后装治疗机的质量保证与存在问题

黄宝添

汕头大学医学院附属肿瘤医院放疗科 （广东汕头 515041）

后装治疗是近距离放射治疗的一种，常使用192Ir 作为放射源，主要用于宫颈癌、阴道癌等肿瘤的放射治疗中[1]。相比于体外放射治疗，后装治疗因其独特的剂量优势在放射治疗中具有不可替代的作用[2]。但随着后装治疗设备和治疗技术的日益复杂，其质量保证和质量控制也变得越来越重要，不仅直接影响治疗效果，还关系到患者和工作人员的安全。本研究介绍后装治疗机的常规质量保证方法，同时也对其中存在的问题进行探讨与分析。

1 质量保证

1.1 依据标准

目前，国内后装治疗机的质量保证主要依据两份文件，即WS 262-2017《后装γ 源近距离治疗质量控制检测规范》[2]和NCC/T-RT 002-2019《后装治疗机的质量控制和质量保证》[3]。

1.2 日检

日检内容包括：（1）检查后装治疗机能否正常开机；（2）检查后装治疗机控制电脑显示的放射源活度、日期和时间是否准确，以及二维计划系统和三维计划系统的放射源活度、日期和时间与后装治疗机控制电脑是否一致；（3）检测后装治疗机监视系统、对讲机、打印机能否正常工作；（4）检查后装治疗机机房辐射报警仪、辐射指示灯是否正常；（5）检查后装治疗机机房门连锁是否生效；（6）检查后装治疗机常用治疗通道能否正常工作，使用后装治疗机控制电脑调用晨检计划，模拟在宫腔施源器通道、金属插值针通道、鼻咽和食管施源器通道等常用治疗通道能否无连锁正常出束；（7）在纸质记录表中登记上述日检内容。

1.3 月检

1.3.1 放射源最大传送距离、放射源到位精度及放射源累计定位误差测量

仪器：放射源定位精度质量保证尺、卷尺、监控装置或摄像头。

方法：将放射源定位精度质量保证尺与后装治疗机连接，用卷尺确认放射源定位精度质量保证尺1 200 mm 位置的准确性；在后装治疗机控制电脑上手工制定2个计划，计划一为步径5 mm，每点驻留时间为5 s，计划二为步径1 cm，每点驻留时间5 s；利用监控装置或摄像头观察放射源是否到达保证尺1 200 mm 位置处，放射源最大传送距离误差定位为放射源实际到达位置与1 200 mm 位置之间的差值，允许误差为±1 mm；利用摄像头观察每个驻留点步径是否准确无误，放射源到位精度误差定义为放射源实际到达位置与计划设定放射源到达位置之间的差值，允许误差为±1 mm；放射源累计定位允许误差为±2 mm，WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019两份报告对于放射源累计定位误差的定义不一致，将在后续2.1质量保证标准不一致中作进一步详细说明。

1.3.2 放射源驻留时间测量

仪器：放射源定位精度质量保证尺、监控装置或摄像头、秒表。

方法：将放射源定位精度质量保证尺与后装治疗机连接；在后装治疗机控制电脑上手工制定1个计划，任意选择1个驻留位置，驻留时间为60 s；利用监控装置或摄像头观察到放射源到达特定驻留位置时迅速按下秒表开始计时，在放射源离开特定驻留位置时再次迅速按下秒表结束计时，记录秒表中放射源实际驻留时间，放射源驻留时间误差（s）=秒表读数- 60，允许误差为±0.5 s。

1.3.3 鼻咽施源器（透明软管）长度测量

仪器：卷尺。

方法：卷尺紧贴后装治疗机切面，测量切面到透明软管末端的距离，鼻咽施源器（透明软管）长度误差（mm）=切面到透明软管末端的距离-1 200，允许误差为±1 mm。

1.4 更换放射源后的质量保证

更换放射源后的质量保证项目包括放射源参数更改、放射源最大传送距离测量、放射源到位精度测量、放射源累计定位误差测量、放射源驻留时间测量、鼻咽施源器（透明软管）长度测量、放射源活度测量和后装治疗机表面漏射辐射测量。其中放射源最大传送距离测量、放射源到位精度测量、放射源累计定位误差测量、放射源驻留时间测量和鼻咽施源器（透明软管）长度测量同月检；放射源活度测量和后装治疗机表面漏射辐射测量按照放射源活度测量和后装治疗机表面漏射辐射中的测量方法和标准进行。

