柏正璐，時飛躍，秦偉，蔣紅兵

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京210006

使用Daily QA3晨檢儀測量氣壓值的應(yīng)用分析

柏正璐a，時飛躍b，秦偉b，蔣紅兵a

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 a.醫(yī)療設(shè)備處；b.腫瘤放療中心，江蘇 南京210006

目的 比較SNC Daily QA3晨檢儀與氣壓表測得的氣壓值差別，評估Daily QA3記錄的氣壓值的準(zhǔn)確性。方法 選取2014年6月～2015年12月時間內(nèi)，周檢時使用氣壓表測量得到的加速器所處環(huán)境氣壓值，以及當(dāng)天Daily QA3晨檢儀記錄的加速器所處環(huán)境氣壓值，將兩數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。結(jié)果 Daily QA3晨檢儀記錄的氣壓值與氣壓表測量的氣壓值符合較好，兩種氣壓的差值均在±0.5 kPa以內(nèi)。結(jié)論 Daily QA3晨檢儀檢測得的加速器所處環(huán)境氣壓值精度較高，可為放療工作的氣壓測量提供參考。

大氣壓；Daily QA3晨檢儀；醫(yī)用加速器；劑量儀；電離室

引言

對醫(yī)用直線加速器中心軸絕對劑量輸出的長期穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性監(jiān)測，是放療質(zhì)控工作的基礎(chǔ)之一，對于放療的療效和安全性起著至關(guān)重要的作用[1]。而加速器所處環(huán)境溫度和大氣壓力的變化會影響加速器的輸出劑量，從而影響患者放射治療的效果。醫(yī)用直線加速器的絕對劑量校準(zhǔn)（“標(biāo)定”或“刻度”）是腫瘤放射治療質(zhì)量保證和質(zhì)量控制（Quality Assurance and Quality Control，QA&QC）的重要環(huán)節(jié)之一[2]，不同的氣壓值對醫(yī)用加速器的吸收劑量標(biāo)定有一定的影響。理論和實際證明，當(dāng)空氣溫度變化在3oC左右，或大氣壓力變化在7.6 mmHg時，監(jiān)測劑量將改變1%。使用劑量儀和電離室對醫(yī)用加速器的輸出劑量進(jìn)行測量時，需匹配溫度和氣壓值對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，一般使用檢測合格的氣壓表測量氣壓值。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氣壓表的檢定周期為1年，在送檢期間測量劑量時，需要向當(dāng)?shù)貧庀缶炙魅y量時的大氣壓值[3]。

直線加速器的晨檢是監(jiān)測設(shè)備穩(wěn)定性的重要項目，其氣壓值可以通過Daily QA3晨檢儀自動記錄。我院對加速器進(jìn)行周檢絕對劑量測量時，使用YM3型空盒氣壓表測量氣壓，周檢、月檢的檢測過程更繁瑣，耗時耗力，同時缺乏系統(tǒng)性的分析，很難在加速器日常治療前每日實施[4]。為此，我院引進(jìn)了美國SUNNUCLEAR公司的Daily QA3晨檢儀進(jìn)行晨檢測量，測量項目包括絕對劑量、平坦度、對稱性、氣壓值等。為探討晨檢儀讀取氣壓值的準(zhǔn)確性，本文對氣壓表和晨檢儀兩種儀器測量的氣壓值進(jìn)行比較研究。

1 材料與方法

（1）材料設(shè)備：YM3型空盒氣壓表；Daily QA3晨檢儀；瓦里安Clinac iX醫(yī)用電子直線加速器；IBA Dose1劑量儀和FC65-G電離室。

（2）原理及方法：在標(biāo)準(zhǔn)水體模中，束流中心軸上某特定深度處的吸收劑量計算方法如下：Dw= M × Nd× (Sw,air) × Pu× Pcel× Ktp，其中M為標(biāo)準(zhǔn)劑量計的讀數(shù)，Nd為電離室空腔的吸收劑量校準(zhǔn)因子，Sw,air為校準(zhǔn)深度水對空氣的平均阻止本領(lǐng)比，Pu為擾動修正因子，Pcel為中心電極影響，Ktp為溫度氣壓修正因子。可見電離室的測量結(jié)果受溫度氣壓的影響，在測量吸收劑量時，為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確，治療室內(nèi)應(yīng)備有經(jīng)計量部門校對過的氣壓表，以實地測量的氣壓值作為參數(shù)作出修正，修正因子：KtP=(275.15+t)/ (273.15+T)×101.325/P0[5]，其中，T一般為20℃，是電離室在國家標(biāo)準(zhǔn)實驗室校準(zhǔn)時的溫度，t是測量點的溫度，P0是測量點的氣壓。

由此可見，氣壓的變化會引起吸收劑量的改變。醫(yī)用直線加速器絕對劑量的檢測每周進(jìn)行1次，氣壓值通過氣壓表測量得到。此外當(dāng)天也會對加速器進(jìn)行每日的晨檢，氣壓值由Daily QA3晨檢儀讀出，數(shù)據(jù)自動保存。我們選取2014年6月～2015年12月內(nèi)周檢時的氣壓測量值，以及周檢當(dāng)天所對應(yīng)的晨檢儀讀出的氣壓值，將這兩者的數(shù)值進(jìn)行對比分析。

2 結(jié)果

2014年6月～2015年12月進(jìn)行周檢（使用氣壓表檢測）76次，包括當(dāng)日的晨檢，共收集氣壓數(shù)值152個，其周檢與當(dāng)日晨檢的氣壓值比較，見圖1；差值分析見圖2；極值和均值見表1。

