放射治療QA與QC

1、放射治療QA與QC放射治療工作的特點 參與的人員角色多 醫(yī)生、物理師、技術員、工程師、護士等 設備龐大、眾多、精密、復雜 治療設備、定位設備、劑量檢測設備、計量計算設備、體 位固定及模具加工設備、計算機及網(wǎng)絡等 涉及的學科領域廣泛 腫瘤放射臨床、放射物理、放射生物、放療技術、電工電 子、計算機等 時間過程較長且復雜，不易控制 診斷、計劃設計、定位、靶區(qū)確定、劑量計算、幾何及劑 量驗證、治療、隨訪等 復雜的劑量學工作 劑量學數(shù)據(jù)和治療機特性參數(shù)的采集、監(jiān)測、計算及維護放射治療的組織和基本流程放射治療的組織人員構成及組織分工(角色)設備組織基本配置要求放射治療的基本流程臨床準備階段物理技術準備階段

2、物理技術實施階段放射治療機構的人員構成醫(yī) 生主導作用（決定治療計劃的主要內容）物 理 師主要作用（劑量學保證、設備精度保證、 計劃設計、全程的QA與QC）技 術 員重要作用（主要執(zhí)行者）工 程 師重要作用（協(xié)同保障）其他人員醫(yī)生廠家服務技術員工程師物理師放射治療工作中各類人員的關系事實上無論采用哪一種放療技術，靶區(qū)的確認都是最關鍵的，就目前的放療技術而言（調強、適形乃至于應用了固定技術的普放），只要有健全的QA和QC，其位置精度都可以控制在5mm以內，劑量精度也可以控制在5%以內，關鍵就在于靶區(qū)幾其它各種輪廓的確認了，ICRU 62號報告的例子是非常有說服力的，因此，在一定意義上看，這可能會成

3、為影響放射治療的效果的瓶頸了。因為設備可以買，制度和規(guī)范可以建立，可以量化得很具體，但對靶區(qū)的認識就見仁見智了，其偏差可能是厘米級的，而且非常難以給出量化的具體的評估，所以，醫(yī)生的主導地位也決定了他們的主要責任。 放射治療對物理師的要求熟悉各類放療設備的原理及各類放射源的物理特性，能夠協(xié)助醫(yī)生針對臨床情況和放療原則選擇放療技術；熟悉度量電離輻射的各種物理量的含義，了解并掌握各類輻射的測量手段；熟悉各類放療設備的技術規(guī)格和臨床應用意義，了解各類放療設備的驗收規(guī)程和方法，熟悉治療計劃系統(tǒng)的構成、基本數(shù)學模型的原理，熟練掌握治療計劃系統(tǒng)的操作；掌握各種特殊放射治療技術和劑量學方法；放射治療對物理師的

4、要求關注放療設備和技術的發(fā)展，不斷更新知識層次和知識面，開展新技術，為本單位的設備更新提供論證意見，并在設備更新后開展技術和劑量學方面的研究工作；不斷完善臨床劑量學步驟；負責對醫(yī)生和技術員的放射物理學的教學工作；負責輻射防護事宜；建立嚴謹、實用的QA和QC規(guī)程并負責實施；有較好的外語和計算機基礎，對解剖學、放射生物學、核醫(yī)學及醫(yī)學影象學有足夠程度的了解。放射治療對物理師的要求敬業(yè)精神基礎和專業(yè)能力統(tǒng)籌和管理能力科研和創(chuàng)新能力交流和溝通能力放射治療技術員香港：輔助醫(yī)療業(yè)條例規(guī)定，放療技師要經(jīng)香港理工大學放射學系培養(yǎng)，大學3 年， 預科1 年在“中七”完成，取得學士學位后即可申請注冊執(zhí)業(yè)。澳洲：與

5、香港大致相同，唯一不同的是在大學學習3 年理論課后， 一定要到醫(yī)院實習1 年，才有資格申請注冊執(zhí)業(yè)。加拿大和美國：目前是文憑制和學位制并存。高級文憑課程一般由各省腫瘤醫(yī)院自己的技師學校培訓, 3 年內完成指定課程并考試合格, 即可獲推薦參加加拿大放療技師協(xié)會舉辦的全國考試(CAMRT) , 通過即可使用R. T. T名銜, 然后到醫(yī)院所屬省份申請注冊執(zhí)業(yè)。 內地放射治療技術員人員來源 護士、放射科技士、影象學專業(yè)、高中生、其它，近年來有本科生從事放療技術工作。工作范圍及職責操作治療機（鈷-60機、加速器、后裝機等）模擬定位機模型室工作部分物理師的工作放射治療工程師人員來源 生物醫(yī)學工程、電工電

