放射物理与精准放疗工程 · 第 10 卷 / 共 11 卷
从 Gamma 分析到 TG-142 全流程 QA
本卷导读
讲解患者特定剂量验证、Gamma 通过率、二维与三维测量设备、TG-142/TG-40 质控体系、日检月检年检、MLC 与 CBCT 专项测试,以及端到端模体验证。
知识结构
- 患者特定剂量验证
- QA/QC 体系与法规标准
- 专项质控与端到端测试
患者特定剂量验证
剂量验证比较 TPS 计算与加速器实际投照。Gamma 分析同时考虑剂量差与空间距离,是调强计划放行前的关键门禁。
计划验证就是通过实际测量,看一下实际的剂量与计划的剂量是否一致,或者说二者之间的差异是否在允许的范围内,也就是常说的剂量通过率,比如常用的一个标准:3mm,3%,>90%。
上面的方法是借助电离室矩阵和模体进行的验证,也就是常说的第三方验证设备。还有一种方法,是借助加速器的EPID板进行的剂量验证。比如varian的Portal Dosimetry。
计划验证,验不出计划本身的好坏,计划的好坏是计划评估(借助DVH和等剂量曲线)要做的事情。计划验证,是验证实际剂量与计划剂量之间的差异。
计划验证,验证计划,更具体些说,是验证计划的剂量与实际剂量之间的差异,所以计划验证也称作剂量验证。
对于计划验证,需要注意的是它验不出计划的好坏,这是很容易混淆的一个地方。评估一个计划的好坏,是DVH和等剂量曲线要干的活:DVH,让可以观察剂量与体积的关系,评估靶区是否接受了足够剂量的照射,最大剂量是多少,最小剂量是多少,平均剂量是多少,正常组织的受量有没有超过限值。等剂量曲线,则帮助看到了冷点、热点所在的空间位置,一个优秀的计划是:靶区接受足够剂量(也尽可能均匀)的同时,正常组织(危及器官)的受照量非常低。
在执行这个计划、实际出射线之前,有人提出了一个问题:计划一个样,实际一个样,就像理想与现实总是有一定的距离,那么实际照射的剂量与计划的剂量是不是也有差距呢?
计划验证的工作,就是要通过实际测量,看一下实际照射的剂量与计划中计算出来的剂量是否一致,如果不一致,两者的差距是否在允许的范围内。计划与实际一模一样是很少的,因此就有了剂量通过率这个角色,也就有了经典的:3mm、3%>90%这个标准。
既然是测量,那就得做一个治疗计划的验证计划,就相当于是个“替身”,测量也不能在患者身上测量,也得找个“替身”-模体,为了检测到射线,就得有剂量仪,有点剂量仪,还有一个个探头组成的方阵-电离室矩阵(或者胶片)。
一条道路是走得比较多的:用第三方验证设备-模体配合电离室矩阵,然后还有相应的分析软件进行。
另一条道路是:加速器集成的剂量验证工具,比如瓦里安的Portal Dosimetry和医科达的iViewDose,借助加速器治疗头对面的影像板(EPID板),EPID板一般升到100cm的地方,加速器出束来进行剂量验证,也就是基于EPID来开展剂量验证,将灰度信息转换为剂量信息。跟第三方验证设备:摆放模体、安装剂量仪、接线、布线相比,Portal Dosimetry和iViewDose确实方便了很多。
计划验证的主要思路:建立一个治疗计划的验证计划、将验证计划导出(如果是Portal Dosimetry直接在Aria里排程就可以,不需要导出)、摆放模体(摆位)、摆放电离室矩阵、接线、执行验证计划、进行结果分析。
用到的工具:第三方验证设备:软件+硬件:分析软件、模体+电离室矩阵。
验证设备采用PTW 的Octavius(4D验证设备,电离室矩阵插在一个圆柱形的模体中,加速器机架上放了一个角度感应器,当机架转的时候,模体也会跟着转,这样保证电离室矩阵始终与射线束垂直)。
计划系统为Eclipse,加速器为Trilogy。
以Eclipse计划系统为例,简单介绍下建立验证计划的流程:用熟了很简单,就那么几步。
因为我们是利用第三方验证设备,所以选择第二行的选项,这时会看到左下方有个方框。使用第三方验证设备的时候需要导入模体的图像,也就是计划参数要根据模体进行设计。第一次的时候把模体图像导入后,设置成默认的,以后就可以直接用了。
自动计算选项可以勾,也可以不勾,工程实践中建议不勾选,因为后面要手动点击剂量计算。
按照提示往下走,结束之后,在照射野参数的界面里,把等中心都设置为零,也就是将模体的中心作为治疗的等中心,这样的好处是对准模体的十字之后,不需要再移床。
进行剂量计算,如果刚才点击了自动计算,需要计算两遍:现在一遍,刚才从对话框退出来时再计算一遍。
- 剂量计算结束后,把QA计划导出来,导出的时候要导出两个文件:一个是计划(Plan)的信息,一个是剂量(Dose)的信息。
具体步骤:点击“文件”-“导出”(或者右键“计划”-导出),在跳出来的对话框里,把剂量(Dose)勾上,然后一步步往后走。
选择文件存放的位置,导出结束后,把两个文件拷到计划验证分析软件的电脑里(Portal Dosimetry相对简化了)。
建立验证计划并导出就完成了第一个环节,接下来就是加速器那边了。
- 在治疗室内,将验证的那一套设备安装好、连接好,角度传感器贴在机架上,然后将模体的中心对准激光灯,也就是把模体的中心放到加速器的等中心上去。
把该接的线接好,回到操作间,打开第三方验证软件,点击“tool”-“measure”-“search”,建立软件与里面电离室矩阵(1500)和角度传感器的通讯(每次启动软件的时候要做这一步,要不然后面会报错)。
软件的界面:上下两栏,一个是实际测量的界面,一个是计划剂量的界面。
过一段时间后,提示可以测量了,那就从Trilogy加速器的4DTC中调取相应的计划,出束,走QA模式。
出束结束后,点击“stop”-“Accept”,跳转到下一个界面,按照提示,点击“OK”。
上面那一栏出来剂量图之后,这是实际测出来的,再把计划的剂量图导进来。
计划的剂量导进来之后,系统自动计算出来一个结果,这个结果跟90%比差了一截,不用慌,还有一步:对齐。点击“Edit”-“Aligment”,系统会再算一遍,这时候会出来一个结果。
借助第三方验证设备进行计划验证的大体流程就是这样,仅做参考。
大体步骤跟第一条道路相似:先建立治疗计划的验证计划,然后在加速器上执行验证计划出束,最后分析计划剂量与实际剂量之间的差别。
