后裝治療機的質量保證與存在問題

黃寶添

汕頭大學醫學院附屬腫瘤醫院放療科 （廣東汕頭 515041）

后裝治療是近距離放射治療的一種，常使用192Ir 作為放射源，主要用于宮頸癌、陰道癌等腫瘤的放射治療中[1]。相比于體外放射治療，后裝治療因其獨特的劑量優勢在放射治療中具有不可替代的作用[2]。但隨著后裝治療設備和治療技術的日益復雜，其質量保證和質量控制也變得越來越重要，不僅直接影響治療效果，還關系到患者和工作人員的安全。本研究介紹后裝治療機的常規質量保證方法，同時也對其中存在的問題進行探討與分析。

1 質量保證

1.1 依據標準

目前，國內后裝治療機的質量保證主要依據兩份文件，即WS 262-2017《后裝γ 源近距離治療質量控制檢測規范》[2]和NCC/T-RT 002-2019《后裝治療機的質量控制和質量保證》[3]。

1.2 日檢

日檢內容包括：（1）檢查后裝治療機能否正常開機；（2）檢查后裝治療機控制電腦顯示的放射源活度、日期和時間是否準確，以及二維計劃系統和三維計劃系統的放射源活度、日期和時間與后裝治療機控制電腦是否一致；（3）檢測后裝治療機監視系統、對講機、打印機能否正常工作；（4）檢查后裝治療機機房輻射報警儀、輻射指示燈是否正常；（5）檢查后裝治療機機房門連鎖是否生效；（6）檢查后裝治療機常用治療通道能否正常工作，使用后裝治療機控制電腦調用晨檢計劃，模擬在宮腔施源器通道、金屬插值針通道、鼻咽和食管施源器通道等常用治療通道能否無連鎖正常出束；（7）在紙質記錄表中登記上述日檢內容。

1.3 月檢

1.3.1 放射源最大傳送距離、放射源到位精度及放射源累計定位誤差測量

儀器：放射源定位精度質量保證尺、卷尺、監控裝置或攝像頭。

方法：將放射源定位精度質量保證尺與后裝治療機連接，用卷尺確認放射源定位精度質量保證尺1 200 mm 位置的準確性；在后裝治療機控制電腦上手工制定2個計劃，計劃一為步徑5 mm，每點駐留時間為5 s，計劃二為步徑1 cm，每點駐留時間5 s；利用監控裝置或攝像頭觀察放射源是否到達保證尺1 200 mm 位置處，放射源最大傳送距離誤差定位為放射源實際到達位置與1 200 mm 位置之間的差值，允許誤差為±1 mm；利用攝像頭觀察每個駐留點步徑是否準確無誤，放射源到位精度誤差定義為放射源實際到達位置與計劃設定放射源到達位置之間的差值，允許誤差為±1 mm；放射源累計定位允許誤差為±2 mm，WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019兩份報告對于放射源累計定位誤差的定義不一致，將在后續2.1質量保證標準不一致中作進一步詳細說明。

1.3.2 放射源駐留時間測量

儀器：放射源定位精度質量保證尺、監控裝置或攝像頭、秒表。

方法：將放射源定位精度質量保證尺與后裝治療機連接；在后裝治療機控制電腦上手工制定1個計劃，任意選擇1個駐留位置，駐留時間為60 s；利用監控裝置或攝像頭觀察到放射源到達特定駐留位置時迅速按下秒表開始計時，在放射源離開特定駐留位置時再次迅速按下秒表結束計時，記錄秒表中放射源實際駐留時間，放射源駐留時間誤差（s）=秒表讀數- 60，允許誤差為±0.5 s。

1.3.3 鼻咽施源器（透明軟管）長度測量

儀器：卷尺。

方法：卷尺緊貼后裝治療機切面，測量切面到透明軟管末端的距離，鼻咽施源器（透明軟管）長度誤差（mm）=切面到透明軟管末端的距離-1 200，允許誤差為±1 mm。

1.4 更換放射源后的質量保證

更換放射源后的質量保證項目包括放射源參數更改、放射源最大傳送距離測量、放射源到位精度測量、放射源累計定位誤差測量、放射源駐留時間測量、鼻咽施源器（透明軟管）長度測量、放射源活度測量和后裝治療機表面漏射輻射測量。其中放射源最大傳送距離測量、放射源到位精度測量、放射源累計定位誤差測量、放射源駐留時間測量和鼻咽施源器（透明軟管）長度測量同月檢；放射源活度測量和后裝治療機表面漏射輻射測量按照放射源活度測量和后裝治療機表面漏射輻射中的測量方法和標準進行。

