放射治疗实践中，靶区剂量的精确性具有极其重要的意义。ICRU第24号报告总结了以往的分析和研究后指出，对一些类型的肿瘤，原发灶根治剂量的误差应低于±5%^[1]。也就是说，如果靶区剂量偏离最佳剂量±5%时，就有可能导致肿瘤原发灶失控(局部复发)或放射并发症增加。为了解放射治疗靶区计划剂量与模体测量结果相对偏差的现状，按照国际原子能机构(IAEA)277号技术报告^[2]中推荐的吸收剂量测量方法，使用山东省医学科学院放射医学研究所研制的RTP-HB1型放射治疗质量控制检测模体，模拟临床放射治疗过程，对8台医用电子加速器、8台头部伽玛刀、3台螺旋断层放射治疗装置、3台机械臂放射治疗装置的31个放射治疗计划靶区中心处的点剂量进行了测量并分析。

1 设备与方法 1.1 对象

16家医院共22台放射治疗设备。其中医用电子加速器8台，头部伽玛刀8台，螺旋断层放射治疗装置3台，机械臂放射治疗装置3台。共检测31个放射治疗计划靶区剂量，其中加速器靶区剂量13个，包括头部治疗计划6个，体部治疗计划7个，均为3~5野的适形照射技术，6 MV X射线治疗模式，最小适形野等效尺寸3 cm×3 cm；头部伽玛刀靶区剂量8个，均为头部单靶点照射，最小准直器照射野标称尺寸18 mm；螺旋断层放射治疗装置靶区剂量6个，包括头部治疗计划3个(Y轴射野直径2.5 cm)，体部治疗计划3个(Y轴射野直径5 cm)；机械臂放射治疗装置靶区剂量4个，头部治疗计划3个(准直器照射野标称尺寸30 mm)，体部治疗计划1个(准直器照射野标称尺寸60 mm)，均使用金标追踪模式。

1.2 测量仪器及模体

PTW公司UNIDOS型剂量仪、31010型0.125cc指形电离室。上述仪器及现场使用的温度计、气压表均经过计量器具检定部门检定并在检定期限内使用。山东省医学科学院放射医学研究所研制的RTP-HB1型放射治疗质量控制检测模体，由头部结构件、体部结构件及连接件构成。头部结构件为直径16 cm的球体，体部结构件为长轴28 cm、短轴20 cm、高度60 cm的椭圆柱体。由密度为1.17 g/cm³的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。头部结构件及体部结构件内均带有31010型0.125cc指形电离室插孔，用于插入测量电离室。

1.3 方法

模拟临床患者的放射治疗流程进行测量。将已插入电离室的RTP-HB1型检测模体按临床方法(立体定位框架或真空袋)进行固定，使用CT扫描定位，将扫描图像传输到放射治疗计划系统(TPS)。在TPS工作站上进行治疗计划。将31010型0.125cc指形电离室的测量参考点处(距顶端4.5 mm处)划定为靶区中心。根据IAEA TRS-483号技术报告^[3]中推荐的公式计算侧向带电粒子平衡距离，使治疗计划被测照射野边界与电离室有效收集体积边界的距离满足侧向带电粒子平衡的距离要求。使用TPS工作站上“点剂量”测量工具给出测量参考点处的治疗计划剂量，记录。批准治疗计划，下传到治疗设备。将RTP-HB1型检测模体移至治疗床上。UNIDOS型剂量仪预热完成后，执行放射治疗计划，测量并记录剂量仪读数。

按照国际原子能机构(IAEA)277号技术报告中推荐的吸收剂量测量方法对剂量仪读数进行转换。水的吸收剂量计算公式为：

$ D_{u}=M \cdot N_{x}(W / e) \cdot k_{a u t} \cdot k_{m} \cdot S_{u, a i r} \cdot P_{u} \cdot P_{c e l} $

(1)

式1)中，D_w为测量参考点处水的吸收剂量, Gy；M为经温度、气压修正后的剂量仪读数；N_x为电离室照射量校准因子；W/e为在空气中形成每对离子所消耗的平均能量(33.97)；k_att为校准电离室时，电离室室壁及平衡帽对校准辐射的吸收和散射的修正；k_m为电离室室壁及平衡帽对校准辐射空气等效不充分而引起的修正；P_u为中心电极扰动修正因子；P_cel为中心电极等效不充分修正因子。

靶区计划剂量与实测剂量相对偏差的计算公式为：

$ \eta_{1}=\frac{D_{01}-D_{1}}{D_{1}} \times 100 \% $

(2)

式2)中，η₁为靶区计划剂量与实测剂量的相对偏差，%；D₀₁为靶区计划剂量，cGy；D₁为实测剂量，cGy。

1.4 评价标准

根据ICRU第24号报告提出的原发肿瘤根治剂量的误差应低于±5%的目标，对靶区计划剂量与实测剂量的相对偏差不超过5%评价为合格。

1.5 统计学处理

使用描述性统计分析方法对合格率进行了统计。

2 结果

靶区计划剂量与实测剂量相对偏差的测量结果见表 1，合格率统计结果见表 2。31个靶区计划剂量与实测剂量相对偏差的总体合格率为90.3%。其中，加速器合格率为92.3%，头部伽玛刀合格率为87.5%，螺旋断层放射治疗装置及机械臂放射治疗装置合格率均为100%。