6、子專業(yè)、放射學專業(yè)、影象學專業(yè)、高中生等工作范圍及職責所有治療機（鈷-60機、加速器、后裝機等）的日常維護、保養(yǎng)及維修。模擬定位機的日常維護、保養(yǎng)及維修。部分物理師的工作放射治療科的人員組織與配置科 主 任放療病房放療病房放療機房（放療技術科）物理工程組技 術 組物理劑量測量治療計劃設計治療計劃驗證放療設備維修QA與QC治療室定位室模型室輔助治療室登記、資料、庫房工作流程與人員的組織安排工 作 流 程人 員 安 排1明確診斷，了解病情，初步確定放療方針醫(yī)生2選擇體位固定措施醫(yī)生、物理師、技術員3獲取影像學資料（CT、MRI、PET等）影像科或放療科4影象學資料的處理（傳輸、融合等）醫(yī)生、物理師

7、5各種輪廓的確定（GTV、CTV、OAR等）醫(yī)生、物理師6計劃設計物理師7計劃評估醫(yī)生、物理師8計劃驗證（射野、等中心、劑量驗證）物理師9計劃執(zhí)行技術員10全過程的QA與QC醫(yī)生、物理師、技術員、工程師放射治療設備的配置要求 標準配置 治療機：加速器、鈷-60機、后裝機等 定位機：模擬定位機、CT-Sim、CT、MR 劑量測量設備：絕對和相對劑量儀、模體、水箱、 黑度計等 治療計劃系統(tǒng)（TPS）：包括驗證幾數(shù)據(jù)傳輸設備 模室設備：切割機、合金模具設計及制作、補償物 各類體位固定設施 其它輔助設施（低氧、熱療等）放射治療設備的配置要求 非標準配置 治療機 + 模擬定位機 + 劑量儀 治療機 +

8、模擬定位機 + 治療計劃系統(tǒng)（TPS） 治療機 + 模擬定位機 治療機 + 劑量儀 + 治療計劃系統(tǒng)（TPS） 治療機 + 劑量儀 治療機放射治療設備的配置要求 最小放射治療單元的設備投入加速器 1,100萬元模擬定位機 400-600萬元治療計劃系統(tǒng) 80-120萬元絕對和相對劑量儀 200萬元模室設備 100萬元 QA與QC設備 50萬元房屋及基礎設施 500-800萬元耗 材 50萬元/500病人/年25003000萬元放射源的種類及照射方式放射源種類 放射性同位素(、射線) X線治療機和各類加速器（X線和電子線） 重粒子加速器（電子、質子、中子、負介子束等） 照射方式 遠距離照射（體外

9、照射） 近距離照射（體內照射） 近距離治療（腔內、管內、組織間插植、敷貼） 后裝治療（腔內、管內、組織間插植） 粒子植入（放射性核素永久性植入）近距離照射與遠距離照射的比較近距離內照射遠距離外照射放射源人工合成同位素加速器或X線機產(chǎn)生源強度mCi 10CikCi以上（鈷-60）設備成本低高維護及運行成本低高源衰變須衰變計算及換源固定劑量率輸出正常組織損傷不須經(jīng)過正常組織須經(jīng)過正常組織劑量分布劑量梯度大，分布不均勻劑量梯度相對較小，分布均勻劑量計算模型影響因素較少，數(shù)學模型相對簡單影響因素較多，劑量計算的數(shù)學模型十分復雜QA&QC內容較少因影響因素較多，QA & QC內容多且復雜常用放射性同位素

10、放射性同位素產(chǎn)生的放射線+-常用放射性同位素物理特性核素符號射線種類平均能量半衰期TVL鉛 （HVL）鉛鐳-226226Ra0.83 MeV1590 aHVL鉛=1.30cm鈷-6060Co1.25 MeV5.27 aHVL鉛=1.27cm銫-137137Cs0.662 MeV33 aTVL鉛=18.5mm金-198198Au0.412 MeV2.7 dHVL鉛=0.3cm銥-192192Ir0.36 MeV74.2 dTVL鉛=7.1mm碘-125125I 28 KeV59 dTVL鉛=0.025mm鈀-103103Pd 22 KeV17.0 dTVL鉛=0.013mm镅-241241Am6

11、0 KeV432.2 aTVL鉛=0.41mm釤-145145Sm 43 KeV340 dTVL鉛=0.2mm鐿-169169Yb93 KeV32 dTVL鉛=1.6mm鍶-9090Sr電子2.28 MeV28.1 aR最大=1100mgcm-2锎-252252Cf中子2.35 MeV2.65 aHVL水=5cmX線治療機X線治療機的能量 臨界：610 kV 接觸：1060 kV 淺層： 60160 kV 深部： 180400 kV 高壓： 4001 MV 高能： 25 MV鈷-60治療機鈷-60治療機的一般結構 一個密封的鈷-60放射源 一個源容器及防護機頭 具有開關的遮線器裝置 定向限束準

