MyQA Daily晨检仪在医科达直线加速器质量控制中的应用.pdf

36医疗装备 2024 年 1 月第 37 卷第 1 期 Medical Equipment,January.2024,Vol.37,No.1放射治疗作为癌症治疗的重要手段，能够以非侵入性的方式有效杀死癌细胞或控制其生长，在精准治疗肿瘤区域的同时最大限度减少对其他正常组织的损伤。放射治疗的实现依赖于能够产生高能量 X 线或电子束的直线加速器。直线加速器作为复杂的大型精密设备，承载大量的治疗任务，每日工作持续时间较长，设备机械性能的磨损将导致射线束输出的剂量和位置出现细微偏差，降低治疗有效性1-2。因此，对直线加速器进行日常质量控制（quality control，QC），确保设备的稳定和剂量精准投射是改善放射治疗疗效的重要前提3。2019 年，国家癌症中心发布的医用电子直线加速器质量控制指南4显示，直线加速器的日常检查包括光矩尺、激光灯、平坦度、射野对称性和剂量输出一致性等主要机械性能和剂量学性能。传统的测量方式常采用前指针评价光矩尺的指示准确度；采用坐标纸检测激光灯定位准确度；采用三维水箱对平坦度与射野对称性进行测量；采用电离室实现剂量矫正5-7。但这些操作烦琐、冗长，每日治疗前开展占用直线加速器治疗时间，加重操作人员工作负担。近年来，许多医院引进基于剂量学参数的日检设备晨检仪，该设备能在短时间内完成直线加速器 QC，具有自动化、高效率和高精度的检测能力8-10。王哲等11通过对比晨检仪与剂量仪、三维水箱对直线加速器剂量学参数的检测结果，证明晨检仪可作为有效可行的日常 QC 工具。基于此，本研究旨在探讨 MyQA Daily 晨检仪对 Elekta Synergy 与 Elekta Infinity 2 种型号直线加速器日常状态检测的效果，现报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料我院于 2020 年引入 1 台 MyQA Daily 晨检仪（iBA）。本研究对2021年12月至2022年5月共24周内 2 台直线加速器（射野为 10 cm 10 cm）6 MV射线下的晨检结果进行分析。1.2 设备MyQA Daily 晨检仪：该晨检仪是由电离室区域与电子器件区域组成的全集成多电离室探测设备（如图 1 所示），包含 125个电离室（每个点代表1个电离室），可以支持10 cm10 cm至25 cm25 cm射野、624 MV能量下的测量任务。测量参数包括温湿度、光野大小、对称性、稳定性和剂量输出。工作人员操作时，仅使用电缆将晨检仪与任一台内网电脑连接，即可在平台上进行测量与数据分析。对每次测量结果，该设备可给出产生误差的项目与误差值，并判断是否在误差允许范围内。直线加速器：数据来源于 Elekta Synergy 和Elekta Infinity 2 台医用电子直线加速器。我院于2008 年引入 Synergy 设备，其具有 6、10 MV 光子线能量及 6、8、12、15 MeV 的电子线能量。我院于 2018 年引入 Infinity 设备。其除具有与 Synergy设备相同的功能外，还能实现容积旋转调强、立体定向放疗等治疗技术。MyQADaily 晨检仪在医科达直线加速器质量控制中的应用郑超，蔡丹婷，窦文，钟青松南方医科大学珠江医院（广东广州510280）摘要目的探讨 MyQA Daily 晨检仪在医科达 Synergy 与医科达 Infinity 2 台直线加速器日常状态检测中的效果，评价其性能。方法使用 MyQA Daily 晨检仪监测 2 台直线加速器24 周内的环境条件、离轴比一致性和剂量输出一致性，并对检测结果进行分析。结果2 台直线加速器工作环境状态正常，射野中心与射野宽度误差 2 mm，对称性、平坦度与输出剂量误差 3%，均在临床可接受范围内。结论MyQA Daily 晨检仪能较好地实现对医科达直线加速器的日常性能监测，辅助操作人员了解并维护设备。