體部伽瑪?shù)兜闹委熢砑百|(zhì)量保證探討

朱 奇 康靜波 李建國(guó) 劉 偉

1951年，瑞典神經(jīng)外科專(zhuān)家Leksell教授首先提出立體定向放射外科的治療設(shè)想；1967年，瑞典醫(yī)科達(dá)公司研制成功世界第一臺(tái)頭部伽瑪?shù)?，采用立體定向空間聚焦技術(shù)將放射線聚焦于顱內(nèi)局灶性病變組織，使之發(fā)生放射壞死而病變周?chē)＝M織損傷很小[1]。在聚焦照射的理論基礎(chǔ)上，我國(guó)深圳奧沃公司于1997年研制出全球首臺(tái)體部伽瑪?shù)?OUR-QGD型)，采用60Co旋轉(zhuǎn)聚焦照射技術(shù)，在治療胸腔、腹腔及盆腔惡性腫瘤治療中取得了顯著的療效[2]。

1 體部伽瑪?shù)兜闹委熢?/h2>

1.1 體部伽瑪?shù)兜臉?gòu)成

體部伽瑪?shù)队芍鳈C(jī)、立體定位系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等四部分組成。

(1)主機(jī)。組件包括放射準(zhǔn)直系統(tǒng)、60Co密封放射源、屏蔽門(mén)、γ機(jī)架、治療床、外罩、Y軸測(cè)量以及限位裝置8個(gè)部分。

(2)立體定位系統(tǒng)。是一種無(wú)創(chuàng)定位系統(tǒng)，由負(fù)壓床、定位框架、重復(fù)定位框架和真空袋等基本部分組成。定位時(shí)將患者與立體定位系統(tǒng)的定位部件相對(duì)固定后，經(jīng)CT或MRI掃描成像和治療計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)算處理，采集圖像信息，為治療提供依據(jù)；治療時(shí)，通過(guò)重復(fù)擺位框架將病灶重新恢復(fù)到定位位置，實(shí)現(xiàn)高精度、多療程的立體定向治療[3]。

(3)治療計(jì)劃系統(tǒng)。是體部伽瑪?shù)兜闹匾M成部分之一，是一套圖像處理、劑量規(guī)劃的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。硬件配備包括CT圖形輸入裝置、三維圖像處理工作站和文件的輸出裝置。主要功能為圖像采集、圖像處理、劑量規(guī)劃和治療方案的輸出。

(4)電氣控制系統(tǒng)。主要由控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、編碼器、邏輯控制電路、接近開(kāi)關(guān)、零位開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、監(jiān)視系統(tǒng)和對(duì)講系統(tǒng)等組成，用以控制治療床X軸、Y軸和Z軸的運(yùn)動(dòng)和定位、源體、準(zhǔn)直器的定位和旋轉(zhuǎn)以及屏蔽門(mén)開(kāi)、關(guān)等動(dòng)作，治療數(shù)據(jù)輸入、治療過(guò)程設(shè)備狀態(tài)的顯示和對(duì)設(shè)備及患者的監(jiān)視。

1.2 體部伽瑪?shù)兜墓ぷ髟?/h3>

(1)治療原理。采用旋轉(zhuǎn)聚焦原理，裝在旋轉(zhuǎn)式源體上的30個(gè)60Co放射源繞病灶中心做錐面旋轉(zhuǎn)聚焦運(yùn)動(dòng)，通過(guò)精確的立體定向?qū)⒋髣┝喀蒙渚€旋轉(zhuǎn)聚焦于體部病灶，經(jīng)多次照射，使接受照射的病灶組織細(xì)胞的DNA或RNA鏈斷裂，直接破壞某些生物酶或輔酶，使線粒體能量系統(tǒng)發(fā)生障礙導(dǎo)致病灶組織壞死、液化、吸收，達(dá)到治療目的[4]。

(2)工作流程。體部伽瑪?shù)吨委熯^(guò)程包括定位、制定治療計(jì)劃和實(shí)施治療等主要步驟。治療前，先通過(guò)CT/MRI對(duì)病灶進(jìn)行定位掃描，顯示出病灶和坐標(biāo)各點(diǎn)的相對(duì)位置；將獲得的有關(guān)病灶和坐標(biāo)參數(shù)輸入治療規(guī)劃系統(tǒng)，重建體表、病灶和周?chē)舾薪M織的三維形態(tài)；醫(yī)生按給予的處方劑量制定治療計(jì)劃；接收到治療計(jì)劃系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)后，電氣控制系統(tǒng)通過(guò)治療床將患者送到預(yù)定位置，打開(kāi)預(yù)選的相應(yīng)準(zhǔn)直器進(jìn)行定量照射治療；全部靶點(diǎn)治療完成后，關(guān)閉屏蔽系統(tǒng)，放射準(zhǔn)直系統(tǒng)自動(dòng)回到安全狀態(tài)；最后治療床將患者退出治療區(qū)。

