伽瑪刀的質量控制和質量保證

[關鍵詞] 伽瑪刀；質量控制；質量保證

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2014.03.155

文章編號：1004-7484（2014）-03-1341-02

伽瑪刀又稱立體定向伽瑪射線放射治療系統，是一種融合現代計算機技術、立體定向技術和外科技術于一體的治療性設備，它將鈷-60發出的伽瑪射線幾何聚焦，集中照射于病灶，病灶外劑量曲線銳減，治療照射范圍與正常組織界限非常明顯，從而使周圍正常組織受照射較少，以提高病灶的局部控制率和減少并發癥。為保證其伽瑪刀治療的準確性和安全性，做好伽瑪刀的質量保證工作是非常必要的。

1 資料與方法

陜西海基泰公司LUNATM260型月亮神伽瑪刀、射野中心檢具、EBT3膠片、EPSON 10000XL掃描儀、準直器、直徑160mm有機玻璃球模、Farmer2670測試儀和0.015cc電離室、Siemens1.5T核磁共振、頭部定位框架、MRI圖框、MRI適配器

1.1 伽瑪刀設備的QA

1.1.1 等中心處劑量率輸出檢測 將電離室插入直徑160mm有機玻璃球模中心，將球模安裝在治療床的定位支架上，調整床的位置，使球模中心與等中心點完全重合，使治療頭的照射束對稱軸垂直照射電離室。分別用不同大小準直器反復3次測量，取得劑量率輸出的平均值，同劑量計劃軟件中的計算值進行比較。

1.1.2 機械等中心精度檢測 將膠片放置在射野中心檢具內，檢具中心處有一小孔，使用細針通過小孔在膠片上定位一細小針孔，將檢具安裝在治療床上，針孔位置即為準直器的機械等中心，分別在膠片處于垂直和水平位置時進行照射，用密度掃描儀分析膠片，找出射線聚焦等中心的位置，與機械等中心位置進行比較，并將修正值輸入設備進行校正。

1.1.3 治療床變形檢測 使治療床處于空載狀態，進入設備檢測程序，將探頭安裝于治療頭上，啟動床變形檢測程序，治療床分別從上下、前后、左右三個方向觸動探頭，采集并記錄此時治療床的位置坐標。治療時同樣使用探頭采集治療床的位置坐標，并與空載時坐標進行對比修正。

1.2 定位方面的QA

1.2.1 為患者制作固定模具時，在保證固定模具的精確性的同時必須考慮模具的重復性和舒適性，以保證患者定位與治療體位的良好一致，并可以長時間保持此體位以完成治療。

1.2.2 針對不同的患者選擇最合適的影像定位方式、掃描序列及參數，以達到病灶及周圍結構的最佳顯示以及定位影像的空間精確度。CT或MRI的線性必須定期檢查，定位圖像的寬度和高度，比例應為1：1，盡可能在靶區范圍行薄層掃描，而且掃描視野盡可能小，特別是用MRI定位時，盡量將病變或靶灶置于磁場中心以減少磁場分布的不均勻性所導致的位置偏移。定位掃描時機架角度必須保持在0度。

1.2.3 檢查定位框架坐標精度是否達標，檢查MRI圖框有無變形，去除MRI圖框內魚肝油氣泡，以保證磁共振定位片上基準點成像清晰、無缺失、不變形。

1.2.4 定位圖像質量的檢測 檢測定位圖像左右兩側各有成直線排列、完全對稱的3個基準點，4個邊角處的基準點連線形成一個標準長方形，其左右方向的長邊應為（212±1）mm，前后方向的短邊應為（120±1）mm。左右兩側中間基準點位置隨成像平面位置不同而變化，其前后水平相差不應超過1mm。垂直角度應為90度，水平角度應為0度。