接着按照提示一步步往下走,有些是默认的,到了机架角归零、小机头归零、床转角归零时,只勾选床转角归零。
给验证计划排程,排程的时候要选择“Integrated Image”,而且要批准,要不然EPID板升不到100的位置。排程的目的是为了加速器那边可以调取QA计划。
QA计划这方面准备好之后,接下来进入实际出束的环节。
采用Poratl Dosimetry时,不用摆放模体,也不用专门的电离室矩阵,但要将治疗床退出来,要不然EPID板升那么高,会撞到治疗床。
出束结束后,将治疗界面关闭,然后登录治疗计划系统,选中“Portal Dosimetry”模块,查找对应的患者,进入这个界面后,自动搜索信息。
右键融合好的图像-点击“默认分析”(3mm 3%的标准,通过率最低为95%),得到最终结果。
第一次用Portal Dosimetry时,要进行校准,也就是剂量的标定,采用第三方验证设备时也有这么一步。如果加速器使用期间,调整了绝对剂量,也要对PD进行校准,第三方验证设备也是如此,要不然通过率会出问题。
对于计划验证模块,虽然他的名字里带着计划二字,但他更偏向于质量保证(QA)和质量控制(QC)这方面,本质上更像是质控的一种。计划验证与位置验证是验证家族的两大成员,一个是保证剂量没有问题,另一个是保证位置没有问题,就像要将准确数量的炸弹投放到准确的地方。
在验证环节里,除了做验证计划、摆放模体、安装电离室矩阵、在加速器上执行验证计划出束以外,还有一个很重要的环节,也是最后的环节(离下班不远了):利用软件分析结果,分析出计划的剂量和实际出束的剂量之间的差异,这就用到了分析方法,比如γ分析。
既然是验证结果,就会有评价的标准,也就是通过率,于是有了常说的一个标准:3mm,3%,通过率大于90%。
在γ分析中,3mm是位移偏差,也就是一个半径,3%是剂量偏差的标准,剂量阈值分析范围为最大剂量点10%以上范围,验证通过的标准是:γ≤1为通过。测量通过的点数大于90%为剂量验证通过。
提起对比的范围,可以是一个点,可以是一个平面内的很多点,也可以是三维空间内的很多点,所以就有了点剂量验证,二维剂量验证以及三维剂量验证。
90%也不是绝对的,有的时候会相应地往上调,比如要求95%。有时还会选用2mm,2%等等。
对于γ分析,在放射物理剂量学中需系统掌握其数学定义与临床判读标准。
如果计划验证的通过率比较低,就得分析原因,这和治疗实施中分析摆位误差一样,比较复杂,得从多方面入手,因为影响通过率的因素有很多。
从计划验证的基本思想着手,捋一捋计划验证的本质:计划验证,是为了看一下计划设计中计算出来的剂量和加速器实际出束得到的剂量之间的差异,如果二者的差异较大,可能是计划的剂量(剂量计算环节)出了问题,也可能是实际出束这方面出了问题。还有可能是人为的原因(错误操作)。一步步地去分析(先把人为地错误操作排除):
还是需要强调一点:计划验证,验不出计划本身的好坏,因为计划的好坏(合不合格)由DVH和等剂量曲线来评估。所以通过率比较低时,先不要揪着治疗计划本身不放,而是要先检查一下建立QA计划的环节中有没有出问题,该勾的选项有没有勾对,很重要的一点就是注意QA计划的等中心设置的问题。
看一下模体摆放的有没有问题,这里有个需要注意的:在对准模体的中心时,要看下QA计划中有没有要求移中心。用激光灯对准模体上的三组十字标记线,其实是把模体的中心放到了加速器的等中心上,如果在制作QA计划时,没有把模体中心当做等中心,那就得需要多做一步:移中心。最直观的体现是看QA计划中有没有移床的数值。
这些都排除了,还要看下最近有没有调整过加速器的绝对剂量,如果调整过,那就得对验证设备进行绝对剂量的标定。
计划中的剂量是怎么计算出来的呢,是根据加速器调试好后利用三维水箱采集到的数据,然后建立的射束模型算出来的。如果计算出来的剂量和实际出现了偏差,说明这时的加速器实际出束和最开始的状态出现了差异,也就是计划系统中的模型跟现在的情况有了偏差,也就是说TPS里面的模型可能有问题。
当剂量通过率低于设定值时应查看未通过剂量验证点的位置,冷静分析造成的原因。影响通过率的因素有很多,除了上面说的,还有计划系统输出剂量分布的网格大小,测量设备的分辨率,剂量刻度的准确性等。
对于射线的剂量,人们产生了一个疑问:在加速器出束治疗的过程中,射线的情况是什么样的呢,或者说实际出束剂量是不是准确呢。为了解决这个问题,就有了剂量验证的另一个派系:在线剂量验证。
由于在线监测的优势,在线剂量验证家族越来越受重视。跟在线剂量验证有关的一项治疗技术,称作剂量引导放疗,英文名:DGRT,也就是更关注实际的剂量。
为了实现在线剂量验证,就得有方法,也就是剂量验证家族的成员,主要是分为两大类:一种是将探测器安装在加速器的治疗头上(类似于外挂多叶光栅),也就是采用透射型电离室,射线穿过电离室,再对病变进行照射;另一种是借助加速器治疗头对面的EPID板,EPID板探测治疗过程中穿过人体的射线剂量。
对于第一种方法,也有三大主力成员:Dolphin、IQM和Delta4 Discover,这三个人物都是将探测器安装在加速器治疗头上,在治疗过程中对射线进行探测,这种原理有些类似于辐射头内部的剂量监测系统。
对于第二种方法(借助EPID板进行),将首次治疗时获取的剂量图与后面分次获得的剂量图进行比较,从而观察治疗期间实际剂量的变化。
在剂量验证的方法上,分为点剂量验证、二维剂量验证和三维剂量验证,从名字也可以看个大概,是依据验证范围的不同:二维剂量验证是验证平面内的剂量,三维剂量验证则是针对三维空间内的剂量。
在剂量验证设备家族里,也有三大主力:IBA、PTW和Sun Nuclear。这三大主力都是漂洋过海来到国内的:IBA和PTW来自德国,Sun Nuclear来自美国,其中IBA还有一款重量级的作品是质子加速器,有的初学者会比较熟悉。
在二维剂量验证设备方面,比较代表性的有IBA的Matrixx,Sun Nuclear的MapCHECK。