2 體部伽瑪?shù)兜馁|(zhì)量保證

放射治療的質(zhì)量保證，就是確保在正確的靶體積給予準(zhǔn)確的治療劑量。立體定向放療的突出特點(diǎn)是“三精一高”，即精確定位、精確計(jì)劃、精確治療和單次高劑量。體部伽瑪?shù)兜闹委焹?yōu)勢(shì)在于：對(duì)靶區(qū)定位和擺位精確度要求很高，劑量在靶區(qū)內(nèi)高度集中，靶區(qū)外劑量曲線陡降。所以治療過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)單次高劑量以達(dá)到治療效果，必須保證“三精”的實(shí)施，即必須把質(zhì)量保證和質(zhì)量控制作為保證治療效果的首要問(wèn)題和關(guān)鍵舉措[5-6]。

2.1 影響靶區(qū)劑量準(zhǔn)確性的因素

體部伽瑪?shù)吨委熯^(guò)程中，影響劑量不準(zhǔn)確性的因素包括：①物理劑量的不準(zhǔn)確性，包括一級(jí)劑量標(biāo)準(zhǔn)的建立，一級(jí)劑量標(biāo)準(zhǔn)到次級(jí)劑量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，以及放療部門(mén)劑量?jī)x的比對(duì)等產(chǎn)生的不準(zhǔn)確性；②處方劑量測(cè)定時(shí)的不確定性，包括治療機(jī)輸出劑量和其他物理參數(shù)測(cè)定的不確定性；③照射部位解剖結(jié)構(gòu)的差異，包括腫瘤的位置、大小和形狀以及身體外輪廓和組織不均勻性等方面的不準(zhǔn)確性；④劑量計(jì)算方法的不精確，包括對(duì)組織劑量進(jìn)行校準(zhǔn)和補(bǔ)償過(guò)程中產(chǎn)生的不準(zhǔn)確性；⑤照射時(shí)患者擺位和給予處方劑量時(shí)的不準(zhǔn)確性；⑥上述步驟中工作人員的操作失誤[7-8]。

2.2 物理技術(shù)方面的質(zhì)量保證

包括γ刀治療機(jī)安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及其機(jī)械、幾何和劑量學(xué)參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)整；CT和MRI參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)整。

2.2.1 機(jī)械、幾何和劑量學(xué)參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)整

(1)焦點(diǎn)劑量率。γ刀在焦點(diǎn)處形成一高劑量區(qū)，該區(qū)中心的劑量率稱(chēng)焦點(diǎn)劑量率，是體部伽瑪?shù)督裹c(diǎn)品質(zhì)的重要參數(shù)之一。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量不確定度應(yīng)＜5%；焦點(diǎn)劑量率必須＞250 cGy/min。裝源和換源后或每月進(jìn)行。

(2)γ刀機(jī)械中心與輻射野中心之間的距離。采用膠片法，選擇直徑為10 mm的準(zhǔn)直器進(jìn)行照射，要求距離≤0.5 mm，每2個(gè)月進(jìn)行1次。

(3)準(zhǔn)直器選擇。檢測(cè)選用膠片法，在專(zhuān)用模體內(nèi)用不同的準(zhǔn)直器照射，測(cè)量射野的大小是否與相應(yīng)準(zhǔn)直器相符，每月進(jìn)行1次。

(4)焦點(diǎn)計(jì)劃劑量與實(shí)測(cè)劑量的相對(duì)偏差。將電離室插入模體中，使其有效測(cè)量部位的幾何中心與模體中心重合。模體隨治療床送入照射預(yù)定位置，使用直徑為50 mm的準(zhǔn)直器，調(diào)用治療計(jì)劃精心模擬治療照射并測(cè)量照射劑量，相對(duì)偏差應(yīng)＜5%，每月檢測(cè)1次[9]。

(5)輻射野半影寬度。對(duì)每種直徑的準(zhǔn)直器分別測(cè)量輻射野半影寬度，要求直徑為10 mm、30 mm輻射半影＜10 mm，直徑為50 mm輻射半影＜13 mm。

(6)輻射野尺寸與標(biāo)稱(chēng)值的最大偏差。由膠片測(cè)量所得的劑量分布，測(cè)量出輻射野的尺寸，與標(biāo)稱(chēng)值比較得出最大偏差，所有準(zhǔn)直器的該值均應(yīng)＜1.5 mm。

(7)透過(guò)準(zhǔn)直器的泄漏劑量率。采用電離室型劑量?jī)x測(cè)量，應(yīng)＜2%，每半年檢測(cè)1次。

(8)非治療狀態(tài)下設(shè)備周?chē)碾s散輻射水平。使用防護(hù)級(jí)劑量?jī)x測(cè)量，要求距離設(shè)備外表面60 cm處≤20 μGy/h，距離設(shè)備外表面5 cm處，≤200 μGy/h，每半年檢測(cè)1次[8-9]。

(9)計(jì)時(shí)器線性和計(jì)時(shí)精度。要求線性回歸相關(guān)系數(shù)為1，偏差≤1%，計(jì)時(shí)器精度為0.01 min。

