林金勇（通信作者）

福建醫(yī)科大學(xué)腫瘤臨床醫(yī)學(xué)院·福建省腫瘤醫(yī)院（福建福州 350014）

隨著腫瘤放射治療進(jìn)入精準(zhǔn)調(diào)強(qiáng)放射治療時(shí)代，臨床對(duì)腫瘤靶區(qū)的定位精度提出了更高的要求，而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定位的CT 模擬機(jī)在放射治療中的作用與地位越來(lái)越重要[1-5]。CT 模擬機(jī)由一臺(tái)帶平面床的CT 機(jī)、一套定位激光燈系統(tǒng)和一套影像采集分析計(jì)算機(jī)控制臺(tái)構(gòu)成。其中，定位床和激光燈作為CT 模擬機(jī)的主要機(jī)電系統(tǒng)，其運(yùn)行精度直接影響著患者擺位的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，因此需要由放射治療物理師對(duì)其定期進(jìn)行質(zhì)量保證（quality assurance，QA）和質(zhì)量控制（quality control，QC），以維持其穩(wěn)定性[6]。本研究參照美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)家協(xié)會(huì)工作組（American Association of Physicists in Medicine，AAPM）66 號(hào) 報(bào) 告（AAPM TG66）中對(duì)CT 模擬機(jī)定位機(jī)電系統(tǒng)的QA 建議[7]，制訂了CT 模擬機(jī)定位床和激光燈的月檢QC 項(xiàng)目，并收集2020 年1 月至2021 年12 月福建省腫瘤醫(yī)院2 臺(tái)PHILIPS 大孔徑CT 模擬機(jī)共計(jì)48 次定位床和激光燈的月檢數(shù)據(jù)，探討CT 模擬機(jī)定位機(jī)電系統(tǒng)QC 的必要性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 設(shè)備資料

收集2020 年1 月至2021 年12 月福建省腫瘤醫(yī)院2 臺(tái)PHILIPS 大孔徑CT 模擬機(jī)定位床和激光燈共計(jì)48 次的月檢數(shù)據(jù)。

1.2 QC 流程

定位床檢測(cè)工具包括數(shù)字水平尺、金屬鉛絲、鋼尺，激光燈檢測(cè)工具包括TG66 激光燈QA 模體、鋼尺、A4 白紙。

1.2.1 定位床QC 檢測(cè)

用于放射治療患者定位的CT 模擬機(jī)配備的是與直線加速器治療床幾何形狀相似的平板床。定位床QC 檢測(cè)要求和月檢項(xiàng)目如下。（1）定位床床面水平性（允許誤差＆lt;0.5°）：床面升至CT 模擬機(jī)孔徑中心區(qū)域，將數(shù)字水平尺分別橫向、縱向放置于床的頭側(cè)與腳側(cè)，記錄誤差顯示值。（2）定位床床面應(yīng)與成像平面垂直正交（允許誤差＆lt;1 mm）：首先，驗(yàn)證定位床相對(duì)于成像平面是否無(wú)旋轉(zhuǎn)，將兩條長(zhǎng)約2 cm 的細(xì)金屬絲分別貼于床中軸線的頭側(cè)和腳側(cè)（相距約1 m，見(jiàn)圖1a），進(jìn)床分別掃描頭側(cè)和腳側(cè)的金屬絲（掃描條件為，層厚5 mm，軸掃，1 張），測(cè)量?jī)蓷l金屬絲在各自圖像中的水平坐標(biāo)是否相同，并記錄誤差；其次，驗(yàn)證定位床底板縱軸與成像平面是否垂直，將兩條金屬絲正交貼于床中軸線（見(jiàn)圖1b），與成像平面各成45°，分別在床升至最高位和降至最低位時(shí)進(jìn)行掃描，測(cè)量?jī)蓤D像中兩金屬線間的距離是否相同，并記錄誤差。（3）定位床垂直和縱向運(yùn)動(dòng)的數(shù)字顯示應(yīng)精確且可重復(fù)（允許誤差＆lt;1 mm）。垂直運(yùn)動(dòng)測(cè)試方法為：使用沿垂直方向擺放于床側(cè)的鋼尺，觀察升降床過(guò)程中激光燈投影在尺上的標(biāo)記位置，與相應(yīng)數(shù)字顯示進(jìn)行比較，并記錄誤差；縱向運(yùn)動(dòng)測(cè)試方法為：使用沿縱向擺放于床面的鋼尺，觀察進(jìn)出床過(guò)程中激光燈投影在尺上的標(biāo)記位置，與相應(yīng)數(shù)字顯示進(jìn)行比較，并記錄誤差。

