QUICK-CHECK晨檢儀對加速器劑量學參數的響應分析

王 昊，孫光志

（泰州市人民醫院 放療中心，江蘇 泰州 225300）

隨著放射物理學、計算機影像技術等多學科的發展，精確放療在臨床放射治療中逐漸普及。醫用加速器的質量保證（QA）和質量控制（QC），是確保放射治療安全性和準確性的必要手段[1]。加速器作為精密而復雜的大型醫療設備，影響其劑量系統穩定性的因素較多，因此加速器的中心軸劑量輸出的長期穩定性、準確性監測是放療質控的重要環節[2]，對精確放療的實施有著至關重要的影響作用。醫用電子直線加速器的晨檢是監測設備穩定性的重要項目[3]，加速器的劑量學參數包括中心軸輸出劑量、射野平坦度、射野對稱性、射線質因子等均屬于晨檢項目范圍。上述項目的監測，均在每天開機后，病人接受放療之前進行，通過水箱、電離室等設備固然可以實現，但步驟繁瑣，需要投入較大的人力物力且耗費時間長，必然導致病人等待時間過長及影響科室放療工作的安排。我院采用PTW公司的QUICK-CHECK晨檢儀，對醫用加速器上述劑量學參數進行每日監測，操作簡便[4,5]，大大縮短質控時間。

1 材料與方法

1.1 材料設備PTW公司QUICK-CHECK晨檢儀；瓦里安Trilogy醫用電子直線加速器；PTWUNIDOSE輻射劑量儀；PTW-TW30013 0.6cc指型電離室、PTW Roos平板電離室，STANDARD IMAGING一維水箱。

1.2 原理及方法對于電子直線加速器日常工作中常用參數，根據我國關于醫用電子直線加速器的國家標準GB/T 19046-2013《醫用電子加速器驗收實驗和周期檢驗規程》要求[6]，加速器的射線劑量偏差的判定標準為≤3%，射野的平坦度判定標準為≤6%，射野的對稱性判定標準為≤3%，射線質因子判定標準為≤2%，我院QUICK-CHECK晨檢儀的測量參考數據設置以上述要求為準。

利用PTW-UNIDOSE輻射劑量儀，PTWTW30013 0.6cc指型電離室、PTW Roos平板電離室，以及STANDARD IMAGING一維水箱等設備可實現對瓦里安Trilogy醫用電子直線加速器進行絕對劑量的檢測，一般每周一次。上述檢測設備每年均送往江蘇省計量院進行校準，本文所涉及到的劑量儀最新校準系數為1.046。每周通過劑量儀、電離室和水箱等設備對瓦里安Trilogy各出束能量的檢測，可以通過計算得到絕對劑量數值，以此判斷加速器的工作狀態是否正常，以便及時調試。為保證晨檢儀的準確性，針對各電離室及劑量儀經過江蘇省計量院校準、江蘇省疾控中心加速器性能檢測以及加速器廠家的維護保養結束后的首次數據采集，科室人員都會對其進行數據的歸一化處理，作為下一階段檢測的對比數據。

利用PTW公司的QUICK-CHECK晨檢儀，每天對瓦里安Trilogy加速器劑量學參數進行檢測，包括中心軸輸出劑量、射野平坦度，射野對稱性，射線質因子等。上述參數可通過晨檢儀連接電腦導出，進行分數處理。選取2020年3月至2020年6月這一時間段的晨檢數據，對晨檢儀性能以及加速器的工作狀態進行評估。

2 結果

在2020年3月至2020年6月期間，針對6 MV和15 MV的X射線以及6 MeV、9 MeV、12 MeV和15 MeV電子線，利用晨檢儀獲得的中心軸劑量數據如圖1～6所示。

