随着精准放射治疗技术的进步，图像引导放射治疗（image-guided radiation therapy，IGRT） 等先进技术逐渐普及，临床对放射治疗定位和复位精度的要求也越来越高。医科达医用直线加速器的激光灯辅助定位系统利用三维激光束交点与加速器机械等中心重合的方式辅助定位，具有较高的定位精确性 ^[1-2]。该系统在患者平躺于治疗室治疗床上后，通过激光灯与患者体表的标记点对齐确保每次治疗中患者的体位保持一致，减少因体位变化引起的治疗误差，确保高能 X 线准确照射肿瘤区域，降低对周围正常组织的辐射损伤。但激光灯辅助定位系统的机械振动、热膨胀、结构稳定性、安装精度、机械磨损、光学系统稳定性及外部环境影响等固有机械或物理属性可能导致激光灯出现偏移，从而造成摆位误差，影响患者的治疗效果 ^[3]。因此，放射治疗物理师需要熟练掌握激光灯辅助定位系统的质量控制（quality control ，QC）和校准方法，确保激光灯与等中心在直线加速器 QC 要求的误差范围内。基于此，本研究提出了一种采用 Penta-Guide 模体进行医科达医用直线加速器激光灯辅助定位系统快速 QC 与校准的方法，供同行参考。

1  激光灯辅助定位系统组成

医科达医用直线加速器的激光灯辅助定位系统由 3 组激光灯组成。其中，2 组安装于治疗床左右两侧墙面的激光灯包含纵、横两方向垂直相交的“十”字激光线；另 1 组安装于治疗床纵轴位置（即机头对面）的激光灯仅包含纵轴方向的激光线。3 组激光线形成 2 个正交平面，3 组激光灯的交点与加速器的机械等中心点相交重合，2 个正交平面的投影与小机头（准直器）处于 0°时的投影形成的“十”字线完全重合。同时，治疗床横轴两侧的 2 条水平激光线以机架等中心点高度作为平行基础，形成 1 个水平面 ^[4]。

2  快速 QC 与校准方法

2.1  直线加速器等中心 QC

每月至少进行 1 次直线加速器的等中心 QC（包括机架和准直器的 QC），通过严格检查加速器的中心位置误差，确保其符合 QC 标准 ^[5-6]。这一步骤不仅可保证直线加速器的机械精度，而且可确保激光灯辅助定位系统的 QC 与校准工作的准确性，进而确保放射治疗的精确度和可靠性。

2.1.1  机架 QC

机架 QC 需要检查光距尺（optical distance indicator，ODI）源皮距（source skin distance，SSD）=100 cm 位置的准确性、机架的旋转精度及机架等中心的稳定性。

ODI 的 SSD=100 cm 位置的准确性。首先，将校准后的前向指针固定于机架头部，作为基准标定工具。其次，将 1 张薄纸置于治疗床上，并将治疗床升至使纸张恰好触及前向指针笔尖的位置，保证纸张与指针的接触点与 ODI 的设定距离一致。然后，读取 ODI的数值，并检查其是否为 100 cm。这一步骤对于确保放射治疗的定位精度至关重要。若 ODI 的读数偏差 >1 mm，则需对设备进行及时的调整和维修。

机架的旋转精度。首先，将机架分别旋转至180°、270°、0°和 90°，使用水平仪对每个角度进行调整，以确保机架在每个设定角度均保持水平。然后，读取并记录机架的实际旋转角度，并与设定角度进行比较。旋转角度偏差应控制在 ±0.5°以内。若偏差超出此范围，则需要进行调整，以保证放射治疗的准确性。

机架等中心的稳定性。首先，将治疗床升至SSD=100 cm 的位置，并在机架头部和治疗床头部分别放置经校准的前指针。其次，调整治疗床前指针的位置，使 2 个指针的针尖端完全重合。这一步骤的目的是确保治疗床与机架在中心位置对准。然后，将机架分别旋转至 180°、270°、0°和 90°，观察机架旋转过程中 2 个针尖的重合度。若针尖在不同角度下的重合度发生明显变化，且中心位置的偏移 > 1 mm，则说明机架的等中心精度可能存在问题，应及时联系工程师进行设备的校准和维修，以确保机架旋转过程中中心位置的稳定性。