表1 2014年6月～2015年12月周檢及晨檢氣壓的極值和均值 (kPa)

3 結(jié)果分析

由圖1可見，這兩組數(shù)據(jù)趨勢變化一致，表明Daily QA3晨檢儀讀取的氣壓值與氣壓表測量得到的氣壓值一致符合；從圖2可見，這兩種氣壓的差值均在±0.5 kPa以內(nèi)，除了極個別日期，其余的差值均在±0.2 kPa以內(nèi)，說明Daily QA3晨檢儀檢測的氣壓值精度較高。表1數(shù)據(jù)中兩組數(shù)值的最大值點都出現(xiàn)在第26次（2014年12月16日），最小值點都出現(xiàn)在第6次（2014年7月24日）。

觀察圖1可以看出，在2014年6月～2015年12月的時間內(nèi)，醫(yī)用加速器所處環(huán)境的大氣壓值整體呈折線狀，倒之字形，說明環(huán)境大氣壓值受季節(jié)天氣的影響。2014年6月～2014年12月，總體氣壓值呈上升趨勢，2015年1月～2015年7月，氣壓值呈下降趨勢，而2015年8月～2015年12月，氣壓值又呈現(xiàn)上升趨勢。總體來說，冬天干燥寒冷，空氣密度大，水汽含量小，從而使氧濃度高于夏天，因此，冬天氣壓高，夏天氣壓低[6]。

圖1 2014年6月～2015年12月周檢與當(dāng)日晨檢的氣壓值比較

圖2 兩者測量氣壓的差值分析圖

我們找出兩組數(shù)據(jù)中氣壓最小值點，點6（2014年7月24日），據(jù)氣象局報告查得當(dāng)天的天氣情況為大雨，前一天是雷雨轉(zhuǎn)暴雨，后一天陰有多云，這可能是導(dǎo)致當(dāng)天氣壓陡然降低的原因。陰天地區(qū)的空氣平均密度減少，空氣柱的質(zhì)量減少，所以壓在地面或物體單位面積上的力變小，壓強(qiáng)減小，所以低氣壓中心地區(qū)常常是陰雨天[7]。

4 討論

氣壓值的變化會使修正因子發(fā)生改變，從而引起劑量率的變化，數(shù)據(jù)誤差會造成臨床危害。理論和實際均證實，當(dāng)大氣壓力變化在7.6 mmHg時，監(jiān)測劑量將改變1%，大氣壓力隨陰、雨、晴、風(fēng)等天氣變化而改變，而一日之內(nèi)不同時間段內(nèi)的氣壓值也有所不同，即大氣壓的日變化，由此引起的劑量率變化可達(dá)3%～9%[8]。例如食管癌患者，靶區(qū)劑量應(yīng)為7000 cGy，如果劑量增高5%以上，則放射性肺炎、脊髓炎的發(fā)生率大幅提高；若劑量降低，原發(fā)性腫瘤則可能復(fù)發(fā)。如果靶區(qū)放射治療實受劑量偏離預(yù)設(shè)劑量5%，或因溫度和壓力變化劑量率未得到修正時，即有可能使局部腫瘤復(fù)發(fā)以及放射性并發(fā)癥的發(fā)生率增加，放射損害嚴(yán)重時可使患者致殘[9]。

由于溫度氣壓修正因子Ktp的數(shù)值與溫度和氣壓有關(guān)，在溫度不變的前提下，不同的氣壓值得出不同的Ktp值，當(dāng)晨檢儀所測的氣壓值與實際氣壓值相差越大，吸收劑量值的偏差就越大[10]。而我們在日常工作中，不可能每天都進(jìn)行周檢，讀取氣壓表示值，再錄入數(shù)據(jù)，得出修正因子，進(jìn)行吸收劑量校正，而Daily QA3晨檢儀可以自動探測氣壓，記錄數(shù)值，得出校正因子，方便每日測量，提高了檢測的頻率[11-13]。因此，放療部門使用Daily QA3晨檢儀測量吸收劑量時，可為放療工作的氣壓測量提供參考，但同時也要注意定期修正氣壓測取值[14-16]。

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本文編輯 韓淑英

Application Analysis on Measurement of Atmospheric Pressure Using Daily QA3

BAI Zheng-lua, SHI Fei–yueb, QIN Weib, JIANG Hong-binga

a.Department of Medical Equipment; b.Department of Radiation Oncology, Nanjing Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210006, China

Objective To compare the atmospheric pressure acquired by SNC Daily QA3 with that by barometer and assess the accuracy of pressure value recording by Daily QA3. Methods We selected the measured value of atmospheric pressure around the accelerator acquired by barometer and Daily QA3 at weekly inspection between June 2014 and December 2015, then compared and analyzed the data. Results The value acquired by Daily QA3 is corresponding to that measured by barometer. The difference between the two values is within ±0.5 kPa. Conclusion The precision of atmospheric pressure value given by Daily QA3 is high and it can provide reference for the pressure measurement of radiotherapy.

atmospheric pressure; Daily QA3; medical accelerator; dosimeter; ionization chamber

TL53

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.05.018

1674-1633(2017)05-0073-03

2016-10-14

2016-11-02

南京市醫(yī)學(xué)科技發(fā)展資金“青年工程”人才培養(yǎng)專項經(jīng)費(fèi)資助項目（QRX11033）。

蔣紅兵，碩士，高級工程師，主要從事醫(yī)療設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)研究。

通訊作者郵箱：cmdjhb@126.com