1.4.1 放射源參數更改

放射源參數更改主要內容包括放射源的校準日期、強度、第一駐留點到施源器端點的距離、參考空氣比釋動能率等參數的更改，具體步驟需根據廠家的要求進行。

1.4.2 放射源活度測量

儀器：HDR 1000Plus 井型電離室、SuperMax 劑量儀、質量保證軟管、溫度計和氣壓計。

方法：將HDR 1000Plus 井型電離室放置在后裝治療機房里30 min 以上，使其與測量環境的溫度、氣壓保持一致；將質量保證軟管一端連接后裝治療機，另一端插至HDR 1000Plus 井型電離室適配器底部，井口用膠布粘貼；將HDR 1000Plus 井型電離室與SuperMax 劑量儀連接，設置偏壓，預熱10 min 以上；使用溫度計、氣壓計測量得到環境的溫度、氣壓數值后輸入SuperMax 劑量儀中；調取后裝治療軟件程序，以最小步徑2.5 mm 設置一系列放射源駐留位點，每點駐留時間10 s，讀出每個駐留點的SuperMax 劑量儀電流值，記錄最大電流值（圖1），并按照以下公式計算實際測量放射源活度：

圖1 電流值與駐留點的關系圖

Aapp,t=（Mu×NSK×NE×CT,P×Aion）/F（1）

其中，Aapp,t為實際測量放射源活度；Mu為測量最大電流值，單位為nA；NSK為HDR 1000Plus 井型電離室的放射源空氣比釋動能強度刻度因子，單位為Gym2h-1A-1；NE為劑量儀刻度系數，由于將HDR 1000Plus 井型電離室與劑量儀一起送檢，所以該值取1；CT，P為環境溫度、氣壓校準因子；Aion為電離電荷負荷率校準因子，根據SuperMax 劑量儀在高壓300 V 測量得到的電離電荷讀數（Q1）和在半壓150 V 測量得到的電離電荷讀數（Q2）,按照公式Aion=4/3-（Q1/3Q2）計算得到；F為192Ir 放射源空氣比釋動能強度與放射源活度轉換系數，單位為Gym2h-1Ci-1，WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019報告建議取值4.034×10-3Gym2h-1Ci-1。

放射源活度誤差（D）由Aapp，t和計劃系統計算得到的理論放射源活度Aapp，B計算獲得，允許誤差為±5%，計算公式如下：

1.4.3 后裝治療機表面漏射輻射測量

儀器：Fluke 451P 巡測儀。

方法：使用Fluke 451P 巡測儀分別測量距離后裝治療機機頭5 cm 和100 cm 處不同方向的最大劑量當量率，最大劑量當量率數值即為后裝治療機表面漏射輻射，允許偏差5 cm 處≤50 μSv/h，100 cm 處≤5 μSv/h。

2 存在的問題

2.1 質量保證標準不一致

在后裝治療機的實際質量保證過程中，不同質量保證標準的指標要求和檢測周期不同。如WS 262-2017標準和NCC/T-RT 002-2019標準的放射源駐留時間允許誤差分別為±0.5 s 和±0.1 s，同時這兩個標準中的放射源到位精度和后裝治療機表面漏射輻射的檢測周期也不同，具體見表1。WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019兩份報告對于放射源累計定位誤差的定義也不一致，WS 262-2017報告定義為每個駐留點誤差的總和，而NCC/T-RT 002-2019報告定義為最后一個駐留點的實際駐留位置與預設駐留位置之間的差值，定義的不一致導致采用的測量方法也不統一。