(10)定位、重復(fù)擺位框架。定位框架每季度校驗(yàn)1次，擺位框架每周校驗(yàn)1次。

(11)治療床。要求對(duì)治療床的自動(dòng)控制的可靠性和精度進(jìn)行定期檢測(cè)，要求精度＜0.5 mm，每月檢查1次。

(12)劑量測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)各種劑量測(cè)量?jī)x表，定期送到法定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位校準(zhǔn)刻度和比對(duì)，重要儀器應(yīng)保證半年校準(zhǔn)刻度1次。

(13)電氣元件。對(duì)設(shè)備中所有電機(jī)和編碼器及開(kāi)關(guān)等主要電氣元件，每2年檢查1次。

2.2.2 定位影像的質(zhì)量保證

(1)CT值校正。檢查CT值，校正CT值的偏差，確保治療計(jì)劃系統(tǒng)劑量計(jì)算的準(zhǔn)確性，CT值校正應(yīng)每月進(jìn)行1次。

(2)CT掃描床相對(duì)掃描機(jī)架的準(zhǔn)確性。要求CT床的長(zhǎng)軸與CT值機(jī)架中心軸線平行，確保掃描床與機(jī)架垂直。

(3)掃描定位及圖像傳輸。掃描后注意核對(duì)定位和重復(fù)擺位框架在負(fù)壓床的刻度讀數(shù)，圖像傳輸應(yīng)首選網(wǎng)絡(luò)傳輸和CD-R直接拷貝。

2.2.3 治療計(jì)劃系統(tǒng)的質(zhì)量保證

(1)常規(guī)質(zhì)量保證。定期重復(fù)主要的驗(yàn)收測(cè)試項(xiàng)目，將每次測(cè)試結(jié)果與驗(yàn)收時(shí)結(jié)果進(jìn)行比較。測(cè)試項(xiàng)目包括：輸入輸出設(shè)備空間位置精確度，CT/MRI圖像輸入，劑量計(jì)算精度等。定期對(duì)硬件進(jìn)行維護(hù)，檢查軟件和數(shù)據(jù)文件的大小、日期和其他特性是否有變化。

(2)治療計(jì)劃的檢查。對(duì)已完成的治療計(jì)劃進(jìn)行檢查，以確保不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備或人為因素造成患者治療計(jì)劃的錯(cuò)誤。首先由設(shè)計(jì)計(jì)劃的物理師直觀判斷劑量分布是否正確，然后由其他資深物理師核對(duì)全部計(jì)劃資料。

3 結(jié)語(yǔ)

質(zhì)量保證在體部伽瑪?shù)吨委煂?shí)施中應(yīng)置于首要地位，需要通過(guò)放療醫(yī)生、物理師、放療技術(shù)員多個(gè)環(huán)節(jié)責(zé)任分工實(shí)現(xiàn)，是保證治療效果的關(guān)鍵。治療過(guò)程中，放療醫(yī)師負(fù)有制定治療方針、評(píng)定治療計(jì)劃和監(jiān)督治療計(jì)劃執(zhí)行等責(zé)任，在質(zhì)量保證組織中起主導(dǎo)作用。物理師的主要任務(wù)是進(jìn)行治療機(jī)和其他輔助設(shè)備的特性確定及定期檢查，射線劑量的定期校對(duì)，參與治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)，保證工作人員和患者的安全防護(hù)等。放療技術(shù)員是放療計(jì)劃的主要執(zhí)行者。因此，質(zhì)量保證要求在部門(mén)負(fù)責(zé)人領(lǐng)導(dǎo)下，協(xié)調(diào)成員間的責(zé)任分工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正其執(zhí)行過(guò)程中的差錯(cuò)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高本單位的質(zhì)量保證內(nèi)涵，為伽瑪?shù)杜R床治療提供安全有效的保證。

[1]孫守祁,李宏斌.體部伽瑪?shù)吨委熢砼c臨床應(yīng)用[M].成都:四川大學(xué)出版社,2001:1-15.

[2]胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)[M].北京:原子能出版社,1999:408-486.

[3]王迎選,王所亭.現(xiàn)代立體放射治療學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,1999:53-58.

[4]鄭立高.放射神經(jīng)外科學(xué)進(jìn)展[J].中華神經(jīng)外科疾病研究雜志,2004,3(1):87-89.

[5]Yu C,Petrovich Z.Quality assurance of beam accuracy for Leksell gamma unit[J].J Appl Clin Med Phys,2000,1(1):28-31.

[6]Lu HM,Chin L.virtual light field projection for CT-Simulation[J].Med Phys,1999,26(7):1222-1229.

[7]ICRU.Clinical proton dosimetry partⅠ.-beam production，beam delivery and measurement of absorbed dose[R].ICRU 59 Report,1998.

[8]ICRU.Determination of absorbed dose in a patient irradiated by beams of X or gamma rays in radiotherapy procedures[R].ICRU 24 Report,1976.

[9]Stuecklschweiger GF,Feichtinger K.A quality assurance program in stereotactic radiosurgery using the gamma knife unit[J].Strahlenther Onkl,1998,174(Suppl 2):43-46.