1.4.1 放射源参数更改

放射源参数更改主要内容包括放射源的校准日期、强度、第一驻留点到施源器端点的距离、参考空气比释动能率等参数的更改，具体步骤需根据厂家的要求进行。

1.4.2 放射源活度测量

仪器：HDR 1000Plus 井型电离室、SuperMax 剂量仪、质量保证软管、温度计和气压计。

方法：将HDR 1000Plus 井型电离室放置在后装治疗机房里30 min 以上，使其与测量环境的温度、气压保持一致；将质量保证软管一端连接后装治疗机，另一端插至HDR 1000Plus 井型电离室适配器底部，井口用胶布粘贴；将HDR 1000Plus 井型电离室与SuperMax 剂量仪连接，设置偏压，预热10 min 以上；使用温度计、气压计测量得到环境的温度、气压数值后输入SuperMax 剂量仪中；调取后装治疗软件程序，以最小步径2.5 mm 设置一系列放射源驻留位点，每点驻留时间10 s，读出每个驻留点的SuperMax 剂量仪电流值，记录最大电流值（图1），并按照以下公式计算实际测量放射源活度：

图1 电流值与驻留点的关系图

Aapp,t=（Mu×NSK×NE×CT,P×Aion）/F（1）

其中，Aapp,t为实际测量放射源活度；Mu为测量最大电流值，单位为nA；NSK为HDR 1000Plus 井型电离室的放射源空气比释动能强度刻度因子，单位为Gym2h-1A-1；NE为剂量仪刻度系数，由于将HDR 1000Plus 井型电离室与剂量仪一起送检，所以该值取1；CT，P为环境温度、气压校准因子；Aion为电离电荷负荷率校准因子，根据SuperMax 剂量仪在高压300 V 测量得到的电离电荷读数（Q1）和在半压150 V 测量得到的电离电荷读数（Q2）,按照公式Aion=4/3-（Q1/3Q2）计算得到；F为192Ir 放射源空气比释动能强度与放射源活度转换系数，单位为Gym2h-1Ci-1，WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019报告建议取值4.034×10-3Gym2h-1Ci-1。

放射源活度误差（D）由Aapp，t和计划系统计算得到的理论放射源活度Aapp，B计算获得，允许误差为±5%，计算公式如下：

1.4.3 后装治疗机表面漏射辐射测量

仪器：Fluke 451P 巡测仪。

方法：使用Fluke 451P 巡测仪分别测量距离后装治疗机机头5 cm 和100 cm 处不同方向的最大剂量当量率，最大剂量当量率数值即为后装治疗机表面漏射辐射，允许偏差5 cm 处≤50 μSv/h，100 cm 处≤5 μSv/h。

2 存在的问题

2.1 质量保证标准不一致

在后装治疗机的实际质量保证过程中，不同质量保证标准的指标要求和检测周期不同。如WS 262-2017标准和NCC/T-RT 002-2019标准的放射源驻留时间允许误差分别为±0.5 s 和±0.1 s，同时这两个标准中的放射源到位精度和后装治疗机表面漏射辐射的检测周期也不同，具体见表1。WS 262-2017和NCC/T-RT 002-2019两份报告对于放射源累计定位误差的定义也不一致，WS 262-2017报告定义为每个驻留点误差的总和，而NCC/T-RT 002-2019报告定义为最后一个驻留点的实际驻留位置与预设驻留位置之间的差值，定义的不一致导致采用的测量方法也不统一。

