Flexitron 后装机治疗操作模块一般由治疗控制台、治疗处理控制板和治疗传输装置构成，通过操作机房外的控制台和控制板运行机房内的传输装置使放射源 ¹⁹²Ir 经过连接导管到达施源器内部并驻留，以近距离高剂量率的方式对肿瘤进行剂量投射治疗。施源器放置方式包含组织间插值、腔道、皮肤敷贴等。后装机的质量保证和质量控制以及工作人员的安全防护应符合国家 WS 262 — 2017《后装γ 源近距离治疗质量控制检测规范》^[1] 和《后装治疗机的质量控制和质量保证》^[2] 相关规定。后装机的剂量优势在于控制肿瘤的剂量覆盖率并保证周围危及器官的剂量快速跌落，可达到良好的治疗效果并具有不可替代的作用，尤其是宫颈癌等肿瘤的近距离治疗获益颇丰 ^[3-4]。已有相关研究报道，如何测量源的活度 ^[5-6] 及到位精度 ^[7-9]，但鲜有关于施源器的研究，特别是用于磁共振的施源器。不同材质施源器在 CT成像质量不同，导致盲端值存在一定差异 ^[10-11]。施源器盲端精度不准确，会导致放射治疗时源实际驻留位置与计划设计的源驻留位置存在偏差，进而影响剂量分布，给靶区和危及器官带来风险 ^[12]。RIT和 ImageJ 是 ACCURAY 公司推荐用于 CyberKnife 机器质控中对胶片数据进行分析的软件。胶片分析法是基于胶片在受到辐照时会产生灰度显影，通过分析显影区域的灰度程度，分析沉积剂量的大小、射野的大小及射野的中心位置。基于此，本研究采用标尺校准源的到位精度，再利用胶片法与 RIT 和ImageJ 软件分析不同施源器盲端的精度，以期为保障后装机放疗质量提供参考。

1  材料与方法

1.1  设备材料及仪器

瑞典医科达公司生产的 Flexitron 后装机、高剂量率放射源 ¹⁹²Ir （活性区域长 3.5 mm，直径 0.6 mm，测量时放射源活度为 4.8 Ci）、标尺、连接管（长 1 000 mm），不同长度的组织间插值针、妇科 CT 金属（以下简称 CT 金属）、妇科 CT/MR（以下简称 CT/MR）施源器。日本爱普生公司生产的 13000XL 型胶片扫描仪。 美国 Ashland 公 司 生 产 的 GAFCHROMIC EBT3 免冲洗胶片、RIT complete Version 6.10 胶片分析软件、ImageJ 开源软件等。

1.2  方法

1.2.1  源到位精度的校准

Flexitron后装机自身带有源的到位精度校准系统，将标尺与配套的软管连接好后，插入治疗传输装置分度头的通道，然后在机房外的治疗控制台操作，设置源前进到 1 200 mm 处，通过治疗室内的高清摄像头观察源的几何中心是否在校准标尺 200 mm 刻度的位置（见图 1），若存在偏差大于 1 mm^[2]，则需要通过治疗控制台界面（见图 2）进行微调，直至源的几何中心在该位置。校准微调完成后，重复出源到标尺 200 mm 处并在治疗控制室内通过高清摄像头观察确保源的到位精度。

图 1 标尺 200 mm 刻度位置

图 2 治疗控制台界面检查对齐

1.2.2  源的步进精度

选取 20 cm 的组织间插值针施源器，设计 2 种实验验证源的步进精度，即源步进距离为 10 mm 时，对应驻留点为 1 189、1 180、1 170、1 160、1 150、1 140 mm；源步进距离为 20 mm 时，对应驻留点为1 189、1 170、1 150、1 130、1 110、1 090 mm；各驻留点驻留时间均为 60 s。

1.2.3  施源器盲端精度

分别对组织间插值针（长度分别为 8、12、16、18、20 cm）、CT 金属以及 CT/MR 这三类施源器进行设计，以测量其盲端精度。

1.2.4  施源器的放置与固定

将施源器放置在 EBT3 免冲洗胶片显影一面，保持施源器中心轴与胶片平行贴合后用胶带粘贴；将施源器的端口采用配套的软管连接治疗传输装置分度盘通道口，再用胶带固定好以确保测量时不会发生移位，用记号笔在胶片上标记施源器端点 ^[13]。见图 3、图 4。完成上述操作后，在机房外的治疗控制台调用 1.2.2、1.2.3 中所述的该施源器的程序进行相应的实验。

图 3 测量 CT/MR 盲端精度实拍图

图 4 施源器与治疗传输装置通过软管连接实拍图

1.2.5  胶片扫描分析

放射曝光得到的胶片采用 EPSON 胶片扫描仪（分辨率设置为 300 dpi）扫描。将测量源步进精度的胶片扫描结果导入 RIT 软件分析得到波形图；将测量施源器盲端精度的胶片扫描结果分别导入 RIT和 ImageJ 软件分析。读取施源器端点坐标 P₁（X₁，Y₁）、源在胶片上显影的质心坐标 P₂（X₂，Y₂），根据P₁ P₂ = [（X₂ -X₁）² +（Y₂ -Y₁）² ] ^1/2 计算P₁ 和P₂两点之间的距离即为该施源器盲端精度。

