SGS-I型立體伽瑪射線放射系統劑量學標準檢測方法研究

孫士釗

（廣東省農墾中心醫院，廣東 湛江 524000）

1 SGS-I型立體定向伽瑪射線全身治療系統放射源結構

1.1 射線源裝置

放射源裝置由放射源、源體、準直體、準直系統、驅動單元和屏蔽體組成。放射源裝置是鈷-60源的載體，同時也是用來進行射線準直聚焦和旋轉照射的系統。

鈷-60放射源包殼由外包殼、鎢合金屏蔽層、預準直器、內包殼、源芯包殼、鈷源顆粒組成。外包殼、內包殼和源芯包殼3層包殼采用不銹鋼材料焊接封裝而成。

圖1 放射源結構圖

1.2 射線源活度

SGS-I型伽瑪刀的鈷源總活度為6000Ci（±15%），分成18個源包殼封裝。中國原子能院同位素研究所標準為全部未泄漏、所有外表面污染<185Bq。在鈷源包的外層與中層之間還有一層鎢合金作屏蔽。

每個鈷源包源源芯封裝鈷源顆粒330Ci±15%（比活度不得低于250Ci/g），源芯尺寸為直徑3.6mm、長度28mm。

2 SGS-I型立體定向伽瑪射線全身治療系統劑量學指標檢測手段

2.1 焦點劑量率的測試

（1）要求描述：鈷-60源初裝時的最大輻射野下,以球膜深處50mm處水的吸收劑量率大于2.5 gy/min為宜。

（2）測 量 儀 器：TW30006電 離 室（0.6CC），SΦ100mm有機玻璃球和固定支架。

（3）檢測手段：焦點劑量率采用電離室測量。焦點劑量率采用電離室檢測。首先把球膜通過固定支架放置到三維床上,使球膜中心位于（200.200.430）位置。并將電離室氣體(0.6CC)(帶平衡帽)插入測量球膜。然后按照測試條件進行照射。測試3次取平均值。

（4）測試條件：360°旋轉照射、Φ55準直器，位置（200.200.430）。

（5）數據處理方法：取平均值，將照射量轉換成水吸收劑量率，推算初裝源時焦點50mm深度的水吸收劑量。

圖2 SΦ100mm球膜、固定支架與定位床安裝示意圖

圖3 焦點劑量棒、固定支架與定位床安裝示意圖

2.2 機械定位基準中心與聚焦射野中心偏差的測量

（1）要求描述：頭部和體部的機械定位基準中心與聚焦中心偏差不大于0.5mm.

（2）檢測器具：焦點測試棒和固定支架,膠片為KODAK X-OMat V或M D55。

（3）檢測手段：在機械定位床上,用金屬固定支架把焦點測棒放置到已知的機械定位基線位置上(00.00.150),然后分別安裝XZ和YZ定位片。然后按照【(00.00.150),Φ15,0~360°,60s】條件進行照射(用MD55時照射60s)。測量3次。最后,通過數據處理求出在機械定位基準中心和聚焦射野中的偏移數值。

2.3 頭部靶點位置總的精確度的檢測手段

（1）要求描述：靶點總的精確度，頭部偏差不大于1.5mm。頭部 靶點重復定位精度為0.5mm。

（2）測量儀器：SΦ160mm有機玻璃球模，帶中心孔的膠片暗盒，膠片KODAK X-Omat V。

（3）檢測手段：

①SΦ160mm有機玻璃球模與定位床上頭部中心的固定底座相連接；

②送入CT機按2mm的層厚進行CT定位掃描；用DICOM傳入TPS;

