引言

• 国产创新一体化CT直线加速器放疗系统特点
  • 集成诊断级CT与直线加速器同轴同床一体化设计
  • 利用CT和直线加速器治疗头互相配重实现紧凑整机结构
  • 提升影像引导与放疗精度和效率
  • 依托统一数据、控制协议和软件平台实现高效便捷工作流程
• 提出质量控制体系的目的
  • 确保系统安全性和有效性
  • 提供标准化质量控制管理方案
  • 提高治疗精度、降低不良反应、提升患者满意度
  • 确保设备处于最佳工作状态，提高临床治疗质量和患者安全性
• CT引导优势
  • 相比MV级正交成像或kV级CBCT引导，具有诸多优势
  • 排除散射对成像和重建的影响，受运动伪影影响小
  • 大幅提升图像质量，可用于更精准的图像引导、配准和剂量计算，提供更丰富临床信息

国产创新一体化CT直线加速器放疗系统工作原理

一体化结构设计

• 机架
  • 作为直线加速器整机结构的配重，集成在系统机架上
  • 缩减治疗面到CT扫描位置的距离，实现治疗位到影像位快速转移
  • 减小治疗床机械运动距离，降低治疗床设计复杂度
  • 设计对机架角度的二次检测设备，实现机架到位精度的闭环控制，提高图像重建的空间准确性
• 治疗床
  • 患者1次摆位即可完成整个成像及治疗工作，保证治疗精度
  • 通过治疗床纵向运动的分解，减少治疗床形变问题，提高整体刚度
  • 达到AAPM TG - 66 CT模拟定位机质量控制专业报告的国际性要求
• 控制系统
  • 在治疗床运动控制、出束、激光灯控制以及安全方面进行一体化设计
  • 治疗室内手控盒集成多种功能，提升系统可用性，简化系统切换流程
  • 直线加速器和CT系统的急停信号串连到同一个安全环路里，保证设备和患者安全
• 电源系统
  • 直线加速器和CT部分共用一套电源系统
  • 节省空间，保证两个系统之间的电源输出状态监控及处理
  • 使整个系统在供电模式定义及开关机工作流上实现协同优化
• 外壳
  • 直线加速器和CT部分进行相同外壳设计
  • 在外观整体性和人机交互方面给用户带来更好使用感受

一体化软件设计

• 通过软件后台以及共享底层控制协议实现对相关部件的联控
• 保证系统在治疗床控制上的实时性及可靠性

国产创新一体化CT直线加速器放疗系统性能指标

加速器部分性能指标

• 采用6 MV和6 MV无均整射束双能量模式
• 常规束流机器跳数最高剂量率为600 MU/min，FFF剂量率为1 400 MU/min
• 搭载120片高分辨率动态多叶准直器
• 支持多种精准治疗技术
• 具备稳定剂量输出、快速机架旋转与智能安全联锁
• 可开展呼吸门控、在线自适应放疗
• 适配全身肿瘤精准放射治疗

CT部分性能指标

• 为诊断级FBCT，与加速器同床同轴一体化设计
• 扫描孔径为70 cm，有效扫描视野为50 cm、扫描长度可达99 cm
• 最大扫描速度0.5 s/圈
• 具备高信噪比与优异低对比分辨率，图像质量显著优于CBCT
• 支持4DCT、在线自适应定位与一站式模拟引导治疗流程
• 为靶区精准勾画、摆位校正、剂量验证提供诊断级影像支撑
• 全面提升IGRT与自适应放射治疗临床精度

国产创新一体化CT直线加速器放疗系统质量控制方案

质量控制基本要求

• 参考国内外已发布的多项医用直线加速器及CT设备质量保证与质量控制规范
• 设备的质量控制工作分为直线加速器和CT两部分分别进行，同时将两部分的协同测试作为主要关注内容

质量控制类型及检测周期

• 质量控制类型分为直线加速器、诊断级一体化CT和特色技术3个部分
• 直线加速器部分包括射线防护和安全联锁、机械特性、剂量输出和电子射野影像装置成像系统4个部分
• 诊断级一体化CT部分包括辐射剂量与患者安全检测、机械特性、图像质量和图像引导精度4个部分
• 特色技术包含呼吸门控功能，一站式放疗功能和在线自适应放疗功能3个部分
• 推荐检测周期为日检、月检和年检

质量控制指标及控制水平

• 直线加速器部分
  • 围绕安全检测、机械检查、剂量输出、EPID成像系统、呼吸门控系统、一站式放疗技术以及在线自适应放疗技术等内容开展质量控制工作
• CT部分
  • 质量控制重点为辐射安全检查、机械特性、图像质量和图像引导精度等

质量控制结果分析

• 若测试结果均符合相应指标要求，设备可继续执行治疗任务
• 若有测试项不符合指标要求，需对测试结果进行原因分析
  • 确认未通过的测试项目测试流程是否正确
  • 回顾整个测试过程中质量控制设备使用操作是否有误
  • 通过溯源寻找问题原因
  • 当确认是设备本身出现问题时，可联系厂家工程师进行远程指导解决，若远程仍无法解决，则需要联系厂家工程师到现场进行维修

国产创新一体化CT直线加速器放疗系统质量控制测试方法

射线防护和安全联锁

• 门机联锁功能
• 治疗模式下视听监控系统功能与视野
• 固定式辐射报警仪功能
• 辐射指示灯功能
• 机头、EPID及CT机壳压力防碰撞功能
• 防护门三角“当心电离辐射”标志
• 紧急开关功能