Octavius和ArcCHECK则是经典的做法:借助模体,模体摆放在治疗床上,电离室矩阵放在模体里面。其中ArcCHECK是圆柱样的,电离室探头分布在三维空间里。Octavius虽然也是圆柱样的模体,但电离室矩阵是二维的,因此电离室矩阵要跟着机架旋转。
Delta4剂量验证系统是瑞典ScandiDos公司的作品,由一个22cm×40cm圆柱型模体、校准模体、一块探测器主板、两块翼板、连接盒、分析软件及辅助摆位小推车组成。主板和翼板共有1069个P型圆柱形半导体探测器。
除了漂洋过海的这几位,国内的瑞多思(Raydose)也有自己的剂量验证系统,包括二维剂量验证系统(2DMap)和三维剂量验证系统(3DMap),还有在线剂量验证系统(Edose),Edose需要借助加速器的EPID。
剂量验证的主要思路:通过探测器接收放射线剂量信息,再经过软件的采集、处理和三维重建,计算评估出实际接收到的剂量情况。将实际数据与计划数据对比,从而保证患者放射治疗所受剂量的准确性。
德国IRT公司的作品,为透射电离室系统,借助嵌合的防撞环安装在直线加速器上,可以开展实时在线剂量验证工作。
IBA的作品,穿透型电离室矩阵,用于在线剂量验证。Dophin支持40x40cm射野大小的测量,内置1513个电离室,中央区域电离室间隔为5mm,采样时间为20ms。使用时,将探测器装载到加速器机头,再通过无线连接进行操作。
Delta4 Discover来自瑞典ScandiDos公司,配备4040个半导体探头,是一款治疗中剂量实时验证的工具。
通过二维平面阵列式探测器放置在模体中,执行患者计划,验证测量的射线剂量和平面分布与放疗计划作比较。除了电离室矩阵,也可以采用胶片。
Sun Nuclear的作品,用于二维剂量验证。
瑞多思(RayDose)的作品,由模体,电离室矩阵及配套的剂量验证软件组成。
瑞典ScandiDos公司的作品,用于三维剂量验证。
Delta4的校准一共分为4步:参考点测量、相对剂量校准、绝对剂量校准、方向性校准。
Sun Nuclear的作品,有的单位比较常见,用于三维剂量验证。
具体参数:由圆柱形等效水模体及 1386 个半导体探测器组成,每个探测器间距 10 mm, 模体中心有一个直径为 15 cm 的固态均质心,用以满足多种剂量测定的配件使用,如电离室或者其他半导体探头。
校准分为3步:本底校准、矩阵校准、绝对剂量校准。
Compass验证系统是由 IBA 与瑞典 RaySearch 实验室合作研发。Compass验证系统包含软件及其支持的测量设备,MatriXX Eviolution / I’mRT MaxtriXX。
PTW的作品,在机架上安装机架角感应器,机架旋转时,模体也跟着旋转,保证电离室矩阵与射线束垂直。
也是在机架上装一个角度感应器,模体随着机架的旋转而转动。瑞多思还推出了一款三维剂量验证设备,名叫ArcMap:
QA/QC 体系与法规标准
TG-142、TG-40 与 TRS-398 构成质控框架。日常、月度与年度项目覆盖剂量、机械、影像与安全联锁。
再往前,介绍了放射治疗技术(普放、三维适形放疗、调强放疗、影像引导放疗、自适应放疗等)。
无论是一个产品,还是一项工程,质量很重要,品质很重要……。在开展放射治疗的过程中,为了保证放疗设备能够正常运行,放射治疗能够正常开展、不出问题,质量保证和质量控制两个兄弟也被引入临床实践。
质量保证,有个英文名:Quality Assurance,简称QA。质量控制也有个英文名:Quality Control,简称QC。
咬文嚼字:平常工作中,往往会把QA与质控联系在一起,严格意义上是不准确的,因为QA其实指的是质量保证。直线加速器是放射治疗中主要的使用设备,因此加速器的质控很常见。比如如果发现了激光灯的偏差超过了允许的误差范围,就要及时调整。
对于加速器的不同部件(准直器、机架、治疗床、激光灯等),检测的频率也不一样,比如有的需要每天检测,也就是日检(比如加速器的晨检);有的需要每周检测,也就是周检(比如激光灯偏差、辐射野灯光野一致性等);还有的需要每月检测,也就是月检;同理,还有年检。
关于加速器的质控,内容也很多,细节也很多,这里只是概括介绍
质量控制,是放射治疗中很重要的一部分内容,在放射治疗的流程中,有模拟定位、靶区勾画、计划设计、计划验证和治疗实施等,质量控制没有出现在放射治疗流程的环节中。虽然没有位列其中,但质控对于确保质量起着很关键的作用。质量控制越来越受到人们的重视,而且质量控制由原先直线加速器、模拟定位机的质控扩展到了放疗全流程的质控,也就是贯穿模拟定位、靶区勾画、计划设计、计划验证和治疗实施等各个环节。质量控制,简称质控,常说的QA,从严格意义上说,这个说法有些不严谨,因为:
质量控制,英文:Quality Control,简称QC;而QA则是Quality Assurance的缩写,中文名:质量保证。
质控的地盘,最开始只是在直线加速器和模拟定位机这边。
对于加速器的检测,最常见的包括:激光灯、等中心、机架的角度指示、小机头的角度指示、治疗床的位置指示、射线束的能量、平坦度、对称性等等,也就是治疗时会涉及到的项目。
既然是检测,就要有检测频率的问题,是一日一检、一周一检还是一月一检、一年一检,于是就有了日检、周检、月检和年检。为了好记忆,可以这样理解:有些项目检测频率越高,说明更容易出现偏差,比如激光灯(当然也跟复杂度有一定关系,更容易检查一些)。
开展质控是真正有价值的,不是只是照着流程大体走走形式,每次做质控的时候,可能各项性能都没问题,但有时就是没做、放松了警惕,结果某一项就出问题了:比如某一个方向的激光灯跑了。质控就是要及时发现问题、解决问题,严谨很重要,态度很重要。
除了对加速器的质控以及模拟定位机的质控,放疗技术越来越先进的同时对整个流程的质量提出了更高的要求,也就是全流程的质控,比如典型的“精准定位、精准计划、精准治疗”,最终目的是确保位置和剂量的准确,保证质量。
加速器的日常质控,跟加速器安装好之后的调试环节是遥相呼应的,当时把设备的每一项性能都调好了,那么在使用过程中就要定期地检测,如果某一项发生了偏差,就要及时调整。
对于加速器的质控,需要根据相应的质控指南和报告开展,比如常说的TG142,对加速器的各项性能检测频率以及允许误差范围进行了规定。
