GammaMedplus iX 192Ir 源步进后装机的质量控制和质量保证

曹剑云，陈利彬（通信作者），徐娟利，曾华驱，江梅

1 南方医科大学珠江医院放疗科 （广东广州 510282）；2 南方医科大学珠江医院设备器材科（广东广州 510282）；3 高州人民医院放疗科 （广东高州 525200）

宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，2018年全球发病患者人数约56.9万，死亡人数约31.1万[1]。近距离后装放射治疗是所有不适合手术治疗的原发性宫颈癌患者根治性治疗的主要方法[2]。调强放射治疗（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）和立体定向体部放疗（stereotactic body radiation therapy，SBRT）均不适合替代近距离后装放射治疗[3]。高剂量率（high dose rate，HDR）遥控后装机是我国现代实施近距离放射治疗的主流设备，其质量控制与质量保证是保障近距离放射治疗安全、精确实施的关键。本文阐述GammaMedplus iX192Ir 源步进后装机的质量控制和质量保证的具体实施方法。

1 每日的质量控制和质量保证

GammaMedplus iX 系统带有一系列的安全联锁和联锁检查，在治疗开始前，应当确认所有安全联锁和联锁检查是否能正常工作。

1.1 开机

将控制盒上“电源”钥匙旋转至水平位置，系统会自动执行指示灯测试，此时控制盒上的所有指示灯会短暂闪烁，同时发出声音信号；完成指示灯测试后，控制盒上的“电源”部分的“主电源”和“电池”指示灯、“模式”部分的“正常”指示灯，以及“放射源”部分的“安全”指示灯一直保持亮起；此外，控制盒和后装机键盘“电源”部分中的“锁定”指示灯也会闪烁；如无法正常开机，应详细记录警告或错误信息，联系维修工程师检修。

1.2 警示标志

查看治疗室门上是否贴有“当心电离辐射”等警示且粘贴紧实无掉落，声光报警装置能否正常发出报警，工作状态显示屏是否正常显示。

1.3 应急设备

检查应急储藏容器、导线剪和长柄镊子是否放置在治疗室内靠近后装机的位置。

1.4 后装机控制软件

在接通控制计算机的电源时，控制软件会自动启动并执行一系列自测；自测完成后查看后装机控制系统显示的放射源强度、剩余可使用天数是否准确；如果有任何自测失败，控制软件会显示详细信息，说明问题类型、问题原因和建议采取的操作。

1.5 监视设备、对讲设备、打印机

打开并确定监视设备、对讲设备和打印机是否正常工作。

1.6 辐射监测仪

查看独立安装的射线报警仪是否正常工作和显示。

1.7 门安全联锁

首先，调用晨检模板出源，打开治疗室门，启动放射源，检查此联锁是否阻止治疗启动；然后，按下“最后出门人”，关闭治疗室门，按下控制盒上的“开始”按钮运行放射源，治疗中途打开治疗室门，检查该运行是否停止，放射源是否缩回到屏蔽位置（控制盒上“放射源”部分“安全”指示灯常亮同时查看辐射监测仪剂量）；最后，查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error(2:2)-Interrupt DOOR”且控制盒上“警报”部分的红色“门”指示灯亮起伴有蜂鸣声响，控制盒上“治疗”部分“已中断”指示灯闪烁。

1.8 治疗中断

在放射源运行期间，按下控制盒上的“中断”按钮，检查是否终止运行且放射源被撤回；查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error（1:2）-Interrupt MANUAL-Please press the start button”且控制盒上“治疗”部分“已中断”指示灯闪烁，按下控制盒上的“开始”按钮可以继续治疗。

1.9 紧急返回开关

在放射源照射期间，按下机房与操作室内各处“紧急返回”开关，查看治疗是否中断且放射源缩回屏蔽位置；此时控制盒上的“警报”灯红色闪烁且有两重蜂鸣声响，控制计算机上的故障显示为“Afterloader Error（A2:9）-EMERGENCY MANUAL-Waiting for afterloader to restart”，解决导致警报的原因后同时释放紧急返回开关，按下控制盒“警报”部分的“警报重置”按钮，控制盒重启，此时所有指示灯都会短暂闪烁；查看治疗参数和剩余驻留时间并核对正确后，按下“开始” 按钮可以继续治疗；此时，若治疗室门被打开，治疗实施页上的“治疗实施栏”中的“门”图标显示红色，治疗无法继续，需按下“最后出门人”，关闭治疗室门，按下控制盒上的“开始”按钮启动放射源运行。