1.3 計劃設計方面的QA 計劃的質控標準和優化：伽瑪刀立體定向放射外科的治療計劃均是由有資質的醫生和物理師通過治療計劃軟件系TPS（Treatment Planning System）完成的。通過合理選擇準直器類型、靶點位置、等中心權重及拉弧角度等參數，盡可能優化伽瑪刀治療區劑量分布，使治療區邊緣劑量曲線形狀同病灶的三維形狀相適合，高劑量線局限于病灶內部而較少涉及灶外組織。同時盡量減少病灶外正常腦組織受照劑量，利用病灶覆蓋率、適形指數、均勻指數等量化指標對治療計劃進行評價并選擇最優化方案。

1.4 治療操作方面的QA

1.4.1 各種操作控制開關的可靠性 治療前需檢查伽瑪刀治療的各種操作鍵鈕，如緊急情況制動開關、門聯鎖開關、床位顯示開關、防碰撞開關、射線測量計、計時器、射束狀態指示燈、聽視聯絡系統，需要注意的是定期檢查UPS電源的蓄電能量，斷電后應繼續供電治療30分鐘以上，如電量不足應及時進行更換。

1.4.2 報警檢測和APS的開機檢測 這些程序已固化在伽瑪刀操作系統軟件中，以保證治療中出現誤操作能即刻啟動安全連鎖裝置并報警提示，APS是由計算機控制3個微動馬達自動調節X、Y、Z三維坐標，開機檢測可檢測出APS能否正常工作并能夠檢測出左右兩側坐標位置的精確性。

1.4.3 治療時仔細核對患者治療計劃單，包括姓名、性別、年齡、診斷、治療日期、處方劑量和等劑量線、準直器型號等參數，并在每次治療時由治療組2人共同核對無誤后方可執行，治療中應密切監視患者狀況和計劃執行情況。

1.4.4 根據不同患者的病情，由有資質的醫生制定個性化的隨訪方案為患者提供咨詢。

2 結 果

有關設備的各項檢測結果，見表1。

伽瑪刀又稱立體定向伽瑪射線放射治療系統，是一種融合現代計算機技術、立體定向技術和外科技術于一體的治療性設備，它將鈷-60發出的伽瑪射線幾何聚焦，集中照射于病灶，病灶外劑量曲線銳減，治療照射范圍與正常組織界限非常明顯，從而使周圍正常組織受照射較少，以提高病灶的局部控制率和減少并發癥。為保證其伽瑪刀治療的準確性和安全性，做好伽瑪刀的質量保證工作是非常必要的。

1 資料與方法

陜西海基泰公司LUNATM260型月亮神伽瑪刀、射野中心檢具、EBT3膠片、EPSON 10000XL掃描儀、準直器、直徑160mm有機玻璃球模、Farmer2670測試儀和0.015cc電離室、Siemens1.5T核磁共振、頭部定位框架、MRI圖框、MRI適配器

1.1 伽瑪刀設備的QA

1.1.1 等中心處劑量率輸出檢測 將電離室插入直徑160mm有機玻璃球模中心，將球模安裝在治療床的定位支架上，調整床的位置，使球模中心與等中心點完全重合，使治療頭的照射束對稱軸垂直照射電離室。分別用不同大小準直器反復3次測量，取得劑量率輸出的平均值，同劑量計劃軟件中的計算值進行比較。

1.1.2 機械等中心精度檢測 將膠片放置在射野中心檢具內，檢具中心處有一小孔，使用細針通過小孔在膠片上定位一細小針孔，將檢具安裝在治療床上，針孔位置即為準直器的機械等中心，分別在膠片處于垂直和水平位置時進行照射，用密度掃描儀分析膠片，找出射線聚焦等中心的位置，與機械等中心位置進行比較，并將修正值輸入設備進行校正。

1.1.3 治療床變形檢測 使治療床處于空載狀態，進入設備檢測程序，將探頭安裝于治療頭上，啟動床變形檢測程序，治療床分別從上下、前后、左右三個方向觸動探頭，采集并記錄此時治療床的位置坐標。治療時同樣使用探頭采集治療床的位置坐標，并與空載時坐標進行對比修正。

1.2 定位方面的QA

1.2.1 為患者制作固定模具時，在保證固定模具的精確性的同時必須考慮模具的重復性和舒適性，以保證患者定位與治療體位的良好一致，并可以長時間保持此體位以完成治療。