圖1 金屬絲在床面中軸線的位置

1.2.2 激光燈QC 檢測(cè)

CT 模擬機(jī)一般通過(guò)配置的外部激光燈進(jìn)行患者模擬定位，并在患者體表做定位標(biāo)記，因此外置激光燈是每月QC 檢測(cè)的重點(diǎn)。外置激光燈由安裝于CT 機(jī)兩側(cè)墻壁或剛性支架上的壁掛激光燈（包含水平和垂直方向）和固定于天花板的矢狀激光燈構(gòu)成。外置激光燈的QC 檢測(cè)要求和月檢項(xiàng)目如下。（1）外置激光燈零位重合性（允許誤差＆lt;0.5 mm）：在CT 模擬機(jī)孔徑中軸線附近，用A4 白紙投影激光燈，觀察兩側(cè)壁水平、垂直方向激光燈在零位的重合性，并記錄誤差；定位床升至CT 模擬機(jī)孔徑中心附近，用一鋼尺橫向水平放置于床面，測(cè)量床的橫向?qū)挾?，然后二等分，觀察頭頂激光燈是否投影在床面中線，并記錄誤差。（2）兩側(cè)壁垂直方向激光燈與掃描成像平面距離的準(zhǔn)確性（允許誤差＆lt;2 mm）：用定位條將TG66 激光燈QA 模體居中置于床面上（見(jiàn)圖2a），擺位過(guò)程中，兩側(cè)壁水平激光燈應(yīng)通過(guò)升降床對(duì)準(zhǔn)激光燈QA 裝置兩邊模塊的水平孔，兩側(cè)壁垂直激光燈通過(guò)進(jìn)出床對(duì)準(zhǔn)QA 裝置兩邊模塊的垂直孔，頭頂激光燈對(duì)準(zhǔn)中心模塊的豎直孔，進(jìn)床至機(jī)架內(nèi)激光燈對(duì)準(zhǔn)模塊上的孔；掃描模體（掃描層厚為1.2 mm，層距為0 mm，選擇軸掃模式），將得到如圖1b 所示的清晰十字線圖像，記錄進(jìn)床距離與預(yù)設(shè)的墻壁激光與機(jī)架內(nèi)激光燈間距的誤差。（3）墻壁激光燈應(yīng)與掃描平面平行和垂直，并交匯于成像平面正中心（允許誤差＆lt;2 mm）：使用與（2）同樣的方法擺位模體并掃描獲得清晰的十字線圖像，分別進(jìn)行垂直方向激光燈平行度檢測(cè)（將左、右兩側(cè)垂直激光燈與兩側(cè)模塊側(cè)面的垂直孔對(duì)齊，在CT 孔徑允許范圍內(nèi)升降平床面，觀察垂直方向激光燈是否始終與模體的兩側(cè)模塊側(cè)面的垂直孔保持一致，并記錄誤差）、水平方向激光燈平行度檢測(cè)（將左、右兩側(cè)水平激光燈與兩側(cè)模塊側(cè)面的水平孔對(duì)齊，進(jìn)出床，觀察水平激光線在整個(gè)長(zhǎng)度上是否始終與水平孔保持一致，并記錄誤差）、激光燈中心與成像平面正中心重合性檢測(cè)（在上述獲得的掃描圖像上，利用CT 軟件自帶的十字指針測(cè)量工具，測(cè)量激光燈與成像平面中心間的誤差）。（4）頭頂（矢狀位）激光燈應(yīng)與成像平面正交（允許誤差＆lt;2 mm）：使用與（2）同樣的方法擺位模體，在CT 模擬機(jī)孔徑允許范圍內(nèi)升降床面，觀察頭頂激光線是否始終與模體中心模塊上的豎直孔保持一致，并記錄誤差；進(jìn)出床，觀察頭頂激光線在整個(gè)長(zhǎng)度上是否始終與中心模塊上的豎直孔保持一致，并記錄誤差。（5）頭頂（矢狀位）激光燈的移動(dòng)應(yīng)精確（允許誤差＆lt;2 mm）：使用與（2）同樣的方法擺位QA 模體，移動(dòng)頭頂激光燈至預(yù)設(shè)值（±125 mm），觀察頭頂激光燈與兩側(cè)模塊的豎直孔的重合性，并記錄誤差。

圖2 TG66 激光燈QA 模體及掃描圖像

1.3 觀察指標(biāo)

比較檢測(cè)數(shù)據(jù)與參考標(biāo)準(zhǔn)的符合情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用Excel 錄入數(shù)據(jù)，進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，并繪制散點(diǎn)圖和箱式圖，觀察數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)及符合情況。

