放射治疗是目前临床治疗肿瘤的三大手段之一，在肿瘤治疗过程中发挥重要作用。医用电子直线加速器是目前临床放射治疗的主要设备，占临床放射治疗设备的绝大多数。靶区剂量的准确性直接影响患者肿瘤放射治疗效果和治疗安全。一些加速器的质量控制检测结果分析研究显示，剂量偏差是加速器质量控制检测结果中初检合格率最低的指标，也是最容易出现偏差的指标^[1-2] 。而剂量偏差为加速器质量控制中最为重要的检测指标，因其直接关系所有放射治疗患者靶区剂量的准确性。因此，除了在加速器相关质量控制标准中对加速器剂量偏差有所要求外，国际和国内组织均开展过多次针对加速器等放射治疗设备的邮寄式剂量核查^[3-5] 用以整体提高放射治疗设备输出剂量的准确性。

江苏省2020年放射治疗机构已达113家，医用电子直线加速器153台^[6]。2024年，江苏省放射治疗机构约为135家，拥有各类医用电子直线加速器近200台。本研究通过2023—2024年对江苏省放射治疗机构医用加速器使用辐射光致发光玻璃剂量计(radio-photo luminescent glass dosimeter，RPLGD)开展邮寄式输出剂量核查，分析核查结果，力求掌握剂量偏差结果分布及其影响因素，以期对我国当前加速器剂量准确性作基本了解，并为今后进一步提高加速器放射治疗质量提供参考依据。

材料与方法

1. 剂量测量系统：本研究使用辐射光致发光玻璃剂量计，由GD-302M型棒状玻璃探测器(1.5 mm × 12 mm)和FGD-1000型阅读器^[13] 组成。系统为日本静冈县旭日科技公司(Asahi Techno Glass Corporation，ATGC)生产。

所有探测器为同一批次，照射前进行统一退火，退火温度400℃，退火时间1 h。退火后将探测器放入圆柱形防水套内，在水下进行照射。照射后1周内进行预热，预热温度70℃，预热时间30 min。预热一周内进行读取，连续读取5次，结果取5次读数的平均值。

2. 照射模体：照射模体为标准水模体。为一内部体积为30 cm × 30 cm × 30 cm的标准有机玻璃水箱充水而成。水箱底部中心垂直于底面直立照射支架，支架高度27.5 cm，距顶端下方10 cm处有1直径3 mm小孔，可嵌入探测器防水套。

3. 核查对象：在江苏省2023—2024年开展医用加速器放射治疗的放射治疗机构，每个机构使用随机表法随机抽取1台正常运行的医用加速器。此次共核查加速器116台，其中包括国产加速器6台，进口加速器110台；其中包括瓦里安品牌57台，医科达品牌46台，其他品牌13台；来自三级医疗机构的100台，来自二级医疗机构的16台。

4. 核查方法

(1) 核查前准备：①发放核查表：向各放射治疗单位物理人员发放核查表，内容包括机构信息、加速器信息、剂量系统信息等。其中机构信息包括机构名称、地址、等级、物理人员等；加速器信息包括被抽查的加速器型号、厂家、安装年份等；剂量信息包括放射治疗物理人员使用的剂量仪型号、电离室型号、输出剂量计算公式和相关修正因子、剂量仪的检定或校准机构、校准时间等信息。②计算照射输出量：物理人员根据设备射束辐射质，百分深度剂量等信息计算参考条件下[10 cm×10 cm照射野，源皮距(source to surface distance，SSD)为100 cm]，水中探测器参考点位置(射束轴上水下10 cm处)吸收剂量为2.0 Gy所需的输出量。核查前准备工作完成后等待照射人员携带水模体按工作计划进行探测器照射。

(2) 现场照射：调查人员到达现场后，将支架固定于水箱底部中心位置，支架与水箱底平面垂直，加水至水面到达支架顶端。清除支架附近气泡，将装有探测器的防水套嵌入水下10 cm的孔中。待水模体稳定后按照前述步骤(1)中计算的输出量对探测器进行照射。照射条件为6 MV高能X射线，10 cm×10 cm照射野，SSD为100 cm。剂量率为该加速器常用剂量率。每台加速器以同样条件先后照射3个探测器。