先说一下最常检测的几个:激光灯、等中心、MLC到位精度、铅门到位精度、平坦度、对称性和射线能量。
如果激光灯发生了较大的偏差,那射线就很容易照偏,因此激光灯的位置精度很重要。激光灯的允许误差与开展的技术有关:3DCRT(非IMRT技术)为2mm,IMRT为1.5mm,SBRT为1mm,也就是开展的技术越先进,对精确度要求越高。
MLC和铅门如果到位有偏差的话,会影响所形成的照射野形状,比如本来要在A点出束,结果由于MLC和铅门没走到位,或者走过了,在B点出束了,这样射线就打偏了。MLC和铅门的到位精度允许偏差为1mm。
等中心是三个轴的交点:机架的旋转轴、准直器(小机头)的旋转轴以及治疗床的旋转轴的交点,为了对等中心进行质控,常做的就是旋转机架、旋转治疗床以及转动准直器,为了看出偏差,就得借助坐标纸、前指针和针头,前指针的一个作用是表示出辐射束,另一个作用是能指示出源轴距。等中心允许误差为2mm。还有一种等中心检测方法:借助等中心验证模体和EPID,机架转几个角度、小机头转几个角度、治疗床转几个角度,每个位置都拍一张验证片,然后用软件分析出等中心模体内小球偏离中心的距离。
平坦度、对称性和能量:三个放在一起说,是因为他们都属于束流方面的参数,快速检测的方法是借助晨检仪(比如Quick Check),不过由于它的电离室比较少,因此属于一种较为粗糙的方法,主要用于日检(daily QA)。更精确的方法是架水箱,用电离室测量每个点的剂量,然后分析出平坦度和对称性。还有一种方法,是借助剂量验证中所用的电离室矩阵,电离室矩阵的探头更多,是简便和精准度的一个折中。平坦度、对称性和能量的允许误差为3%,有的单位会提高到2%。
安全检查:防碰撞功能、出束指示、出束控制、运动功能、急停功能、防护门联锁、监视监听、应急照明等的检测
检查激光灯重合程度及机械参数。水循环水温(39-41℃)。机房内温度(21-25℃)。机房内湿度(50-60%)。
加速器的周检中,有几个重要人物:准直器旋转同心度;光距尺读数精度;铅门(钨门)和MLC叶片的到位精度;激光灯的偏移误差;光子线、电子线的绝对剂量偏差。
测量条件:GA=0(机架角归零)。测量方法:在治疗床上放好坐标纸,每隔45度旋转准直器,记录十字中心点位置,记录最大距离。
(1)在SSD=100cm处,插入机械指针,调整机械指针的距离为100cm,读取光距尺的读数
80cm和120cm,读取光距尺。这里介绍借助光野检查铅门和MLC的到位精度(有光野这种方法,就会有照射野的方法,也就是借助EPID或者胶片进行拍片,比如picket fence 栅栏野)。
方法:SSD=100cm处放置坐标纸,控制铅门和MLC运动,记录每一个铅门的位置误差或一组MLC叶片的最大位置误差。
天花板激光灯竖线检查方法:(1)加速器机架角设置为零位,将一张坐标纸放置于治疗床上,将SSD调整至100cm,读取天花板激光灯竖线偏离十字线竖线的距离,并观察两者的平行度;(2)将SSD调整至80cm,读取激光灯偏离距离。
A侧激光灯检查方法:(1)将机架转至90度,将水平仪竖直放置在机头准直器下方的基准面上,微调机架角保证准直器轴线水平;(2)手持一张硬的半透明坐标纸,垂直准直器轴线平移至等中心位置,读取激光灯十字线在横、竖方向偏离光野十字线的距离,并观察横、竖方向两十字线的平行度;(3)平移坐标纸至SSD=120cm,读取十字线偏离距离。
B侧激光灯检查方法与A侧激光灯类似,不同的是机架角由90度改为270度。
允许偏差:普放、3DCRT:2mm;IMRT:1.5mm;SRS/SBRT:1mm。
固体水方法:考虑到背散射,下面放5块1cm厚的固体水,中间放置一块带有电离室插孔的固体水,考虑到中间那块固体水的厚度,上面再放置4块1cm厚和2块1mm厚的固体水。
标准水箱方法:水位到达电离室上面5cm(5.2cm)的位置,也就是电离室要测量水下5cm(5.2cm)处的剂量。
测量条件:SSD=100cm,FS(照射野面积)=10cm×10cm(标准射野),MU=100MU。
加速器的月检也有几个重要成员:Gantry(机架)旋转同心度;Couch(治疗床)旋转同心度;Gantry、Collimator(准直器)、Couch的旋转角度数显精度;射束的平坦度和对称性;影像引导系统检测。
首先保证:小机头旋转同心度良好,因为要借助小机头进行检测。
测量方法:在治疗床头正中位置放一针形物,将机架转至0º、90º、180º和270º位置,调整针尖的上下、左右位置,使其正好处于光野十字线在四个机架角的投影中心,记录针尖与投影的最大距离。
测量方法:将机架置于0º,准直器置于0º,将治疗床面高度调至100cm,旋转治疗床,记录光野十字线的位置,所有位置所构成的圆的直径应小于等于2mm。
测量方法:转至所需角度,将水平仪紧贴基准面测量。
测量方法:桌面固定一张白纸,SSD=120cm。然后将机架转至330 º,标记十字线中心投影点B。再将机架转回0º,转准直器使得十字线投影穿过A点和B点,准直器为绝对0º。
测量方法:机架与准直器转至绝对0度。控制手柄使得治疗床沿进出床方向移动,使得标记点移动轨迹与十字线重合,治疗床为绝对0度。
测量条件:SSD=100cm;FS=20×20cm²。
要求:X射线平坦度:±3%。如果加速器配置了EPID和CBCT(OBI或者XVI),就要对他们进行检测,思路是:机械方面的检测和成像质量方面的检测。
机械方面:影像板的到位精度,源到影像板的距离等。成像方面:借助模体,通过获取到的影像进行分析空间分辨率、对比度等参数。
只是介绍了大体思路,感兴趣的初学者参考质控指南和质控视频。
质量管理和质量控制越来越受到重视,质控的用武之地,也由设备(直线加速器和模拟定位机)的质控扩展到了放射治疗全流程的质控,目前也有流程管理的软件/系统。
温习一下放射治疗的流程:确定治疗方案、模拟定位、靶区勾画、计划设计、计划评估、计划验证、复位以及治疗实施等。
全流程质控的根本目的,是为了减少错误的发生,比如某一个患者的信息登记错误,或者处在某一个环节一直没有往下流转。
