浅谈医科达Infinity 直线加速器的性能测试与维护

蔡丹婷，郑超

（南方医科大学珠江医院，广东 广州 510280）

直线加速器是肿瘤放射治疗过程中所使用的大型设备，由于目前主流的直线加速器仍为进口品牌，价格昂贵，因此大部分医院都在超年限使用，导致故障发生率较高。根据AAPM 报告201 推荐测试的项目，对我科的医科达Infinity 直线加速器突出进行维护治疗质量的测试。测试的项目主要包括直线加速器机械性能的精度测试及其附件的精度测试；另外，也针对直线加速器输出剂量的稳定性进行测试，以及维护直线加速器的摆位验证系统、恒温系统和治疗床的运动系统。

1 直线加速器机械性能的精度测试

（1）等中心。保证剂量等中心与直线加速器等中心一致和稳定是治疗剂量学精度的关键。将机架角度和准直器均旋转为0°，源皮距SSD 调为100cm，射野打开至10×10cm。放置一张坐标纸于治疗床上，将坐标纸中心与光野十字线对齐，缓慢旋转准直器，观察光野十字线与坐标纸中心的重合情况。

（2）光距尺。机头悬挂经过校准的长度为100cm的指针，调整治疗床高度，直至指针触碰床面，观察指针实际读数与光距尺读数的偏差。

（3）邬门。打开射野至10×10cm，光野十字线与坐标纸中心对齐，观察光野投影位置与坐标纸对应位置关系。扩大射野重复以上操作。在实际测试中，出现误差不在允许范围内的情况。

原因分析及解决方法：光野投影存在误差代表邬门的运动存在误差。检查邬门X1、X2 以及Y1、Y2 是否有损坏，清洁邬门各自的刹车后重新测量，误差即在允许范围内。

（4）激光灯。将转动面板工具置于治疗床床面，天花板激光灯对准转动面板的胶片槽，分别旋转机架至90°和270°，观察光野十字线与转动面板上的十字线的重合情况。在实际测试中，出现两者的重合情况不在允许范围内的偏差。

原因分析及解决办法：先让激光灯打在白纸上，观察到两侧激光灯基本重合，即用水平仪检查转动面板工具是否放置水平，观察到水平仪气泡并不处于居中位置。调整转动面板上的旋钮直至水平仪气泡处于居中位，说明此时转动面板工具已放置水平。重新观察光野十字线与转动面板上十字线的重合情况，此时基本重合。

（5）治疗床。坐标纸重新置于治疗床面并对齐中心。准备一把钢尺，竖直平放于坐标纸上。激光灯对准某一刻度作为初始值，将治疗床分别向S 和L 移动，观察激光灯是否与对应刻度重合。再将钢尺横向放置，激光灯对准某一刻度，向L 和R 方向移动治疗床，观察激光灯是否与对应刻度重合。撤走坐标纸，将检测治疗床到位精度工具置于床面，使两侧激光灯对准工具上的十字线。将治疗床向P 方向移动10cm，观察激光灯与工具上十字线的重合情况；当治疗床向A 方向移动，激光灯打不到检测工具上，所以准备一把钢尺垂直固定于治疗床边，治疗床向A 方向移动时，可观察激光灯与钢尺上刻度的重合情况。

（6）机架旋转同心度。机架旋转一周，其等中心偏差应该保持在半径为1mm 的球体内。打开光野至10×10cm 大小，将参考指针针尖置于光野十字线中心处，坐标纸竖直放于针尖后方。缓慢旋转机架。观察针尖的投影位置与光野十字线的中心的距离。

（7）治疗床旋转同心度。撤走参考指针，将坐标纸置于治疗床面，使光野十字线中心投影对准坐标纸十字中心，在坐标纸上标记当前光野十字线的位置，分别旋转治疗床至90°、180°以及270°，观察光野十字线与坐标纸十字中心的偏差。