12、直器 支持機頭的治療機架，用以調整射束方向 治療床 計時器及運動控制系統(tǒng) 輻射安全及聯(lián)鎖系統(tǒng)鈷-60治療機鈷-60治療機的分類 按結構分類 直立型（已淘汰） 旋轉型（等中心型，SAD=80100cm） 按活度分類 百居里治療機（較少見，SSD=4060cm） 千居里治療機（較多見，SSD75cm） 萬居里治療機 醫(yī)用電子加速器歷史回顧范德格喇夫加速器 1937年 美國波士頓Huntington紀念醫(yī)院 1940年 美國波士頓麻省總醫(yī)院 1.25MV 靜電 1946年 2-2.5MV 40臺電子感應加速器 1948年 歐洲 瑞士BBC公司 31MV 德國SIEMENS公司 1949年 美國 20

13、MV 70年代后被直線加速器替代電子直線加速器 1952年 英國 8MV 5MV 60年代后期成為主流 1978年 中國 10MV不同廠家生產(chǎn)的加速器的主要區(qū)別ElektaVarianSiemens微波功率源磁控管磁控管&速調管磁控管&速調管加速原理行波加速駐波加速駐波加速機架類型滾筒式中心軸承式中心軸承式MLC數(shù)目40對26、40、60對28對等中心處MLC寬度10mm10mm、5mm10mm楔形板類型合成（一楔多用）固定固定電子直線加速器的加速原理行波加速原理t1 t2駐波加速原理t1t2t3電子直線加速器的加速原理偏轉系統(tǒng)90偏轉 270偏轉 滑雪式偏轉定位及固定設備定位設備診斷用X線機

14、超聲定位常規(guī)模擬定位機CT-sim其它放療領域存在的問題準入制度不健全；放療機構內的人員配置及分工不合理，沒有人員配置的基本要求； 主管部門沒有關于放療機構設備配置的最基本要求；國家教育體系中沒有放射治療物理和技術的專業(yè)設置；業(yè)內人士特別是管理者們浮躁的心態(tài)；對物理和技術人員的不重視導致了他們工作上的不安心和缺乏動力；由于不能產(chǎn)生直接的經(jīng)濟效益而不愿意購置和添加QA和QC設備；現(xiàn)行的QA體系不健全；臨床準備階段明確臨床診斷各種影象學和檢驗學資料的準備適應癥遴選與其它治療手段的協(xié)調安排（手術或化療）其它治療（病人機體狀態(tài)的調整）治療方針的確定治療方針根治性放療 對TNM分期較早的腫瘤，給予腫瘤致

15、死劑量（TCD95）的放療。姑息性放療 減癥、緩解病人痛苦。其它外照射+內照射術前（后）放療放療+化療治療方針的轉變物理技術準備階段咨 詢： 與病人或家屬談話，向病人介紹放療的目的、原理、過程及可能回出現(xiàn)的副作用，填寫放療同意書。登 記： 保留病人的基本資料。放療計劃的初步制訂 根據(jù)病人的具體情況，合理選擇治療機，確定治療方針和治療技術。物理技術實施階段流程分類簡易流程適用于病情簡單、急診放療、經(jīng)濟條件較差者常規(guī)流程適用于常規(guī)放療能夠滿足臨床要求的大多數(shù)情況 精確流程適用于病情較為復雜、再程放療、常規(guī)放療不能滿足 臨床要求的情況物理技術實施階段簡易流程：1、定 位：確定靶區(qū)及照射野。 根據(jù)病人

16、的具體情況和治療技術，在模擬機下確定靶區(qū)及周圍正常組織、器官的相對位置，確定照射野并拍片存檔。 電子束放療可依據(jù)體表標記定位。2、模型制作：按治療計劃要求制作補償物、擋鉛等輔助設施。 根據(jù)病人的具體情況和治療技術以及治療計劃的要求，選擇并制作適當?shù)难a償物、X線或電子束擋鉛等輔助設施。3、劑量計算：治療時間的計算。4、計劃驗證：驗證治療計劃的正確性與可行性。 醫(yī)生與（物理師）技術員共同在治療機條件下對計劃進行驗證、復核，確認計劃可行且無誤后執(zhí)行首次放療并進入常規(guī)放療程序。5、治 療：執(zhí)行放射治療。咨詢、登記：保存病人資料初步計劃設計：確定治療方針，選擇治療技術定位：選擇相應的定位技術并拍片（電子

