模拟定位机的日常质量保证和质量控制

常规模拟定位机的日常质量保证和质量控制模拟定位机诞生于上世纪60年代，是用X射线球管代替射线源，安装在模拟治疗机的等中心旋转机架的一端；影像增强器安装于相当治疗机的平衡锤位置，所有几何数据等同治疗机参数的设备。用于真实模拟治疗机的几何位置和运动。组成包括：一台带与放射治疗机器一致的平面床板的X光设备，以及病人体外标记和定位用的三点式定位激光系统。模拟定位机具有：靶区及重要器官的定位，确定靶区（或危及器官）的运动范围，治疗方案的确认（治疗前模拟），勾画射野和定位、摆位参考标记，拍摄射野定位片或验证片，检查射野挡块的形状及位置等重要功能，提供有关肿瘤和重要器官的影像信息，提供放疗计划所需要的图象准确数据，用于治疗方案的验证与模拟；已经成为医生进行治疗计划设计、肿瘤靶区定位必不可少的工具。由于是放射治疗计划设计的质量保证，必须由放射治疗物理师对其进行专门的验证和作定期的质保和质控（QualityAssuranceandQualityControl，QA&QC）检验。模拟机的QA、QC标准兼顾放射设备的质控要求，确保临床放射治疗的质量。如下是主要质保和质控检验项目、方法、检查的频率。1射线的质量：X线束的性能模拟机基本上是个X线诊断机，可用参考X线机类似的QA质保措施检测。A．X线的半价层（HalfValueLayer）：按定位的常规条件对应的HVL应逐一测定，并为年检项目校验。测量HVL不仅是检查X线的质量是否发生改变，更主要目的是为了检测X线发生器的工作稳定性。B．kVp的精度：用仪表对控制台kVp指示值逐档进行校对，仪表与kVp值差值不得高于5kVp，并为年检项目校验。C．mA的线性：X线的出光强度应与毫安的增长呈正比，在固定kVp和时间的前提下用透射电离室测量出光率与mA的关系曲线，该函数曲线应该是一条过原点的直线，并为年检项目校验。D．计时钟精度：用QA仪表测量X线照射时间间隔，误差应小于±5%并为年检项目校验。E．毫安秒mAs的线性：X射线照射量取决于球管电流和时间设定，所以照射剂量应与MAS呈线性关系，测验时kVp保持不变，并为年检项目校验。F．自动曝光控制（AutomaticExposureControl，AEC）：现今的模拟定位机配带曝光表来控制胶片曝光量达到预定值时，自动切断X线。测验时，在胶片上加上不同厚度的有机玻璃或体模，以常用的条件进行曝光，观察效果，如黑度大体相近，表示正常，否则表明曝光表失效，并为年检项目校验。2参数校准机架、准直器、模拟指示系统、治疗床等A．机架角度指示准确度和等中心：机器在各角度来模拟治疗计划的靶区影像，用于各部位的解剖影像。由于模拟机必须模拟放射治疗设备的垂直平面以及各个角度的等中心治疗，要求其机架角度和等中心保证精确，因此必须定期检验机架的角度指示准确度和等中心的误差并及时校正。用精确的水平仪检测0°、90°、180°和270°的实测比较刻度指示误差，结果应少于1°。架的机械等中心的验证：以前指针旋转法测量机架的机械等中心，其误差值应少于2mm。B．独立准直器：遮线器（铅门）和射野“井”形界定线（铅丝）组成独立准直器，二者是可以关联或独立运动，并且能与对称式的自动切换。准直器与治疗机的一样，可旋转。遮线器（铅门）是调节和限定透视或照相时的X射线野大小，射野“井”形界定线（铅丝）是为模拟治疗机照射野（X、Y）的位置和大小。其用途：1．用于界定病变和器官的位置，即射野位置和范围．2．用于双曝光，观察病变与周围器官的关系。使用精确的水平仪，分别在模拟定位机准直器的0°、90°、180°和270°的位置确定刻度误差，结果应少于1°。以前指针旋转法测量准直器的机械等中心，其误差值应少于2mm。C．模拟指示系统由模拟射野灯光和光学距离指示器组成，是模拟射线束照射范围和指示源皮距离，是放射治疗定位的关键。用透视法旋转准直器检验灯光野等中心的误差，其误差值应少于2mm。用方格纸校验射野“井”形界定线（铅丝）的指示值，误差值应少于2mm。将指针置于机械等中心位置，校验光学距离指示刻度，用准确的尺，通过升降床来验证其指示的线性良好度，误差应小于2mm。D．X线野中心与灯光野等中心和X线野与灯光野的一致性，同样是模拟照射的关键。将等中心指针置于机械等中心位置，用投影法旋转准直器与机架测量X线野中心及灯光野等中心的误差；误差都应小于2mm。用铅丝标记透视法来验证X线野与灯光野的一致性；误差都应小于2mm。E．靶面旋轴距（TAD），大多数模拟机上的X线靶至旋转轴的距离（TAD）是可调的，通常处于TAD=100cm的参考位置，可变范围大约在60-140cm，可以模拟不同源轴距的钴-60机或延伸SSD照射技术［1］。用准确的尺，通过升降机头来验证其指示的线性良好度，在这个范围内检测指标为±2mm，年检时应对整个运动范围核查，如TAD=80或100cm，日检项目应对TAD的一致性做检测。F．影像增强器升降位置（RadialPosition），在透视定位时无需过多考虑，但摄片时靶至等中心至片夹的距离决定着定位片的放大倍率，所以靶至片夹距离（TFD）应定期检测。