余輝，張書(shū)旭

廣州醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心，廣東 廣州 510095

0 前言

目前，直線加速器的MLC到位精度的檢測(cè)方法有電離室法[1]、膠片法[2]、二維探測(cè)器矩陣法[3-5]和Dynalog日志文件檢測(cè)法[6]。由于MLC對(duì)同一位置的重復(fù)性有差異，前三種方法只能反映驗(yàn)證時(shí)的到位精度，而Dynalog日志文件檢測(cè)法屬于即時(shí)驗(yàn)證法，反映患者每次治療時(shí)的實(shí)際到位精度。Dynalog文件是Varian加速器所特有的，它由機(jī)頭上的監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)產(chǎn)生，記錄內(nèi)容包括劑量索引、機(jī)器出束狀態(tài)、MLC葉片位置等信息[7]。Varian公司提供DynalogFileViewer（DFV）軟件，專門用于分析Dynalog文件。近年來(lái)，有些學(xué)者設(shè)計(jì)一些基于滑窗（Sliding Windows）技術(shù)的計(jì)劃方案[8-11]，利用DFV軟件或自主開(kāi)發(fā)軟件從Dynalog文件中提取信息，研究不同劑量率對(duì)MLC到位精度的影響，對(duì)葉片速度、最大加速度、葉片誤差對(duì)劑量的影響等方面做了大量的工作，均認(rèn)為Dynalog日志文件檢測(cè)法可以作為MLC QA工作的一種手段。但他們采用的計(jì)劃方案都屬于動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)，在靜態(tài)調(diào)強(qiáng)方面的報(bào)道甚少。

我院于2008年引入1臺(tái)Varian23EX加速器，能執(zhí)行動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃（Dynamic IMRT，DIMRT）和靜態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃（Static IMRT，SIMRT），自帶DFV軟件（Version 7.0），作者在應(yīng)用DFV軟件時(shí)發(fā)現(xiàn)：① DFV軟件在分析一些SIMRT的Dynalog文件時(shí)，出現(xiàn)較大的MLC到位偏差數(shù)據(jù)，甚至有偏差>10 mm的葉片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合限定偏差<1 mm的規(guī)定[6]，但實(shí)際劑量監(jiān)測(cè)也未見(jiàn)到MLC到位偏差很大的情況。② 一個(gè)SIMRT計(jì)劃通常有10多個(gè)Dynalog文件，DFV軟件不具有批處理功能，每次只能分析1個(gè)文件，因而不能很方便地分析整個(gè)計(jì)劃的MLC到位精度，需后續(xù)處理。③ 工程師和物理師希望得到每天的MLC整體到位精度報(bào)告，對(duì)偏差較大的葉片進(jìn)行維修和校正，或評(píng)估MLC到位偏差對(duì)劑量的影響，特別是重要器官的受量。本文針對(duì)DFV軟件的報(bào)告與實(shí)測(cè)劑量分布相矛盾的情況，采用Visual C++ 2008自行開(kāi)發(fā)軟件，用于分析本院SIMRT的MLC到位精度。

1 材料

1.1 靜態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃

本院的靜態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃由Pinnacel3 Version8.0設(shè)計(jì)，一個(gè)計(jì)劃的照射角度個(gè)數(shù)為5～9個(gè)，每個(gè)角度通常有10多個(gè)子野，治療能量為6MV 光子線。

1.2 Dynalog日志文件

Varian23EX加速器的三級(jí)準(zhǔn)直器由兩組MLC構(gòu)成，分別命名為A組和B組，各有60個(gè)葉片。機(jī)頭上的監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)每間隔50 ms記錄1次MLC葉片信息，包括劑量索引、機(jī)器出束狀態(tài)、葉片位置等。實(shí)施1個(gè)患者的SIMRT計(jì)劃需花8～15 min，可以產(chǎn)生10～30個(gè)Dynalog日志文件。作者選取連續(xù)3個(gè)工作日的所有Dynalog日志文件，共4558個(gè)文件，這3天有81個(gè)患者連續(xù)做SIMRT治療，每天1次。

1.3 分析工具

（1）Varian23EX加速器自帶的DFV軟件，版本為7.0。

（2）采用Visual C++ 2008自行開(kāi)發(fā)的軟件VarianMLCDlgFile（VMD），開(kāi)發(fā)環(huán)境為Microsoft Windows XP。