17、束放療略）模型制作：補償器、X線或電子束擋鉛、MLC等計劃驗證：治療機參數(shù)、放療模型、MLC等的驗證劑量計算：物理劑量及參考BED的計算治療：執(zhí)行首次放療并對計劃進行最終驗證、復核計劃修改物理技術實施階段常規(guī)流程：1、體位固定 為保證治療精度選擇合適的固定技術，設置等中心或其它體表標記。 等中心（定位）標記的預設置目的為CT或MR掃描建立擺位標準；為治療計劃設計時等中心的設置創(chuàng)建參考坐標系。方法魔十字手術預埋標記物理技術實施階段-常規(guī)流程2、定 位 根據(jù)病人的具體情況和治療技術，在模擬機下確定靶區(qū)及周圍正常組織、器官的相對位置，驗證所擬訂的治療技術的可行性，確定照射野并拍片存檔。擺位標記的設置

18、皮膚墨水顯性墨水隱性墨水簡單文身刺 身激光槍3、確定靶區(qū) 根據(jù)病人的具體情況和治療技術，由專業(yè)組討論確定靶區(qū)和預防區(qū)的照射范圍，確定照射技術和選擇的治療機。物理技術實施階段-常規(guī)流程3（a-1）CT（MRI）掃描 根據(jù)病變部位和所選擇的治療技術，帶病人行CT（MRI）掃描，為治療計劃設計獲取病人圖象資料。物理技術實施階段-常規(guī)流程3（a-2）、治療計劃（TPS）設計 制訂和優(yōu)化放療計劃。根據(jù)病人的具體情況，合理選擇治療機，確定治療方針和治療技術。 圖像資料輸入 輪廓勾畫 腫瘤及重要器官劑量目標函數(shù)確定 照射野設計 計劃評估物理技術實施階段-常規(guī)流程3（a-3）數(shù)據(jù)傳遞 向治療機傳遞放療計劃的治

19、療機參數(shù)、MLC數(shù)據(jù)等 向切割機傳遞放療計劃的照射野參數(shù)以制作擋鉛、補償物等。物理技術實施階段-常規(guī)流程3（b）劑量計算 根據(jù)治療計劃確定的物理劑量，計算治療機的治療時間、皮膚和重要器官的物理劑量（參考值），必要時計算參考BED。4、輔件設計和制作 根據(jù)病人的具體情況和治療技術以及治療計劃（TPS）的要求，選擇并制作適當?shù)难a償物、X線或電子束擋鉛等輔助設施。5、計劃驗證 醫(yī)生與（物理師）技術員共同在治療機（或模擬機）條件下對計劃進行驗證、復核，確認計劃可行且無誤后執(zhí)行首次放療并進入常規(guī)放療程序。6、治療 在行之有效的QA制度和QC措施的保障下執(zhí)行治療計劃。咨詢、登記：保存病人資料初步計劃設計：

20、確定治療方針，選擇治療技術體位固定圖像資料處理計劃驗證計劃設計與評估治 療計劃修改CT（MRI）掃描輪廓及劑量限值確定輔件設計與制作模擬機定位照射野確定劑量計算計劃驗證輔件設計與制作咨詢、登記：使病人了解放療的原理、過程和基本費用情況，按要求詳細登記病人的基本情況計劃設計：根據(jù)病人的具體情況，確定治療方針，選擇治療機、治療技術定位：選擇相應的定位技術并拍片（電子束放療略）模型制作：補償器、X線或電子束擋鉛、MLP等計劃驗證：治療機參數(shù)、放療模型、MLP等的驗證劑量計算：物理劑量及參考BED的計算治療：醫(yī)生與（物理師）技術員共同執(zhí)行首次放療計劃并對計劃進行驗證、復核計劃修改體位固定：根據(jù)病人情況，選擇固定技術CT掃描：獲取病人圖象資料病人CT圖象資料輸入計算機：病人外輪廓的確定、組織不均勻性校正、GTV、CTV、PTV及OAR的確定。治療計劃設計：照射技術、射線種類、射野形狀、尺寸、權重、等中心點、劑量歸一方式等的設計；劑量分布優(yōu)化、DVH圖分析、參考BED計算等治療計劃數(shù)據(jù)輸出：用于存檔、模型制作及治療模型制作：補償器、X線或電子束擋鉛、MLP等計劃驗證：治療機參數(shù)、放療模型、MLP的驗證治療：醫(yī)生與（物理師）技術員共同執(zhí)行首次放療計劃并對計劃進行驗證、復核計劃修改體位固定：選擇精確