4 курс / Лучевая диагностика / Радиационная_защита_в_Лучевой_терапии

Таблица 7.1. Тесты МПД

Величина эффекта «Tongue-and-groove» характеризует изменение интенсивности излучения, связанное с формой боковых поверхностей пластин диафрагмы, которая различна в устройствах разных производителей.

Описание типовых проверок функционирования МПД, используемой при проведении облучения по методам лучевой терапии с модулированной интенсивностью.

Garden Fence Test.

Цель: проверка точности установки заданных позиций пластин МПД.

Принципиальная схема: все пары пластин двигаются с постоянной скоростью с зазором 1 мм. В позициях 1, 3, 5,

91

7 и 9 см происходит остановка на определенное время. На дозиметрической пленке или EPID результат этой проверки будет представлять собой картину из темных эквидистантных прямых линий толщиной 1 мм на однородном светлом фоне.

Реализация: проводится облучение тестовым планом

срегистрацией проходного изображения с использованием дозиметрической пленки или EPID. После облучения проводится визуальный анализ полученного изображения (линии должны быть прямыми, эквидистантными, с постоянной шириной; фон однородный, светлее линий).

Speed Stability Test.

Цель: проверка стабильности скорости, ускорения/торможения пластин МПД.

Принципиальная схема: все пары пластин двигаются равномерно с семью различными скоростями, создавая 7 различных уровней интенсивности дозы с однородностью в диапазоне ±2% по отношению к открытому полю.

Реализация: проводится облучение тестовым планом

срегистрацией проходного изображения с использованием дозиметрической пленки или EPID. После облучения проводится визуальный анализ полученного изображения, анализ формы профилей дозы.

Gravity Test.

Цель: проверка стабильности дозиметрических параметров МПД-полей при различных углах наклона штатива.

Принципиальная схема: пары пластин, движущиеся

спостоянным зазором, создают равномерную по полю размером 10 × 10 см интенсивность дозы. Производится сравнение интенсивностей полей при углах наклона штатива 0°, 90° и 270°.

Реализация: проводится облучение тестовым планом иони­ зационной камеры наперсткового типа объемом ~0,125 см3

с«колпачком» (build-up cap) в воздухе, находящейся в изоцентре. Тестовый план состоит из открытых и IMRT полей

 92

при различных углах наклона штатива. Производится сравнение интенсивностей IMRT-полей по отношению к интенсивностям соответствующих открытых полей при различных углах наклона штатива.

Измерение DLS.

Цель: измерение DLS и проверка стабильности его ве - личины в процессе эксплуатации ускорителя.

Принципиальная схема: измерение ионизационной камерой дозы, создаваемой полями, содержащими пары пластин, двигающиеся с постоянной одинаковой скоростью, но разными зазорами между ними (1, 4, 10 и 20 мм). Производится определение величины зазора, необходимого для создания нулевой дозы.

Реализация: облучение четырьмя тестовыми полями ионизационной камеры наперсткового типа объемом ~0,125 см3 с «колпачком», находящейся на расстоянии 100 см от источника ионизирующего излучения под одной из центральных пластин. Производится определение величины зазора, необходимого для создания нулевой дозы путем линейной аппроксимации полученных результатов.

Измерение коэффициента пропускания пластин МПД.

Цель: измерение и проверка стабильности коэффициента пропускания пластин МПД в процессе эксплуатации ускорителя.

Принципиальная схема: измерение ионизационной камерой дозы, создаваемой полем, полностью закрытым лепестками МПД, по отношению к дозе, создаваемой открытым полем размером 10 × 10 см.

Реализация: облучение тестовыми полями ионизационной камеры наперсткового типа объемом ~0,125 см3 с «колпачком», находящейся на расстоянии 100 см от источника ионизирующего излучения; сравнение с результатом, полученным для открытого поля размером 10 × 10 см.

Коэффициент пропускания находится по формуле (7.1) для поля 10 × 28 см2:

93

где DclosedA – доза под центральной пластиной полностью закрытой МПД, все пластины смещены максимально вле-

во; DclosedB – доза под центральной пластиной полностью закрытой МПД; все пластины смещены максимально впра-

во; Dopen – доза под центральной пластиной полностью от - крытой МПД.

Проведение вышеперечисленных проверок ни в коем случае не заменяет и не отменяет проведение проверок, необходимых для статического режима функционирования МПД, таких как определение точности установки размеров радиационного поля, формируемого пластинами МПД, измерение параллельности «банков» пластин МПД.

Кроме проверки технических характеристик МПД, осуществляемых периодически, F. M. Khan предлагает проверять их в процессе клинической эксплуатации, осуществляя своего рода верификацию процесса облучения с акцентом на особенности МПД [23].