2.1.2  准直器 QC

准直器 QC 需要检查准直器的旋转精度和准直器旋转等中心的准确性。

准直器的旋转精度。 首先，将铅门调至最大开口位置，同时确保准直器和机架均处于 0°初始位置，以确保测量的基准点与设备的实际状态一致。其次，在地面使用胶带标记“+”字线，并在“+”字线的交点处做 1 个参考标记。此标记将作为准直器旋转精度测试的基准点。测试过程中，将机架顺时针或逆时针旋转至 340°和 20°，观察基准点是否始终位于“+”字线投影线的末端。若发现基准点偏离投影线，需进一步调整准直器的角度（小范围转动准直器直至基准点在机架旋转时始终保持在“+”字线的投影线上）。然后，将准直器分别调整至机械 0°、270°和 90°位置，并读取当前度数与设定值进行比较，确保误差控制在 ±0.5°以内。若发现误差超出此范围，需立即对准直器进行调整。所有测量数据应详细记录，以便进行后续分析和验证。

准直器旋转等中心的准确性。首先，将机架旋转至 0°位置，打开 40 cm×40 cm 射野，并将治疗床升至 SSD=100 cm 的高度。此时，在治疗床的射野范围内平铺 1 张坐标纸，并在坐标纸上选择 1 个参考点 A，使其与光野的“+”字线中心点完全重合。这个参考点将用于评估准直器旋转过程中的中心对齐情况。其次，旋转准直器的角度，并观察参考点A 与“+”字线中心点之间的最大偏离值，并确保其误差 < 1 mm。这一步骤的目的是验证准直器旋转过程中是否能够保持良好的中心对齐，以确保治疗射野的准确定位。但此步骤中需要注意以下 3 点：（1）所有操作应在设备稳定、无干扰的环境下进行，以确保测量结果的准确性；（2）操作人员应具备足够的专业知识和技能，以确保操作过程的规范和精确；（3）所有测量数据需详细记录，若发现任何不符合设备 QC 要求的情况，应立即采取措施进行调整或维修。

2.2  激光灯辅助定位系统的快速 QC 与校准方法

2.2.1  Penta-Guide 模体简介

Penta-Guide 模体具有多功能的设计以支持放射治疗设备的 QC 和精确调试。如图 1 所示，Penta-Guide 模体是一个边长为 16 cm 的正方体，其表面上标有 2 组中心点，分别为模体中心的等中心 [ 坐标为（0，0，0）] 和偏中心 [ 坐标为（-1.0，1.4，1.2）]。模体的中心坐标系统对于激光灯辅助定位系统的校准至关重要。2 组坐标可配合用于评估治疗床的移动精度和锥形束 CT（cone beam CT，CBCT）的校准精度。准确的偏中心点坐标能够帮助操作人员检查治疗床在不同位置的稳定性及在治疗过程中 CBCT 成像的精确度。

图 1 Penta-Guide 模体示意图

Penta-Guide 模体上表面的水平尺用于检测治疗床的水平度，防止由于床面不水平导致的治疗偏差。同时，模体表面标有 3 个按标准放射治疗距离（SAD 92/100）比例缩放的方野（4 cm×4 cm，10 cm×10 cm，12 cm×12 cm）。通过检测 3 个光野的一致性，可以评估光野设置是否符合标准要求，从而确保射野准确覆盖。此外，模体内部设计了 5 个球形空腔，其坐标分别为（0，0，0）、（-1.0，3.0，2.0）、（- 2.0， 6.0，4.0）、（0.0，-3.0，0.0） 、（0.0，-6.0，0.0） ，中心空腔直径为 1.2 cm，其余均为 0.8 cm。球形空腔由于成像暗影可作为影像配准参考，模体的左侧和底部分别设置了 5 个环，球形空腔与模体表面上的环相配合用于快速检测机架角度的到位精度，帮助快速评估设备的角度定位是否符合要求。

总体而言，Penta-Guide 模体不仅可作为激光灯辅助定位系统的 QC 和校准工具，还可用于综合评估治疗床的移动精度、光野一致性及机架角度的准确性。其多功能设计和精确的标记系统使加速器的 QC 和校准工作更加高效和可靠。定期使用此模体进行 QC 和校准，有助于确保加速器实际操作中的准确性和稳定性。

2.2.2  快速 QC 流程

加速器开机后，确保机架和准直器均旋转至0°，打开 40 cm×40 cm 光野，并将治疗床升至SSD=108 cm 高度，放置 Penta-Guide 模体进行如下快速 QC 流程。

首先，进行治疗床水平度检查。（1）将 Penta-Guide模体按照模体上表面的参考头方向指示放置，确保模体的放置方向与设备的标准方向一致，从而获得准确的测量结果。（2）使用模体上表面内置的水平尺判断床面是否处于水平状态。水平尺内的气泡处于水平尺的中心线位置，表明治疗床在水平面上的精确度。若气泡偏离中心线，说明治疗床存在倾斜现象，可能影响治疗的准确性和效果。因此，必须调整治疗床的位置，直至气泡位于中心线，以确保治疗床的水平度符合标准。

