射波刀技术的质量保证

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,2017/12/10,3,Synchronycamera 同步追踪器,Treatment couch治疗床,LinearAccelerator直线加速器,Manipulator机械手臂,ImageDetectors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,2017/12/10,4,直线加速器,150公斤6MV-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,2017/12/10,5,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,2017/12/10,6,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,2017/12/10,7,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,2017/12/10,8,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,2017/12/10,9,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（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 1994Task Group 142 report: Quality assurance of medical accelerators. Med. Phys. 36(9), September 2009Stereotactic body radiation therapy: The report of AAPM Task Group 101. Med. Phys. 37(8), August 2010,射波刀QA项目,QA testDailyMonthlyQuarterly AnnuallySafety interlocks安全连锁 XSystem Status系统状态 XLinac calibration加速器校准 XMU hand check跳数计算 X机器人精度(激光 起始点) XLinac energy (i.e. TPR2010)加速器能量 XLinac symmetry对称性 XEnd-to-end tests端对端测试 X 机器人精度(等中心测试路径) XImaging system alignment影像系统精度 XLinac laser mechanical alignment加速器激光精度 XLinac annual加速器年检 XRobot calibration check机器人校准 XTPS (beam data check)射野数据检测 XSafety system tests XCT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,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%,水模体校准点处的吸收剂量( Dw )Dw = 0.01RN xK FC，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） DRR9. 选择 simulation 并进入患者调正界面，将 BB 调正为接近 (0,0,0)注意：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， 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） = QA3. Template Path Set （模板路径集） = AQA90deg4. 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 （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，