2 結(jié)果

2.1 定位床QC 檢測(cè)結(jié)果

48 次月檢數(shù)據(jù)顯示，定位床處于水平狀態(tài)；進(jìn)出和升降檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，未發(fā)生超出誤差的傾斜和偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明床面與成像平面垂直正交；垂直和縱向運(yùn)動(dòng)的數(shù)字顯示，誤差均＆lt;1 mm，符合AAPM TG66 報(bào)告的要求。定位床QC 檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 48 次月檢的定位床QC 檢測(cè)結(jié)果箱式圖

2.2 激光燈QC 檢測(cè)結(jié)果

48 次月檢數(shù)據(jù)顯示，外置激光燈零位重合性月檢中，兩側(cè)壁水平、垂直方向及頭頂激光燈在CT 模擬機(jī)孔徑中軸線位置重合性良好，誤差均＆lt;0.5 mm；兩側(cè)壁垂直方向激光燈與掃描成像平面距離的檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，說(shuō)明垂直方向激光燈能夠準(zhǔn)確指示掃描平面；墻壁水平激光燈平行度檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，墻壁垂直激光燈平行度檢測(cè)中1 次誤差達(dá)到臨界值2 mm，其余檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，激光燈中心與成像平面中心重合性檢測(cè)中1 次誤差達(dá)到臨界值2 mm，其余檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm；頭頂激光燈平行度及與成像平面垂直度檢測(cè)誤差均＆lt;1.5 mm；頭頂激光燈移動(dòng)精度檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，符合AAPM TG66 報(bào)告的要求。

在實(shí)際月檢工作中，如激光誤差達(dá)2 mm，則需進(jìn)行調(diào)整，因此，48 次月檢中共調(diào)整激光2 次，調(diào)整概率為4%，通過(guò)率為96%。激光燈QC 檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 48 次月檢的激光燈QC 檢測(cè)結(jié)果散點(diǎn)圖

3 討論

CT 模擬定位是腫瘤精準(zhǔn)放射治療的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8]。此環(huán)節(jié)放射治療物理師通過(guò)定位床和激光燈在患者腫瘤區(qū)域體表設(shè)置等中心擺位標(biāo)記，以便在治療環(huán)節(jié)能夠準(zhǔn)確地在直線加速器上為患者擺位，因此，定位床和激光燈的精度將直接影響患者治療擺位的準(zhǔn)確性。為達(dá)到精準(zhǔn)擺位的目的，CT模擬機(jī)的定位床必須是與直線加速器治療床形狀一致的平面床，以保證治療擺位的重復(fù)性，定位床的幾何精度誤差將導(dǎo)致患者治療擺位重復(fù)性差，床垂直和縱向運(yùn)動(dòng)的數(shù)字顯示誤差也會(huì)導(dǎo)致治療等中心在體表的錯(cuò)誤標(biāo)記；CT 模擬機(jī)的定位激光必須與治療機(jī)房的激光系統(tǒng)同樣能準(zhǔn)確確定等中心位置，且精度和重復(fù)性應(yīng)與治療機(jī)房的激光系統(tǒng)相當(dāng)[6-7]。因此，必須建立系統(tǒng)的QA 檢測(cè)程序，以保證定位床和激光燈的運(yùn)行精度。

本研究參照AAPM TG66 號(hào)報(bào)告中對(duì)CT 模擬機(jī)定位機(jī)電系統(tǒng)的QA 建議[7]，制訂了CT 模擬機(jī)定位床和激光燈的月檢QC 項(xiàng)目和具體操作流程，同時(shí)收集了福建省腫瘤醫(yī)院2 臺(tái)PHILIPS 大孔徑CT 模擬機(jī)2 年共計(jì)48 次定位床和激光燈的月檢數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示定位床處于水平狀態(tài)，檢測(cè)誤差均＆lt;1 mm，運(yùn)行良好；而激光燈的定位精度檢測(cè)有2 次誤差達(dá)到臨界值2 mm，均進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，其余46次檢測(cè)誤差均＆lt;2 mm，符合AAPM TG66 報(bào)告要求。

綜上所述，CT 模擬機(jī)定位機(jī)電系統(tǒng)的QC 檢測(cè)對(duì)于放射治療中腫瘤靶區(qū)精準(zhǔn)定位至關(guān)重要。實(shí)際臨床工作中，放射治療物理師需要制定專門針對(duì)CT 模擬機(jī)定位床和激光燈的QC 流程及方法，并嚴(yán)格按照QA 規(guī)程定期進(jìn)行QC 檢測(cè)，以保證定位床和激光燈長(zhǎng)期、準(zhǔn)確、穩(wěn)定運(yùn)行。