射波刀技术的质量保证.ppt

1、射波刀(Cyber-knife)技术的质量保证,射波刀(Cyber-knife),直线加速器 机械手臂系统 定位系统（KV-X射线、影像探测器） 同步追踪器 治疗床,2020/9/22,3,Synchrony camera 同步追踪器,Treatment couch 治疗床,Linear Accelerator 直线加速器,Manipulator 机械手臂,Image Detectors 影像探测器,X-ray sources 球管,Targeting System 定位系统,Robotic Delivery System 机器人照射系统,2020/9/22,4,直线加速器,150公斤 6MV

2、-X 由X波段，9.3 GHz微波加速电子 300600MU/分 12个圆形准直器 560毫米直径,2020/9/22,5,机器臂,6轴关节转动 1,525公斤（含直线加速器重量） 承重210公斤 4.4 5.5米活动范围 0.2mm重复定位精度,2020/9/22,6,影像定位系统,2个诊断X光射源 2个影像探测器(数码相机) 患者影像呈45正交 实时CT影像和45数码重组影像(DRRs)比较 在照射过程中，机器臂根据体位/肿瘤误差修正射源位置和照射方向,X光球管,影像探测器,2020/9/22,7,Synchrony系统（追踪系统）,Synchrony实现射野跟踪同步照射随呼吸运动的肿瘤

3、胸腹部安放红光发射器和光纤传输线路 3个CCD相机，32幅/秒的红光信号采集，以追踪胸腹呼吸运动 呼吸周期与肿瘤位置建立3D运动轨迹数学模式,2020/9/22,8,影像板-非晶硅接收器,非晶硅影像接收平板 512 512像素 20 20公分视野（FOV） 使用Iso-crystal支援Iso-post质控工作,2020/9/22,9,AXUM自动摆位治疗床,自动摆位 可以承受159公斤(350磅) 自动控制5个自由度 上/下 前/后 左/右 滚动 前后倾斜 平旋用手动,Cyber-knife技术特点,能量源：高能X射线(6MV-X)（准确） 定位治疗技术：立体定向放射外科技术（精确） 影像导

4、引（不用头架摆位） 治疗模式：立体定向放射外科（SRS）、立体定向放射治疗（SBRT）、跟踪同步放射治疗（Synchrony-RT）（正确）,Cyber-knife技术双面性,高新技术风险,靶区高剂量,SRS技术，定位精确,同步追踪技术，动态器官治疗,低：肿瘤未控超高：副反应增大,正常组织受损、放射事故发生,放射事故发生,Cyber-knife技术QA/QC组成,人员（治疗团队） 设备（定位、计划设计、治疗设备）QA 流程（各环节）QA 制度（保证）,一、射波刀治疗团队,要求：取得上岗证并经过射波刀培训（高素质专业队伍） 放疗医师：肿瘤学专业 放射肿瘤 射波刀培训 放疗物理师及剂量师：放射物理

5、（上岗） 射波刀培训 放疗技师：放射治疗（上岗） 射波刀培训,二、设备QA：,执行标准 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项目,QA testDailyMonthlyQuarterly Annually Safety interlocks安全连锁 X System Status系统状态 X Linac calibration加速器校准 X MU hand check跳数计算 X 机器人精度(激光 起始点) X Linac energy (i.e. TPR2010)加速器能量 X Linac symmetry对称性 X End-to-end tests端对端测

7、试 X 机器人精度(等中心测试路径) X Imaging system alignment影像系统精度 X Linac laser mechanical alignment加速器激光精度 X Linac annual加速器年检 X Robot calibration check机器人校准 X TPS (beam data check)射野数据检测 X Safety system tests X CT检查 X,Cyber-knife剂量学QA要求,水扫描系统必须具有 0.1 毫米的测量精确度, 而不是1.0 毫米的精确度。,必须使用经批准可用于放射外科测量的探测器（两 (2) 个探测器为一组）进