全流程管理的思路:既然要做质控,首先就要能拿到数据,对于错误的发生,需要根据数据分析原因,吸取教训,避免以后相同问题的发生(而不是推来推去,然后就没有了然后)。为了能够拿到数据,常见的做法是每一个环节有纸质的单据,比如定位申请单、计划申请单、放射治疗单等,每一个环节有执行人签名。随着软件技术的应用,有些单位采用放疗信息管理系统或者流程管理系统,每个环节的纸质单据逐渐被电子单据取代,这样方便管理和查询。还有的单位是纸质单据和电子单据结合使用。
对于质控,如果只是记录还是有些美中不足,还需要对关键环节进行核查与核对,通过核查来减少错误的发生,比如在模拟定位环节,提交执行单时要核查患者姓名、ID、固定装置、扫描范围等等;在靶区勾画环节,靶区勾画完成后,上级医生需要进行靶区的审核,也就是把关很重要;在计划设计环节,计划设计完成后,需要进行计划的检查,比如中心点的设置、是否添加床结构、处方设置是否准确等;首次治疗前,治疗师也需要进行核查,患者有没有进行复位、姓名、ID、计划有没有排程等。对于计划核查,目前也有独立核查的软件。
思考:系统或者说软件,本质上是一种工具,也就是起到辅助的作用。还有一个很关键的是责任心。不过责任心高低往往没法定量的评估。
CT模拟定位机也称作大孔径CT,是模拟定位环节的重要设备,主要职责是获取影像,也就是获取肿瘤组织和正常组织的解剖结构以及位置信息。因此CT模拟定位机的质控很重要的一部分内容就是围绕成像质量展开,成像方面有几个重要成员:CT值、均匀性、噪声、CT值线性、空间完整性、高对比度分辨率、低对比度分辨率、层厚以及CT值-电子密度曲线等(有初学者看着又困了)。
在进行成像质量方面的检测时,需要借助模体(加速器CBCT检测时也会用到,比如Catphan500/600),也就是将模体摆放准确,设置扫描参数获取影像,然后去分析相关参数。
除了影像方面的检测,机械方面的检测也很重要,包括机架、扫描床以及机架内激光灯的检测。机架方面包括:机架倾角指示精度(允许偏差1º)、机架倾角校正能力(允许偏差1mm)。
跟影像科的诊断CT相比,CT模拟定位机的扫描床是平板床,对水平度、移动到位精度的要求更高。扫描床检测内容包括:左右和头脚方向的水平度(也就是左右和进出床方向的床面要平,避免倾斜,允许偏差2mm,每月检测);头脚方向与扫描中心层面的垂直度(允许偏差2mm);升降方向与扫描中心层面的平行度;沿头脚方向和升降方向移动的到位精度、指示精度(允许偏差1mm,每月检测)。
CT模拟定位机还有一个重要搭档,称作外置可移动激光灯,因此对可移动激光灯也要进行检测,比如激光灯移动的到位精度检测(允许偏差1mm);激光指示中心与扫描中心的重合度(允许偏差1mm)等。
利用EPID验证动态IMRT和VMAT MLC性能。使用 PD 高效开展加速器和患者的一致性核查。晨检公事包--Beam Checker晨检仪操作介绍。Beam Check晨检仪(一)-- 使用前的校准。Beam check晨检仪(二)每日晨检
直线加速器的质控项目比较多、比较琐碎,为了便于理解,可以分为这么几大类:机械方面、束流方面以及影像(EPID、CBCT)等方面的检测,用到的质控工具也比较多。
由电离室或者半导体矩阵组成,使用便捷,主要用于日检的射线束能量、平坦度以及对称性的检测。
IBA的作品,由125个电离室组成。Beam Checker是STANDARD IMAGING公司的一款晨检仪,是由8个空气电离室构成的矩阵。用于检测X线、电子线的能量稳定性和射野中心十字线的profile。
用于测量某一点的剂量,主要用于绝对剂量测量和标定。
ISOCube,用于检测等中心精度,模体里面有金属小球,机架、准直器以及治疗床转到不同位置,通过拍摄的EPID图像检测小球的偏移距离。
坐标纸上面有一个一个小格子,可以用于检测十字线偏移距离、光距尺指示偏差、铅门和MLC叶片到位精度等。
模体,模拟人体的物体,有静态的(比如固体水),也有动态的(模拟运动情况)。
CIRS Dynamic Phantom。是一个模拟肺部肿瘤运动的模体,仿真插件提供有偏轴的高密度小球(直径1cm,2cm,3cm三种规格小球可选),当驱动电机前后运动,则代表小球沿SI(头足)方向运动;驱动电机旋转运动,则代表小球沿AP(腹背)/LR(左右)方向运动。
专项质控与端到端测试
MLC、CBCT、CT 模拟机与三维水箱需要专项测试。端到端模体验证把定位、计划、传输与执行串联起来。
放射治疗是一项对医学、物理、计算机、机械等多项技术均有极高要求的治疗手段,精确三维放疗有很好的临床效果,要达到这一目标,精准、安全是放射治疗的至高准则,要求使用的医疗设备有足够高的精确度。
日检、周检、月检、年检,都是为了保证所使用的医疗设备始终保持可靠的运行转态,为患者赢得更好的治疗效果。
肿瘤放疗+尝试采用视频的方式,与各位道友一起分享QA/QC操作。质控与病人无关,质控又与病人息息相关。
医用电子直线加速器机械角度精度是保证射束等中心精度的第一道防线。根据 AAPM TG-142 报告标准,机架与准直器角度指示与实际机械位置的绝对偏差在月检中必须控制在 ≤ 1° 以内。标准检测实操流程包括:(1)精密机械水平仪校准:选用刻度分度值 ≤ 0.05 mm/m 的高精度条式或框式机械水平仪,检测前确保水平仪基准面无油污划痕;(2)机架四象限角度测定:将机架依次旋转至 0°、90°、180° 与 270°。在 0° 与 180° 时,将水平仪牢固吸附在机头平整端面或次级准直器下表面,微调机架使水准器气泡严格居中,读取加速器数字显示器与机械刻度盘读数;在 90° 与 270° 时,借助测量治具将水平仪垂直靠在机头参考侧面进行同样校验,记录各象限偏差值;(3)准直器角度旋转检测:将机头转至垂直向下(机架 0°),准直器依次旋转至 0°、90°、180° 与 270°,利用水平仪在准直器旋转底板两个正交轴向上分别测定水平度;(4)超差校准:若角度显示偏差超出 ±1° 容差范围,需进入加速器维修服务模式,微调机架/准直器主绝对值光学编码器(Absolute Optical Encoder)零位偏置或重新校准模拟电位器参数。
基于Varian Unique检测加速器的旋转中心,治疗床移床精度和激光灯校准。
