1、射波刀(Cyber-knife)技術(shù)的質(zhì)量保證,射波刀(Cyber-knife),直線加速器 機械手臂系統(tǒng) 定位系統(tǒng)（KV-X射線、影像探測器） 同步追蹤器 治療床,2020/7/25,3,Synchrony camera 同步追蹤器,Treatment couch 治療床,Linear Accelerator 直線加速器,Manipulator 機械手臂,Image Detectors 影像探測器,X-ray sources 球管,Targeting System 定位系統(tǒng),Robotic Delivery System 機器人照射系統(tǒng),2020/7/25,4,直線加速器,150公斤 6MV

2、-X 由X波段，9.3 GHz微波加速電子 300600MU/分 12個圓形準直器 560毫米直徑,2020/7/25,5,機器臂,6軸關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動 1,525公斤（含直線加速器重量） 承重210公斤 4.4 5.5米活動范圍 0.2mm重復定位精度,2020/7/25,6,影像定位系統(tǒng),2個診斷X光射源 2個影像探測器(數(shù)碼相機) 患者影像呈45正交 實時CT影像和45數(shù)碼重組影像(DRRs)比較 在照射過程中，機器臂根據(jù)體位/腫瘤誤差修正射源位置和照射方向,X光球管,影像探測器,2020/7/25,7,Synchrony系統(tǒng)（追蹤系統(tǒng)）,Synchrony實現(xiàn)射野跟蹤同步照射隨呼吸運動的腫瘤

3、胸腹部安放紅光發(fā)射器和光纖傳輸線路 3個CCD相機，32幅/秒的紅光信號采集，以追蹤胸腹呼吸運動 呼吸周期與腫瘤位置建立3D運動軌跡數(shù)學模式,2020/7/25,8,影像板-非晶硅接收器,非晶硅影像接收平板 512 512像素 20 20公分視野（FOV） 使用Iso-crystal支援Iso-post質(zhì)控工作,2020/7/25,9,AXUM自動擺位治療床,自動擺位 可以承受159公斤(350磅) 自動控制5個自由度 上/下 前/后 左/右 滾動 前后傾斜 平旋用手動,Cyber-knife技術(shù)特點,能量源：高能X射線(6MV-X)（準確） 定位治療技術(shù)：立體定向放射外科技術(shù)（精確） 影像導

4、引（不用頭架擺位） 治療模式：立體定向放射外科（SRS）、立體定向放射治療（SBRT）、跟蹤同步放射治療（Synchrony-RT）（正確）,Cyber-knife技術(shù)雙面性,高新技術(shù)風險,靶區(qū)高劑量,SRS技術(shù)，定位精確,同步追蹤技術(shù)，動態(tài)器官治療,低：腫瘤未控超高：副反應增大,正常組織受損、放射事故發(fā)生,放射事故發(fā)生,Cyber-knife技術(shù)QA/QC組成,人員（治療團隊） 設(shè)備（定位、計劃設(shè)計、治療設(shè)備）QA 流程（各環(huán)節(jié)）QA 制度（保證）,一、射波刀治療團隊,要求：取得上崗證并經(jīng)過射波刀培訓（高素質(zhì)專業(yè)隊伍） 放療醫(yī)師：腫瘤學專業(yè) 放射腫瘤 射波刀培訓 放療物理師及劑量師：放射物理

5、（上崗） 射波刀培訓 放療技師：放射治療（上崗） 射波刀培訓,二、設(shè)備QA：,執(zhí)行標準 Comprehensive QA for radiation oncology: Report of AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 40. Med. Phys. 21 (4), April 1994 Task Group 142 report: Quality assurance of medical accelerators. Med. Phys. 36(9), September 2009 Stereotactic body radiation

6、therapy: The report of AAPM Task Group 101. Med. Phys. 37(8), August 2010,射波刀QA項目,QA testDailyMonthlyQuarterly Annually Safety interlocks安全連鎖 X System Status系統(tǒng)狀態(tài) X Linac calibration加速器校準 X MU hand check跳數(shù)計算 X 機器人精度(激光 起始點) X Linac energy (i.e. TPR2010)加速器能量 X Linac symmetry對稱性 X End-to-end tests端對端測

7、試 X 機器人精度(等中心測試路徑) X Imaging system alignment影像系統(tǒng)精度 X Linac laser mechanical alignment加速器激光精度 X Linac annual加速器年檢 X Robot calibration check機器人校準 X TPS (beam data check)射野數(shù)據(jù)檢測 X Safety system tests X CT檢查 X,Cyber-knife劑量學QA要求,水掃描系統(tǒng)必須具有 0.1 毫米的測量精確度, 而不是1.0 毫米的精確度。,必須使用經(jīng)批準可用于放射外科測量的探測器（兩 (2) 個探測器為一組）進