8、行所有测量。,PTW 二极管 60008,射波刀QA重要项目,一、Cyber-knife加速器校准-剂量输出稳定性检查 重要性： 使用高能X射线源 立体定向放射外科技术，靶点剂量高 日检参数的前提 该台治疗设备剂量体系基准 科室QA中重要参数,射波刀QA重要项目,Cyber-knife加速器校准-剂量输出稳定性检查,在物理模式下测量，要求绝对剂量精度位于2%范围内,加速器校准,加速器校准中应注意,校准点吸收剂量公式中NX的正确使用 电离室剂量计,校准点吸收剂量公式中NX的正确使用,校准点吸收剂量公式中NX的正确使用,计量院：N x= Ds / ( 2.58 10-4Dm)， Ds量纲C/Kg,

9、照射量值R 计算水吸收剂量时, 一定将校正因子(N X ) 乘以2.58 10-4的系数,除以2.5810-4,校准点吸收剂量公式中NX的正确使用,如果使用空气比释动能校正因子Nk,电离室剂量计必须经检定合格,剂量仪在科室QA中占有重要位置，可以视为科室计量基准 剂量测量的必要工具 其测量结果的精度受诸多因素影响,电离室剂量计,剂量精度 剂量计JJG5892001外照射治疗辐射源检定规程 剂量传递系统 剂量测量,剂量传递系统,国际计量局( BIPM),中国计量科学研究院( NIM ),用户（科室）剂量计,北京公卫所,成都计量院,上海计量院,军事医学科学院,0. 45%,2.5%,2.5%,水模

10、体校准点处的吸收剂量( Dw ) Dw = 0.01RN xK F C，Ce单一置换因子没有考虑测量所使用电离室的形状( 如: 指型、平板型电离室) 、有效收集体积的大小、电离室的室壁和中心电极的材料及电离室在水模体中的扰动等因素对测量的影响, 会给测量结果带来2.0%左右的误差, 放射治疗中,要求辐射肿瘤上的放射性剂量值准确度一定小于5.0%, 如测量误差就是2.0%, 这是不允许的。,胡家成 杨小元 杨元第, 放射性治疗水平剂量计的检定与改制, 现代测量与实验室管理2003 年第3 期,电离室剂量计,漏电实验 存放：干燥容器 校正源比对,机器人精度(等中心测试路径),加速器激光精度： 在射

11、波刀安装完成时，定义了一个起始点（perch点），并在地板上做记号，每天核对回perch 点后，激光等位置是否和perch 点重合，如果不重合，应检查到底是激光灯位置偏差，还是机器人定位出现偏差。,机器人精度（等中心测试路径） 第一在SGI （Silicon Graphics） 工作站上调用testpath，也就是测试路径照射isopost 上的Isocrystal，计算机系统可以分析定位精度； 第二使用BB（BeekleyBall） test，在模体上贴一个小金标，在Multiplan 中找任意计划，用一个金标定位，并将该金标勾画为靶区，定位完成后，采用BB test 模式进入机房内观察激光

12、点是否照射在金标上；要求误差 1 mm。,使用 BB 的机械手目标定位准确性测试（在“模拟模式”下） 1. 确保正确地调正了 LINAC 激光 2. 打开系统电源 3. 将一个小的金属 BB 放在头枕上，使用墙激光使它成直线排列并且接近等中心点。为此，可以使用 2 毫米的 Beekley Y 点 4. 制订一个新计划（从任何已经加载了模体 CT 的 CT 组） 5. 选择一种体部/ 基准治疗 6. 在模体的相应位置处找到一个基准 7. 计算并保存该计划 8. 创建 phantom （模体） DRR 9. 选择 simulation 并进入患者调正界面，将 BB 调正为接近 (0,0,0)注意：

13、必须关闭 X 射线，因为基准周围没有模体材料 10. 转至成像参数界面并选择 BB 测试模式 11. 按照屏幕和示范操纵台上的提示操作，以通过 BB 测试,激光精度,射波刀用激光来模拟射束方向，所以物理师必须确保激光和射束重合 首先开激光灯，用一小杯水检查是否激光是否竖直 在加速器下方放好胶片，并固定 开加速器，出相应跳数，具体跳数视胶片类型而定。 将激光点位置用针扎一小孔 用胶片分析软件分析针孔是否在射野中心,影像系统精度 在SGI 的主屏幕上，打开任意治疗计划，调整成像参数，并获取Isocrystal的最佳影像，将缩放比例设为400 %，然后使十字坐标放在Isocrystal 的中心点上，

