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医用直线加速器激光灯定位系统的调节

时间：2020-10-12 所属分类 论文指导 作者有话说：期刊信息纠错
　　摘    要：随着图像引导放射治疗（IGRT）技术的不断发展，临床对放射治疗的定位摆位精准度要求随之提高，最初使用的左右两侧和床尾部3个激光灯配备已不能满足IGRT技术的要求，因此，在天花板上增设1个激光装备是校准放射治疗直线加速器影像设备所必不可少的。放射治疗定位摆位和治疗前的复位过程均是通过激光定位系统来指示和确定位置的，定位激光灯的准确与否，对放射治疗的疗效有着重要的作用，因此，物理师有必要掌握激光灯的调整方法，以确保放射治疗的摆位精准性和疗效。该研究对Varian公司调试工程师调节激光灯的方法进行总结，以供物理师参考。
　　关键词：图像引导 放射治疗 激光灯

　　随着精准放射治疗的提出，图像引导放射治疗（image guided radiation therapy,IGRT）技术和自适应放射治疗（adaptive radiation therapy,ART）技术得到了不断的发展和应用，临床对放射治疗定位摆位和复位的精准性要求也越来越高。目前，激光定位摆位技术在放射治疗中的应用日渐普及，通过交点与医用直线加速器的机械等中心高度重合的激光系统来辅助定位摆位，可使肿瘤定位更精确[1-2]。但激光灯自身的机械结构及外部的震动等原因均可能导致激光灯发生偏移，而微小的偏移会在机械等中心处产生较大的偏差，所以物理师有必要掌握激光灯的调整方法，经常对激光灯进行检查和调整[3]，确保其误差在0.5 mm以内，以保证放射治疗的疗效，避免出现较大的照射偏差。本研究主要根据Varian调试工程师对激光灯的调节方法进行总结，以供物理师参考。
　　1 工具与材料
　　本研究所使用的工具与材料主要包括Varian医用直线加速器TREAT-IX-6536、LAP激光定位系统、Stanley水平尺、A4纸、胶带、水。

　　2 方法

　　2.1 激光灯组成
　　Varian公司配备OBI(On-Board Imager）影像系统的医用直线加速器均采取4组激光灯配置，相较于传统的3组激光灯配置，增设了1组安装在天花板上的激光灯，用于调整和校准OBI影像装置的位置，以确保图像引导结果的准确性。安装在天花板上以及左右两侧墙面的激光灯均包含1组纵、横两方向垂直相交的“十”字激光线，而安装在床尾部的激光灯则仅保留了平行于治疗床方向的激光线。4组激光装置构成了整体的激光定位系统。在定位摆位以及复位的过程中必须保证这4组激光灯在医用直线加速器的机械等中心点处相交重合，并在整个治疗范围内形成2个正交的平面，各个激光灯对应的平面应互相重合并与小机头处于0°时的“十”字线的投影保持重合[1-2]，误差应控制在0.5 mm以内。
　　2.2 激光灯调节步骤
　　2.2.1 天花板激光灯的调节
　　天花板激光灯通常用于调整和校准图像引导的影像设备，且物理师常以其作为调节其他3组激光灯的参考，因此，保证其准确性尤为重要。
　　天花板激光灯的调节步骤如下：（1）在天花板激光灯正下方，加速器的转盘上放置一盆清水，使激光灯发出的激光线通过水的折射后按原路返回天花板，使用A4纸覆盖在激光灯表面，调节激光线，使其与折射后的激光线基本重合，结果见图1;(2）在治疗床上放置QA专用板，将有孔一端置于治疗床的床头方向并使QA专用板的孔露出治疗床床头，在孔上放置一张A4纸并用胶带将其固定，见图2;(3）通过水平尺来将机架调至0°，打开灯光野，使小机头的“十”字线投影在A4纸上，用笔在“十”字线的投影上描2个点，见图2及图3中的点1和点2（图3为图2的可视化图，方便读者理解）；（4）通过水平尺将机架调至180°，打开灯光野，使“十”字线投影在A4纸上，用笔在“十”字线的投影上描点，见图3中的点3和点4;(5）旋转机架，使天花板激光灯照射在A4纸上，调节激光线，使其置于点1和2连线及点3和4连线之间（见图3中的中间虚线）；（6）转动机架，在机器两侧地板上分别标注“十”字线的投影，此时，激光线应位于这两标注点后方偏向治疗床的方向，由此可验证激光线已调整好。
　　
　　图1 天花板激光灯的调节
　　
　　图2 QA专用板及A4纸的摆位=
　　
　　图3 图2的可视化图=
　　注：点1和点2为机架处于0°时在“十”字线投影上所描的点；点3和点4为机架处于180°时在“十”字线投影上所描的点；中间虚线代表激光灯最终需要调节到的位置
　　2.2.2 左右两侧和床尾部激光灯的调节
　　这3个激光灯应以天花板激光灯为参考，并结合小机头上的“十”字线来进行调节。
　　左右两侧激光灯的调节步骤如下：（1）使用水平仪将机架调至90°；（2）将A4纸覆盖在激光灯表面，调节激光线，使其与小机头“十”字线投影基本重合，见图4;(3）将A4纸覆盖在小机头表面，调节激光线，使激光线与小机头“十”字线投影基本重合，见图5;(4）重复步骤（2）和（3），直至激光线与小机头“十”字线在等中心1 m范围内基本保持重合；（5）另一侧激光灯的调节步骤类似，使用水平仪将机架调至270°来进行调节即可；（6）将机架转至其他角度，调节左右两侧激光灯，使其与天花板激光灯在加速器机械等中心1 m范围内保持高度重合，误差在0.5 mm以内。
　　
　　图4“十”字线在激光灯表面的位置
　　
　　图5 激光线在小机头处的位置
　　床尾部激光灯只保留了与治疗床平行方向的激光线，其调节可参考天花板激光灯的调节步骤，使床尾部激光灯与天花板激光灯重合即可；或将机架和小机头转到0°，调节床尾部激光灯与“十”字线投影重合，误差在0.5 mm以内。

　　3 讨论

　　由于重力作用，当机架处于0°时会向加速器的机座方向倾斜，而当机架处于180°时则倾向治疗床方向，因此，天花板激光灯不能仅通过将机架调至180°位置来调节其与小机头“十”字线重合。天花板激光灯作为用于调整和校准图像引导的影像设备以及调节其他位置激光灯的参考，对其进行正确的调节至关紧要。
　　随着放射治疗技术的发展及精准治疗的提出，激光灯在定位摆位中的作用日益凸显，对定位摆位以及复位的准确性有着重要的作用，是确保放射治疗正确有效执行所必不可少的。而正确调整激光定位装置是物理师所必备的一项能力，根据放射治疗的质量控制与质量保证的要求，每周应至少测定验证1次激光灯的位置[4]，以防止激光灯位置偏移导致放射治疗照射位置的偏差。

　　参考文献
　　[1]穆塔力普江·托合提.医用直线加速器机房定位激光灯的安装调试[J].中国设备工程，2018(15):148-149.
　　[2]艾念，刘向峰，汤剑波，等.医用直线加速器机房定位激光灯的安装调试[J].中国医学装备，2015(9):128-129.
　　[3]冯建国.放射治疗激光灯简单实用的调整方法[J].中国保健营养，2015, 25(11):276-277.
　　[4]张春光，岑和庆，祁振宇，等.常规模拟定位机的日常质量保证和质量控制[J].医疗装备，2004, 17(9):7-9.
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