（8）机架、准直器、治疗床旋转角度指示的准确性。将机架角度分别旋转至0°、90°、180°和270°，水平仪紧贴基准面测量，观察对应气泡是否处于居中位置。将准直器角度分别旋转至0°、90°、180°和270°，将水平仪紧贴基准面测量，观察对应气泡是否处于居中位置。利用水平仪将机架调至水平后，在治疗床上放一张坐标纸，打开10×10cm 大小的光野，进退治疗床，调整治疗床角度，使光野十字线中心在坐标纸的投影始终在一条直线上。将治疗床角度分别旋转至45°、90°、270°和315°附近，直至光野十字线与坐标纸十字线对齐，观察记录实际角度。

2 直线加速器附件的精度测试

大剂量分割治疗往往涉及电子束限光筒的使用，因此，附件的精度测试主要针对电子束限光筒。直线加速器控制面板进入维修模式，将不同型号的限光筒依次插入治疗机头，查看是否固定；转动机架，观察每个限光筒是否会碰撞治疗床；最后检查每个型号限光筒能否被识别，联锁设置是否正常。

3 直线加速器输出剂量稳定性测试

（1）验证水箱测试：直线加速器输出剂量稳定性的测试需要验证水箱以及经国家计量科学研究院校准过的剂量验证仪。按照检测规范放置水箱，小心插入电离室，将机架以及准直器旋转至0°，光野打开至10×10cm。验证不同能量下，输出剂量是否在国家计量科学研究院允许的误差范围内。验证的能量级别应该由高到低。直线加速器控制面板进入维修模式，剂量率选择600Mu/min，输出100Mu。

验证10MV 下的输出剂量：摆位验证水箱，两侧激光灯对准10cm 刻度，向验证水箱注水至水面指示于10.2cm，因电离室厚度为2cm。接着电离室连接剂量验证仪，开启验证仪。在光子线模式下，多次输出100Mu的射线，待验证仪指数稳定，读取指数，考虑大气压以及各项设备的校准因子，已经计算好100MV 能量下的系数，将系数与验证仪稳定的指数相乘，得到一个结果。获得的结果与100Mu 的差值应小于1%。得到的结果存在不在误差允许范围内的情况。

原因分析及解决方法：根据得到的结果，在控制面板的Dose Reference Calculator 栏目里，根据Seg Mu1 和2 的读数，手动输入直线加速器的输出剂量和测量剂量。调整完毕后，重新进行输出剂量的测试，输出结果即稳定在允许的误差范围内。

验证6MV 下的输出剂量：缓慢打开验证水箱水龙头，直至水面降至5.2cm 刻度处，两侧激光灯对准5cm 刻度处。重复验证10MV 下输出剂量的步骤，获得结果。

验证12MeV 下的输出剂量：验证8mev 能量上的电子线，验证水箱水面应该处于2.2cm 刻度处。因此，打开验证水箱水龙头，直至水面处于2.2cm 刻度处。激光灯对准2cm 刻度处。切换至电子线模式，多次输出100Mu 的射线，待验证仪指数稳定，读取指数。同样将验证仪稳定的读数与计算好的系数相乘，获得结果。

验证9MeV 下的输出剂量：重复输出100Mu 射线，将验证仪稳定的读数与对应的系数相乘，得到结果。

验证6MeV 下的输出剂量：打开验证水箱水龙头，直至水面处于1.2cm 刻度处。激光灯对准1cm 刻度处，重复输出100Mu 射线，将验证仪稳定的读数与对应的系数相乘，得到结果。

（2）晨检仪验证测试。验证仪最终稳定的指数作为晨检仪的标准，日常检测中就用晨检仪来验证直线加速器输出剂量的稳定性。将机架以及准直器旋转至0°，光野打开至10×10cm。将IBA daily 电离室放置于治疗床面，并对齐两侧以及天花板三个方向的激光灯。连接电离室与配备的软件。直线加速器控制面板进入维修模式，剂量率选择600Mu/min，输出100Mu，观察输出结果，包括直线加速器的离轴比一致性，剂量输出的一致性以及能量的一致性。在实际测试中，往往需要多次输出100Mu，检测到的结果才在允许的误差范围内。多次暴露于电离辐射下会导致电离室的损坏，进而导致检测结果不准确。

