放射治疗的QA与

放射治疗的QA与第1页/共61页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、计算及维护第2页/共61页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第3页/共61页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─第4页/共61页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第5页/共61页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。第6页/共61页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；第7页/共61页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。第8页/共61页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第9页/共61页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。第10页/共61页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第11页/共61页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。部分物理师的工作第12页/共61页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、库房第13页/共61页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、工程师第14页/共61页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）第15页/共61页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◎治疗机第16页/共61页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2500－3000万元第17页/共61页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）第18页/共61页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内容多且复杂第19页/共61页常用放射性同位素放射性同位素产生的放射线+-βγα第20页/共61页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=5cm第21页/共61页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：2～5MV第22页/共61页钴-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第23页/共61页钴-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

第24页/共61页第25页/共61页第26页/共61页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10MV第27页/共61页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）固定固定第28页/共61页电子直线加速器的加速原理行波加速原理t1t2第29页/共61页驻波加速原理t1t2t3电子直线加速器的加速原理第30页/共61页第31页/共61页偏转系统90°偏转270°偏转滑雪式偏转第32页/共61页定位及固定设备第33页/共61页第34页/共61页定位设备诊断用X线机超声定位常规模拟定位机CT-sim其它第35页/共61页第36页/共61页放疗领域存在的问题准入制度不健全；放疗机构内的人员配置及分工不合理，没有人员配置的基本要求；主管部门没有关于放疗机构设备配置的最基本要求；国家教育体系中没有放射治疗物理和技术的专业设置；业内人士特别是管理者们浮躁的心态；对物理和技术人员的不重视导致了他们工作上的不安心和缺乏动力；由于不能产生直接的经济效益而不愿意购置和添加QA和QC设备；现行的QA体系不健全；……第37页/共61页临床准备阶段明确临床诊断各种影象学和检验学资料的准备适应症遴选与其它治疗手段的协调安排（手术或化疗）其它治疗（病人机体状态的调整）治疗方针的确定第38页/共61页治疗方针根治性放疗

对TNM分期较早的肿瘤，给予肿瘤致死剂量（TCD95）的放疗。姑息性放疗减症、缓解病人痛苦。其它外照射+内照射术前（后）放疗放疗+化疗……治疗方针的转变第39页/共61页物理技术准备阶段咨询：

与病人或家属谈话，向病人介绍放疗的目的、原理、过程及可能回出现的副作用，填写放疗同意书。登记：

保留病人的基本资料。放疗计划的初步制订

根据病人的具体情况，合理选择治疗机，确定治疗方针和治疗技术。第40页/共61页物理技术实施阶段流程分类

●简易流程适用于病情简单、急诊放疗、经济条件较差者

●常规流程适用于常规放疗能够满足临床要求的大多数情况

●

精确流程适用于病情较为复杂、再程放疗、常规放疗不能满足临床要求的情况第41页/共61页物理技术实施阶段简易流程：1、定位：确定靶区及照射野。根据病人的具体情况和治疗技术，在模拟机下确定靶区及周围正常组织、器官的相对位置，确定照射野并拍片存档。电子束放疗可依据体表标记定位。2、模型制作：按治疗计划要求制作补偿物、挡铅等辅助设施。根据病人的具体情况和治疗技术以及治疗计划的要求，选择并制作适当的补偿物、X线或电子束挡铅等辅助设施。3、剂量计算：治疗时间的计算。4、计划验证：验证治疗计划的正确性与可行性。医生与（物理师）技术员共同在治疗机条件下对计划进行验证、复核，确认计划可行且无误后执行首次放疗并进入常规放疗程序。5、治疗：执行放射治疗。第42页/共61页咨询、登记：保存病人资料初步计划设计：确定治疗方针，选择治疗技术定位：选择相应的定位技术并拍片（电子束放疗略）模型制作：补偿器、X线或电子束挡铅、MLC等计划验证：治疗机参数、放疗模型、MLC等的验证剂量计算：物理剂量及参考BED的计算治疗：执行首次放疗并对计划进行最终验证、复核计划修改第43页/共61页物理技术实施阶段常规流程：1、体位固定

为保证治疗精度选择合适的固定技术，设置等中心或其它体表标记。

第44页/共61页等中心（定位）标记的预设置目的为CT或MR扫描建立摆位标准；为治疗计划设计时等中心的设置创建参考坐标系。方法魔十字手术预埋标记第45页/共61页物理技术实施阶段-常规流程2、定位根据病人的具体情况和治疗技术，在模拟机下确定靶区及周围正常组织、器官的相对位置，验证所拟订的治疗技术的可行性，确定照射野并拍片存档。第46页/共61页摆位标记的设置皮肤墨水显性墨水隐性墨水简单文身刺身激光枪第47页/共61页3、确定靶区根据病人的具体情况和治疗技术，由专业组讨论确定靶区和预防区的照射范围，确定照射技术和选择的治疗机。第48页/共61页物理技术实施阶段-常规流程3（a-1）CT（MRI）扫描根据病变部位和所选择的治疗技术，带病人行CT（MRI）扫描，为治疗计划设计获取病人图象资料。第49页/共61页物理技术实施阶段-常规流程3（a-2）、治疗计划（TPS）设计制订和优化放疗计划。根据病人的具体情况，合理选择治疗机，确定治疗方针和治疗技术。

◆图像资料输入◆轮廓勾画◆肿瘤及重要器官剂量目标函数确定◆照射野设计◆计划评估第50页/共61页物理技术实施阶段-常规流程3（a-3）数据传递◆向治疗机传递放疗计划的治疗机参数、MLC数据等

◆向切割机传递放疗计划的照射野参数以制作挡铅、补偿物等。第51页/共61页物理技术实施阶段-常规流程3（b）剂量计算根据治疗计划确定的物理剂量，计算治疗机的治疗时间、皮肤和重要器官的物理剂量（参考值），必要时计算参考BED。第52页/共61页4、辅件设计和制作根据病人的具体情况和治疗技术以及治疗计划（TPS）的要求，选择并制作适当的补偿物、X线或电子束挡铅等辅助设施。第53页/共61页5、计划验证医生与（物理师）技术员共同在治疗机（或模拟机）条件下对计划进行验证、复核，确认计划可行且无误后执行首次放疗并进入常规放疗程序。第54页/共61页6、治疗在行之有效的QA制度和QC措施的保障下执行治疗计划。第55页/共61页咨询、登记：保存病人资料初步计划设计：确定治疗方针，选择治疗技术体位固定图像资料处理计划验证计划设计与评估治疗计划修改CT（MRI）扫描轮廓及剂量限值确定辅件设计与制作模拟机定位照射野确定剂量计算计划验证辅件设计与制作第56页/共61页咨询、登记：使病人了解放疗的原理、过程和基本费用情况，按要求详细登记病人的基本情况计划设计：根据病人的具体情况，确定治疗方针，选择治疗机、治疗技术定位：选择相应的定位技术并拍片（电子束放疗略）模型制作：补偿器、X线或电子束挡铅、MLP等计划验证：治疗机参数、放疗模型、MLP等的验证剂量计算：物理剂量及参考BED的计算治疗：医生与（物理师）技术员共同执行首次放疗计划并对计划进行验证、复核计划修改体位固定：根据病人情况，选择固定技术CT扫描：获取病人图象资料病人CT图象资料输入计算机：病人外轮廓的确定、组织不均匀性校正、GTV、CTV、PTV及OAR的确定。治疗计划设计：照射技术、射线种类、射野形状、尺寸、权重、等中心点、剂量归一方式等的