辛志堅

瑞典醫(yī)科達生產(chǎn)的Precise 電子直線加速器是目前廣泛應(yīng)用于腫瘤放射治療（簡稱放療）的重要設(shè)備，其配備的iViewGT 圖像驗證系統(tǒng)采用非晶硅平板探測器，等中心平面處的視野達26 cm×26 cm，可在治療投照前快速采集圖像，實時驗證患者體位、射野和劑量的適型符合程度，方便在治療中對圖像進行比較，輔助放療，對目前的腫瘤精確放療具有重要意義[1～5]。筆者對醫(yī)科達加速器iViewGT 圖像驗證系統(tǒng) （簡稱iViewGT 驗證系統(tǒng)）在使用過程中出現(xiàn)的陰影條帶圖像故障進行了分析和維修校準。

1 iViewGT 驗證系統(tǒng)故障

1.1 故障現(xiàn)象

在進行拍片驗證、采集圖像時出現(xiàn)偽影，具體圖像特征表現(xiàn)見圖1。

圖1 iViewGT 驗證系統(tǒng)圖像故障圖Fig.1 Fault diagram of iViewGT verification system

1.2 故障分析

陰影條帶圖像故障是數(shù)字加速器脈沖信號和探測器面板采集信號兩者之間頻率不一致產(chǎn)生的結(jié)果，需對平板探測器進行圖像增益校準，通過調(diào)整加速器脈沖重復(fù)頻率（pulse repetition frequency）程序中441菜單的part 1 值， 即脈沖基準頻率校準值（calibration block base frequency），并重復(fù)不同能量射線的圖像增益校準過程，直到不同能量射線條件下均能獲得良好的增益校準圖像。

1.3 故障排除

1.3.1 陰影條帶圖像的獲取

將平板探測器置于射野等中心處。 啟動iViewGT驗證系統(tǒng)， 打開桌面上的海曼成像軟件（Heimann imaging software，HIS）， 在軟件界面上關(guān)閉探測器傳感器計數(shù)模式。 打開軟件界面上的文件菜單，依次選擇c 盤—iview—caling—current—gain，gain 文件夾里面包含3 種不同能量的增益圖像，能量由高到低分別為GAINH000、GAINM000、GAINL000，打開任意一個增益圖像。選擇追蹤模式檢查圖像的所有陰影條帶并保存， 作為原始增益圖像方便與校準后的圖像對比。完成后退出HIS。

1.3.2 加速器脈沖基準頻率校準值（Item 441 part 1值）和探測器控制板能量特征值的設(shè)置、調(diào)節(jié)

啟動iViewGT 驗證系統(tǒng)，打開探測器控制板（detector control board，DCB）Utility 程序，記錄DCB 初始能量特征值（Item 441 part 1 值未修改時）。 在加速器主機上進入維修程序， 打開自動頻率控制（automatic frequency control，AFC）界面，記錄加速器Item 441 part 1 的初始值。 在Item 441 part 1 的初始值基礎(chǔ)上，以10 為單位，更改part 1 數(shù)值（part 1 數(shù)值設(shè)置范圍為1 ～254，連續(xù)增加或者減少part 1 數(shù)值，重復(fù)9 次），并記錄對應(yīng)的Item 441 part 4 數(shù)值和DCB 能量特征值 （Item 441 part 1 數(shù)值每次修改后）。 退出DCB Utility 程序，進入iViewGT 驗證系統(tǒng)維修菜單，依次選擇Station Service Settings—Calibration—Energies，記錄下DCB 初始能量校準值， 并將Energies 數(shù)值修改為Energies=1，至此表1 數(shù)據(jù)全部記錄完成。 依次選擇Station Service Settings—CAN， 查看LowEnergySig、MedEnergySig、HighEnergySig 3 個數(shù)值，并將這3 個數(shù)值修改為DCB 初始能量特征值， 保存更改退出。 經(jīng)過上述調(diào)節(jié)，數(shù)字加速器脈沖信號和探測器面板采集信號兩者之間頻率重新保持一致。 見表1。

表1 Item 441 part 1 值和DCB 能量特征值記錄表Tab.1 Record table of Item 441 part 1 values and DCB energy feature values

1.3.3 陰影條帶圖像的增益校準

在加速器主機上，設(shè)置好如下參數(shù)（表2）。 進入iViewGT 驗證系統(tǒng)維修菜單， 依次選擇AmSi—Specific Service Functions—Gain Calibration。依次選擇不同能量的X 射線進行出束， 獲得相應(yīng)的增益校準圖像，與原始增益圖像作對比。 如果增益校準圖像質(zhì)量沒有改善，則更改表1 的Item 441 part 1 數(shù)值（同樣以10 為單位），重復(fù)1.3.2 節(jié)和1.3.3 節(jié)步驟，直到獲得良好的增益校準圖像。如果增益校準圖像質(zhì)量改善（陰影條帶消失或明顯減少），記錄下此時Item 441 part 1 的數(shù)值和DCB 初始能量特征值，保存設(shè)置后退出。 圖像校準完成后進行iViewGT 驗證系統(tǒng)備份。 若經(jīng)過反復(fù)的圖像增益校準， 陰影條帶仍無法消除，則考慮平板探測器故障（探測器老化、內(nèi)部晶體管損壞或性能不良），需更換平板探測器解決。

表2 加速器主機上設(shè)置的參數(shù)Tab.2 Setting parameters on accelerator host

2 討論

2.1 iViewGT 驗證系統(tǒng)圖像獲得與建立

iViewGT 驗證系統(tǒng)包含圖像獲取系統(tǒng)、平板臂運動系統(tǒng)和應(yīng)用軟件三部分[6]。 圖像數(shù)據(jù)的獲取是基于非晶硅平板探測器，當臂組件B 側(cè)的DCB 發(fā)出指令，可編程脈沖發(fā)生器 （programmable pulse generator）產(chǎn)生槍脈沖，探測器同步讀取圖像數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)讀取的路徑從探測器陣列兩端開始向中心移動，進行連續(xù)地行讀取， 讀取完成后將數(shù)據(jù)行組合成一個單獨的數(shù)據(jù)包，通過探測器面板發(fā)送到iViewGT 主機上的圖像采集卡，經(jīng)過一系列處理和圖像偏移、增益和壞像素校準過程，最終獲得良好的圖像。 平板探測器作為圖像成像的核心，加強日常維護保養(yǎng)至關(guān)重要。 第一要保持機房環(huán)境恒溫、恒濕，避免溫度變化過大影響平板探測器內(nèi)部電子元件工作的穩(wěn)定性；第二是要保持探測器的清潔，防止平板積灰，可定期用干凈的軟擦布輕輕擦拭平板；第三是在日常操作中要防止與探測器外殼碰撞，避免平板劇烈震動造成損壞。

2.2 陰影條帶圖像的增益校準體會

iViewGT 驗證系統(tǒng)作為腫瘤放射治療影像驗證輔助系統(tǒng)，其圖像質(zhì)量的好壞關(guān)系到臨床治療過程中患者擺位的準確度[7，8]，對開展腫瘤精確放療具有重要意義。在硬件方面做好平板探測器的日常維護保養(yǎng)之外， 在軟件方面需要定期對平板探測器進行校準，校準內(nèi)容包括增益校準、偏移校準、壞道校準等，由于平板探測器校準內(nèi)容多且耗時長，需要熟練掌握校準方法，定期開展iViewGT 驗證系統(tǒng)圖像質(zhì)量控制，保證iViewGT 驗證系統(tǒng)圖像質(zhì)量處于良好狀態(tài)[9，10]。