用准确的尺，通过升降影像增强器来验证其指示的线性良好度，在这个范围内检测指标为±2mm，每月应对一、二个典型的距离做校核，一般采用光距离指示器便可。G．模拟定位扫描的床面则必须是与加速器治疗床面一致的平面形状，以保证治疗摆位的可重复性。定位床的几何位置精度误差将会导致治疗摆位的误差，都会最终影响放射治疗的质量。保证模拟定位床面的几何位置和运动精度在放射治疗设计允许的误差范围以内。定位床床板必须保持水平，定位床垂直升降及左右和轴向运动指示仪读数必须具备良好准确性（误差小于2mm）和重复性；定位床旋转中心和步进床误差应小于2mm。用机械尺、水平仪等设备测量验证，需要注意的是不应只用水平仪测量床面平坦性，应准确验证其各方向运动的水平度。治疗床的等中心校对：以机头前指针与床面的探针，用旋转法测量旋转中心，全程旋转床的底座，观察两针尖的相对位置。（也可用模拟灯光野投影法，观察其十字线的轨迹）其误差值应少于2mm。3图像清晰保证大小焦点成像质量：用线对板，分别以大小焦点进行拍片分析。影像增强器和X线电视系统的成像保真率：用线对板，检查成像；一般在10-14线对范围为合格，方格图形误差应小于2mm。4激光定位系统用于为病人摆位和在病人体表标记射野中心位置。通常模拟机均配有安装在两侧墙壁和正面矢向的外部激光定位系统，外部激光用来进行病人的摆位和设置病人体表的射野中心标记点。模拟机的定位激光必须与治疗机房的激光系统一样能准确确定等中心的位置，并且要求与治疗机房的激光系统具有良好的重复性。其定位的准确性直接影响治疗的准确与否和成败，其精度要求不能低于治疗机房的定位激光系统，必须有严格的QA检验程序来提供质量保证。两侧墙壁垂直激光束定义的平面应当平行于人体冠状平面，相交于机架等中心正面的矢向激光束必须垂直于冠状平面，与独立准直器十字铅丝的中心投影相交。进行检查时，把将有十字标记的模板，固定在治疗床，放置在等中心位置和水平左右距离20cm位置，即可以进行，误差应不超过1mm。以下是总结上述内容制定的表格表1模拟定位机QA&QC检验项目、频率与误差值检验项目内容备注检查的频率允许误差半价层按条件对应测定每年-kVp的精度按指示值逐档进行校对每年±5%MA的线性关系曲线每年0计时钟精度偏差数值每年±5%mAs的线性偏差数值半年±1%自动曝光控制偏差数值半年-机架机械等中心中心旋转直径三月±2mm机架角度刻度偏差数值每天±0．5°准直器机械等中心中心旋转直径三月±2mm准直器角度刻度0，90，270，180度偏差每天±0．5°光野中心中心旋转直径每周±2mm“井”铅丝刻度指示X，Y方向刻度偏差每天±2mmFAD光距离刻度刻度偏差每周±2mm光野中心与机械中心偏差数值三月±2mm重合度X线野中心中心旋转直径每月±2mmX线野中心与机械中偏差数值三月±2mm心重合度光野与射野重合性偏差数值每月±2mm床旋转中心中心旋转直径三月±2mm靶面旋轴距（TAD）偏差数值每周±2mm刻度影像增强器位置刻度偏差数值每周±2mm大小焦点成像胶片结果半年-床旋转中心与准直器偏差数值半年±2mm机械等中心重合度床运动指示刻度偏差每周±2mm影像增强器和X线分辨率、保真度半年-电视系统的成像旁激光灯与等中心误差偏差数值每天±2mm纵激光灯与等中心误差偏差数值每天±2mm左右旁激光灯重合等中心旁移20cm偏差值每天±2mm模拟定位机的机械精度是质量控制重要的内容，这些参数将直接影响患者的放射治疗计划中靶区的危险器官的定位。虽然每台机器在安装验收时已经调校合格，达到临床应用的要求，但在每天的使用中由于环境因素和运动损耗必然会产生一定误差。AAPMTG40号报告对模拟定位机的应用明确建议应定期进行质量控制检验并提出在一般情况下的检验频度要求和误差标准［2］。中华医学会放射肿瘤学会和国内的专家针对国内的放疗技术的应用也提出了相应的一般质控要求［3］。然而由于不同生产厂家的产品及设备的安装条件的不同，以及各机器使用的频率的不同，误差发生的程度与频率亦不相同。配装的激光定位灯更因安装的位置，机房装修的质量等影响更易发生偏差。因此各放射治疗单位应当对使用的模拟定位机作长期的定期检验，分析不同项目的误差发生的程度和频度，评估本单位的质控检验措施是否足够，制定合适的质控规范。广泛开展适形放疗，对定位的精度要求比一般常规治疗的定位要求更加严格。不同医院的放疗部门在制定自己的质控标准时除根据所使用的设备条件之外，还应考虑所采用的放射治疗技术的要求。进口设备的机械刚度较好，机架等中心误差很小，但即使是进口的设备也有质量差异，尤其是一些价值较低的国产设备可能难以保持良好的机械精度。所以应对每台设备作长期的定期检测检验以确定合适的检查频率。X线中心，灯光野中心受更换，振动，光学系统误差等因素影响，比机械等中心更易发生误差，模拟定位机每年应检验一次机械等中心，至少每3个月必须检验一次臂架、光栏、定位床的所有的运动指示刻度。光野中心及与等中心重合度，光学距离指示刻度和激光灯定位等精度必须每周至少检验和校准调整1-2次才能保证其要求的精度。