调强放射治疗(IMRT)技术发展至今已有十余年，它能够精确地在靶区形成更适形的高剂量，同时保护靶区周围重要器官，目前已成为常规治疗肿瘤的重要手段^[1]。IMRT每个照射野由多个子野组成，有时子野数量可多达上百个，因此子野的剂量输出的准确性尤为重要。多叶光栅(MLC)的到位精度可直接影响每个子野的剂量分布，是IMRT准确实施的关键因素之一^[2]。目前的放疗质量控制标准针对的是静态野，并不能满足IMRT剂量精确度的要求^[3]。对IMRT实施的质量控制方法一直在不断完善中，研究者们一直在探寻一种既方便医疗机构自主检测，又适用于质量监督机构大范围核查的质量控制方法。2013年，国际原子能机构(IAEA)在世界范围内的18个国家开展IMRT质量控制质量核查方法研究^[4]。湖北省选取7台医用直线加速器作为试点，对该方法进行了验证研究，本研究可为我国IMRT质量核查方法提供参考依据。

1.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。本研究选择的7家医疗机构均参与了IAEA以往的项目研究，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、TPS型号和计算算法相关信息如表 1所示。

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 1 Elekta Precise MLCi2 静态调强 2 Elekta Synergy MLCi2 静态调强 3 Elekta Synergy MLCi2 静态调强 4 Varian Unique Millennium120 动态调强 5 Varian Clinac iX Millennium120 动态调强 6 Varian Clinac 600C/D Millenium80 动态调强 7 Varian Trilogy Millennium120 动态调强

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.放射治疗计划的制定：放射治疗计划由加速器放射治疗计划系统(TPS)创建。CT扫描30 cm×30 cm的均质固体模体(医疗机构平时质控用，最上层为2 cm厚模体)，将影像传给TPS制定治疗计划。将25 cm×25 cm的放射性免冲洗胶片(EBT2，美国Ashland公司)放在30 cm×30 cm的均质固体模体上，并覆盖2 cm厚度的模体。设计5条长3 cm、宽度为6 mm条状野计划，且相邻条状野之间的距离为3 cm。对于美国瓦里安加速器，中间条状野由铅门形成，其余4条状野由多叶光栅片叶形成。对于瑞典医科达和德国西门子加速器，5条条状野均由多叶光栅叶片形成。铅门尺寸18 cm×30 cm, x方向18 cm，y方向30 cm。照射条件为机架角0°，最大剂量点(d_max)处，源轴距离100 cm, 6 MV X射线，每条条状野给予250 MU监督单位。

3.照射计划实施：将胶片放在30 cm×30 cm固体水模体上面，并覆盖2 cm厚度的均质固体模体。胶片上预先画好的十字叉与加速器灯光野的十字叉线对齐，并在胶片上标记枪靶方向。按照调强放射治疗计划实施照射。

4.数据处理：照射后的胶片分别送IAEA剂量学实验室和外部核查组(EAG)进行测量和计算。胶片扫描使用Epson10000X扫描仪(日本爱普生公司)，扫描图像使用Film QA Pro专业γ分析软件(美国Ashland公司)进行分析和计算。IAEA要求胶片测量与TPS计划每条MLC条状态栅栏位置偏差不超过±0.5 mm。每对MLC叶片的位置偏差为其形成野的中心位置与实测所在条状野所有叶对平均位置的距离，IAEA规定每对MLC叶片的位置偏差应满足±0.5 mm要求。条状野开野宽度采用半高宽法测量。IAEA要求单对MLC叶片开野宽度与该机器5条条状野平均开野宽度的偏差不超过±0.75 mm，所有叶片开野宽度标准偏差不超过0.3 mm。

1.胶片测量MLC条状栅栏野位置结果：列于表 2。7台医用加速器胶片测量结果显示，TPS计划5条野位置与胶片测量实际位置相比，偏差范围在-1.0~0.7 mm之间。编号5和编号7加速器胶片测量与TPS计划每条栅栏野多叶光栅条状位置结果偏差均超过了±0.5 mm，未达到IAEA要求，其余5台加速器均符合要求。

表 2(Table 2)