1.10 电源中断

GammaMedplus iX192Ir 源步进后装机使用交流主电源，如果主电源发生故障，内置蓄电池会自动向设备的安全电路供电，该电池在设备使用正常、主电源供电运行期间会持续充电；在开始治疗时，将“电源”钥匙旋转至水平位置时，查看“电源” 指示灯是否亮起，灯亮指示后装机已连接到AC 电源，而“充电”指示灯亮则指示蓄电池正在充电。

1.11 “最后出门人”

“最后出门人”是一项附加安全功能，按钮位于治疗室内，在治疗室门旁边，用于监督治疗室房门，只要后装机的电源打开，此系统就处于活动状态，若要开始治疗，必须在关闭治疗室门之前按下此按钮。在患者做好治疗准备工作之后，需要确认治疗室中除了患者之外没有其他人员；然后，按“最后出门人”按钮，并退出治疗室，“最后出门人”按钮内的绿色指示灯开始闪烁；一旦按下“最后出门人”按钮，您需要在预定的时段后离开治疗室并关上房门。

执行该项检查时，首先不按“最后出门人”按钮并关治疗室门，运行放射源，检查是否运行；此时控制盒上“警报”部分的红色“门”指示灯会亮起，控制计算机上治疗实施页上的“治疗实施栏”中的“门”图标显示红色；之后，按下“最后出门人”按钮，关闭治疗室门，运行放射源，检查放射源是否正常运行。

1.12 施源器连接

此后装机最多可支持24个通道，对于通道1～19，假源导线执行通道端头测试，以验证通道长度是否为必需的130 cm 且不超过此长度。按以下四种情况来检查放射源导管和施源器部件的自由通行状况及其总长度。（1）不连接施源器，调用晨检模板出源，按下“开始”按键，检查该运行是否无效，查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error（B:2）-Dummy pushed in channel 1 at 104.4 cm”（显示的数值与连接的导管类型有关，不同长度显示的数值不同）。（2）不连接导管，启动放射源运行，检查该启动是否无效，查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error（5:2）-No probe connected in channel 1”。（3）导 管与施源器不匹配，此后装机的治疗距离是固定的，导管和施源器的总长度是130 cm，不同类型施源器连接导管的长度不同，如圆柱体施源器连接黄色管子，宫腔管连接黑色管子，插值针连接红色或蓝色管子；将宫腔管连接黑色管子，运行放射源，检查能否正常运行，查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error（9:2）-Probe too long in channel1”。（4）导管弯折，正确连接导管与施源器，使用止血钳夹住导管，启动放射源运行，检查该启动是否无效，查看控制计算机上的故障显示，通常为“Afterloader Error（B:2）-Dummy pushed in channel 1 at 84.5cm”（数值大小与夹住位置有关）。

2 季度的质量控制和质量保证

2.1 放射源活度检测

（1）将导管与皮瓣施源器（最好使用塑料施源器，不锈钢施源器衰减太多，不易找到最大灵敏位置）连接，插入井形电离室底部；（2）使用“plan test”里的模板将放射源传输至电离室底部，按照1 mm 步进距离移动，直至找到井型电离室最大灵敏位置，将剂量仪时间设置为15 s，收集电离电荷积分，依次测量数个点，直至找到剂量仪读数的最大值，记下该点位置；（3）源传输到此位置，测量此位置的电离电荷读数，将时间设置为60 s，收集累计电离电荷，重复测量5次，求算数平均值；（4）根据公式1计算源空气比释动能强度[4]。

式中Mu是剂量仪测量电离电荷读数的平均值与预置时间的比值（nC/s）；Nsk是井型电离室的源空气比释动能强度刻度因子[Gym2/（h·A）]；Ne为静电计刻度系数；Ct∙p为环境温度、气压校正因子；Aion为电离电荷复合率校正因子。

环境温度、气压校正因子Ct∙p的计算见公式2：

式中T为环境温度数值（℃）；T0为标准条件温度（22 ℃）；P0为标准条件气压（101. 3 kPa）；P为环境气压数值（kPa）。

电离电荷复合率校正因子Aion的计算见公式3：

式中Q1为将源传输至井型电离室最大灵敏度位置，将时间设置为60 s，剂量仪在高压300 V 测量电离电荷5个读数的平均值；Q2为剂量仪在半压为150 V 电离电荷读数。