加速器月检第二部分重点评估机房三维光学定位激光灯、光学距离指示器(ODI)与准直器中心十字叉丝的几何对中性,容差标准为 ≤ 1 mm。标准作业规范如下:(1)等中心前端指针(Front Pointer)校准:将专用前端刚性物理机械指针牢靠装载在机头附件插槽内,调校其尖端位置与加速器机械旋转轴中心重合,尖端到射线源距离(SAD)精确对准 100.0 cm;(2)光学距离指示器(ODI/光距尺)核查:将碳纤维治疗床升高至等中心高度,以经校准的测距模体或刻度平板承接光距尺投影,检查 80 cm 至 120 cm 范围内光距尺数字读数,其在 100 cm 等中心处的偏差必须 ≤ 1 mm;(3)中心十字叉丝(Crosshair)对称性检测:在治疗床上放置毫米坐标纸,使准直器十字线中心投射在原点;旋转准直器 180°,观察十字线中心点在坐标纸上的偏移轨迹,其旋转圆偏心轨迹直径应 ≤ 1 mm,若超差需调节十字叉丝镜片微调螺钉;(4)三维激光灯等中心交汇校验:以机械前端指针尖端为物理绝对基准,开启机房左侧、右侧及天花板激光灯,各激光十字交点与指针尖端的三维重合偏差严禁超过 1 mm,超差时通过步进电机遥控器或机械微调云台校准激光束偏角。
电子射野影像系统(EPID)和锥形束CT(CBCT)等影像系统是加速器射线能否准确照射肿瘤靶区的关键设备,也是一套系统,因此同样需要质量保证。
机载电子射野影像系统(EPID)在日常临床中用于二维射野验证与兆伏级解剖配准,其机械臂重复展开精度与非晶硅平板图像质量必须纳入严格月检。检测规程包含两大核心模块:(1)机械臂定位重复性与等中心对准:EPID 探测器在不同机架角度(0°、90°、180°、270°)下旋转时,重力会引起支撑机械臂产生轻微形变。利用含有微型钢珠的专用等中心模体(如 ISO-Cube),在四个主象限角度拍摄 MV 级透射影像,软件自动计算钢珠中心与辐射野几何中心(CAX)的重合偏差,TG-142 要求偏差必须 ≤ 1 mm;(2)图像对比度与空间分辨率检测:采用标准 QC-3 或 Las Vegas 影像检测模体置于治疗床等中心位置,以常规临床出束参数(如 6 MV、5~10 MU)曝光。在专用分析软件中评估影像:(a)低对比度分辨率:必须清晰分辨模体上不同深度浅孔的最细微组别(区分度 ≥ 4 组);(b)高对比度空间分辨率:至少能够分辨 1.6~2.0 lp/mm(线对/毫米)条纹;(c)探测器坏点(Bad Pixels)与均匀性校准:若出现条状坏线或大面积斑块,需重新执行暗场(Dark Field)与平场(Flood Field)硬件增益校准程序。
机载千伏级锥形束CT(kV-CBCT)旋转机械等中心与辐射等中心的一致性是图像引导放射治疗(IGRT)毫米级精度的基石。月检采用 Isocenter Cube(等中心魔方)检测规程如下:(1)模体物理摆位:将内置钨合金小球(直径通常为 2 mm)的立方体模体置于治疗床面上,利用机房精密核准的室壁激光灯将模体表面的三维十字刻线精确对齐;(2)全角度 CBCT 容积扫描:执行标准头部或胸部 CBCT 扫描协议,机架旋转 360° 采集数百帧千伏级投影序列并完成三维反投影容积重建;(3)三维解剖与辐射等中心比对:在 IGRT 工作站加载重建图像,系统自动识别钨球中心在三维体素坐标系中的绝对坐标,并与机载系统预设的辐射旋转中心(Radiation Isocenter)进行三维空间距离比对;(4)容差判定与闭环补偿:在左右(X)、头足(Y)、前后(Z)三个正交轴向上,钨球物理中心与图像重建中心的偏差绝对值必须 ≤ 1.0 mm(对于开展 SRS/SBRT 的加速器应 ≤ 0.75 mm)。若偏差超标,需重新执行机架角度-机械重力形变几何校准(Flexmap 校准),更新加速器底层查找表(LUT)中的动态位移修正曲线。
根据NCC加速器质控指南及各种AAPM报告,加速器质量控制和质量保证有许多实践项目需要应用胶片进行,如以下项目:
3)X线束辐射野等中心与机械等中心一致性(年检)
4)机架、准直器、治疗床旋转同心度(年检)
5)射野的平坦度、离轴特性(月检)
6)多叶准直器到位准确度(月检)。业内有应用EPID进行加速器基础质控的学术研究,但是个人认为EPID本身是一个需要进行规律性检测的影像设备,因此采用EPID进行质控会引入一个系统性误差的因素;(可行办法是EPID+位置校准措施,效率会更低,若有些项目无法采用胶片,那EPID就是好选择了)。采用胶片进行质控最准确的分析方法是选用专业加速器质控分析软件(如Film QA和RIT 113),特别是MLC到位精度,所有的精确放疗技术CRT、IMRT、VMAT,都需要一个精准的MLC走位。检测范围推荐采用40cm×40cm射野,我们的目的是检测每一个页片,数据采集采用前边公号文章里介绍的条形野方式照射。
二、选取MLC,design 装入相应加速器MLC型号,如Varian 120 leave,这就专业分析的具体体现,用肉眼一定不会有这样的效果及准度。
三、右下底边选取两个螺丝图标,All beam lines 及 All leaves,当然,也可选择单个叶片分析.。五、纵坐标0.5处为50%剂量处,同光野定义规则,为条形野宽度。六、color threshold leaf opening bias 为中心轴偏离设置。七、color threshold leaf oening width 为条形野计划宽度+允许偏差度,如4mm+1mm=5mm,那此处选择5mm;若计划宽度10mm,则为10mm+1mm=12mm。八、根据阈值数值设置,如4mm,分析通过后可以显示为红色,也可以显示为绿色,红和绿色代表数据的两个方向,可以据此判断某一个叶片是否超出精度标准。九、将指针放到一特定叶片,Film QA会给出详细数值。这个系统一定是可以量化分析加速器质控项目,平坦度、对称性、射野大小等
依照流程进行X射线管预热。
模体摆放:置Catphan 503模体于治疗床顶端,将体模从盒子取出并挂在开口盒子的末端;微调平衡螺钉使用水平仪确保各方向达到水平,建议以模体上方三个白点为三个模块的中心点,侧面白点为模体高度依据,置于100cm位置。
