放射治療CT模擬定位機的質量控制方案和實施的研究

蘭慧，曾鵬濤，黃國福

新疆醫科大學第五附屬醫院血液放療科，新疆 烏魯木齊 830011

目前，精準放療已成為現代放射治療發展的必然趨勢，CT模擬定位機在放射治療中被廣泛應用，為放療計劃設計提供了多方面的內容，包括患者的腫瘤位置、正常組織與危及器官位置的影像解剖信息，為治療計劃系統提供劑量計算的輸入和輸出[1]。而其固有的機械性能和圖像質量所引起的誤差有可能作為系統誤差，持續存在于患者的整個放射治療過程，對患者的轉歸和預后造成不可逆的損害，因此，CT模擬定位機質量控制工作在保證患者治療效果與輻射安全方面具有重要的意義。但許多基層醫療機構對該設備質量控制并未引起足夠的重視[2]。國家雖然發布了《X射線計算機體層攝影裝置質量控制檢測規范》（GB 17589-2011）[3]等一系列文件，但發行時間久遠，很多指標已經不再適用，并且也不是專門針對CT模擬定位機的檢測指標，目前能夠完整參考的僅有國內指南文件《CT模擬機質量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）。為此，本研究對CT模擬機的質量控制檢測技術與實施方案進行實施并研究，探索適合新疆醫科大學第五附屬醫院CT模擬設備的質量控制檢測方案。

1 CT模擬機質量控制檢測方案

1.1 檢測標準及項目

①檢測標準：檢測所依據的主要國家標準為《X射線計算機體層攝影裝置質量控制檢測規范》（GB 17589-2011）。參考國際文件為美國物理師協會（AAPM）TG179、TG39和TG53報告。國內行業標準文件為《醫用X射線診斷設備質量控制檢測規范》（WS 76-2020）[4]，以及《醫用診斷螺旋計算機斷層攝影裝置（CT）放射治療模擬定位X射線輻射源檢定規程》（JJG 1179-2021）[5]。國內指南文件《CT模擬機質量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）。

②檢測項目：硬件性能包括機架內激光燈、外激光燈、定位床、機架。軟件性能包括CT值精度、均勻性、圖像噪聲、CT值線性、空間完整性、高對比度分辨率、低對比度分辨率、重建層厚、CT值-電子密度曲線。見表1。

表1 檢測項目表

1.2 檢測設備及工具

本研究受檢的設備為通用電氣公司（general electric company,GE）的Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機，該設備采用了超高端寶石CT的核心技術——寶石ASiR2.0平臺[6]。本研究過程中的檢測工具主要有美國The Phantom Laboratory制造的CT性能體膜Catphon 604、Civco-MTTG66激光質控模體及隨機配套質控模體等。其 中，性 能 體 膜Catphon 604包 含CTP732、CTP730、CTP729共3個模塊，CTP732用于檢測定位光精度、層厚、高對比度分辨率、空間分辨力、密度分辨力，CTP730用于低對比度分辨率、CTP729用于均勻性、噪聲、水的CT值[7]。

1.3 檢測流程

①檢測條件：設置管電壓為120 kV，掃描16層管電流為165 mA，掃描8層管電流為180 mA，掃描時間為1.0 s，使用軸向掃描模塊，用以測量CT模擬機分辨率、對比度、噪聲、均勻性等。設置管電壓為120 kV，管電流為310 mA，掃描時間為1 s，軸向掃描模式用以測量層厚[8]。

②檢測方法：利用《CT模擬機質量控制指南》（NCC/T-RT 006-2021）的相關檢測方法，對Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機進行為期12個月的檢測，每一個月檢測一次，收集檢測數據。以“間隔時間一月”為自變量，分析各項目的數據變化，從而制訂該適合本院設備相對合理的各檢測項目檢測周期及評價標準。

2 結果

根據檢測方案，實際檢測結果為所有檢測項目均在國家允許誤差之內。其中內外激光燈的共面性檢測和掃描機架的傾斜精度檢測，采用的是肉眼觀察，其數據變化微乎其微，結果均在標準值允許范圍內。

在進行床縱向及升降移動到位精度檢測時發現，定位床的升降移動并不是線性的，而是非線性的，見表2。因此該項檢測選用區間定位常用區間定位床示數24～174 mm，床的運動檢測誤差為±1 mm，見圖1。

表2 床面垂直升降初始數據（mm）

圖1 床面的移位精度

3 討論

3.1 定位檢測項目應優先于其他檢測項目

目前國內對模擬定位CT設備的檢測還沒有相關的國家標準，但依據相關的行業規范，仍能起到指導作用[9]。模擬定位CT其測試結果的評價要充分考慮放射治療臨床使用的要求，其定位檢測項目應優先于其他檢測項目，包括定位激光燈的準確性、床面移動精度、機架傾斜角的精度等硬件檢測[10]。此類檢測結果將直接影響患者皮膚標記的定位準確、患者從模擬定位CT到直線加速器定位的可重復性、靶區及危及器官勾畫定位的準確性、放射治療中射線的照射野位置準確性等[11]。在本研究過程中針對定位準確性發現，定位床在移動過程中并不是線性誤差，無法客觀真實地反映設備定位精準度。

3.2 CT值的準確性檢測在圖像質量控制中應視為重點

在臨床應用中，放射治療所使用射線的主要相互作用是康普頓效應[12]，后期放射治療計劃的劑量計算也主要依賴于不同組織CT值到組織的相對電子密度的轉換。且在測量過程中，不同的掃描條件、部位，甚至不同廠家生產的床板密度都會對CT值-相對電子密度轉換產生影響[13]。為了保證后期放射治療的效果，需要生產廠家和使用方在驗收設備時應考慮到該項目高度準確性的重要性。

3.3 模擬定位CT設備使用流程規范的重要性

在該項研究數據收集的過程中發現，不同的操作員在使用設備時會產生不同的數據結果，主要原因是檢測過程中使用的實際操作方法不同，造成設備的正確性及人為誤差在基層醫院使用過程中，必須加強重視該設備的質量控制及規范使用流程，對操作員要加強相關培訓，在意識形態領域上要建立警惕性和嚴謹態度，以提高患者的治療效果。

本文對通用電氣公司（general electric company,GE）的Discovery CT590RT大孔徑CT模擬機各項指標進行連續12個月的追蹤檢測，對其質量保證檢測項目與實際檢測實施方案進行了研究，測試結果均滿足臨床要求，探索并確定了適合自身醫院CT模擬設備的質量控制檢測方案，同時填補了國內模擬定位CT設備質量控制的不足。模擬定位CT是基礎也是重點，必須定期做好相關的質量管理和質量保證，對該設備進行全面檢測是一項復雜的工作，在檢測標準的設定上需要多方合作及研究，而對于實際使用方基層醫院來說，技師、物理師、工程師應正確掌握相關檢測方法和設備使用規范。