表 2 胶片测量与TPS计划5条MLC条状栅栏野位置比较结果(mm) Table 2 Difference of film-measured and TPS planned MLC leaf position(mm) 医疗机构序号 条状1 条状2 条状3 条状4 条状5 位置 偏差 位置 偏差 位置 偏差 位置 偏差 位置 偏差 1 60.0 0 29.9 0.1 0 0 -30.0 0 -59.9 0.1 2 60.4 -0.4 30.3 -0.3 0 0 -30.1 -0.1 -60.3 -0.3 3 60.2 -0.2 30.2 -0.2 0 0 -30.1 -0.1 -60.0 0 4 60.3 -0.3 30.2 -0.2 -0.1 0.1 -30.2 -0.2 -60.4 -0.4 5 60.1 -0.1 30.1 -0.1 -0.7 0.7 -30.0 0 -60.1 -0.1 6 60.3 -0.3 30.2 -0.2 0.4 -0.4 -30.1 -0.1 -60.2 -0.2 7 61.0 -1.0 30.9 -0.9 0 0 -29.3 0.7 -59.4 0.6

表 2 胶片测量与TPS计划5条MLC条状栅栏野位置比较结果(mm) Table 2 Difference of film-measured and TPS planned MLC leaf position(mm)

2.胶片测量单对MLC叶片位置偏差：7台直线加速器MLC单对叶片位置偏差结果见表 3，偏差范围均在±0.5 mm内，符合IAEA要求。

表 3(Table 3)

表 3 胶片测量5条条状野每对mlc叶片位置偏差结果(mm) Table 3 Film-measured position standard derivation of individual pair of MLC leaves relative to five strips of field(mm) 医疗机构序号 最小偏差 最大偏差 最大-最小偏差 平均值 标准偏差 1 -0.2 0.2 0.4 0 0.1 2 -0.2 0.2 0.4 0 0.1 3 -0.2 0.2 0.4 0 0.1 4 -0.1 0.2 0.3 0 0 5 -0.2 0.3 0.5 0 0.1 6 -0.5 0.5 1.0 0 0.2 7 -0.2 0.1 0.3 0 0

表 3 胶片测量5条条状野每对mlc叶片位置偏差结果(mm) Table 3 Film-measured position standard derivation of individual pair of MLC leaves relative to five strips of field(mm)

3.胶片测量单对MLC叶片开野宽度结果:单对MLC叶片开野宽度数据分析结果如表 4所示，7台直线加速器单对MLC开野宽度与平均值的差值范围为-0.6~0.5 mm，标准偏差范围为0.1~0.2 mm，符合IAEA协议要求。

表 4(Table 4)

表 4 胶片测量单对MLC叶片开野宽度结果(mm) Table 4 Standard deviation of film-measured MLC leaf opening width for individual pair of leaves (mm) 医疗机构序号 最小宽度 最大宽度 最大宽度 最小宽度 平均值 最大、最小与平均值差值 标准偏差 1 6.1 6.8 0.7 6.5 -0.4 -0.3 0.1 2 5.6 6.4 0.8 6.0 -0.4 -0.4 0.2 3 5.2 6.3 1.1 5.8 -0.6 -0.5 0.2 4 7.0 7.7 0.7 7.4 -0.4 -0.3 0.1 5 6.8 7.7 0.9 7.4 -0.6 -0.3 0.1 6 7.1 7.8 0.7 7.4 -0.3 -0.4 0.2 7 6.9 7.5 0.6 7.2 -0.3 -0.3 0.1

表 4 胶片测量单对MLC叶片开野宽度结果(mm) Table 4 Standard deviation of film-measured MLC leaf opening width for individual pair of leaves (mm)

MLC到位精度关系到IMRT治疗过程中剂量传递的准确性，是保证患者治疗效果的关键因素之一。某医疗机构的头颈照射野和前列腺照射野间隙的平均值分别为1.5和2.5 cm，研究表明，对于这些照射野0.5 mm的宽度偏差可能会导致2%的剂量偏差^[3]。因此对MLC到位精度的测定尤为重要。