③使用CT圖像找到球模中心(靶心位置),本中心區域在治療坐標系中的坐標值通過TPS軟件算出；

④將膠卷(膠片要固定)放入膠片暗盒中；

⑤在定位床上相同坐標位置固定球模和球模底托，XZ和YZ定位片是在計算出的球模中心位置照射；

⑥暗室內,用指針通過暗盒的中心小孔在膠片上扎入記號點并將膠片在同一條件下沖洗；

⑦重復以上⑤步驟共5次,然后通過數據處理要求出頭顱靶心位置與照射野中心之間的偏離數值,取5次偏離值的平均數為頭部靶區靶心位置與照射野中心之間的平均偏離差,取5次偏離數值的(最大值-最小值)得出在頭部的治療靶點重復定位精度。

（4）處理方法：劑量分布曲線在各軸上的數值通過膠片處理系統計算出來，同時將輸出劑量分布曲線在各軸上的數值，分布曲線對稱中心針孔的偏差距離由AutoCAD繪出，XZ定位片求出與X和Z軸的偏差，YZ定位片求出Y軸的偏差，YZ定位片求出Y軸的偏差。取5次誤差的平均數是靶點定位時總的精度,若靶點重復精度則取5次誤差(最大值-最小值)。

2.4 體部靶點位置總的精確度的測量位置

（1）要求描述：體部靶點位置總的精確度,體部偏差不大于0.5mm，體部靶點的定位精度為1mm。

（2）測量儀器：SΦ260mm有機玻璃球模，帶中心孔的膠片暗盒，膠片KODAK X-Omat V。

（3）檢測手段：

①SΦ260mm有機玻璃球模與定位床上的固定支架相連,將有中心小孔的膠片或黑盒子置入其內,安裝體部CT定位標記框；

②送入CT機按2mm的層厚進行CT定位掃描；用DICOM傳給TPS；

③使用TPS軟件,可以通過CT影像找到球模位置(靶心位置),從而算出本中心部位在治療坐標系上的坐標值；

④在膠片暗盒中放入膠卷(膠片要固定),并嵌入球模內；

⑤經過大數據分析得出人體內部靶心位置與照射野中心之間的平均偏離值,再選取5次偏離值的平均數作為人體內部靶心位置與照射野中心的平均偏離,再選取5次偏離值得(最大值-最小值)/得出身體內的治療靶點,重復定位精度。

（4）測量要求：Φ15準直器、360°旋轉照射、時間60s。

（5）處理方法：用膠片處理系統處理出過針孔的各軸的劑量分布曲線，并輸出曲線數據文件，再用AutoCAD繪圖軟件標出針孔與分布曲線對稱中心的偏差距離，X和Z軸的偏差由XZ定位片求出，Y軸的偏差由YZ定位片求出。靶點定位時總的精度取5次誤差的平均數,靶點重復精度則取5次誤差的(最大值-最小值)。