关键词晨检仪；直线加速器；质量控制；放射治疗中图分类号R812 文献标识码B 文章编号1002-2376（2024）01-0036-05DOI10.3969/j.issn.1002-2376.2024.01.010收稿日期：2023-07-06医学工程37医疗装备 2024 年 1 月第 37 卷第 1 期 Medical Equipment,January.2024,Vol.37,No.1图 1MyQA Daily 晨检仪平面设计图1.3 方法1.3.1 基准值建立晨检仪基准值的建立以直线加速器机械和剂量性能为前提。主要步骤如下：首先，检测并调整直线加速器的机械状态，包括激光灯定位准确度、机架与准直器准确度和治疗床到位准确度等。确定好机械状态后，使用三维水箱、电离室和剂量仪测量并调整机架与准直器 0、射野大小 10 cm10 cm、源皮距（source skin distance，SSD）为 100 cm、光子能量 6 MV 和剂量率 600 MU/min 下直线加速器的剂量准确性。其次，将 MyQA Daily 晨检仪水平放置于治疗床上，对准激光灯与表面“+”字中心，设置与上述 QC 相同的条件，连接晨检仪与电脑主机接口，开启晨检仪进行测量。连续 3 次输出剂量为 100 MU 的光子线，选择其中状态最好的数据作为基准值。最后，对 2 台直线加速器均进行上述测量，并在晨检仪控制系统中根据机器型号、能量和剂量大小建立测量条目，输入测量的数据作为基准值，每次晨检结果均以给定基准值作为参考目标。1.3.2 MyQA Daily 晨检仪监测项目的误差容忍范围选取 24 周内 2 台加速器的晨检结果，晨检时间均在每日治疗开始前。MyQA Daily 晨检仪的检测主要包含环境条件、离轴比一致性和剂量输出一致性 3 项。测量所允许的误差范围根据机器状态自主设定，符合医用电子直线加速器质量控制指南4要求，给定 2 台直线加速器相同误差容忍范围。具体检测项目与误差容忍范围见表 1。1.4 相关测量方法1.4.1 KTP因子校正此晨检仪在靠近 2 个探测器阵列位置安装了温度与环境空气压力传感器，实现对 KTP因子校正。公式如下：KTP=（73.2+t）/（273.2+T）1 013/p其中 T 为电离室在出厂时的校准温度，一般为 20；t 为晨检仪现场测量温度；p 为现场测量气压。表 1MyQA Daily 晨检仪监测项目的误差容忍范围检测项目指标误差允许范围环境条件温度 气压 离轴比一致性中心纵向2.0 mm中心横向2.0 mm射野宽度纵向2.0 mm射野宽度横向2.0 mm对称性纵向3.0%对称性横向3.0%平坦度3.0%剂量输出一致性剂量输出3.0%1.4.2 中心与射野宽度X、Y 轴及 2 条对角线中心交点区域设置 88 个电离室，用于测量射野中心横向与中心纵向偏差。X、Y 轴上分别设置 28 个电离室，这些电离室落在射野大小为 10 cm 10 cm 或 20 cm20 cm 区域，精准测量射野宽度横向与纵向准确性。1.4.3 对称性与平坦度该晨检仪在 10 cm10 cm 范围内采用 25 个电离室，电离室呈轴心对称分布。将每条轴上呈对称的 2 个电离室所测得的信号值比较，即可知当前射野是否在该方向上对称。而通过比较 25 个电离室中接收到的最大、最小信号值，则可知当前射野能量是否平坦。1.4.4 剂量输出该晨检仪在 10 cm10 cm 范围内采用 9 个电离室接收到的信号实现剂量测量，且电离室所测得的剂量值受电离室校准因子和空气强度校准因子的影响。2 结果2.1 环境条件由于电离室的测量灵敏度随环境温度和气压而变化，为了准确测量直线加速器剂量输出状态，需要保证机房内温度稳定性并获取当前气压12-13。晨检仪对2台直线加速器的温度与气压检测如图2所示。结果显示，直线加速器机房恒温空调设置为23，但仍受实时气温的影响，在一定范围内浮动。同样气压也随大气气压产生一定浮动。2 个机房温度与气压浮动曲线大致相似且无明显突出变化，说明该段时间恒温系统工作正常。