圖1 6MV中心軸劑量

圖2 15MV中心軸劑量

圖4 9MeV中心軸劑量

圖5 12MeV中心軸劑量

在上述時間段內，利用晨檢儀檢測得到的加速器各劑量學參數如圖7～10所示。

圖7 加速器對稱性GT方向

圖8 加速器對稱性LR方向

圖9 加速器平坦度

3 結果分析

根據GB/T 19046-2013醫用電子加速器驗收實驗和周期檢驗規程規定，上述參數周期性檢測是半年或者維修后，而本文所涉及的測量數據是在加速器設備經過廠家維修保養后的三個月內，因此維修后晨檢儀初次采集的數據與晨檢數據進行歸一化比較，具有較高的準確性。為保證加速器運行穩定、準確，科室每周通過輻射劑量儀、指型電離室、平板電離室，以及水箱等設備對絕對劑量進行檢測并調試；并且科室每月利用Map CHECK1175平板，通過0°、90°、180°、270°多角度方式對上述劑量學參數進行驗證檢測，均表明加速器狀態穩定。

由圖1～圖6所示，晨檢儀的中心軸劑量數值波動均在國標規定的±3%范圍以內。晨檢儀數據中加速器各種射線中心軸劑量變化范圍以及最大差值、平均差值如表1所示，其中6MV射線變化范圍和平均差值最小，最大差值為1.43%，平均差值為0.31%；12MeV變化范圍最大，最大差值為2.9%，而6MeV的平均差值最大為1.04%；射線反映出加速器治療常用的X射線相比電子線更加穩定，中心軸劑量變化范圍更小。因此在這一期間內，加速器的中心軸劑量變化范圍較小，為放療病人的精確治療提供了可靠保障，同時晨檢儀的工作性能穩定，為日常正確判斷加速器的工作狀態提供可靠依據。

圖6 15MeV中心軸劑量

表1 晨檢儀中心軸劑量變化范圍

利用晨檢儀對加速器定期檢測得到的各劑量學參數如圖7～圖10所示，總結各參數變化范圍如表2所示。由此可以看出，在本次研究期間加速器射野對稱性（GT和LR）、平坦度、射線質因子等指標均符合國家標準，對稱性、平坦度誤差在±3%以內，射線質因子誤差在2%內。上述參數是加速器工作狀態的重要體現，直接影響到患者最終的放療效果。對表2中數據整體而言，相比中心軸劑量變化范圍較大，各參數受晨檢儀擺位時的狀態影響較大，例如當治療床板不平整或者射野邊框未完全對準時容易出現偏差。因此，放療技術員在晨檢過程中，應時刻注意晨檢儀的擺位準確性，防止因擺位失誤得到無效數據，對加速器的工作狀態產生誤判，影響病人的正常治療。

圖10 加速器射線質因子

表2 其他參數變化范圍

4 討論

本文利用QUICK-CHECK晨檢儀及電離室、劑量儀、水箱等設備，對瓦里安Trilogy醫用電子直線加速器的中心軸劑量進行檢測對比，同時利用晨檢儀獲取平坦度、對稱性、射線質因子等加速器劑量學參數并進行穩定性分析。中心軸劑量是影響放射治療精確性的重要指標，晨檢和周檢都是目前可采用的測量方式。通過兩者的數據分析，QUICK-CHECK晨檢儀，性能穩定，可以較為準確反映出加速器的工作狀態。因此，相比繁瑣耗時的周檢，晨檢儀可實現簡單、快速的加速器每日檢測。通過晨檢儀獲取的平坦度、對稱性、射線質因子等加速器劑量學參數，受擺位、床板平整度以及加速器的工作狀態等因素影響，有所波動，但均控制在國標范圍以內，表明本次研究期間，加速器輸出穩定，未出現較大的設備故障。

精確放療的目的是盡可能實現腫瘤的高劑量照射、同時保護周圍正常組織和器官，而晨檢與周檢是加速器質控的重要環節，是實施精確放療的有力保障[7]。QUICK-CHECK晨檢儀性能穩定，操作簡便，是加速器晨檢的有效實現方式，在臨床放射治療中節約人力物力，減少病人的等待時間。在實際工作中，晨檢儀和周檢所得數據應定期進行比對，當周檢操作確認無誤后，可對晨檢儀進行數據覆蓋和歸一化處理，實現對晨檢儀參數的校準。在晨檢儀使用過程中出現報錯時，應先進行周檢項目的檢測驗證，再決定是否進行機器保修或者重新采集校準晨檢儀數據，以防止因晨檢儀的操作失誤而導致放療事故的產生。