李 勇，杜 鵬

(蘇州大學(xué)物理與光電·能源學(xué)部，江蘇 蘇州215123)

電子射野影像裝置(electronic portal imaging device，EPID)最初作為成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)腫瘤患者治療時(shí)的精確擺位控制，是精確放療裝置的重要組成部分［1－2］。在臨床放療過程中，放療成功的關(guān)鍵在于保證腫瘤高劑量照射的同時(shí)，盡可能降低周圍關(guān)鍵器官受量。因此患者的精確擺位至關(guān)重要。隨著技術(shù)的發(fā)展，EPID也逐漸作為多葉準(zhǔn)直器質(zhì)量控制和劑量驗(yàn)證的有效工具［3－9］。EPID 安裝時(shí)位置的標(biāo)定誤差影響著EPID 進(jìn)行擺位控制、多葉準(zhǔn)直器質(zhì)量控制和劑量驗(yàn)證的最終結(jié)果。本文對(duì)EPID 的安裝位置標(biāo)定進(jìn)行研究，以期望找到方便且準(zhǔn)確的標(biāo)定方法。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備材料 Elekta Precise 直線加速器6 MV X 射線，劑量率300 MU·min－1。表面固定2 個(gè)距離為20 cm 的金屬球(直徑為1 mm)的有機(jī)玻璃板。Linatech公司的IVS 系統(tǒng)，IVS 系統(tǒng)主要包括非晶硅平板探測(cè)器、3D Frame、IVS 軟件。

1.2 方法

1.2.1 金屬球法標(biāo)定安裝高度 將有機(jī)玻璃板水平放置并固定在治療床上，根據(jù)激光燈和加速器光距尺，調(diào)節(jié)治療床使有機(jī)玻璃板上的2 個(gè)金屬球的中心處于等中心平面。

根據(jù)光線照射原理:

注:式中H 為所求的EPID 的安裝高度，N 為EPID 采集的圖像上2個(gè)金屬球中心的像素距離，P 為探測(cè)器的像素大小，L 為有機(jī)玻璃板上2個(gè)金屬球中心之間的距離。

1.2.2 3D Frame 法標(biāo)定安裝高度 3D Frame 打開后運(yùn)動(dòng)到默認(rèn)配置位置，加速器準(zhǔn)直器的大小設(shè)置為20 cm×20 cm，照射并采集第1 張圖像。然后操作3D Frame，使Panel 的位置朝著加速器機(jī)頭方向升高20 cm，加速器再次照射采集第二張圖像。

注:式中H 為所求的EPID 的安裝高度，N1 為采集的第1 張圖像上2 個(gè)金屬球中心的像素距離，N2 為采集的第2 張圖像上2 個(gè)金屬球中心的像素距離。

1.2.3 金屬球法標(biāo)定安裝中心 將有機(jī)玻璃板水平放置并固定在治療床上，根據(jù)激光燈和加速器十字尺調(diào)節(jié)治療床，使有機(jī)玻璃板上的1 個(gè)金屬球的中心與等中心點(diǎn)重合。

EPID 在X 方向的中心偏移:

offsetX=Nx×P

注:式中Nx 為EPID 采集的圖像上金屬球中心與圖像中心在X 方向上的像素距離，P 為探測(cè)器的像素大小。

EPID 在Y 方向的中心偏移:

offsetY=Ny×P

注:式中Ny 為EPID 采集的圖像上金屬球中心與圖像中心在Y 方向上的像素距離。

1.2.4 Collimator QA 法標(biāo)定安裝中心 加速器準(zhǔn)直器的大小設(shè)置為20 cm ×2 cm，準(zhǔn)直器角度分別設(shè)置為0°、60°、120°、210°、270°、330°，分別采集圖像，采集的圖像見圖1。根據(jù)Star shot 分析方法，將不同準(zhǔn)直器角度的射野圖像進(jìn)行處理后融合并計(jì)算等中心位置，見圖2。

圖1 采集的不同準(zhǔn)直器角度

圖2 各個(gè)射野圖像處理后進(jìn)行融合的圖像

2 結(jié)果

根據(jù)不同方法采集的圖像，計(jì)算對(duì)應(yīng)的高度標(biāo)定值以及中心標(biāo)定值，計(jì)算所得高度標(biāo)定值及中心標(biāo)定值詳見表1、2。

表1 標(biāo)定的高度值 mm

表2 標(biāo)定的中心偏移值 mm

3 討論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，使用帶有金屬球的有機(jī)玻璃面板進(jìn)行高度標(biāo)定時(shí)，結(jié)果與3D Frame 法基本一致，但金屬球法的波動(dòng)相對(duì)于3D Frame 方法較大，主要原因是金屬球放置受人為因素的影響。同樣，金屬球和Collimator QA 中心標(biāo)定的結(jié)果也基本一致，金屬球放置時(shí)的人為因素也造成了金屬球法的波動(dòng)相對(duì)于Collimator QA 法較大。受射線散射的影響，在采集的圖像上定位金屬球的中心時(shí)會(huì)存在一定的誤差，影響金屬球法進(jìn)行高度和中心標(biāo)定的精度。因此，3D Frame方法與Collimator QA 方法更適合用來進(jìn)行EPID 安裝時(shí)的高度與中心的標(biāo)定。

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