图中点右键弹出菜单,选择显示调整工具、像素显示
在图像中央,通过右键拖动图像,同时使用工具框中的zoom放缩图像至最大,使左侧LDPE和左下角Polystyrene分别移至像素框,同时放大填充至整个局部框。
分别记录下Mean(像素均值)和ST deviation(标准差)。为LDPE模块截图。为Polystyrene截图。
计算
定位扫描CatPhan 503头向第二个标记点,查看图像。
调整窗宽窗位,使图像上能分辨的线对块最多。能够分辨的对数≥7对即符合规范。
定位扫描Phantom503头向的第3个标记点,查看图像。
按下键盘左Alt键测量距离,在横截面中心和距中心4.5cm的中下左右四个部位,调整zoom放缩至最大,分别记录平均像素值Mean,将对应坐标的平均像素值填入表格。
根据公式计算
打开第一层的扫描图像,按下左Alt测量距离,穿过圆心。确保水平测量Delrin左侧至LPDE左侧的距离。
测量上端空气上沿至下端空气上沿距离。
标准为117mm,允许偏差为1mm。
三、图像分析--3D矢状位几何刻度
- 使用常规模式登陆XVI,扫描503模体,在矢状图窗口查看几何刻度。
- 使用滚轮调整至等等中心位置,出现黄色十字标线,矢状图窗口显示刻度点,按下Alt测量第一个至第四个刻度之间距离。
- 根据XVI验收标准值为110mm,允许偏差为1mm。
行业标准和指南性能要求(AAPM相关报告及国家质控中心发布的指南)多叶光栅(MLC)的到位准确度;是需要将多叶准直器形成栅栏测试射野组,照射胶片进行分析;误差≤1 mm;现介绍多种医达科加速器多叶光栅的编辑方法,以方便有需要者开展工作。
使用放疗质控胶片接收直线加速器的条形野射束,通过胶片分析仪器分析出束图像,校准MLC到位精度。
一.使用加速器Integrity系统。登陆service模式,选择Service functions->Create/Edit stored beam。
根据加速器机头的叶片对数和胶片长度,合理设计测试的叶片范围,使得条形野以十字叉丝为中心,同时能够验证的两边叶片足够多且射束长度不超过胶片的长度。
以本机为例,胶片长边为25.3cm,机头能形成的40cm最大宽度范围内有80对叶片(Agility机头),一个叶片厚度0.5cm.。在胶片上最长可设计使用25cm长的射束需要50个叶片,可使用15号-65号叶片制作条形野。编辑叶片时使用shift键选中多个叶片,移动叶片最后使用方向键←→微调叶片位置。
编辑完成保存后,点击deliver store Beam,选中刚编辑的野,在胶片上查看光野移动范围,确保在射束在胶片上的位置。
本机使用0.5cm宽度的条形野,两个条形野间隔2cm,在20.4cm胶片宽度上横向可分布9个条形野。
审批确认,使用同样方法制作足够数量的条形野,使用QA模式出束即可,为确保正确出束,可提前使用监控等工具间接观测以防止误操作导致浪费胶片。
新建3D适形计划,在Create and Edit port窗口中选择port by shape->rectangle。编辑射野过程中,结合Leaf Table表中各叶片的值以确认射野偏离中心十字叉丝距离,推算出射束在胶片上的位置。
在MOSAIQ上增加新病人,编辑信息为与此计划相同编号、姓名的病人信息,正常排程出束即可完成条形野。
CT 模拟定位机不仅承担断层图像采集,更直接定义了放疗坐标系的原点,其机械运动与激光系统精度要求远高于普通诊断 CT。月检技术规范包含三大项目:(1)外置高精度三维移动激光灯系统精度:将水平高精度的激光检测模体(内置精细毫米坐标标尺与水平气泡)置于检查床上,通过放疗专用激光控制软件驱动激光灯在虚拟坐标系中移动特定距离(如 ±100 mm、±200 mm),比对模体刻度尺上的实际投射位置,其步进绝对精度必须 ≤ 1 mm;激光灯线平直度在 2 米投射范围内偏角必须 ≤ 0.5°;(2)检查床纵向进床步进精度与数显一致性:在检查床上固定长距离精密钢直尺,以地面固定光学指针为基准,驱动检查床分段进床 100 mm、200 mm 与 500 mm,测量实际机械位移并与操作台数字读数对比,全行程误差必须 ≤ 1 mm;(3)满载床面水平度与末端沉降测量:在床面均匀施加 100 kg 标准配重模拟重度患者体态,将检查床完全悬臂伸入孔径深部(最大悬挑行程),在床头端面放置千分表或激光测距仪测定床面沉降量,规范要求全悬臂状态下端面因弹性形变产生的沉降量严禁超过 2 mm,保证大跨度扫描时断层切片无几何仰俯偏差。
三维水箱(3D Water Phantom)是用于医用直线加速器束流数据采集(Commissioning)与年检绝对剂量标定的国家级精度装备。以 IBA Blue Phantom 2 为例,现场安装架设操作流程如下:(1)机械平台组装与水平粗调:将三维水箱重型升降车推入加速器治疗室中央,锁紧脚轮制动刹车。提升水箱底座,通过三点式机械水平调节旋钮初步调正水箱箱体;(2)水箱水质注入与除气泡:使用专用自吸过滤注水泵将去离子纯净水缓慢注入亚克力透明水箱内,水深必须达到 40 cm 以上以保证深部散射完全平衡。注水过程中用软刷仔细清除水箱内壁及电机驱动导轨表面吸附的微小气泡,防止微气泡扰动步进电机光栅尺;(3)三维电离室探头刚性安装:在水箱三轴精密移动机构(X、Y、Z 轴)固定臂上安装专用指形场探测器(Field Detector,如 IBA CC13,有效测量体积 0.13 cm³),探头轴向垂直于辐射中心束流;在射野照射范围外水表面斜上方固定参比电离室(Reference Detector),用于消除加速器瞬间脉冲出束的剂量率抖动;(4)控制电缆连接:将水箱控制器(CCU)与场电离室、参比电离室特氟龙同轴屏蔽电缆相连,通过抗干扰工业级以太网线穿过机房波导管引出至控制室操作台电脑。