8、行所有測量。,PTW 二極管 60008,射波刀QA重要項目,一、Cyber-knife加速器校準-劑量輸出穩(wěn)定性檢查 重要性： 使用高能X射線源 立體定向放射外科技術(shù)，靶點劑量高 日檢參數(shù)的前提 該臺治療設(shè)備劑量體系基準 科室QA中重要參數(shù),射波刀QA重要項目,Cyber-knife加速器校準-劑量輸出穩(wěn)定性檢查,在物理模式下測量，要求絕對劑量精度位于2%范圍內(nèi),加速器校準,加速器校準中應注意,校準點吸收劑量公式中NX的正確使用 電離室劑量計,校準點吸收劑量公式中NX的正確使用,校準點吸收劑量公式中NX的正確使用,計量院：N x= Ds / ( 2.58 10-4Dm)， Ds量綱C/Kg,

9、照射量值R 計算水吸收劑量時, 一定將校正因子(N X ) 乘以2.58 10-4的系數(shù),除以2.5810-4,校準點吸收劑量公式中NX的正確使用,如果使用空氣比釋動能校正因子Nk,電離室劑量計必須經(jīng)檢定合格,劑量儀在科室QA中占有重要位置，可以視為科室計量基準 劑量測量的必要工具 其測量結(jié)果的精度受諸多因素影響,電離室劑量計,劑量精度 劑量計JJG5892001外照射治療輻射源檢定規(guī)程 劑量傳遞系統(tǒng) 劑量測量,劑量傳遞系統(tǒng),國際計量局( BIPM),中國計量科學研究院( NIM ),用戶（科室）劑量計,北京公衛(wèi)所,成都計量院,上海計量院,軍事醫(yī)學科學院,0. 45%,2.5%,2.5%,水模

10、體校準點處的吸收劑量( Dw ) Dw = 0.01RN xK F C，Ce單一置換因子沒有考慮測量所使用電離室的形狀( 如: 指型、平板型電離室) 、有效收集體積的大小、電離室的室壁和中心電極的材料及電離室在水模體中的擾動等因素對測量的影響, 會給測量結(jié)果帶來2.0%左右的誤差, 放射治療中,要求輻射腫瘤上的放射性劑量值準確度一定小于5.0%, 如測量誤差就是2.0%, 這是不允許的。,胡家成 楊小元 楊元第, 放射性治療水平劑量計的檢定與改制, 現(xiàn)代測量與實驗室管理2003 年第3 期,電離室劑量計,漏電實驗 存放：干燥容器 校正源比對,機器人精度(等中心測試路徑),加速器激光精度： 在射

11、波刀安裝完成時，定義了一個起始點（perch點），并在地板上做記號，每天核對回perch 點后，激光等位置是否和perch 點重合，如果不重合，應檢查到底是激光燈位置偏差，還是機器人定位出現(xiàn)偏差。,機器人精度（等中心測試路徑） 第一在SGI （Silicon Graphics） 工作站上調(diào)用testpath，也就是測試路徑照射isopost 上的Isocrystal，計算機系統(tǒng)可以分析定位精度； 第二使用BB（BeekleyBall） test，在模體上貼一個小金標，在Multiplan 中找任意計劃，用一個金標定位，并將該金標勾畫為靶區(qū)，定位完成后，采用BB test 模式進入機房內(nèi)觀察激光

12、點是否照射在金標上；要求誤差 1 mm。,使用 BB 的機械手目標定位準確性測試（在“模擬模式”下） 1. 確保正確地調(diào)正了 LINAC 激光 2. 打開系統(tǒng)電源 3. 將一個小的金屬 BB 放在頭枕上，使用墻激光使它成直線排列并且接近等中心點。為此，可以使用 2 毫米的 Beekley Y 點 4. 制訂一個新計劃（從任何已經(jīng)加載了模體 CT 的 CT 組） 5. 選擇一種體部/ 基準治療 6. 在模體的相應位置處找到一個基準 7. 計算并保存該計劃 8. 創(chuàng)建 phantom （模體） DRR 9. 選擇 simulation 并進入患者調(diào)正界面，將 BB 調(diào)正為接近 (0,0,0)注意：

13、必須關(guān)閉 X 射線，因為基準周圍沒有模體材料 10. 轉(zhuǎn)至成像參數(shù)界面并選擇 BB 測試模式 11. 按照屏幕和示范操縱臺上的提示操作，以通過 BB 測試,激光精度,射波刀用激光來模擬射束方向，所以物理師必須確保激光和射束重合 首先開激光燈，用一小杯水檢查是否激光是否豎直 在加速器下方放好膠片，并固定 開加速器，出相應跳數(shù)，具體跳數(shù)視膠片類型而定。 將激光點位置用針扎一小孔 用膠片分析軟件分析針孔是否在射野中心,影像系統(tǒng)精度 在SGI 的主屏幕上，打開任意治療計劃，調(diào)整成像參數(shù)，并獲取Isocrystal的最佳影像，將縮放比例設(shè)為400 %，然后使十字坐標放在Isocrystal 的中心點上，