表1 不同质量保证标准的指标要求和检测周期

2.2 放射源活度计算参数、放射源到位精度测量方法及放射源驻留时间测量方法不统一

2.2.1 放射源活度计算参数不统一

放射源活度的测量误差受多种因素影响。不同文件的192Ir 放射源空气比释动能强度与放射源活度转换系数（F）存在较大差异，胡逸民老师编写的《肿瘤放射物理学》一书中提到该F为113 μGyh-1GBq-1m2，转换成居里（Ci）单位为4.181×10-3Gym2h-1Ci-1；而在WS 262-2017标准和NCC/T-RT 002-2019标准中，F均为4.034×10-3Gym2h-1Ci-1，也有其他测量放射源活度的文献[4]使用该数值；在进口放射源证书中，用户可根据厂家给出的参考空气比释动能率和放射源活度直接计算出F，如荷兰Curium 公司某放射源证书中给出的参考空气比释动能率为45.81 mGyh-1m2，放射源活度为11.25 Ci，则用户可根据以上数值计算出F为4.072×10-3Gym2h-1Ci-1；国产放射源则无法根据厂家给出的放射源证书计算获得系数的具体数值，不同标准的192Ir 放射源空气比释动能强度与放射源活度转换系数之间的差异见表2。我们认为，在国产放射源无法根据厂家给出的放射源证书计算获得该因子的情况下，应取4.072×10-3Gym2h-1Ci-1较为合适。

表2 不同标准的192Ir 放射源空气比释动能强度与放射源活度转换系数差异

另外需要注意的是，后装治疗机的参数设置也会对放射源活度测量结果造成影响，如后装治疗机的最小步径设置，原因是放射源活度测量需要在粗略探测到最大电流范围后再进一步设定更小的驻留步径才能精确地测量到最大电流值。我院山东新华XHDR30型后装治疗机的最小驻留步径为2.5 mm，而美国瓦里安公司GammaMedplus iX 通道系统三维后装治疗机的最小步径为1 mm，更小的驻留步径可测量得到更加精确的结果。

2.2.2 放射源到位精度测量方法不统一

国内很多单位采用厂家提供的放射源定位精度质量保证尺配合高像素摄像头对放射源到位精度进行测量，这种方法只能较为粗略地观察放射源到位精度，若要精确地测量放射源到位精度，建议使用胶片曝光后再利用胶片分析软件（如RIT 113）进行分析。另外需要注意的是，很多厂家提供的放射源定位精度质量保证尺是通过一段透明软管与后装治疗机相连的，透明软管在长时间接受高剂量辐射的情况下长度可能发生变化，所以在测量放射源到位精度前必须先对放射源最大传送距离进行测量，以防止由于透明软管长度改变带入的测量误差影响治疗安全。

2.2.3 放射源驻留时间测量方法不统一

很多情况下的放射源驻留时间误差来源于工作人员的反应时间偏差，为减少这种偏差带来的测量误差，在实际测量中应设计多个驻留点取其平均值，如设置5个驻留点，编号为1～5，编号1和编号5驻留点的驻留时间设计为10 s，编号2～4驻留点的驻留时间设计为60 s，放射源从1号驻留点进入2号驻留点时启动秒表，放射源从4号驻留点进入5号驻留点时停止秒表，将测量的总驻留时间除以3即可得到平均每一个驻留点的驻留时间，从而将工作人员反应时间偏差带来的影响降至最低。

2.3 其他存在的问题

后装治疗机的质量保证是一个复杂而严谨的过程，本研究只针对后装治疗机的质量保证项目和对存在的问题进行了探讨与分析，实际上，NCC/T-RT 002-2019号文件还要求对后装治疗计划系统包括长度重建偏差、体积重建偏差、施源器重建精度等方面进行质量保证。另外，该文件还要求对后装治疗计划系统的剂量准确性进行质量保证。有文献报道，后装治疗计划系统的剂量验证可使用指型电离室或胶片结合模体进行测量[5-6]。还有文献报道，可使用直肠探头对后装治疗过程中直肠的实际照射剂量进行测量[7]。可见，后装治疗计划系统的剂量验证将是未来后装质量保证的一个重要研究方向。

3 小结

随着三维后装技术的日益普及，后装治疗机的质量保证显得愈发重要。后装治疗机质量保证的3个基本目标是准确的放射源活度、精确的放射源到位精度和准确的放射源驻留时间，只有满足上述3个目标，才能获得精准的治疗剂量，从而有效保证患者的治疗安全。