放射治疗的QA与QC(1)

湖北省肿瘤医院放射治疗科放射治疗的QA与QC(1)徐利明HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗工作的特点◆参与的人员角色多医生、物理师、技术员、工程师、护士等◆设备庞大、众多、精密、复杂治疗设备、定位设备、剂量检测设备、计量计算设备、体位固定及模具加工设备、计算机及网络等◆涉及的学科领域广泛肿瘤放射临床、放射物理、放射生物、放疗技术、电工电子、计算机等◆时间过程较长且复杂，不易控制诊断、计划设计、定位、靶区确定、剂量计算、几何及剂量验证、治疗、随访等◆复杂的剂量学工作剂量学数据和治疗机特性参数的采集、监测、计算及维护HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗的组织和基本流程放射治疗的组织人员构成及组织分工(角色)设备组织基本配置要求放射治疗的基本流程临床准备阶段物理技术准备阶段物理技术实施阶段HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗机构的人员构成医生─主导作用（决定治疗计划的主要内容）物理师─主要作用（剂量学保证、设备精度保证、计划设计、全程的QA与QC）技术员─重要作用（主要执行者）工程师─重要作用（协同保障）其他人员─HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科医生厂家服务技术员工程师物理师放射治疗工作中各类人员的关系HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科事实上无论采用哪一种放疗技术，靶区的确认都是最关键的，就目前的放疗技术而言（调强、适形乃至于应用了固定技术的普放），只要有健全的QA和QC，其位置精度都可以控制在5mm以内，剂量精度也可以控制在5%以内，关键就在于靶区几其它各种轮廓的确认了，ICRU62号报告的例子是非常有说服力的，因此，在一定意义上看，这可能会成为影响放射治疗的效果的瓶颈了。因为设备可以买，制度和规范可以建立，可以量化得很具体，但对靶区的认识就见仁见智了，其偏差可能是厘米级的，而且非常难以给出量化的具体的评估，所以，医生的主导地位也决定了他们的主要责任。HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗对物理师的要求熟悉各类放疗设备的原理及各类放射源的物理特性，能够协助医生针对临床情况和放疗原则选择放疗技术；熟悉度量电离辐射的各种物理量的含义，了解并掌握各类辐射的测量手段；熟悉各类放疗设备的技术规格和临床应用意义，了解各类放疗设备的验收规程和方法，熟悉治疗计划系统的构成、基本数学模型的原理，熟练掌握治疗计划系统的操作；掌握各种特殊放射治疗技术和剂量学方法；HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗对物理师的要求关注放疗设备和技术的发展，不断更新知识层次和知识面，开展新技术，为本单位的设备更新提供论证意见，并在设备更新后开展技术和剂量学方面的研究工作；不断完善临床剂量学步骤；负责对医生和技术员的放射物理学的教学工作；负责辐射防护事宜；建立严谨、实用的QA和QC规程并负责实施；有较好的外语和计算机基础，对解剖学、放射生物学、核医学及医学影象学有足够程度的了解。HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗对物理师的要求敬业精神基础和专业能力统筹和管理能力科研和创新能力交流和沟通能力HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗技术员香港：《辅助医疗业条例》规定，放疗技师要经香港理工大学放射学系培养，大学3年，预科1年在“中七”完成，取得学士学位后即可申请注册执业。澳洲：与香港大致相同，唯一不同的是在大学学习3年理论课后，一定要到医院实习1年，才有资格申请注册执业。加拿大和美国：目前是文凭制和学位制并存。高级文凭课程一般由各省肿瘤医院自己的技师学校培训,3年内完成指定课程并考试合格,即可获推荐参加加拿大放疗技师协会举办的全国考试(CAMRT),通过即可使用R.T.T名衔,然后到医院所属省份申请注册执业。HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科内地放射治疗技术员人员来源护士、放射科技士、影象学专业、高中生、其它，近年来有本科生从事放疗技术工作。工作范围及职责操作治疗机（钴-60机、加速器、后装机等）模拟定位机模型室工作部分物理师的工作HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗工程师人员来源生物医学工程、电工电子专业、放射学专业、影象学专业、高中生等工作范围及职责所有治疗机（钴-60机、加速器、后装机等）的日常维护、保养及维修。模拟定位机的日常维护、保养及维修。部分物理师的工作HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗科的人员组织与配置科主任放疗病房放疗病房放疗机房（放疗技术科）物理工程组技术组物理剂量测量治疗计划设计治疗计划验证放疗设备维修QA与QC治疗室定位室模型室辅助治疗室登记、资料、库房HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科工作流程与人员的组织安排工作流程人员安排1明确诊断，了解病情，初步确定放疗方针医生2选择体位固定措施医生、物理师、技术员3获取影像学资料（CT、MRI、PET等）影像科或放疗科4影象学资料的处理（传输、融合等）医生、物理师5各种轮廓的确定（GTV、CTV、OAR等）医生、物理师6计划设计物理师7计划评估医生、物理师8计划验证（射野、等中心、剂量验证）物理师9计划执行技术员10全过程的QA与QC医生、物理师、技术员、工程师HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗设备的配置要求●标准配置◎治疗机：加速器、钴-60机、后装机等◎定位机：模拟定位机、CT-Sim、CT、MR◎剂量测量设备：绝对和相对剂量仪、模体、水箱、黑度计等◎治疗计划系统（TPS）：包括验证几数据传输设备◎模室设备：切割机、合金模具设计及制作、补偿物◎各类体位固定设施◎其它辅助设施（低氧、热疗等）HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗设备的配置要求●非标准配置◎治疗机+模拟定位机+剂量仪◎治疗机+模拟定位机+治疗计划系统（TPS）◎治疗机+模拟定位机◎治疗机+剂量仪+治疗计划系统（TPS）◎治疗机+剂量仪◎治疗机HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射治疗设备的配置要求●最小放射治疗单元的设备投入加速器1,100万元模拟定位机400-600万元治疗计划系统80-120万元绝对和相对剂量仪200万元模室设备100万元QA与QC设备50万元房屋及基础设施500-800万元耗材50万元/500病人/年2500－3000万元HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科放射源的种类及照射方式●放射源种类◎放射性同位素(α、β、γ射线)◎X线治疗机和各类加速器（X线和电子线）◎重粒子加速器（电子、质子、中子、负π介子束等）●照射方式◎远距离照射（体外照射）◎近距离照射（体内照射）○近距离治疗（腔内、管内、组织间插植、敷贴）○后装治疗（腔内、管内、组织间插植）○粒子植入（放射性核素永久性植入）HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科近距离照射与远距离照射的比较近距离内照射远距离外照射放射源人工合成同位素加速器或X线机产生源强度mCi～10CikCi以上（钴-60）设备成本低高维护及运行成本低高源衰变须衰变计算及换源固定剂量率输出正常组织损伤不须经过正常组织须经过正常组织剂量分布剂量梯度大，分布不均匀剂量梯度相对较小，分布均匀剂量计算模型影响因素较少，数学模型相对简单影响因素较多，剂量计算的数学模型十分复杂QA&QC内容较少因影响因素较多，QA&QC内容多且复杂HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科常用放射性同位素放射性同位素产生的放射线+-βγαHBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科常用放射性同位素物理特性核素符号射线种类平均能量半衰期TVL铅（HVL）铅镭-226226Raγ0.83MeV1590aHVL铅=1.30cm钴-6060Coγ1.25MeV5.27aHVL铅=1.27cm铯-137137Csγ0.662MeV33aTVL铅=18.5mm金-198198Auγ0.412MeV2.7dHVL铅=0.3cm铱-192192Irγ0.36MeV74.2dTVL铅=7.1mm碘-125125Iγ28KeV59dTVL铅=0.025mm钯-103103Pdγ22KeV17.0dTVL铅=0.013mm镅-241241Amγ60KeV432.2aTVL铅=0.41mm钐-145145Smγ43KeV340dTVL铅=0.2mm镱-169169Ybγ93KeV32dTVL铅=1.6mm锶-9090Sr电子2.28MeV28.1aR最大=1100mg·cm-2锎-252252Cf中子2.35MeV2.65aHVL水=5cmHBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科X线治疗机X线治疗机的能量临界：6～10kV接触：10～60kV浅层：60～160kV深部：180～400kV高压：400～1MV高能：2～5MVHBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科钴-60治疗机●钴-60治疗机的一般结构◎一个密封的钴-60放射源◎一个源容器及防护机头◎具有开关的遮线器装置◎定向限束准直器◎支持机头的治疗机架，用以调整射束方向◎治疗床◎计时器及运动控制系统◎辐射安全及联锁系统HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科钴-60治疗机●钴-60治疗机的分类◎按结构分类○直立型（已淘汰）○旋转型（等中心型，SAD=80～100cm）◎按活度分类○百居里治疗机（较少见，SSD=40～60cm）○千居里治疗机（较多见，SSD≥75cm）○万居里治疗机HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科医用电子加速器历史回顾范德格喇夫加速器1937年美国波士顿Huntington纪念医院1940年美国波士顿麻省总医院1.25MV静电1946年2-2.5MV40台电子感应加速器1948年欧洲瑞士BBC公司31MV德国SIEMENS公司1949年美国20MV70年代后被直线加速器替代电子直线加速器1952年英国8MV5MV60年代后期成为主流1978年中国10MVHBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科不同厂家生产的加速器的主要区别ElektaVarianSiemens微波功率源磁控管磁控管&速调管磁控管&速调管加速原理行波加速驻波加速驻波加速机架类型滚筒式中心轴承式中心轴承式MLC数目40对26、40、60对28对等中心处MLC宽度10mm10mm、5mm10mm楔形板类型合成（一楔多用）固定固定HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科电子直线加速器的加速原理行波加速原理t1t2HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科驻波加速原理t1t2t3电子直线加速器的加速原理HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科偏转系统90°偏转270°偏转滑雪式偏转HBCHRADIOTHERAPYDEPARTMENT湖北省肿瘤医院放疗科定位及固定