2 方法與結(jié)果

2.1 Dynalog文件在機(jī)器出束時(shí)的MLC到位精度

一個(gè)Dynalog文件有300～700次MLC記錄，每次記錄均有機(jī)器的出束狀態(tài)和60個(gè)葉片的位置信息，每個(gè)葉片有4個(gè)位置信息，實(shí)際位置與計(jì)劃位置之差的絕對(duì)值為此葉片的即時(shí)到位偏差。機(jī)器的出束狀態(tài)有Beam Hold-off和Beam ON，均以0和1代表狀態(tài)特征，故有4種組合方式，分別為00、01、11、10。4種組合方式對(duì)應(yīng)不同的機(jī)器出束和MLC運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，見(jiàn)表1。對(duì)于SIMRT計(jì)劃，物理師通常關(guān)心表1中第2種組合時(shí)的MLC到位偏差。某個(gè)Dynalog文件中不同出束狀態(tài)下的MLC位置，見(jiàn)表2。。

表1 在Dynalog文件中機(jī)器出束狀態(tài)與MLC運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

表2 某個(gè)Dynalog文件中不同出束狀態(tài)下的MLC位置（單位為：mm）

本研究將MLC到位偏差在0～10mm之間分為10個(gè)等級(jí)，即每1 mm為1個(gè)等級(jí)，而DFV軟件的默認(rèn)間隔為0.5 mm，故須對(duì)其統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行重新歸類。為比較DFV軟件和VMD軟件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我們先采用DFV軟件分析某個(gè)Dynalog文件，然后采用VMD軟件分析同一個(gè)文件，而且只統(tǒng)計(jì)表1中第2種與第3種組合時(shí)的到位偏差，見(jiàn)表3。

表3 VMD和DFV分析同一個(gè)Dynalog文件得到MLC到位偏差在不同區(qū)間的葉片個(gè)數(shù)

2.2 多個(gè)SIMRT計(jì)劃的MLC到位精度的重復(fù)性

考慮監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)本身的系統(tǒng)誤差[12]，本文不細(xì)分MLC的到位偏差區(qū)間，對(duì)于某一個(gè)葉片，計(jì)劃執(zhí)行兩次的到位偏差都<1 mm，就認(rèn)為該葉片的兩次到位一致，即重復(fù)性好。選取5個(gè)SIMRT計(jì)劃，機(jī)器每執(zhí)行一次，分別產(chǎn)生14、18、26、24、28個(gè)Dynalog日志文件，然后用VMD軟件分別統(tǒng)計(jì)機(jī)器出束時(shí)的MLC到位偏差。一個(gè)SIMRT計(jì)劃連續(xù)執(zhí)行3天，驗(yàn)證此計(jì)劃的MLC到位重復(fù)性，見(jiàn)表4。

表4 5個(gè)SIMRT計(jì)劃連續(xù)執(zhí)行3 d的MLC到位偏差在不同區(qū)間的葉片個(gè)數(shù)

2.3 某一天的MLC整體到位精度

機(jī)頭上的監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)每隔50 ms記錄1次MLC信息，那么一個(gè)SIMRT計(jì)劃的某一個(gè)子野在出束過(guò)程中，將會(huì)有多次記錄，而且每次記錄的MLC位置信息是相同的，這與SIMRT計(jì)劃的MLC運(yùn)動(dòng)方式相一致。本研究采用VMD軟件反復(fù)分析多個(gè)Dynalog日志文件，都能證明這一點(diǎn)。因此，若要分析某一個(gè)SIMRT計(jì)劃的MLC到位精度，可只統(tǒng)計(jì)子野在機(jī)器剛出束時(shí)的葉片位置，無(wú)需全部進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可大大減少統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間。

某一天的MLC整體到位精度報(bào)告須提供兩點(diǎn)，一是葉片誤差>1mm的計(jì)劃個(gè)數(shù)及相關(guān)基本信息（患者姓名和住院號(hào)等），二是出現(xiàn)誤差>1mm的最多次數(shù)的葉片。這兩點(diǎn)對(duì)物理師和工程師的QA和QC工作有幫助。本研究選取第2個(gè)工作日的所有Dynalog文件，以一個(gè)計(jì)劃為單位，采用VMD軟件逐個(gè)分析，為減少統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間，只統(tǒng)計(jì)子野在剛出束時(shí)的到位誤差。由于涉及患者的個(gè)人信息，本文只給出簡(jiǎn)單報(bào)告，見(jiàn)表5。