源活度值相对偏差DeV的计算见公式4：

式中Aapp, B为源证书中的源活度经过时间修正后的数值（Ci）；Aapp, t为测量的源活度值（Ci）。

源活度Aapp, t的计算见公式5：

式中F为放射源空气比释动能强度与源活度转换系数[Gym2/（h·Ci）]，192Ir 源的F=4.034×10-3Gym2/（h·Ci）。

实测放射源活度与计划系统和控制系统显示的放射源活度之间的偏差应不>5%，192Ir 源放射源活度仅需在每次放射源更换后检测。

2.2 源传输到位精度验证

对于192Ir 源，需要在换源后和维修后进行源传输到位精度检测[5]。考虑到施源器不是透明的，视频录制法不适用本后装机，我们采用的是胶片法。具体方法如下：将一条长度超过10 cm 的免洗胶片条置入厂家提供的源定位精度质量保证尺，胶片顶部对准刻度尺的最上一条刻度，插入施源器，施源器紧贴胶片；设定10 cm 的出源长度，从130位置开始，设置10个驻留点，驻留时间1～10 s（具体驻留时间考虑考虑源的强度，源强时驻留时间适量短一些，否则图像太黑，点与点之间不好分辨），将胶片上黑点的中心位置与刻度线进行比较，重复 3 次，取其中数值最大的误差值为源传输到位精度，源传输到位精度偏差应≤1 mm。误差计算见公式6：

式中 ΔP为定位误差；Ps为计划位置；Pm为实际位置。

2.3 源驻留时间精度验证

设计一个放射治疗计划，将驻留时设为10 s，取有效范围内任意一个驻留位置，出源；在放射源到达驻留位置时，按下秒表计时，将结果与计划设定值进行比较，重复3次，最大驻留时间差值为驻留时间偏差，驻留时间偏差应不大于0.1 s。驻留时间差值的计算见公式7：

式中 ΔT为驻留时间差值；Tm为实测驻留时间；Ts为计划驻留时间。

3 年度的质量控制和质量保证

3.1 测量施源器与连接管长度

使用钢尺测量施源器和连接管长度，按公式8计算偏差：

式中ΔL为长度偏差；Lp为实际测量长度；L0为随机文件规定的长度；偏差应不大于1 mm。

3.2 辐射泄露

将放射源收回，用辐射防护仪器测量距离后装机贮源器5、100 cm 处的辐射水平，在 5 cm 处剂量当量率应不>50；在100 cm 处剂量当量率应不大于5。

3.3 其他检查项目

（1）检查电缆、后装机表面是否存在放射污染。（2）检查紧急手摇曲柄的功能。（3）检查应急措施，定期举行应急演练并记录，如有必要对应急措施进行修改和完善。

4 小结

肿瘤放射治疗的根本目标，无论是根治还是姑息治疗，在于给肿瘤区域足够精确的治疗剂量，而使周围正常组织和器官受照射最少，以提高肿瘤的局部控制率，减少正常组织的放射并发症[6]。相比于体外放射治疗，后装放射治疗有其独特的剂量优势，在放射治疗中有不可替代的作用[4]。后装放射治疗可以使局部剂量非常高，同时周围剂量迅速跌落，这能很好地保护周围正常器官；同时，后装放射治疗的剂量分布可以通过控制放射源的驻留时间和驻留位置来获得更好的分布，更好地优化等剂量分布[7]；相比外照射的IMRT、VMAT 等精确治疗需要扩靶以应对器官运动和摆位误差等带来的脱靶风险，后装放射治疗是将放射源置于肿瘤内部或者周围，患者运动引起的脱靶可能性更小；但后装放射治疗是单次大剂量治疗，一旦治疗过程出现偏差，会对周围正常组织产生不可估计的损伤。

综上所述，后装治疗是更精确的治疗，需要严格的质量控制与质量保证程序以取得预期效果。为保证放射治疗的质量，国家癌症中心/ 国家肿瘤质控中心、世界卫生组织、国际原子能机构、美国物理师协会等组织为放射治疗制定了一系列的质量控制与质量保证标准。医疗机构必须制定完善的质量保证标准，严格执行质量控制措施和落实现有标准，并不断持续改进，以提高放射治疗的水平。

目前，近距离照射的主流设备是步进式HDR 后装机，其是由计算机控制的精密医疗设备。在临床实践中，建立完善的质量控制与质量保证体系，完善规章制定，制定操作规程与应急预案，做好做细后装机的质量控制与质量保证工作至关重要，是保障放射治疗安全、精准执行的关键。