3 讨论

使用模体对放射治疗靶区治疗计划剂量进行测量相对于使用水箱测量，其测量结果更贴近于临床实际。首先，其测量过程完全模拟临床放射治疗过程，要对模体进行固定、CT扫描、治疗计划和摆位过程，任何一个环节的误差都可能造成测量结果偏差。其次，模体具有不同于水的密度，治疗计划系统中要考虑密度修正。最后，模体具有一定的外形轮廓，不同的照射角度有不同的组织深度，因此要考虑TMR修正、曲面修正等；在治疗计划中，使用了不同与校准条件下的照射野尺寸，例如加速器测量时使用了适形野，要考虑照射野输出因子的修正……总之，使用模体法测量放射治疗靶区治疗计划剂量是一种综合性的测量方法，所得到的结果也是综合性的，这不同于以往的单纯的校准剂量偏差的测量。

医用电子加速器是目前临床上最常用的放射治疗设备。靶区剂量精度的基础和前提是校准点处吸收剂量精度^[4]，因此对校准点处吸收剂量的测量研究很多。国家标准中^[5]要求，加速器的剂量监测系统必须每周校准一次。但对靶区剂量精度而言，仅仅是校准点剂量准确是远远不够的，靶区剂量精度还要受到中心轴剂量学因子(PDD、TMR)、照射野输出因子(Sc)、楔形板因子(WF)、托盘因子(TF)、离轴因子(OAR)等的影响^[4]。此次使用模体法测量的8台加速器13个靶区治疗计划剂量，其测量结果包含了上述诸多因子的影响。按照5%的评价标准，合格率为92.3%，此结果高于1996年至2003年全国范围内的热释光剂量计比对结果(合格率73.7%)^[6]。但需要指出的是，此次测量的8台加速器均为三级医院的进口加速器，人员业务素质及设备稳定性高，可能是导致合格率较高的主要原因之一。

螺旋断层放射治疗装置和机械臂放射治疗装置是近年来临床配备的较为先进的放射治疗设备。螺旋断层放射治疗装置的特点是旋转照射的同时，治疗床同时移动，通过控制多叶光栅(MLC)的开合时间，达到剂量调强的目的^[7]。机械臂放射治疗装置最突出的特点是其对靶区的“追踪”性能。通过在治疗过程中不断拍摄X射线影像，将实时影像与治疗计划时CT扫描重建的数字影像(DDR)比对，并使用自动移床功能即时校正偏差，达到准确追踪靶区的功能^[8]。先进的治疗设备需要有相应的质量控制措施。2017年卫生行业发布了螺旋断层放射治疗装置的质量控制检测规范^[9]，机械臂放射治疗装置质量控制检测规范的标准也有望近期发布。此次使用模体法测量的3台螺旋断层放射治疗装置和3台机械臂放射治疗装置共10个靶区治疗计划剂量全部合格。由于目前此类设备在临床上配置较少，调查测量的数量有限。对于机械臂放射治疗装置而言，测量使用的模体由于不具备“运动”性能，也没有对“运动靶区追踪”的治疗计划剂量进行测量。因此，合格率100%的测量结果尚不能说明对此类设备该项性能没有必要加强质量控制工作。

伽玛刀治疗的特点是照射野小、剂量高、剂量梯度大、治疗次数少。这是伽玛刀治疗的优势，同时也意味着治疗过程中的一次偏差就可能对患者造成很大的伤害。第一台伽玛刀是瑞典医科达公司生产的C型伽玛刀，目前，国内有多个厂家从事生产伽玛刀，机型多样化，治疗的适应症也逐渐扩大。因此，有必要对伽玛刀的质量控制提出要求，规范放射治疗实践。国家标准^[10-11]中对靶区治疗计划剂量与实测剂量的偏差提出了明确要求。此次使用模体测量了8台头部伽玛刀，靶区治疗计划剂量与实测剂量的偏差合格率为87.5%。由于此次测量使用的是PTW公司生产的31010型0.125cc指形电离室，根据IAEA TRS-483号技术报告中推荐的侧向带电粒子平衡距离计算公式，0.125cc指形电离室所能测量的钴-60射线最小照射野尺寸约为16 mm×16 mm，所以此次测量的均是照射野标称尺寸大于18 mm准直器的靶区治疗计划剂量。对于小准直器照射野靶区剂量的偏差还有待进一步调查测量。需要指出的是，在测量过程中发现，部分伽玛刀使用单位仅配备了磁共振(MR)扫描定位适配器，而没有配备CT扫描定位适配器，从而导致了在治疗计划中不能对组织密度进行靶区剂量修正，增大了靶区剂量偏差。