表1 不同質量保證標準的指標要求和檢測周期

2.2 放射源活度計算參數、放射源到位精度測量方法及放射源駐留時間測量方法不統一

2.2.1 放射源活度計算參數不統一

放射源活度的測量誤差受多種因素影響。不同文件的192Ir 放射源空氣比釋動能強度與放射源活度轉換系數（F）存在較大差異，胡逸民老師編寫的《腫瘤放射物理學》一書中提到該F為113 μGyh-1GBq-1m2，轉換成居里（Ci）單位為4.181×10-3Gym2h-1Ci-1；而在WS 262-2017標準和NCC/T-RT 002-2019標準中，F均為4.034×10-3Gym2h-1Ci-1，也有其他測量放射源活度的文獻[4]使用該數值；在進口放射源證書中，用戶可根據廠家給出的參考空氣比釋動能率和放射源活度直接計算出F，如荷蘭Curium 公司某放射源證書中給出的參考空氣比釋動能率為45.81 mGyh-1m2，放射源活度為11.25 Ci，則用戶可根據以上數值計算出F為4.072×10-3Gym2h-1Ci-1；國產放射源則無法根據廠家給出的放射源證書計算獲得系數的具體數值，不同標準的192Ir 放射源空氣比釋動能強度與放射源活度轉換系數之間的差異見表2。我們認為，在國產放射源無法根據廠家給出的放射源證書計算獲得該因子的情況下，應取4.072×10-3Gym2h-1Ci-1較為合適。

表2 不同標準的192Ir 放射源空氣比釋動能強度與放射源活度轉換系數差異

另外需要注意的是，后裝治療機的參數設置也會對放射源活度測量結果造成影響，如后裝治療機的最小步徑設置，原因是放射源活度測量需要在粗略探測到最大電流范圍后再進一步設定更小的駐留步徑才能精確地測量到最大電流值。我院山東新華XHDR30型后裝治療機的最小駐留步徑為2.5 mm，而美國瓦里安公司GammaMedplus iX 通道系統三維后裝治療機的最小步徑為1 mm，更小的駐留步徑可測量得到更加精確的結果。

2.2.2 放射源到位精度測量方法不統一

國內很多單位采用廠家提供的放射源定位精度質量保證尺配合高像素攝像頭對放射源到位精度進行測量，這種方法只能較為粗略地觀察放射源到位精度，若要精確地測量放射源到位精度，建議使用膠片曝光后再利用膠片分析軟件（如RIT 113）進行分析。另外需要注意的是，很多廠家提供的放射源定位精度質量保證尺是通過一段透明軟管與后裝治療機相連的，透明軟管在長時間接受高劑量輻射的情況下長度可能發生變化，所以在測量放射源到位精度前必須先對放射源最大傳送距離進行測量，以防止由于透明軟管長度改變帶入的測量誤差影響治療安全。

2.2.3 放射源駐留時間測量方法不統一

很多情況下的放射源駐留時間誤差來源于工作人員的反應時間偏差，為減少這種偏差帶來的測量誤差，在實際測量中應設計多個駐留點取其平均值，如設置5個駐留點，編號為1～5，編號1和編號5駐留點的駐留時間設計為10 s，編號2～4駐留點的駐留時間設計為60 s，放射源從1號駐留點進入2號駐留點時啟動秒表，放射源從4號駐留點進入5號駐留點時停止秒表，將測量的總駐留時間除以3即可得到平均每一個駐留點的駐留時間，從而將工作人員反應時間偏差帶來的影響降至最低。

2.3 其他存在的問題

后裝治療機的質量保證是一個復雜而嚴謹的過程，本研究只針對后裝治療機的質量保證項目和對存在的問題進行了探討與分析，實際上，NCC/T-RT 002-2019號文件還要求對后裝治療計劃系統包括長度重建偏差、體積重建偏差、施源器重建精度等方面進行質量保證。另外，該文件還要求對后裝治療計劃系統的劑量準確性進行質量保證。有文獻報道，后裝治療計劃系統的劑量驗證可使用指型電離室或膠片結合模體進行測量[5-6]。還有文獻報道，可使用直腸探頭對后裝治療過程中直腸的實際照射劑量進行測量[7]。可見，后裝治療計劃系統的劑量驗證將是未來后裝質量保證的一個重要研究方向。

3 小結

隨著三維后裝技術的日益普及，后裝治療機的質量保證顯得愈發重要。后裝治療機質量保證的3個基本目標是準確的放射源活度、精確的放射源到位精度和準確的放射源駐留時間，只有滿足上述3個目標，才能獲得精準的治療劑量，從而有效保證患者的治療安全。