瓦里安Acuity数字模拟机的验收测试

杨欣 汪志 唐虹 方亚玲 安徽医科大学第一附属医院放疗科 （安徽 合肥 230022）

内容提要： 依据国家标准等相关报告对瓦里安模拟机安装调试结果进行验收，重点是模拟机机械等中心和图像质量的验收测试，以确保放射治疗的精准进行，并探讨在日常工作中建立这些项目的质量保证体系。

20世纪60年代，模拟定位机成为肿瘤放射治疗中必不可少的专用设备。随着计算机技术的快速发展，多种新型设备应用于放射治疗的定位过程中，比如模拟定位CT、MRI定位机等[1,2]。但常规模拟机在观察呼吸运动，治疗计划模拟等方面有着不可替代的作用[3]。胡逸民总结常规模拟机的六大功能[4]，仍然适用于三维、四维放疗时代。通常，放疗设备安装后必须有生产厂家、使用单位以及相关政府监督部门共同对机器质量进行验收检测。美国医学物理家协会（AAPM）TG40号报告对模拟机的应用明确建议对其进行质量控制检验，并提出检验频率和误差标准[5]，我国也专门制定了放射治疗模拟机性能和实验方法标准[6]。现阶段，各大厂商均推出了功能更加丰富，机械性能更加精确的放疗设备[7]。本科室新装VitalBeam加速器机械精度已达亚毫米级别。模拟机作为加速器的治疗模拟，原有的测试方法和标准已不能完全达到临床的实际要求。笔者就本科室Acuity模拟机（Varian，USA）设备安装过程验收中的机械等中心精度和图像质量相关测试内容加以阐述。

1.机械性能验收测试

Acuity数字模拟机的机械性能验收包括准直器机械等中心、治疗床机械等中心、机架机械等中心、光野一致性等。由于篇幅本文仅介绍准直器旋转和治疗床旋转两项。工具使用精密机械前指针，等中心对齐工具™61555000，百分表，坐标纸等。

1.1 准直器旋转验证方法

启动并预热模拟机，使用水平仪，确保机架为0˚，放置前指针测量准直器移动数据，在治疗床上固定好坐标纸，打开野灯，使用手控器旋转准直器360˚，通过调整球/斜交杆的位置，使百分表跳动最小。观察并记录刻度盘上4个基本角度（180˚、90˚、0˚、270˚）的读数。

通过上述测试方法，准直器旋转360˚其旋转轴在等中心跳动直径不超过1mm，可以确定模拟机的准直器旋转精确度符合标准，通过验收测试。具体数值见表1。

1.2 治疗床旋转的验证方法

运行模拟机，使用水平仪，确保机架角度为0˚。放置等中心对齐工具，旋转治疗床180˚。治疗床在旋转180˚的过程中，百分表上最大误差为0.13mm，小于国家规定的2mm。说明该模拟机治疗床的旋转精度符合临床要求。

表1. 准直器在4个角度时准直器中心跳动数值

表2. 机械旋转验证结果

2.图像质量验收测试

在模拟机的使用过程中，清晰、分辨率高的定位图像，对于临床肿瘤的定位以及治疗位置的验证都是极其重要。较高的对比度分辨率和优秀的灰度线性能使肿瘤及危及器官（OAR）边缘更加清晰。

2.1 高对比度分辨率验收测试

使用专用图像质量检测卡Nuclear Associates 07-523，测试图像分辨率及灰度。启动并预热模拟机，将治疗床远离机头位置至最大位置，将非晶硅探测器伸出，精确臂设置为-40cm，关闭自动亮度控制（ABC），分别采用连续脉冲模式（半分辨率，模拟机曝光参数设置为50kVp，50mA，10ms）、单脉冲模式（全分辨率模式，曝光参数设置为50kVp，50mA，50ms）。在非晶硅探测器表面中心及四角放置专用图像质量检测卡Nuclear Associates 07-523，与投影十字成45˚角。两种模式下，两种模式各拍摄5张测试模体照片，读出并记录检测卡中的最大清晰刻度。2×2模式（1024×768分辨率）无滤过器曝光，透视凝固图像分辨率应达1.25p/mm；1×1模式（2048×1536分辨率）无滤过器曝光，透视凝固图像分辨率应达1.25p/mm。

2.2 灰度线性验收测试

模拟机拍摄的影像要求能够显示11级以上均匀灰度。显示的级数越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。

运行模拟机，探出非晶硅影像板，把治疗床远离机架至最大距离，把测量模体leeds GS2 step wedge penetrometer放置在非晶硅影像板正中，放置1.5mm厚度的铜质过滤器，分别80kVp，25mA连续脉冲模式，持续8ms和80kVp，50mA，单脉冲（全分辨率），持续120ms两种模式采集图像。维持管电压，调整脉冲在显示器上最大限度的显示灰阶数。

表3. 两种模式下，测试模体在不同位置的读数

表4. leeds GS2 step wedge penetrometer测量灰阶数

使用铝梯leeds GS2 step wedge penetrometer测量，无论是单脉冲模式还是连续脉冲模式，图像均能读出从黑到白分辨出十一级均匀灰阶。模拟机图像的灰度测试符合临床需求，达到验收标准。

3.结论与讨论

瓦里安Acuity数字模拟机结构比较复杂，装机结束后机器的每一项指标是否符合标准都关乎肿瘤患者放射治疗的精确度和安全性。为保证放射治疗靶区的总剂量误差控制在5%以内，美国医学物理家协会（AAPM）要求放射治疗设备验收时机械精度误差必须小于2mm或2%[5]。随着肿瘤放射治疗四维时代的到来，新型肿瘤放疗设备的机械精度已达亚毫米级别。常规模拟机作为医用直线加速器的模拟，其精度也应与时俱进。在本科室新装模拟机的验收过程中，各项结果均优于AAPM和国家相关标准的要求。

目前常规模拟机在临床治疗中的应用较为普及，做好模拟机的质量保证工作至关重要[8]。建立模拟机QA体系，做到有章可循，有章必循。本文介绍本科室新装模拟机在验收过程中相对重要的等中心及图像质量的验收测试方法和实际操作经验，旨在为后续日常工作中模拟机的质量保证和质量控制作为参考。