随着癌症发生率不断升高，近年来湖北省医用直线加速器配置一直持增长趋势。2016年统计数据显示，全省共有医用直线加速器83台，约为1998年数据的6.4倍^[1]。全省每百万人口拥有量为1.41台，远低于美国(8.2台)、英国(3.4台)和日本(4.8台)等发达国家水平^[2]，医用直线加速器在今后较长时间内仍存在极大需求。医用直线加速器大量购置，随之而来的是物理师紧缺和放疗剂量质量控制问题，尤其是近年来调强放射治疗(intensity-modulated radiation therapy, IMRT)的迅速发展，引发了人们对其定位精度、剂量准确性及其影响因素的关注。

IMRT可运用大量的射野并根据情况控制其光束强度与方向，使形状复杂的肿瘤获得高剂量照射，同时让邻近正常组织受量达到最小剂量^[3]。国际辐射单位和测量委员会(ICRU) 83号报告提出，IMRT的肿瘤靶区体积勾画和剂量设定相对于以往放疗技术更为复杂，单点剂量参考已不再适用于IMRT剂量验证，其剂量质量控制需进一步规范^[4]。2013—2016年，国际原子能机构(IAEA)与世界范围内18个国家协作，共同研究IMRT剂量质量核查方法，我国是参与国家之一。为此，中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所选择湖北省参加IMRT多叶光栅(MLC)野吸收剂量和二维剂量分布验证，现将结果报道如下。

1.核查医疗机构的选择：按IAEA研究设计，剂量核查方法复杂性逐年增加，因此所选医疗机构需成功完成上一年度核查后才可继续参与剂量核查研究工作^[5]。本研究选择的7家医疗机构均参与了IAEA以往的项目研究^[6-7]，为保证所选加速器代表性，每家医疗机构选取1台型号不同的直线加速器进行剂量验证。7台医用直线加速器的型号、配置的MLC型号和调强方式、治疗计划系统(TPS)型号和计算算法相关信息列于表 1。

表 1(Table 1)

表 1 湖北省7台医用直线加速器型号特性参数 Table 1 Specifications of 7 medical linear accelerators in Hubei province 医疗机构序号 加速器型号 MLC型号 调强方式 TPS型号 计算算法 1 Elekta Synergy MLCi2 静态调强 Pinnacle ADAC 2 Elekta Precise MLCi 动态调强 Pinnacle CC 3 Elekta Synergy MLCi 静态调强 Monaco MC 4 Varian Unique Minimum 120 动态调强 Eclipse AAA 5 Varian Clinic ix Minimum 120 动态调强 Eclipse AAA 6 Varian Eclipse M-MLC80 动态调强 Eclipse AAA 7 Varian Trilogy Millennium120 动态调强 Eclipse AAA 注：MLC.多叶光栅；ADAC.适形旋绕算法；CC.串筒卷积算法；MC.蒙特卡罗算法；AAA.各向异性解析算法

表 1 湖北省7台医用直线加速器型号特性参数 Table 1 Specifications of 7 medical linear accelerators in Hubei province

2.材料：IAEA提供的专用聚苯乙烯固体模体，密度1.04 g/cm³，尺寸15 cm×15 cm×15 cm，设有特殊插入式结构，可在该模块平面中心处放入热释光剂量计(TLD)和胶片。TLD圆柱形剂量计，长2.5 cm，直径0.5 cm，内装有LiF(Mg，Ti)粉末。胶片为辐射显色剂量胶片(EBT3，美国ASHLAND公司)，照射后直接成像，免冲洗。

3. IMRT吸收剂量TLD方法验证研究：使用IAEA提供的固体模体，在患者头部条件和分辨率2.5 mm条件下进行CT扫描。CT扫描后影像导入TPS，勾画模体及TLD轮廓，在源皮距90 cm，深度10 cm，6 MV X射线束条件下计算6 Gy处方剂量和相应的监督单位(MU)。设定放射治疗射线束中心对准模体中心，照射野5 cm×5 cm，实施IMRT计划。照射后的TLD返回外部核查组(EAG)进行测量和估算，并计算TLD测量值与TPS计划值相对偏差，相对偏差允许范围为±5%以内^[5]。

4. IMRT吸收剂量胶片方法验证研究：将IAEA提供的模体中TLD模块换成胶片模块，并在模块中放入适合尺寸的胶片。照射条件和方法与照射TLD方法相同。照射后的胶片返回EAG进行测量和估算，并计算胶片测量值与TPS计划值相对偏差，相对偏差允许范围为±5%以内^[5]。

5. IMRT二维剂量分布胶片验证研究：选择接受头颈或盆腔调强照射患者的照射治疗计划中某个单野(剂量分布不均匀最好)，照射野尺寸不应大于胶片尺寸(20.32 cm×25.40 cm)，将该单个照射野计划移植到医院配备的均质固体水模表面下5 cm处胶片上。医院使用的均质模体，30 cm×30 cm，组合后厚度需>20 cm。将水模进行CT扫描，一般使用腹部或盆腔条件，CT扫描层厚与该治疗患者做CT扫描时层厚相同。使用TPS将选定的单个子野计划移植到水模中，在深度5 cm，源皮距95 cm，网格2~2.5 mm条件下重新计算剂量，并找到最大剂量点，记下该点剂量。重复执行照射计算，使最大剂量点剂量达到6~8 Gy，并记下重复次数。使放射治疗线束中心对准模体中心，在源皮距95 cm，深度5 cm, 6 MV X射线束条件下实施调强放疗计划。照射后的胶片返回EAG进行测量和估算，胶片二维剂量与TPS计算二维剂量分布按照γ分析法(3 mm/3%)通过率进行比较。根据IAEA实验要求，IMRT治疗二维剂量分布通过率应在符合90%以上的要求。

