. Feasibility study of performing IGRT system daily QA using a commercial QA device[J]. J Appl Clin Med Phys, 2011, 12(3): 3535. |
[7] |
Bissonnette JP, Moseley D, White E, et al. Quality assurance for the geometric accuracy of cone-beam CT guidance in radiation therapy[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2008, 71(1 Suppl): S57-61. |
[8] |
Mubata CD, Childs P, Bidmead AM. A quality assurance procedure for the Varian multi-leaf collimator[J]. Phys Med Biol, 1997, 42(2): 423-31. DOI:10.1088/0031-9155/42/2/014 |
[9] |
Lim S, Ma SY, Jeung TS, et al. Development of a one-stop beam verification system using electronic portal imaging devices for routine quality assurance[J]. Med Dosim, 2012, 37(3): 296-304. DOI:10.1016/j.meddos.2011.11.003 |