然后，进行准直器旋转中心和光野一致性检查。（1）将准直器旋转中心的“+”字叉与模体上表面的“+”字线对齐。（2）将机架分别旋转至 90°和 270°，并保持准直器的角度不变，通过微调模体位置确保准直器旋转中心的“+”字叉与模体左右两侧表面的“+”字线对齐。这一过程确保了准直器旋转中心在不同机架角度下的精确对位。（3）将机架旋转回 0°，依次检查直线加速器的 4 cm×4 cm、10 cm×10 cm 和 12 cm×12 cm 光 野 设 置，确保光野与模体上表面的对应射野位置完全重合。这一步骤的目的是验证光野的射野一致性，确保不同尺寸光野的对位准确性。

最后，进行激光灯的精确度检查。（1）将机架和准直器都均旋转至 0°，打开激光灯辅助定位系统。（2）如图 2 所示，检查激光灯的 3 组激光线是否与模体的左侧、右侧、上侧和后侧的等中心坐标对齐。（3）使用精确的尺子测量激光灯的偏差，并将实际测量值与标准值进行比较。激光灯的偏差应该控制在 ±0.5 mm 范围内，以确保激光灯定位准确。若激光灯的偏差超出这一范围，则需对有偏差的激光灯进行调整，确保激光灯的精确度。

图 2 激光灯快速 QC 示意图

以上快速 QC 流程约需 2 min，能够实现对科室内每日床面水平度、光野一致性和激光灯精确度的快速检查和调节，同时操作人员可及时发现和解决设备存在的潜在问题，确保设备日常使用的稳定性和准确性。定期进行快速 QC 是保障医用直线加速器长期高效运行的关键，有助于保持设备性能，确保放射治疗效果符合预期。

2.2.3  校准流程

快速QC流程中若发现激光灯的偏差>±0.5 mm，则需要进行如下校准。

首先，进行床左右两侧激光灯的校准。（1）将机架和准直器调整至 0°，并根据 2.2.2 中的快速 QC流程放置 Penta-Guide 模体，开启激光灯系统。移除左侧激光灯的防护罩，使用调节旋钮微调左侧激光灯，使其光束的“+”字线与模体左侧表面的等中心“+”字线准确对齐。重复以上步骤调节右侧激光灯，确保其“+”字线与模体右侧表面的等中心“+”字线对齐。（2）在机架的等中心区域放置 1 张A4 纸，移动纸张并观察左右 2 束激光线是否完全重合。若发现激光线未能完全重合，则需要重新调整左侧和右侧激光灯，直至两束激光线在纸上呈现准确的重合状态。

然后，进行床纵轴方向激光灯的校准，方法同上，需确保纵轴方向的激光灯光束与模体上表面和后表面的等中心“+”字线纵轴坐标中心完全对齐。

3  小结

医科达医用直线加速器的激光灯辅助定位系统是放射治疗精度和患者安全的关键保障。定期检查激光灯位置的稳定性，可有效减少治疗过程中因定位不准确引发的误差。传统的 QC 和校准方法采用复杂且耗时的流程，包括手动校准和对准程序，依赖物理师使用标准化的物理工具及视觉对准技术不断调节激光灯的位置，左右两侧激光灯调节需要不断旋转机架至 90°和 0°，直至将两侧误差控制在 ±0.5 mm 范围内；纵轴方向则需将带铅坠的细线固定在机头上且位置在等中心附近，使细线处于绷紧状态，通过不断调节旋钮使激光线与细线重合，并且重合后需要打开加速器射野灯、ODI、铅门观察激光灯是否与加速器“+”字线投影在坐标纸上完全重合并不断进行调整 ^[7-9]。相比之下，使用模体的快速 QC 和校准方法只需摆放好模体即可进行，发现激光灯出现漂移后可在不需其他工具辅助的情况下进行校准，不仅大幅缩短了操作时间且易于执行，同时减少了操作过程中的人为误差 ^[10]。

需要注意的是，激光灯辅助定位系统的 QC 中存在机械稳定性不足导致的激光灯位置偏移及QC 频率和方法不足导致的潜在误差未能被及时发现等问题，可能降低定位精度并增加治疗风险。为此，建议实施严格的日常 QC 程序，采用模体定期进行快速 QC 和校准，以确保定位系统的精度和稳定性。

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