Аналогичные проверки сходных характеристик МПД должны осуществляться на ускорителе «VERO». В отличие от ускорителей компаний «Varian» и «Elekta» размер поля, формируемого лепестками МПД, на этом аппарате не превышает 15 × 15 см.

На ускорителе «Novalis» компании «BrainLab» при использовании микромногопластинчатой диафрагмы также следует проводить ее проверку с использованием описанных выше тестов, учитывая механические особенности используемой МПД.

При использовании конических тубусов для формирования полей стереотаксического облучения контроль осуществляется только для систем позиционирования и фиксации этих устройств.

Многопластинчатые диафрагмы на ускорителях «Tomo­ therapy»­ (64 пластины) работают на другом принципе: пол-

 94

ного открытия поля и его закрытия. Это связано с тем, что максимальная длина поля за один оборот в этих аппаратах для спирального облучения не превышает 5 см. Поэтому тесты, которые применяются для контроля МПД при больших полях облучения на традиционных ускорителях, неприменимы в этом случае.

7.1.5. Контроль качества систем EPID

Современные коммерческие системы регистрации пор-

тальных изображений EPID (Electronics Portal Image Detector)

представляют собой плоскопанельные детекторы на базе аморфного кремния с разрешением от 512 на 512 точек до 2048 на 1536 точек и предназначены для контроля качества облучения пучками фотонов, прошедших через облучаемый объект, проверки точности воспроизведения геометрических условий облучения, положения пациента на терапевтическом столе. Системы EPID используются при проведении облучения по методикам IGRT и IMRT. В современной литературе приводится информация об использовании EPID не только для верификации положения пациента перед облучением и во время его проведения, но и как инструмента для осуществления рутинного контроля качества линейного ускорителя, а также для проведения дозиметрических измерений как относительных, так и абсолютных [94–96]. Детектор широко применяется для комплексного контроля качества облучения по методикам IMRT (в частности, для проведения верификации плана облучения пациента), проведения верификации механического изоцентра вращения штатива ускорителя (тест Winston– Lutz) для SRS и SRT.

Таким образом, следующие механические и дозиметрические параметры системы регистрации портальных изображений должны подвергаться периодическому контролю в рамках программы гарантии качества.

95

Механические параметры:

точность установки положения EPID (вертикальное, латеральное и продольное положения);

точность установки положения EPID при ротации штатива ускорителя (соответствие запланированного положения с реализованным);

работоспособность системы защиты от столкновений; точность позиционирования изоцентра EPID относи-

тельно радиационного изоцентра линейного ускорителя. Дозиметрические параметры:

низкоконтрастное разрешение EPID;

разрешающая способность EPID;

линейность ответа детекторов EPID в зависимости от дозы облучения.

Для ускорительных систем спирального облучения («To­ motherapy», «VERO») проверки параметров систем EPID необходимо проводить c учетом конструктивных особенностей оборудования и того, что с использованием этих систем проводится компьютерная томография в терапевтиче­ ­ ском пучке ускорителей.

7.1.6. Контроль качества систем рентгеновского контроля, установленных на штативах ускорителей

Навесной рентген-аппарат (OBI, XVI) представляет собой систему из рентгеновской трубки и плоскопанельного детектора на базе аморфного кремния, закрепленную на штативе ускорителя и предназначенную для верификации положения пациента на лечебном столе непосредственно перед началом сеанса облучения и в процессе его проведения. Применяется при проведении облучения по методикам IGRT.

Навесной рентген-аппарат может работать в трех режимах: рентгенографии (производства снимков), флюороскопии (визуального контроля изображений) и томографии в коническом рентгеновском пучке (ConeBeam CT) [97].

 96

Флюороскопический режим применяется для визуального контроля облучения 4D, синхронизированного с дыханием пациентов. Два остальных режима чаще всего применяются для контроля положения пациентов на лечебном столе перед началом сеанса лучевого лечения.

Подвергаются КК следующие характеристики:

1.Функциональные характеристики рентгеновского аппарата и его систем безопасности:

работоспособность консоли управления рентгеновским аппаратом;

работоспособность дверной блокировки; осуществление прогрева рентгеновского аппарата; работоспособность предупреждающих табло; работоспособность звукового предупреждения; работоспособность ручного пульта управления движе-

ниями рентгеновского аппарата; работоспособность системы защиты от столкновений;

работоспособность системы получения томографических изображений (при наличии);

функционирование передачи данных о пациенте.