圖4 SΦ260mm球模、固定支架與定位床安裝示意圖

圖5 SΦ260mm球模、固定支架與三維床安裝示意圖

2.5 輻射野半影的檢測手段

（1）要求描述：焦平面上,1#~3#準直器的輻射野零點五影都不超過10mm,而4#準直器的輻射野零點五影都不超過1mm。

（2）測量儀器：SΦ260mm有機玻璃球模，三維治療床固定支架，膠片暗盒，膠片KODAK X-Omat V。

（3）檢測手段

①SΦ260mm將有機玻璃球模和在三維治療床上的固定框架相連,使球模中心定位為(00,00,430),并將安裝膠片的小盒置入球模內；

②按球模中央位置坐標系,每組準直器依次用0°凈值投射在XZ平面上的劑量場片；

③首先處理刻度片，獲得刻度曲線；

④五點四處理方式:使用膠片處理系統,處理出在Z軸的光劑量分布曲線后,(使用刻度曲線),并求出半影。

（4）處理方法：用膠片處理系統處理出Z軸的劑量分布曲線，（使用刻度曲線），并求出半影。

2.6 輻射野尺寸的檢測手段

（1）要求描述在過焦點的XZ和YZ平面上各種規格準直器的輻射野尺寸應符合表1要求。

表1 焦平面上各種規格的準直器的輻射野尺寸

（2）測量儀器：SΦ260mm有機玻璃球模和固定支架，膠片暗盒，膠片KODAK X-Omat V。

（3）檢測手段

①SΦ260mm將有機玻璃球模和在三維治療床上的固定支架相連,使球模中心定位并將裝有膠片的暗盒置入球模中；

②根據場模的位置坐標,每群準直器可以分別產生360°旋轉在XZ和YZ平面上的劑量場片；

③把劑量場片和刻度片在同一條件下沖洗；

④最后,用刻度曲線進行用量場膠片可以得到焦點劑量場分布的劑量區50%的長度(即輻射野尺寸)。

（4）處理方法：用膠片處理系統處理出XZ片中的X和Z軸的劑量分布曲線，并求出X和Z軸的半高寬。處理出YZ片中的Y軸的劑量分布曲線，并求出Y軸的半高寬。（使用刻度曲線）。

2.7 頭部單靶點的劑量規劃值與實測誤差的檢測手段

（1）要求描述：對頭部為單靶點的劑量規劃限值，與實際偏差不超過5%。

（2）測量儀器：SΦ160mm有機玻璃球模和固定底座，10mm厚電離室板，TW31006電離室（0.015cc）(pinpoint)。

（3）檢測手段

①有機玻璃球模和在定位床上頭部中心的金屬固定底座相連,將電離室板插入其中，安裝頭部CT定位標框；

②送入CT機按2mm的層厚進行CT定位掃描，用DICOM傳給TPS；

③利用TPS軟件,可以通過CT圖像找到球模中心(靶心位置),從而算出本中心區域在治療座標體系中的坐標值,并給出該中心的劑量規劃值；

④TW31006電離室(0.015cc)插入電離室孔板中,按TPS劑量的規劃值照射,并測定出球模中靶位的實際用量。

2.8 體部單靶點的計量規劃值與實測計量誤差的檢測手段

（1）要求描述：對體部或單靶點的劑量規劃上限值,與實際計量偏差不超過5%。

（2）測量儀器：SΦ260mm有機玻璃球模和固定支架，20mm厚電離室板，TW30006電離室（0.6cc）。

（3）檢測手段

①有機玻璃球模與在固定床上的固定支架相連,使球膜中心穩定位于（200,200,430），將電離室板插入其中，安裝體部CT定位標記框；

②送入CT機按2mm的層厚進行CT定位掃描；用DICOM傳給TPS；

③利用TPS軟件,可以通過CT圖像找到球模中心(靶心位置),從而算出本中心部位在治療坐標系中的坐標值,并給出該中心的劑量規劃值；

④TW30006電離室(0.6cc)插入電離室板孔中,并根據TPS劑量的規劃值測定出了球模中靶位的實際用量。

2.9 伽瑪射束輻照是透過準直器的泄漏輻射的檢測手段

（1）要求描述：在正常治療位置狀態下,當關閉準直器時焦點劑量率不得大于在正常醫療狀態下輻射野中輻射劑量率的2%。

（2）測量儀器：SΦ160mm有機玻璃球模和固定底座，10mm厚電離室板，TW31006電離室（0.015cc）（Pinpoint）。

（3）檢測手段

①有機玻璃球模和在定位床上頭部中心的金屬固定底座相連,將電離室板插入其中；

②用Φ55準直器、（200,200,150）、0°照射，測量最大輻射野中心輻射劑量率；

③關閉準直器時φ0、(00,00,150)、0°照射,以測量關閉準直器時的焦點劑量率。

3 結語

以深圳海博有限公司生產的SGS-I型立體定向伽瑪射線全身治療系統為代表的國產SGS-I型立體定向放射療法系統相對固定,且機械工藝先進,通過采用本文設計的測量方法,能夠更加簡便精確地檢測出以深圳海博有限公司生產的SGS-I型立體定向伽瑪射線全身治療系統為代表的國產SGS-I型立體定向放射療法系統的機械準確度和照射劑量等標準。