5. 剂量偏差及其判定：相对偏差(RD)根据以下公式计算：

$ R D=\frac{D_{\text {measured }}-D_{\text {stated }}}{D_{\text {stated }}} $

(1)

式中，D_stated为机构报告值，即按照机构数据计算的探测点所在位置的水中吸收剂量，2.0 Gy；D_measured为该射束照射的所有探测器读数经剂量校准、灵敏度修正后吸收剂量测量值，取3个探测器结果的平均值，Gy。-5%≤RD≤5%为合格，-3%≤RD≤3%为优秀。

上述剂量偏差计算后为相对偏差，具有方向性，另计算其绝对值用以衡量偏差大小。

6. 质量控制措施

(1) 探测器的灵敏度修正：对所有计划使用的探测器使用BX3型照射器进行照射，照射剂量2 Gy，照射器源为¹³⁷Cs，照射后预热，预热后1周内读取。按公式(2)计算各探测器灵敏度修正因子。为减少灵敏度变化对结果的影响，灵敏度修正因子获取试验在剂量核查试验前后3个月内进行。

$ \mathrm{SCF}_i=\frac{\bar{M}_{\text {uniform }}}{M_{\text {uniform }, i}} $

(2)

式中，SCF_i为i号的探测器的灵敏度；$ \bar{M}_{\text {uniform }}$为所有探测器照射后读数均值；M_{uniform, i}为编号i号探测器照射后读数。

照射器为美国Hopewell公司生产，照射器经江苏省计量科学研究院校准。

(2) 标准探测器和读出器的剂量校准：FGD-1000型读出器需选择标准探测器对读出器进行校准方可进行探测器读取。使用标准探测器对读出器校准后，探测器读取时将读取的信号与标准探测器信号进行对比从而估算被读探测器的照射剂量。为尽量减少灵敏度对校准结果的影响，选择灵敏度修正因子获取试验结果中灵敏度最接近1的探测器，在水下10 cm处进行照射，照射条件为6 MV高能X射线，10 cm×10 cm照射野，SSD为100 cm。照射前使用剂量仪(Dose2型，比利时IBA公司)和指形电离室(FC-65G型，比利时IBA公司)对照射加速器进行校准，确保探测器照射剂量为2.0 Gy。以此探测器为标准探测器对读出器进行校准。

(3) 其他措施：所有使用的探测器为同一批次；每个探测器配粉红色防尘套和黑色防水套各1个，防水套、防尘套和探测器均印有编码以免混淆；外出照射前对探测器和容器编码进行校验。

7. 统计学处理：使用SPSS 23.0软件进行分析。使用χ²检验或Fisher精确校验比较不同产地、品牌和不同机构等级分组之间的合格率差异；使用非参数检验中的秩和检验比较不同产地、品牌和不同机构分组之间的剂量偏差绝对值差异；使用相关分析法分析使用年数与绝对偏差的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 基本情况：共计116家放射治疗机构响应了本次核查，核查合计116台加速器的高能X射线射束。参加核查的加速器中安装时间最短的为2年，安装时间最长的为24年，平均运行时间为9.54年(表 1)。

2. 不同产地、品牌、所在医疗机构等级加速器合格率、优秀率比较：116台参加核查加速器各组合格率、优秀率列于表 2。由表 2可知，116台加速器共有113台核查结果在合格范围内，总合格率为97.4%。样本加速器中进口加速器占绝大多数，占比94.8%；其中，瓦里安和医科达是现阶段医用加速器的主要品牌；三级医疗机构占放射治疗机构的绝大多数，占比89%左右。116台加速器共有95台核查结果在优秀范围内，总优秀率为81.9%。

统计学检验结果显示，不同产地、不同品牌和不同等级机构分组加速器合格率及优秀率差异均无统计学意义(P>0.05)。

3. 不同产地、所在医疗机构等级加速器绝对偏差分析：经计算得，国产和进口加速器偏差绝对值中位数分别为1.68和1.70，偏差绝对值的四分位间距分别为3.38和1.90；三级医院和二级医院加速器偏差绝对值中位数分别为1.67和1.95，偏差绝对值的四分位间距分别为1.94和2.43；不同产地和不同医疗机构加速器等级分组之间绝对偏差差异无统计学意义(P>0.05)。