2.Механические характеристики рентгеновского аппарата, влияющие на точность позиционирования пациента:

точность изоцентра вращения рентгеновского аппарата; точность перепозиционирования лечебного стола после

регистрации контрольных изображений; точность позиционирования источника рентгеновского

излучения; точность позиционирования детектора рентгеновского

излучения; стабильность изоцентра рентгеновского аппарата при

вращении штатива линейного ускорителя.

3.Качественные характеристики получаемых рентгеновских изображений:

низкоконтрастное разрешение рентгеновского изобра-

жения; геометрическое (высококонтрастное) разрешение рент-

геновского изображения.

97

4. Качественные характеристики получаемых в коническом пучке томографических изображений:

воспроизводимость значений единиц Хаунсфилда (ЕХ); низкоконтрастное разрешение томографических изо-

бражений; геометрическое (высококонтрастное) разрешение томо-

графических изображений; униформность ЕХ-объектов на срезе томографического

изображения; точность определения толщины среза.

Для ускорительных систем «CyberKnife» и «VERO» про­ грамма гарантии качества систем рентгеновского контроля должна учитывать конструктивные особенности этих систем (смонтированы в потолке и полу процедурного помещения).

7.1.7. Контроль качества гамма-терапевтических аппаратов

Дистанционная лучевая терапия на гамма-терапевтиче- ских аппаратах продолжает применяться в радиологических клиниках стран СНГ, несмотря на все возрастающее количество устанавливаемых линейных ускорителей электронов. Последние применяются в основном в крупных онкологических центрах. Гамма-аппараты остаются единственными установками для лучевого лечения онкологических пациентов в учреждениях среднего уровня. Тем не менее они также должны подвергаться регулярному контролю качества своей работы. Конструкции гамма-аппара- тов, выпускаемых в последние годы, стали полностью соответствовать требованиям Международной электротехнической комиссии.

Разработанный в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова в 2003 г. протокол контроля качества гамма-терапевтических аппаратов для дистанционного облучения остается применимым, за некото-

 98

рым исключением, и для современных аппаратов [22, 98, 99]. Характеристики систем радиационной безопасности гам- ма-терапевтических аппаратов для дистанционного облучения практически полностью совпадают с характеристиками систем радиационной безопасности ускорителей, изложенными в пункте 7.1.1. Эти характеристики также должны проверяться ежедневно и заноситься в протокол. Особенностью проверок на гамма-терапевтических аппаратах является необходимость полной проверки аппаратов после замены источника излучения 60Со.

7.2.Контроль качества оборудования для контактного облучения

Контроль качества оборудования для проведения контактной лучевой терапии (брахитерапии) существенно отличается от контроля качества медицинских ускорителей

электронов. Аппараты брахитерапии содержат гамма-излу- чающие радионуклиды, в основном 60Со, 192Ir или оба вме-

сте, поэтому система радиационной безопасности в процедурных помещениях этих аппаратов оказывается несколько сложнее, чем в дистанционной терапии на ускорителях. Контроль качества аппаратов должен учитывать эту особенность. В 2007 г. в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова была разработана и утверждена инструкция по применению контроля качества гамматерапевтических аппаратов для контактного облучения [100, 101]. За прошедшие годы существенных усовершенствований в конструкции аппаратов не произошло, за исключением изменения числа каналов в зависимости от требований заказчиков. Число каналов может меняться от 3 до 40. Поэтому разработанная ранее инструкция по контролю качества облучающих аппаратов в настоящее время полностью соответствует всем предъявляемым требованиям и может использоваться в практике отделений брахитерапии.

99

7.2.1. Характеристики, подлежащие контролю

Контролю качества на аппаратах для проведения контактной лучевой терапии подвергаются следующие группы характеристик:

характеристики системы радиационной безопасности; характеристики устройств, применяемых при укладке

пациентов; характеристики системы управления аппаратом;

дозиметрические характеристики.

Характеристики системы радиационной безопасно-

сти. На аппаратах брахитерапии проверяются следующие устройства, контролирующие радиационную безопасность:

информационные табло; предупреждающие звуковые сигналы;

дверные блокировки на входе в процедурное помещение; аварийные выключатели; системы телевизионного наблюдения и громкоговоря-

щей связи; аварийная система возврата источника при отключении

питания; работоспособность источника бесперебойного питания

(ИБП);

работоспособность ключа на пульте управления и на контейнере-хранилище;

система возврата источника при возможном засорении катетеров или аппликаторов;

система запрета выхода источника из хранилища при неподсоединенных шлангах, интрастатах, катетерах;

система запрета выхода источника из хранилища при разомкнутом состоянии кнопки выхода «последнего человека».

проверка движения источника по изогнутой траектории; система электрической безопасности аппарата; источник аварийного освещения; наличие средств безопасности.

 100