三维水箱硬件架设完毕后,软件层面的参数初始化配置决定了扫描数据的基准可靠性。IBA OmniPro-Accept 软件标准调试流程包括:(1)通讯握手与自检:启动软件并与水箱 CCU 控制箱建立 TCP/IP 通讯,执行三轴机械原点初始化(Homing)自检,验证步进电机重复定位精度(设计公差 ≤ 0.1 mm);(2)电离室高压偏置极化:在软件内分别为测量通道与参比通道开启高压极化电源(通常设置标准极化电压为 +300 V 或 -300 V),开启后需等待 10~15 分钟使电离室腔体内绝缘体电荷完全极化平衡;(3)漏电流(Leakage)本底清零:在无辐射出束状态下,连续采集 60 秒暗电流本底信号,两通道漏电流值必须分别严格低于 10 fA(飞安),并在软件中保存为基线偏置执行动态扣除;(4)辐射束流中心轴(CAX)快速寻优:加速器出束 10×10 cm² 射野,驱动探头在水下 10 cm 深度分别沿 X 轴和 Y 轴执行对称截面扫描,软件自动计算射线束 50% 半影点中点,自动补偿微小安装偏角,使水箱机械物理坐标系原点(0,0)与加速器辐射束流几何中心轴完美重合。
三维水箱数据采集涵盖完整射束能量与射野谱系,其测量规范与后处理步骤如下:(1)百分深度剂量曲线(PDD)采集:将探头置于水表面(Z=0 mm),以连续移动采样(Continuous Scan)或步进点测模式沿垂直深度方向连续向下匀速测量至水深 35 cm,步距设为 1 mm,自动采集包含表面剂量、最大剂量深度 d_max(6 MV X射线约在 1.5 cm,10 MV 约在 2.4 cm)以及深部衰减斜率的连续 PDD 曲线;(2)离轴剂量分布比(Profile)扫描队列建立:在水下参考深度(如 d_max、5 cm、10 cm、20 cm、30 cm)处,分别沿 Crossplane(左右)与 Inplane(前后)正交轴线扫描完整的射野截面。射野尺寸需全覆盖 3×3 cm²、4×4 cm²、10×10 cm² 直至 40×40 cm²,扫描范围超出几何射野边缘至少 5 cm 以完整捕获物理半影区与杂散辐射区;(3)数据滤波平滑与对称性后处理:原始采集数据因微观泊松统计波动存在微细毛刺,在 OmniPro-Accept 软件内必须调用经国际放射物理认证的自适应滤波算法(如 Savitzky-Golay 滤波器或高斯平滑算子),平滑窗口严禁过大以免导致半影展宽;后处理模块自动提取物理参数:平坦度(Flatness ≤ ±2%)、对称性(Symmetry ≤ 1%)及 80%-20% 物理半影宽度(Penumbra Width ≤ 6 mm)。
PTW BEAMSCAN 与 MP3 三维水箱是国际上另一套广泛应用的权威放疗物理测量体系。其硬件连接与自检规程具备高度自动化特征:(1)双轴精密无线控制连接:PTW BEAMSCAN 采用无电缆内置锂电池与工业级双向无线 WiFi 通讯架构,将水箱控制单元(TBA)直接嵌入底座,外围仅需单根主电源线与供水管路即可运作;(2)探头选型与双极化接线:主测量探头推荐选用 PTW Semiflex 31010(0.125 cm³)或专用于小野测量的微型针状电离室 PinPoint 31023(0.015 cm³),参比探头选用专用平板透射电离室;两根低噪声高屏蔽线缆分别旋入 TBA 的 Chamber 1 与 Chamber 2 接口;(3)自动化注水与气泡排除系统:启动内置自动化水泵,系统依据水箱内置液位传感器自动补水至预设深度,整个过程水流平缓以消除湍流与气泡滋生;(4)自动倾角传感器监测:水箱内部集成双轴电子重力水准仪,可在软件界面实时显示 X/Y 倾角读数,操作者调节水平支脚直至两轴角度绝对值均显示为 0.00°±0.02°。
该系列视频由瓦里安临床培训部和河南省肿瘤医院物理组合作完成,拍摄此视频旨在让广大物理师更多的了解三维水箱,熟悉三维水箱的使用与原理,更好的服务放疗工作。
PTW水箱与IBA水箱虽然功能相同,但是在操作上还有些不同的地方的。
PTW MEPHYSTO mc² 是与 PTW 水箱配套的专业物理测量软件,其第一阶段核心操作步骤为:(1)几何坐标体系建立:进入 MEPHYSTO 初始化向导,依据 IEC 61217 标准定义水箱方向--X 轴对应机架水平 Crossplane,Y 轴对应水平 Inplane,Z 轴对应垂直深度向上为负、深入水下为正;(2)水表面自动精确对零(Auto Surface Detection):驱动探头缓慢逼近水表面,利用电离室外壁微型光学反射传感器或电容液位触点,当探头极尖精准触碰到水面弯月面的瞬间,系统声光警示并自动将 Z 轴坐标绝对归零(Z=0.00 mm),彻底杜绝人工肉眼观察引起的 1~2 mm 表面深度系统误差;(3)中心轴自适应微调对齐:在 10×10 cm² 射野下,软件驱动探头在水下 10 cm 执行高速正交双向快速扫描,通过拟合射野半影 50% 阈值中点自动计算出物理射束中心,一键将水箱 X/Y 轴绝对机械坐标重置为(0.0, 0.0)。
在 PTW MEPHYSTO mc² 中完成完整的物理数据采集并导出至 TPS 的标准作业流程为:(1)多能量多射野自动化队列构建:利用软件内置的 Commissioning 向导,一键生成包含全部能量光子束(6 MV、10 MV、FFF模式)及各档电子线(6~18 MeV)的标准扫描队列,涵盖 12 组正方形射野与矩形射野;(2)批量高速采集与实时监测:启动自动批处理测量,系统自动在各深度点连续记录测量探头与参比探头电荷比值,实时在屏幕上以不同颜色渲染 PDD 衰减曲线与 Profile 横向截面图;(3)总散射因子(Scp / Output Factor)测定:将探头固定在标准参考深度(通常为 10 cm),固定机器跳数出束(如 100 MU),测量不同射野大小下的绝对电离电荷量,计算相对 10×10 cm² 标准野的比值,生成完整的输出散射因子矩阵;(4)数据导出与计划系统验证:完成全套束流采集后,在 MEPHYSTO 软件内使用专用导出模块,将数据格式化转换输出为目标 TPS 支持的格式(如 Varian Eclipse W2CAD 格式、Elekta Monaco ASCII 格式或 RayStation 导入模板),并直接导入计划系统执行金标准束流建模(Beam Modeling)。
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