1.2.2 針對不同的患者選擇最合適的影像定位方式、掃描序列及參數，以達到病灶及周圍結構的最佳顯示以及定位影像的空間精確度。CT或MRI的線性必須定期檢查，定位圖像的寬度和高度，比例應為1：1，盡可能在靶區范圍行薄層掃描，而且掃描視野盡可能小，特別是用MRI定位時，盡量將病變或靶灶置于磁場中心以減少磁場分布的不均勻性所導致的位置偏移。定位掃描時機架角度必須保持在0度。

1.2.3 檢查定位框架坐標精度是否達標，檢查MRI圖框有無變形，去除MRI圖框內魚肝油氣泡，以保證磁共振定位片上基準點成像清晰、無缺失、不變形。

1.2.4 定位圖像質量的檢測 檢測定位圖像左右兩側各有成直線排列、完全對稱的3個基準點，4個邊角處的基準點連線形成一個標準長方形，其左右方向的長邊應為（212±1）mm，前后方向的短邊應為（120±1）mm。左右兩側中間基準點位置隨成像平面位置不同而變化，其前后水平相差不應超過1mm。垂直角度應為90度，水平角度應為0度。

1.3 計劃設計方面的QA 計劃的質控標準和優化：伽瑪刀立體定向放射外科的治療計劃均是由有資質的醫生和物理師通過治療計劃軟件系TPS（Treatment Planning System）完成的。通過合理選擇準直器類型、靶點位置、等中心權重及拉弧角度等參數，盡可能優化伽瑪刀治療區劑量分布，使治療區邊緣劑量曲線形狀同病灶的三維形狀相適合，高劑量線局限于病灶內部而較少涉及灶外組織。同時盡量減少病灶外正常腦組織受照劑量，利用病灶覆蓋率、適形指數、均勻指數等量化指標對治療計劃進行評價并選擇最優化方案。

1.4 治療操作方面的QA

1.4.1 各種操作控制開關的可靠性 治療前需檢查伽瑪刀治療的各種操作鍵鈕，如緊急情況制動開關、門聯鎖開關、床位顯示開關、防碰撞開關、射線測量計、計時器、射束狀態指示燈、聽視聯絡系統，需要注意的是定期檢查UPS電源的蓄電能量，斷電后應繼續供電治療30分鐘以上，如電量不足應及時進行更換。

1.4.2 報警檢測和APS的開機檢測 這些程序已固化在伽瑪刀操作系統軟件中，以保證治療中出現誤操作能即刻啟動安全連鎖裝置并報警提示，APS是由計算機控制3個微動馬達自動調節X、Y、Z三維坐標，開機檢測可檢測出APS能否正常工作并能夠檢測出左右兩側坐標位置的精確性。

1.4.3 治療時仔細核對患者治療計劃單，包括姓名、性別、年齡、診斷、治療日期、處方劑量和等劑量線、準直器型號等參數，并在每次治療時由治療組2人共同核對無誤后方可執行，治療中應密切監視患者狀況和計劃執行情況。

1.4.4 根據不同患者的病情，由有資質的醫生制定個性化的隨訪方案為患者提供咨詢。

2 結 果

有關設備的各項檢測結果，見表1。

3 討 論

伽瑪刀治療對靶區及治療劑量的準確性要求非常高。國際放射治療委員會ICRU24號報告總結以往的治療經驗指出，如果靶區劑量偏離最佳劑量±5%，就有可能導致原發灶腫瘤復發或放射并發癥增加。伽瑪刀的治療流程主要分為模具固定、影像定位、計劃設計和執行放療4個步驟。每一步操作都會引入相應的誤差。伽瑪刀是單次大劑量伽瑪射線聚焦照射，必須將治療的每一個環節誤差都降到最低，才能保證治療的精度和安全，因此各項QA工作尤為嚴格和重要。雖然各項檢測顯示了伽瑪刀設備運行的高度穩定性和精確性，但治療的精確和安全問題也和操作者有極大關系。工作人員是設備的最終使用者，因此高度的責任心、嚴謹的工作態度和嚴格的操作規范也是避免差錯事故的重要保障。

參考文獻

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