1. IMRT多叶光栅野吸收剂量TLD验证结果：7家医疗机构IMRT多叶光栅野吸收剂量TLD与TPS结果列于表 2。TLD测量值和TPS计划值范围分别为5.838~6.299 Gy和5.919~6.379 Gy。TLD测量值和TPS计划值相对偏差范围为-8.5%~5.4%，其中1号医疗机构与7号医疗机构相对偏差分别为-8.5%和5.4%，数据结果不符合要求，其余医疗机构数据符合标准要求。

表 2(Table 2)

表 2 湖北省7家医疗机构调强放疗多叶光栅野吸收剂量TPS与TLD结果比较 Table 2 Comparation between TPS and TLD results underMLC photon beams of seven hospitals in Hubei province 医疗机构序号 TLD剂量(Gy) TPS剂量(Gy) 相对偏差(%) 1 5.838 6.379 -8.5 2 5.867 6.108 -3.9 3 6.194 6.131 1.0 4 6.050 5.919 2.2 5 6.180 6.186 -0.1 6 6.299 6.204 1.5 7 6.298 5.978 5.4

表 2 湖北省7家医疗机构调强放疗多叶光栅野吸收剂量TPS与TLD结果比较 Table 2 Comparation between TPS and TLD results underMLC photon beams of seven hospitals in Hubei province

2.IMRT多叶光栅野吸收剂量胶片验证结果：调强放疗多叶光栅野吸收剂量胶片与TLD结果列于表 3。胶片测量值和TPS估算值范围分别为6.002~6.257 Gy和5.919~6.379 Gy。胶片测量值和TPS计划值相对偏差范围为-3.2%~1.5%，所有医疗机构数据均符合±5%以内要求。

表 3(Table 3)

表 3 湖北省7家医疗机构调强放疗多叶光栅野吸收剂量TPS与胶片结果比较 Table 3 Comparation between TPS and film results underMLC photon beams of seven hospitals in Hubei province 医疗机构序号 胶片(Gy) TPS(Gy) 相对偏差(%) 1 6.257 6.379 -1.9 2 6.053 6.108 -0.9 3 6.010 6.131 -2.0 4 6.007 5.919 1.5 5 6.002 6.186 -3.0 6 6.007 6.204 -3.2 7 6.006 5.978 0.5

表 3 湖北省7家医疗机构调强放疗多叶光栅野吸收剂量TPS与胶片结果比较 Table 3 Comparation between TPS and film results underMLC photon beams of seven hospitals in Hubei province

3.IMRT二维剂量分布胶片验证结果：7台加速器二维剂量分布结果通过率均达到90%以上，最低为1号医疗机构通过率90.7%，最高为4号医疗机构通过率99.0%，其余2、3、5、6、7号医疗机构通过率结果分别为93.1%、91.2%、96.2%、91.6%和96.5%。

本研究结果表明，在相同照射条件下，TLD与胶片测得的吸收剂量核查结果较为一致，特别是2~7号医疗机构的数据结果均为TLD检测结果略高于胶片检测结果，两者数据趋势也基本上一致。1号医疗机构医用直线加速器TLD和二维剂量通过率在7台加速器检测结果中最为不理想，TLD测得吸收剂量小于胶片测得吸收剂量，与其他6台数据不同，这可能与该机器自身性能和计划系统等因素有关。

7台直线加速器胶片二维剂量分布γ通过率均>90%，1号医疗机构TLD结果不符合±5%要求，其二维剂量分布通过率结果也在7家医疗机构中最低，证实了小野剂量的准确性可直接影响二维剂量分布通过率。

本研究结果中，1号和7号医疗机构实验结果均超过了±5%的要求，其原因是多方面的。IMRT剂量影响因素主要包括放射治疗系统软件计算的小野输出因子误差^[8]、计算网格^[9]、计算算法误差^[10]和机器本身的误差，如转角精度、多叶光栅到位精度等^{[5, 11]}。例如多叶光栅系统每偏差1 mm，对于简单IMRT计划可造成3%的误差，而对于复杂IMRT计划可造成10%的误差^[11]。

目前，调强放射剂量验证主要采用点剂量验证与二维剂量验证相结合的方法，但IMRT吸收剂量小野的测量仍是当前存在的热点问题。这是由于点剂量验证通常使用电离室测量，其准确性与电离室灵敏体积有很大关系，国内放疗机构通常使用0.6 cc电离室测量，由于该电离室灵敏体积大，难以满足对小野(4 cm×4 cm以下)剂量测量，所以并不适用于IMRT使用的小野。目前只有使用0.015 cc针尖电离室测量小野吸收剂量才能解决根本问题，但目前国内尚无检测机构可以对其校准。因此，对于IMRT剂量质量控制亟待寻求一种科学适用，可操作性强，方便经济的核查方法。

采用本研究方法验证IMRT剂量，具有以下优势：①采用TLD和胶片测量吸收剂量，相对于电离室测量点剂量方法更为简便，便于医疗机构与质量控制机构开展。②EBT3胶片具有空间分辨率高、组织特效性好，并可一次获得二维剂量分布的优势，同时胶片可以长期保存。③该方法所用模体、TLD和胶片均可采用邮寄方式，便于检测机构开展医疗机构调强放疗质量控制工作。值得注意的是，胶片与照射剂量的剂量-反应关系可能受到照射能量、剂量范围、射野大小、测量深度、扫描设置、甚至胶片批次的影响^{[5, 12]}，因此需要对胶片剂量验证流程做到标准化、规范化。

综上所述，TLD和胶片核查IMRT剂量质量方法，操作简单，科学性强，TLD和胶片便于邮件方式寄送，该方法可运用于今后对放射治疗机构IMRT剂量大范围的质量核查。