2.2 离轴比一致性2.2.1 中心与射野宽度射野中心与射野宽度的稳定性间接反映了光野的状态，从而确保光野射野一致性14-15。Synergy38医疗装备 2024 年 1 月第 37 卷第 1 期 Medical Equipment,January.2024,Vol.37,No.1注：（a）温度；（b）气压图 2温度、气压监测值设备的射野中心与射野宽度偏差情况如图 3（a）、（c）所示。其中，中心横向偏差值（1.720.21）mm，中心纵向偏差值（1.470.25）mm。射野宽度横向偏差值（1.560.12）mm，射野宽度纵向偏差值（1.270.25）mm。Infinity 设备的射野中心与射野宽度偏差情况分别如图 3（b）、（d）所示。其中心横向偏差绝对值（0.640.43）mm，中心纵向偏差绝对值（0.730.36）mm，射野宽度横向偏差值（0.610.27）mm，射野宽度纵向偏差值（0.950.32）mm，2 台设备的中心与射野宽度偏差均在误差允许范围内。2.2.2 对称性2 台直线加速器的射野对称性在 X、Y 轴方向上与基准值的偏差如图 4 所示。结果显示，2 台加速器射野对称性的偏差绝大部分在 1%以内，最大偏差不超过 2%，符合误差允许的范围。Synergy 设备在 X 轴方向上偏差绝对值为（0.740.35）%，在Y 轴方向上偏差绝对值为（0.590.41）%。Infinity设备在 X 轴方向上偏差绝对值为（0.510.50）%，在 Y 轴方向上偏差绝对值为（0.340.32）%。2.2.3 平坦度Synergy 设备平坦度的最大偏差值为 1.23%，平均偏差绝对值为（0.600.22）%。Infinity 设备的最大偏差值为 0.91%，平均偏差绝对值为（0.470.30）%，见图 5。2.3 剂量输出一致性2台直线加速器剂量输出的基准值均为100 MU，其剂量输出结果见图 6。Synergy 设备剂量输出值（100.580.49）MU，Infinity设备剂量输出值（101.59注：（a）Synergy 射野中心偏差；（b）Infinity 射野中心偏差；（c）Synergy 射野宽度偏差；（d）Infinity 射野宽度偏差 图 3射野中心与射野宽度偏差监测值 39医疗装备 2024 年 1 月第 37 卷第 1 期 Medical Equipment,January.2024,Vol.37,No.10.50）MU，2台设备的剂量输出结果均在偏差范围内。（a）Synergy 射野对称性偏差；（b）Infinity 射野对称性偏差图 4射野对称性监测值图 5射野平坦度偏差监测值3 讨论本研究回顾性分析了 MyQA Daily 晨检仪在 6 MV能量、10 mm10 mm 射野下对医科达 Synergy 和Infinity 2 台直线加速器 24 周内的晨检结果，结果显示，2 台设备所有项目的最终检测值均在误差允许范围内，标准差 1，符合医用电子直线加速器质量控制指南4的要求，说明加速器处于较为稳定的状态，该晨检仪能够较好地实现对不同型号加速器性能状态变化的检测16-17。图 6输出剂量监测值综上所述，MyQA Daily 晨检仪体积小、重量轻、易搬运，无需预热，即插即用，可减轻操作人员对直线加速器每日检查的工作负担。同时，通过测量结果能够监测医科达加速器的运行状态、及时调整误差，并根据测量结果为 QC 提供指导。因此，MyQA Daily 晨检仪可以作为医科达直线加速器日常检测的有效工具。参考文献1 Ford EC,Terezakis S.How safe is safe?Risk in radiotherapyJ.Int J Radiat Oncol Biol Phys,2010,78(2):321-322.2 Derreumaux S,Etard C,Huet C,et al.Lessons 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