原因分析及解决方法：考虑到最近是春季及雨季，天气温暖潮湿，注意到治疗室内温湿度指示表显示湿度温度均偏高。降低治疗室内冷气温度，并增加一台抽湿机。待室内温湿度恢复适宜，重新测量，输出剂量结果即在允许误差范围内。

另外，当医科达工程师对直线加速器进行检修，并且更换零件，如更换直线加速器球管灯丝，更换靶驱动，更换过滤器滤芯等，则需要在治疗前检测直线加速器剂量输出的稳定性，测试结果在允许的误差范围内，方可进行治疗。但经工程师检修后的测试结果往往误差较大。解决方法与水箱验证测试不合格相同。

4 直线加速器摆位验证系统的维护

由于大部分患者进行放射治疗次数长达20 甚至30次，保证每次治疗的摆位精度也是对治疗质量的维护。在日常治疗中，当治疗师按照模拟定位时的标记对患者完成摆位后，在治疗前会用直线加速的摆位验证系统为患者进行一个CBCT(Cone Beam CT)的扫描，此时，应该通过监控观察机架臂围绕患者旋转一周是否会发生碰撞，确保治疗过程的安全性。然后，将CBCT 图像与模拟定位时的图像融合，主治医生观察两副图像在矢状位，冠状位以及横断位的重合情况，头颈部肿瘤三个方向误差在±2mm 内，胸腹部肿瘤三个方向误差需在±3mm 内，方可进行治疗。在实际治疗过程中，出现无法加载扫描的CBCT 图像的情况，造成患者在治疗床上等待时间长甚至无法完成治疗。

原因分析及解决方法：重复加载CBCT 图像，还是未能加载成功。由于存储患者CBCT图像的硬盘空间有限，我们会定期把治疗结束的患者的CBCT 图像从硬盘拷出，再拷入专门存储CBCT 图像的移动硬盘并按时间分类排列。治疗前患者CBCT 图像加载失败可能是因为该患者之前在我院做过放射治疗，其CBCT 图像已被拷出。将该患者图像重新拷回，并重新加载患者CBCT 图像，图像加载成功。

5 直线加速器恒温系统的维护

由于直线加速器一般都是每日连续工作10h 余，球管长时间处于高速运转中。除了直线加速器自带的冷却系统快速冷却球管，日常保证治疗室处于适宜温度也尤其重要。夏季室外温度高，输出剂量测试结果异常的频率也随之增加，因此，要保证治疗室的冷气供应；但去年以来，晨检发现冬季输出剂量的测试结果异常频率有升高趋势。

原因分析及解决方法：由于在治疗过程中部分患者需要脱去上衣，冬季气温低加上部分患者身体弱，治疗过程中体感温度低下的抱怨增加。于是，在治疗室为患者配备暖风机，虽提高了患者的舒适度，却不利于直线加速器球管的冷却，不仅降低球管寿命，也破坏了直线加速器剂量输出的稳定性。遂撤去暖风机，与患者说明情况。观察接下来几周的测试结果，剂量输出趋于稳定且在允许的误差范围内。

6 直线加速器治疗床运动系统的维护

治疗床每日高频率地向6 个方向移动，难免会出现治疗床卡顿的现象，导致摆位不精确甚至治疗中断。

原因分析和解决方法：考虑到治疗床滑动槽位置隐蔽，清理难度大，容易积攒头发、灰尘等。灰尘长期堆积导致滑动槽卡顿，影响治疗床到位精度，甚至导致治疗床无法移动。定期对滑动槽进行除尘，预防治疗床的故障。

7 结语

本文介绍了对我科医科达Infinity 直线加速器进行的性能测试项目以及测试过程中遇到的问题及解决办法，也对日常治疗中直线加速器治疗床出现的故障进行了排除。为了保证放射治疗剂量学的精准性和稳定性以及治疗过程的安全性，需要对直线加速器的机械性能和剂量输出进行定期的检测。同时，加强日常对直线加速器的维护，如保证治疗室温湿度适宜，定期清理治疗床滑动槽，及时检查患者摆位验证图像是否保存在系统中等，避免治疗的中断，提高治疗的稳定性。