机械特性

机械等中心检测

• 机架等中心精度检测
  • 胶片检测法（机架0°、60°、120°、150°、210°、270°米字线照射）
  • EPID拍摄米字线影像（第三方软件分析）
• 准直器等中心精度检测
  • 胶片检测法（准直器300°、330°、0°、30°、60°、90°米字线照射）
  • EPID拍摄米字线影像（第三方软件分析）
• 辐射野等中心与机械等中心的一致性检测
  • 激光灯摆位（EPID基准像素坐标摆模体等中心）
  • 射野4 cm×4 cm（多角度采图）
  • 第三方软件测量偏差
• 机架角度指示精度检测（数显倾角仪，机架0°、90°、180°、270°、360°）
• 准直器角度指示精度检测（机架90°，数显倾角仪，准直器0°、90°、180°、270°）
• 影像中心和机械中心的偏差检测（Cube模体，CBCT扫描，Service模式EPID采图，计算偏差）

激光灯定位精度检测（临床使用范围）

MLC到位准确度检测（日检模式TAC执行一键质量保证计划）

EPID到位准确度检测（日检模式TAC，源像距100和145 cm，Panel Alignment Beam软件分析）

治疗床精度检测

• 运动精度检测（高精度直尺、激光定位灯，多距离移动）
• 运动极限位置检测（治疗床归零，侧壁控制器控制）
• 沉降检测（机架和准直器0°，不同负载测高度偏差）

剂量输出

绝对剂量输出

• 一维水箱或固体水（电离室与剂量仪连接）
• 机架和准直器0°，射野10 cm×10 cm，SSD 100 cm，深度5 cm
• 剂量仪修正，出束100 MU 3次，计算偏差

射野对称性

• 日检模式TAC（BB模体对准激光灯）
• 一键质量保证计划

射线质稳定性

• 一维水箱或固体水（电离室与剂量仪连接）
• 不同SSD和深度出束100 MU
• 计算TPR 20/10值并比较偏差

MU1/MU2一致性（机架和准直器0°，射野10 cm×10 cm，出束100 MU 3次）

离轴曲线稳定性

• 机架和准直器0°，射野≤20 cm×20 cm
• 辐射探测器阵列采集数据
• 逐点比较偏差

辐射野对称性稳定性

• 射野电离室（等中心，SSD 90 cm）
• 不同辐射野出束
• 第三方软件获取对称性曲线及结果

常用剂量率输出稳定性

• 机架和准直器0°，射野10 cm×10 cm，SSD 100 cm
• 固体水或一维水箱（电离室水下5 cm）
• 不同剂量率出束，计算线性偏差

输出因子

• 机架和准直器0°，射野10 cm×10 cm，SAD 100 cm
• 三维水箱（水下10 cm射野中心）
• 不同射野出束100 MU，计算比值

MLC - Transmission

• 机架和准直器0°，射野10 cm×10 cm，SSD 100 cm
• 指型电离室（水模下10 cm射野中心）
• 开野及多叶准直器闭合读数，计算比值偏差

不同机架角度输出稳定性

• 电离室等中心
• 不同机架角度射野10 cm×10 cm出束200 MU
• 与0°对比计算比值和偏差

EPID成像系统

二维图像质量控制测试

• 日检模式TDA
• EPID和2DQA模体摆放
• 2D QA射野执行及结果记录

三维图像质量控制测试

• 床板和3DQA模体摆放
• 3D QA射野执行及结果记录

二维图像和CBCT成像剂量（CTDI模体，多位置测量，不同模式测量）

CT辐射剂量与患者安全监测

紧急停止（检查安全功能）

CT门联锁

• 防护门打开与关闭信号及出束控制
• 扫描中开门中断出束及显示

CT辐射剂量

• 均质圆柱模体（头部、体部）
• 轴向扫描（临床常用条件）
• 计算CTDI₁₀₀和CTDIw

CT机械特性

机架激光灯与扫描中心层面一致性（CT SIM模体，头部轴扫协议，验证一致性）

机架激光灯、扫描中心层面和病床升降平面的平行性

• 病床最低位置扫描（模体与激光灯对齐）
• 病床最高位置扫描（比较坐标偏差）

加速器等中心与CT扫描中心的一致性（IGRT模体，CT SIM扫描，正交影像验证偏差）

治疗床面水平度

• 左右方向水平度检测（高精水平仪或扫描图像检测）
• 纵向移动时与扫描中心层面的垂直性（铅点标记，扫描计算垂直性）
• 纵向移动的到位精度和重复性（负重75 kg，CT sim模体扫描，比较图像差异）
• 治疗床升降移动的到位精度和重复性（负重75 kg，CT sim模体扫描，测量距离）

CT图像质量

常规CT图像质量检测（Catphone500或同类工具，参照相关报告）

CT值 - 电子密度曲线质量控制（CT校准后，AAPM TG66号报告扫描，建立及检测曲线）

国产创新一体化CT直线加速器放疗系统特色技术质量控制

CBCT和FBCT的图像引导精度

• 进床25cm，75kg配重，执行标准测试计划
• 计算偏移量，确认3个方向偏差≤0.5mm
• 75kg配重进床75cm、空载进床50cm重复测试

一键质量保证

• 设计不同EPID图像采集
• 检测加速器部件性能和束流稳定性

呼吸门控功能

• 软件功能检测
  • 执行标准流程，检测各环节软件功能
• 安全功能检测
  • 执行标准流程，检测设备和出束联锁及束流终止

一站式放疗功能

• 软件功能检测
  • 执行标准流程，确认各环节软件功能
• 关键环节精度检测
  • 用检测模体验证偏差<1mm

在线自适应放疗功能

• 软件功能检测
  • 执行标准流程，确认各环节软件功能
• 关键环节精度检测
  • 用检测模体验证偏差<1mm

总结与展望

• 系统有独特技术特点和临床价值
• 集成诊断CT和直线加速器优势
• 指南提供标准化质量控制管理方案