2  结果

2.1  RIT 分析源步进精度

源在 20 cm 的组织间插值针施源器中的各个驻留点步进的波形图，见图 5。胶片扫描显示源的驻留点呈椭圆状间隔图，RTI 分析显示源驻留的波谷位置呈宽状，各个驻留点对应横坐标的数值间接反馈了源 2 种源步进距离是否准确，波形图可直观显示源的步进精度。

注：a 为步进 10 mm；b 为步进 20 mm；analysis position 为源步进过程 RIT 的相对位置，scanner units 为胶片灰度显影 RIT 的相对强度。

图 5 步进胶片扫描

2.2  RIT 和 ImageJ 分析施源器盲端精度

将组织间插值针（长度分别为 8、12、16、18、20 cm）、CT 金属、CT/MR 三类施源器盲端精度的胶片扫描结果导入 RIT 和 ImageJ 软件分析，结果见图 6、图 7。RIT 测量的结果更接近施源器盲端精度的理论值，RIT 和 ImageJ 两者结果与理论值（厂家标称值）均存在丝米级差异，见表 1、表 2。

注：左为 CT/MR 卵形管，中为 < 4 mm/45°> CT/MR 宫腔管，右为 CT/MR 卵形管；P₁ 为施源器端点，P₂ 为 RIT 软件分析所选择的剂量沉积椭圆区域的质心。

图 6 RIT 分析施源器盲端精度示意图

注：a 为 CT/MR 宫腔管 <4 mm/45°>；b 为 组织间插值针（8 cm）。

图 7 ImageJ 分析施源器盲端精度示意图

表 1 不同长度组织间插值针的盲端理论值、RIT 测量值、ImageJ 测量值

表 2 CT 金属、CT/MR 盲端理论值、RIT 测量值、ImageJ 测量值

3  讨论

我院每年后装治疗患者的数量达到上千例次，频繁的使用可能使输送源的机械齿轮精度发生变化，本研究校准时按最小可改正量 0.25 mm 进行修正，确保以最小的机械误差开展后续的实验。做好放射源的到位、步进精度以及施源器盲端精度等相关质控意义重大。以宫颈疾病患者为例，治疗过程中需要用到不同的施源器，其中组织间插值针使用频率最高。患者经手术放置插值针后行 CT 定位扫描，物理师通过计划系统对 CT 扫描图像中的插值针施源器进行重建，重建过程中需要扣除施源器盲端值，以便明确放射源 ¹⁹²Ir  在治疗中准确的驻留位置。

TANDERUP 等 ^[14] 研究表明， 在距离施源器1~3 cm 的距离内，后装治疗剂量每毫米相差可达5%~12%，因此有必要对源驻留的位置及步进精度提出高精准的要求。卢峰等 ^[7]、刘子成等 ^[15] 用胶片法测量了后装机放射源的输出最大距离点的到位精度，若测量源的到位精度结果存在误差，则该方法不能立即校准。而 Flexitron 后装机采用配套的测量标尺，可立即校准。Flexitron 后装机房自带的高清摄像机也可用于观察源到位精度的校准是否准确，类似于浪等 ^[8] 采用视频读取法测量源驻留位置。本研究测量每个实验驻留点辐射曝光 60 s 后产生的间距，该间距值与理论值相比在允许偏差范围内；选择 10、20 mm 步进距离测量步进精度，发现 10 mm 步进测量得到的胶片实物图中显示因辐射产生的阴影部位的边缘几乎连在一起，考虑影响后续的胶片扫描分析，故未继续进行步进距离 <10 mm 的实验。

施源器的用户手册明确介绍了盲端数值的算法且提示用户可以自行确认该值。理论上，施源器盲端为针尖长度（或者管外端和内端的壁厚）+ 放射源尖端与针（或者管）内底端的安全间隔 + 放射源中心的长度。本研究结果显示，RIT 测量的结果更接近施源器盲端精度的理论值，RIT 或 ImageJ 两者结果与理论值有丝米级差异。该差异大概率是在用记号笔标记施源器端点时人为引起的。相关指南规定，对所有可调节的驻留位置，后装治疗机定位放射源至驻留位置的误差不应超过 1.0 mm，因此该误差值对剂量的影响可以忽略不计。两者的测量结果验证了厂家给出的盲端数值正确，在实际应用中应按厂家的标称值扣除，如果超过 1.0 mm，就要考虑实验操作是否失误，厂家的盲端数值是否正确，产品是否合格，或者施源器是否因老化、损坏、堵塞等引起测量值与理论值偏差较大。

综上所述，后装治疗强调了源步进精度以及施源器盲端精度的重要性。本研究采用胶片法结合 RIT、ImageJ 软件与高清摄像机法测量源步进精度进行比较，发现本研究方法具有以下优势：首先，胶片法测量是放射源进入临床应用的施源器，是模拟真实治疗时源在施源器内步进情况，其结果更具可靠性，而高清摄像机法则是在配套的校准标尺上进行。其次，胶片法得到数据为软件分析的相对客观结果，而高清摄像机法更多的是依靠肉眼观察，容易引入主观因素误差。最后，RIT 和 Image J 软件操作简便，能够发挥有效地检测作用 , 两者结合为测量后装机放射源步进精度和施源器盲端精度提供了快速简洁的质控参考方案。本研究也存在不足之处，如记号笔标记施源器端点引入人为误差、胶带固定方式有可能造成实验过程中出现移位、胶片成本较高且不可重复使用，可能存在局限性，后续对此将进一步改善。

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