14、 从坐标中确认十字中心是否在影像中心 误差 1 mm。,机械手控制稳定性和放射剂量的稳定性,AQA 测试： 在AQA 模体中放置好玻璃球，作CT 薄层扫描； CT 图像导入MultiPlan 计划系统，勾画玻璃球作为靶区；做好计划； 测试前用金属球代替玻璃球，放置胶片，特别注意胶片边沿和模体表面要平齐，并注意标明方向； 开启程序对AQA 模体实施照射，应用金标定位； 照射结束后取出胶片，用专用软件分析结果。,AQA,目标定位精确性（端对端目标定位）,E2E检测:临床治疗的总精度 在球方中放置胶片，扫描CT； 在断层图像上勾画球方内圆形球作为靶区并制定计划；根据计划设计的定位方式如金标追踪、脊椎

15、追踪等，对Lucy 定位进行摆位，如果使用运动模拟装置的人体模型， 则用Synchrony 或肺跟踪模式追踪； 根据计划投射射束，对胶片成像，用软件分析误差。 要求误差 0.95 mm（移动靶区 1.5 mm）。,End to End工具,球方工具,6D（头颅追踪）E2E,Fid（金标追踪）E2E,Spine（脊柱追踪） E2E,Syn呼吸追踪 E2E,XSL（肺追踪）E2E,设备QA：TPS,为 AQA 制定初始治疗计划 调正任务：治疗参数步骤 1. Stages （阶段） = Enter （输入） 1。 2. Treatment Anatomy （治疗解剖结构） = QA 3. Templ

16、ate Path Set （模板路径集） = AQA90deg 4. Tracking Mode （跟踪模式） = Select fiducial （选择基准） 5. Treatment Mode （治疗模式） = Automatic （自动） Beam On Time （射束时间） = 接受 150 秒的默认值。,调正任务：基准步骤 1. 从菜单左侧的下拉列表中选择 Gold Seed_1 。 2. 确定勾选了 Auto Center （自动中心）。 3. 滚动整个横向 CT 断层。 4. 双击基准中心所在的屏幕位置。确认自动中心位于所有视图中基准的中心。,计划任务：评估步骤 1. 在屏幕中

17、间左方，选择高分辨率并单击 CALCULATE （计算）。 2. 在右方工具栏的通用工具组中单击磁盘图标，来保存此计划。在选择 SAVE （保存）之前，单击 Deliverable Plan （可执行计划）,设备QA：CT-Sim,确认 CT 几何精度 1. 如果尚未使用 Accuray 小型固态水模体，应在某些类型的块或模体表面上放置 Beekley 点或 BB。 2. CT 扫描带有基准的模体。由于上部/ 下部方向存在最大误差，因此必须使层厚尽可能地薄。不要使用螺旋获取，只能使用均匀的断层间距。 3. 将 CT 作为患者导入。 4. 使用 TPS 软件标识基准位置。 5. 从 ALIGN

18、（调正）选项卡中，选择 （标记基准）步骤。输入作为金种子的基准类型。检查自动居中选项。双击每个基准，并记录 x、y、z 坐标。 6. 使用全局工具栏右侧的标尺工具来测量基准之间的距离。 7. 使用距离公式（如下所示）计算位置表中基准的间隔。每个方向（AL、SR、SI）至少使用一对基准。 D12 = sqrt(x1-x2) * (x1-x2) + (y1-y2) * (y1-y2) + (z1-z2) * (z1-z2) 8. 从该图示中查找您测量的基准对，并输入它们之间的已知距离。 9. 比较利用全局测量工具测量的实际距离和 CT 影像距离。 10. 确认实际的距离和 CT 距离之间的误差是否在 1 毫米范围内。,三、治疗流程QA,医疗判断阶段医师,物理介入阶段 医师、物理师,验证治疗阶段医师、物理师、技师,医疗判断阶段： 经治医师根据患者病情，严格按照诊疗规范、制定正确的放疗方案（靶区勾画、重要器官避让、处方剂量给予等）； 疑难问题提请有物理师参加的科室会诊等,物理介入阶段 物理师根据医师要求，设计最佳入射路径、简单有效的治疗计划； 有另一物理师交叉会审计划等,验证治疗阶段： 物理师、技师共同完成治疗计划的验证，方案通过经经治医师签字后交技师； 第一次摆位，医师、物理师、技师共同完成