14、 從坐標中確認十字中心是否在影像中心 誤差 1 mm。,機械手控制穩(wěn)定性和放射劑量的穩(wěn)定性,AQA 測試： 在AQA 模體中放置好玻璃球，作CT 薄層掃描； CT 圖像導入MultiPlan 計劃系統(tǒng)，勾畫玻璃球作為靶區(qū)；做好計劃； 測試前用金屬球代替玻璃球，放置膠片，特別注意膠片邊沿和模體表面要平齊，并注意標明方向； 開啟程序?qū)QA 模體實施照射，應用金標定位； 照射結(jié)束后取出膠片，用專用軟件分析結(jié)果。,AQA,目標定位精確性（端對端目標定位）,E2E檢測:臨床治療的總精度 在球方中放置膠片，掃描CT； 在斷層圖像上勾畫球方內(nèi)圓形球作為靶區(qū)并制定計劃；根據(jù)計劃設(shè)計的定位方式如金標追蹤、脊椎

15、追蹤等，對Lucy 定位進行擺位，如果使用運動模擬裝置的人體模型， 則用Synchrony 或肺跟蹤模式追蹤； 根據(jù)計劃投射射束，對膠片成像，用軟件分析誤差。 要求誤差 0.95 mm（移動靶區(qū) 1.5 mm）。,End to End工具,球方工具,6D（頭顱追蹤）E2E,Fid（金標追蹤）E2E,Spine（脊柱追蹤） E2E,Syn呼吸追蹤 E2E,XSL（肺追蹤）E2E,設(shè)備QA：TPS,為 AQA 制定初始治療計劃 調(diào)正任務：治療參數(shù)步驟 1. Stages （階段） = Enter （輸入） 1。 2. Treatment Anatomy （治療解剖結(jié)構(gòu)） = QA 3. Templ

16、ate Path Set （模板路徑集） = AQA90deg 4. Tracking Mode （跟蹤模式） = Select fiducial （選擇基準） 5. Treatment Mode （治療模式） = Automatic （自動） Beam On Time （射束時間） = 接受 150 秒的默認值。,調(diào)正任務：基準步驟 1. 從菜單左側(cè)的下拉列表中選擇 Gold Seed_1 。 2. 確定勾選了 Auto Center （自動中心）。 3. 滾動整個橫向 CT 斷層。 4. 雙擊基準中心所在的屏幕位置。確認自動中心位于所有視圖中基準的中心。,計劃任務：評估步驟 1. 在屏幕中

17、間左方，選擇高分辨率并單擊 CALCULATE （計算）。 2. 在右方工具欄的通用工具組中單擊磁盤圖標，來保存此計劃。在選擇 SAVE （保存）之前，單擊 Deliverable Plan （可執(zhí)行計劃）,設(shè)備QA：CT-Sim,確認 CT 幾何精度 1. 如果尚未使用 Accuray 小型固態(tài)水模體，應在某些類型的塊或模體表面上放置 Beekley 點或 BB。 2. CT 掃描帶有基準的模體。由于上部/ 下部方向存在最大誤差，因此必須使層厚盡可能地薄。不要使用螺旋獲取，只能使用均勻的斷層間距。 3. 將 CT 作為患者導入。 4. 使用 TPS 軟件標識基準位置。 5. 從 ALIGN

18、（調(diào)正）選項卡中，選擇 （標記基準）步驟。輸入作為金種子的基準類型。檢查自動居中選項。雙擊每個基準，并記錄 x、y、z 坐標。 6. 使用全局工具欄右側(cè)的標尺工具來測量基準之間的距離。 7. 使用距離公式（如下所示）計算位置表中基準的間隔。每個方向（AL、SR、SI）至少使用一對基準。 D12 = sqrt(x1-x2) * (x1-x2) + (y1-y2) * (y1-y2) + (z1-z2) * (z1-z2) 8. 從該圖示中查找您測量的基準對，并輸入它們之間的已知距離。 9. 比較利用全局測量工具測量的實際距離和 CT 影像距離。 10. 確認實際的距離和 CT 距離之間的誤差是否在 1 毫米范圍內(nèi)。,三、治療流程QA,醫(yī)療判斷階段醫(yī)師,物理介入階段 醫(yī)師、物理師,驗證治療階段醫(yī)師、物理師、技師,醫(yī)療判斷階段： 經(jīng)治醫(yī)師根據(jù)患者病情，嚴格按照診療規(guī)范、制定正確的放療方案（靶區(qū)勾畫、重要器官避讓、處方劑量給予等）； 疑難問題提請有物理師參加的科室會診等,物理介入階段 物理師根據(jù)醫(yī)師要求，設(shè)計最佳入射路徑、簡單有效的治療計劃； 有另一物理師交叉會審計劃等,驗證治療階段： 物理師、技師共同完成治療計劃的驗證，方案通過經(jīng)經(jīng)治醫(yī)師簽字后交技師； 第一次擺位，醫(yī)師、物理師、技師共同完成