本研究利用放射性免冲洗胶片对湖北省3台医科达和4台瓦里安医用直线加速器的多叶光栅到位精度进行了检测，检测指标分别为MLC形成条状野的位置偏差、MLC单对叶片位置偏差和MLC叶片开野宽度。MLC形成条状野的位置偏差和MLC单对叶片位置偏差将直接影响到IMRT实施过程的剂量分布，MLC叶片开野宽度会影响IMRT剂量输出的准确度。其中，MLC条状野位置偏差为整体误差，误差过大说明叶片发生整体偏移；MLC单对叶片位置偏差则反映位置偏移的离散度。因此可能出现条状野位置偏差较大，但单对叶片位置偏差结果却显示了很好的情况。本研究选取条状栅栏野宽度为6 mm，按照IAEA要求，也可选取2 mm或者MLC所能达到的最小开野宽度。每对MLC的开野宽度的稳定性和离散度由单对MLC开野宽度与所有MLC开野的平均值差值和标准偏差评判。

本次参加验证的MLC中，MLCi2型采用静态调强(step-to-shoot)模式驱动，Millennium型采用动态调强(sliding window)模式驱动，而3项检测指标结果显示静态调强MLC到位精度略优于动态调强。例如，编号5和7加速器MLC条状野位置偏差不合格，2台加速器均采用动态调强模式驱动。此外，虽然7台MLC叶片位置偏差和开野宽度结果都符合IAEA协议的要求，动态调强模式驱动的加速器整体偏差较大。这与Kerns等^[5]比较静态调强、动态调强和容积调强加速器MLC叶片到位精度，发现三者中静态调强的加速器叶片位置误差最小，其次为动态调强和容积调强的结果是一致的。因此，相对于静态调强，动态调强模式的放疗计划需实施更加严格的质量控制。

MLC叶片到位精度受诸多因素影响，如机器自身性能、MLC校准、叶片损耗、重力因素、MLC驱动器驱动性能下降、线缆的通讯故障和电位器故障等^{[3, 6]}。本研究中，编号5加速器在更换了放射源镜面膜后再次检测，条状野位置结果为合格。编号7加速器所在医院每个季度对MLC进行一次校准和检测，并定期清洗叶片。该加速器在正常维护的情况下条状野位置结果不佳，可能与叶片和MLC驱动器损耗有关。美国一家大型癌症中心为保证MLC叶片到位精度及叶片运动速度稳定性，在每台加速器每天照射100个以上的子野的条件下，更换频率是每月每台加速器MLC更换1个叶片驱动器，更换条件是驱动器驱动产生误差≥0.5 mm^[3]。而本研究中参加验证的直线加速器工作负荷更大，但叶片及驱动器更换频率较低，对MLC的维护工作需要更加细致和严格。

目前已报道的检测MLC叶片位置精度的方法有电离室法、电子射野影像系统(EPID)法、二维电离室矩阵法、日志文件(daily files)法和胶片法等^[7-12]，但作为外部核查方法胶片法更具有优势。在检测精度方面，胶片法可达到0.2 mm量级，与EPID和二维电离室矩阵法精度相同；电离室法虽然精度可以达到0.1 mm，但每次只能测一对叶片，不适合常规质量控制操作^[11]。在适用性方面，使用免洗胶片检测MLC叶片到位精度操作简单，胶片经外部核查组刻度后，可邮寄至各核查单位进行照射并返回，由统一软件读取胶片数据，便于更好的数据质控；EPID和二维电离室矩阵并没有成为常规配备设备，不适合大范围核查；日志文件的读取叶片信息过程较为复杂，其数据准确性有待提高，目前建议不能作为唯一的质量控制方法，需要辅以其他方法加以验证^{[11, 13]}。值得注意的是，胶片的数据结果会受到噪声的影响。胶片在保存及邮寄过程中应避免射线照射，IAEA要求胶片在照射后1周内返回外部核查组进行数据读取，防止过多外界因素对胶片影像的干扰。

综上所述，EBT2胶片核查MLC的位置精度具有操作简单、精度高等特点，其测试结果直观的给出了MLC条状栅栏野位置偏差、每对叶片位置和开野宽度偏差，便于掌握MLC的运行状况，适合大范围核查使用。