医用直线加速器的质量保证和质量控制

王晓云 西藏自治区人民医院医学装备处 （西藏 拉萨 850000）

内容提要： 随着放射治疗技术的发展，医用直线加速器在肿瘤放射治疗活动中的作用越来越重要。医用电子直线加速器在加速器中体积小、维护简单，已成为当前放射治疗技术活动中使用最多的大型设备。放射治疗的过程涉及临床诊断、靶区确定、治疗计划、治疗实施和验证观察等多阶段，在实施放射治疗过程中保证加速器的精确度和安全性十分必要。所以，通过做好加速器的质量保证和质量控制是对放射治疗有效实施的有利保证。

当前，恶性肿瘤已经占据着我国居民死亡原因的第一位，治疗肿瘤的方法主要有手术、放疗和化疗三大手段，大部分的恶性肿瘤患者需要通过放射治疗才能得到较好的治疗效果[1]。医用电子直线加速器作为肿瘤放射治疗的主要设备，为现代精准放疗提供了重要的技术保障。为了提高患者的治疗精准度，减少患者的并发症和提高患者的生活质量，做好医用电子加速器的质量保证（Quality Assurance，QA）和质量控制（Quality Control，QC）是保证医用电子加速器正常运行必须采取的有效措施。

1.重要机械几何精度检测

1.1 等中心线精度检测与校准

在放射治疗过程中，医用电子直线加速器的运动基准轴线围绕一个中心点运动，辐射轴从以此为中心的最小球体内通过，这个中心点就是等中心，所以等中心的精度至关重要[2]。医用电子直线加速器有两个中心，分别为机械等中心和辐射等中心，机械等中心是机架、准直器和床三个部分旋转中心的交点，辐射等中心是机架和机头辐射野中心轴的交点。加速器长期使用过程中会发生偏差，需要依据技术手册和有关标准对机架旋转等中心和机械辐射等中心进行精度检测和校准。

所述两等中心的精度检测和校准周期建议每年进行1～2次，确保加速器的轴线相对于等中心的偏差范围≤2mm，等中心的偏离＜1mm。机械等中心的各项指标精度误差＜1mm和0.5°范围之内，机架和准直器旋转引起的辐射轴相对于等中心的偏移应≤2mm。如上述范围存在偏差或误差不在上述范围，则应对相应部位进行校准，使之符合国家标准。

1.2 激光定位灯精度与光野辐射野检测

医用直线加速器的激光定位灯是为了方便医务人员给患者进行定位肿瘤和位置摆放，对确定治疗靶区具有重要的优势和意义，此时的激光定位灯所指示的位置就是放疗中定位等中心位置的基准，因此决定了放疗的安全性和治疗精准性。医用直线加速器的激光定位系统有3个部分，每部分含1个激光定位灯，共3个激光定位灯，所述3个定位灯等中心点应在半径R为1mm的球面范围，且与等中心交汇，从而准确确定激光灯的位置，所以定位灯的精度检测十分重要，应定期进行[3]。

在放射治疗中，除了要借助激光定位灯来精准定位，还要用到光野来指示射野的范围大小，射野大小的误差范围为2mm。加速器经过长期使用后，灯光野和辐射野可能存在偏差，不利于患者的治疗，校准需要进行定期检测和校准。校准常用的方法是使用胶片，但胶片的价格较贵，可以使用三维水箱扫描检测照射野的特性。谷晓华等[4]采用“QA验证版+IP板”的方法分析校准，该方法简单实用、经济划算、方便调校。

1.3 治疗床精度和机架、准直器旋转角精度检测

治疗床是直线加速器支撑患者的主要结构，为常规放疗和精准放疗的患者摆位，具有灵活的运动性和刚性。治疗床主要由床面组件、横向运动组件、纵向运动组件、升降组件、公转机构和制动单元组成，其运动方式有横向运动、纵向运动、升降运动、旋转运动等。因此，需要定期对治疗床的运动精度进行检测，主要方法有横向检测方法、纵向检测方法、垂直运动检测方法、旋转检测方法、刚度检测方法等。

机架和准直器的角精度公差都是1°，应定期进行检测。数字显示器和机械指针都显示有机架的角度，其度数都可以进行调整，以显示正确的数值。机架和准直器的旋转角度的检测可以使用电子水平仪或气泡水平尺来进行检测，检测过程中应确保其公差范围符合上述标准。

2.剂量学精度检测

2.1 射线剂量输出校准

射束校准是物理师的主要工作，如果校准不当，将会造成患者的不利治疗。但射束校准工作非常麻烦，既费时又费力，校准周期建议每年至少1次，每次需花费12h左右才能完成直线加速器的光子束与电子束的校准。射束校准只是整个放疗过程中的一个组成部分，放疗过程还包括其他步骤。根据国际辐射单位与测量委员会（ICRU）的建议，其照射剂量精度应控制在±5%以内，且射束校准的精度应控制在2%以内。所以射束校准为加速器提供了剂量控制信号，同时建立了剂量学基准与患者吸收剂量之间的量值溯源关系。

2.2 电离室校准

电离室可以直接对剂量进行测量，可根据国家标准进行校准。原理上，电离室中的电荷被电极收集，当电离室受到射线照射时，射线与气体中的分子相互作用，电离室收集体积处于CPE状态，通过确定精准确定辐射气体的质量来确定照射量[5]。电离室的校准因子取决于所要校准的射束能量，临床上使用的电离室需要和设备相同的射线值进行校准。当前，光子束的校准测量主要采用Farmer电离室，是一种特殊的指型电离室，他在剂量、能量和重复性等方面具有良好的一致性和稳定性，使用广泛。为了确保测量的准确性，电离室的校准周期建议2年1次。

2.3 加速器各类因子稳定性检测

加速器的各种因子稳定性检测主要包括射线输出因子稳定性、射线输出随机架角变化的稳定性、楔形因子稳定性、离轴因子稳定性、挡块托盘穿射因子稳定性、射线中心轴剂量稳定性几个方面的内容。射线输出因子稳定性检测方式是在dmax深度测量3cm×3cm到40cm×40cm方野的输出量，并将其归一至10cm×10cm，将得到的比值（输出因子）与原始值进行比对。射线输出随机架角变化的稳定性检测是将上述所述的电离室的附加平衡帽放在加速器的等中心位置，将机架打到不同的角度用等量的射线照射后观察其稳定性。其他项目的稳定性检测应根据有关技术手册和标准在有资质的物理师操作指导下进行检测。

3.小结

医用电子加速器的质量保证QA是为了保证加速器的质量所采取的有效措施，而质量控制QC是为了保证医用电子加速器在整个治疗过程中的服务质量和治疗效果达到相应标准执行的措施。质量保证和质量控制相辅相成，不断循环，不断改进，犹如PDCA循环管理模式，是整个放射治疗过程的关键一环，要引起足够重视[6]。

文章强调了医用直线加速器的几项机械几何精度检测、剂量学的精度检测等有关内容。需要提醒的是，加速器的质量保证和质量控制还包括加速器的论证购置、安装调式、验收管理、安全性能检测、维修维护、计量管理等诸多方面的内容。临床工程师在执行加速器的质量保证QA和质量控制QC时要做好加速器的检查干扰、计划干预、立即干预或纠正干预，从而确保整体质量的精确性。