表5 第2個(gè)工作日的MLC整體到位精度的簡(jiǎn)單報(bào)告

3 討論

從表3可見(jiàn)，DFV軟件的統(tǒng)計(jì)總個(gè)數(shù)等于VMD軟件兩種組合的個(gè)數(shù)之和，說(shuō)明DFV軟件統(tǒng)計(jì)的范圍包括機(jī)器出束和出束結(jié)束瞬間這兩種狀態(tài)。在出束結(jié)束瞬間，MLC的位置雖然不改變，但計(jì)劃位置已發(fā)生改變，因而計(jì)算得到的到位偏差不等于0（表1），所以對(duì)于SIMRT計(jì)劃，DFV軟件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果存在較大的偏差數(shù)據(jù)，特別是相鄰子野的MLC位置相差較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)更大的位置偏差，甚于存在>10 mm的偏差。但是，物理師通常只關(guān)心機(jī)器出束時(shí)的MLC到位精度，從表3的數(shù)據(jù)看，均符合限定標(biāo)準(zhǔn)（<1 mm）。而對(duì)于基于滑窗技術(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)計(jì)劃（DIMRT），從機(jī)器出束到出束完成，MLC從一側(cè)向另一側(cè)，按預(yù)定位置連續(xù)改變，相鄰50ms的位置比較接近，并且只有一次出束結(jié)束的瞬間，若采用DFV軟件分析DIMRT的Dynalog文件，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果沒(méi)有異常數(shù)據(jù)。

從表4可見(jiàn)，5個(gè)SIMRT連續(xù)執(zhí)行3天，它們的MLC到位精度均符合<1 mm的限定偏差，重復(fù)性較好，但監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)記錄MLC的總次數(shù)略有差異，這可能與機(jī)器出束時(shí)的劑量率稍有變化有關(guān)，如設(shè)置機(jī)器的劑量率為300MU/min，出束時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)299MU/min或301MU/min。監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)每隔50 ms記錄1次MLC信息，那么劑量率變化會(huì)增加或減少整個(gè)計(jì)劃的總記錄次數(shù)，如表4中的第1個(gè)計(jì)劃，第1天記錄了1817次，第2天1815次，第3天1816次。

從表5可見(jiàn)，第2個(gè)工作日總共執(zhí)行81個(gè)SIMRT計(jì)劃，只有1個(gè)未達(dá)到限定偏差。本研究專門分析了這個(gè)計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)>1 mm的葉片個(gè)數(shù)占整個(gè)計(jì)劃的葉片總個(gè)數(shù)的0.009%，且偏差均<2 mm，所以對(duì)整個(gè)計(jì)劃的劑量影響不大。Dynalog日志文件能反映MLC在每次治療時(shí)的實(shí)際到位精度，整個(gè)計(jì)劃的子野執(zhí)行順序可從Varian RT Chat軟件的治療歷史記錄中獲取，然后將每一個(gè)子野的實(shí)際葉片位置輸入計(jì)劃系統(tǒng)，重新計(jì)算劑量，即可得到患者的當(dāng)天受照劑量，最后能綜合評(píng)估患者在整個(gè)療程的實(shí)際受量，如鼻咽癌患者的SIMRT計(jì)劃，要注意晶體、脊髓、腦干等重要器官的受量，特別是在葉片位置偏差較大，出現(xiàn)次數(shù)較多時(shí)對(duì)它們的影響。

Varian23EX的6MV光子線有6檔輸出劑量率（100～600 MU/min），每間隔100 MU/min為1檔。對(duì)于DIMRT而言，在不同的劑量率條件下葉片的運(yùn)動(dòng)速度是不同的，受葉片的最大運(yùn)動(dòng)速度<2.5 cm/s的限制，葉片有時(shí)可能會(huì)達(dá)不到計(jì)劃預(yù)定位置，因而不能實(shí)現(xiàn)計(jì)劃模擬的受照射劑量[8]。但是，對(duì)于SIMRT而言，在機(jī)器出束時(shí)，不同的劑量率對(duì)劑量影響不大，關(guān)鍵是MLC的到位精度。為了提高M(jìn)LC的到位精度，除了工程師可參考表5提供的信息，有針對(duì)性地開(kāi)展日常維護(hù)工作外，計(jì)劃系統(tǒng)軟件的子野排序功能也能減少M(fèi)LC到位出現(xiàn)偏差的機(jī)率，如Pinnacel3 Version8.0、Oncentra、CMS-XIO等，它們的調(diào)強(qiáng)功能模塊能對(duì)子野進(jìn)行重新排序，使得相鄰子野之間的MLC位置更接近，有助于減少M(fèi)LC的運(yùn)動(dòng)距離。

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