经计算，瓦里安、医科达和其他品牌加速器核查结果偏差绝对值中位数分别为1.68、1.68和2.06，偏差绝对值四分位间距分别为1.97、2.01和2.44，不同品牌加速器分组之间偏差绝对值差异无统计学意义(P>0.05)。

4. 绝对偏差与使用时长的相关性：为观察使用年数对剂量偏差大小的影响，以使用年数为横坐标，绝对偏差为纵坐标绘制散点图，见图 1。由图 1可以看出，偏差绝对值大小和使用年数无明显线性相关关系。使用Pearson相关分析对两变量进行相关分析，结果显示偏差绝对值与使用年数无显著的线性相关关系(r=0.011，P=0.906)。

讨论

邮寄式输出剂量核查或比对是不同放射治疗机构间进行输出剂量比较的活动，是整体性提高放射治疗设备输出剂量准确性的有效方法。20世纪50年代，国际原子能机构(International Atomic Energy Agency，IAEA)成立了剂量学测定实验室，并开始开展一系列放射治疗剂量核查服务相关工作^[7-8]。1983年，中国开始加入该核查项目，并逐步开展一系列比对或核查活动^[9]。1996—2003年，中国9个省市的机构与IAEA合作参与了参考条件下输出剂量比对项目^[10]。另外，江苏省也参与国内与国际上的各类剂量核查项目^[11]，如2007年对46台放射治疗机开展输出剂量核查^[12]。

新世纪以来，我国先后组织多次应用被动式剂量计开展加速器输出剂量核查或比对，多个省份先后参与^[13-20]，王红波等^[21] 对2004年以后我国使用被动式剂量计开展剂量核查的文献报道进行统计，11个相关研究先后核查226台医用加速器，剂量偏差范围从-16.9%到38.5%，合格率从75.0%到100%，平均合格率为90.7%，略微低于本研究结果。

2022年，江苏省使用RPLGD开展了31台医用加速器的剂量核查工作，并简单分析了其影响因素^[22]。2023—2024年，江苏省继续使用RPLGD大规模开展加速器输出剂量核查，范围已基本覆盖省内全部加速器放疗机构。从本研究结果可以看出，江苏省加速器放射治疗输出剂量核查合格率接近95%，相比本世纪初的几次核查合格率有所提高。不同产地、品牌、所在机构等级分组之间的加速器合格率与绝对偏差无显著差异。2012—2013年江苏省部分医用加速器质控检测结果分析显示，剂量偏差合格率三级医院高于二级医院，专科医院高于综合医院，剂量偏差合格率约为80%。而2017—2018年的相关研究结果显示各分组间合格率已无显著差异，剂量偏差初检合格率为82.6%。本研究结果与2018年研究结果类似，仅剂量偏差合格率为97.4%^[1]，说明随着经济发展和社会进步，国产品牌所在的机构、二级放射治疗机构等原本相对落后的放射治疗机构已在放射治疗设备的运行管理上抹平了差距，逐步赶上原有的优势机构。此外，本研究还分别以5%和3%为边界，分段分析了样本合格率和优秀率，其结果显示，无论是合格率还是优秀率，结果均与产地、品牌、医院等因素无关。设备的安装年份对输出剂量绝对偏差无相关性，说明高运行年数的加速器在合理的使用和正确的维护情况下依然可以保持较好的剂量准确性，也进一步印证了上述观点。现阶段放射治疗设备的剂量准确性将更多的取决于放射治疗机构物理人员剂量校准工作的质量、剂量校准工作的周期、剂量校准或检测设备的检定等因素。

对于剂量偏差超过5%的3台加速器，本研究在发现异常后使用剂量仪和电离室进行了剂量偏差的复核和调整。其中核查结果与限值较为接近的2台加速器(偏差为5.30%和5.05%)复核结果剂量偏差表现出与核查结果的同向性。另有1台为Halycon型环状加速器，该加速器无均整块，考虑其偏差可能均整区域过小有关。

由于条件限制，本研究也存在一定的局限性，主要包括：①由于电子线临床应用逐步萎缩，未针对加速器电子线输出剂量开展核查。②仅针对参考条件进行核查，未针对非参考条件进行核查。③部队医院放射治疗设备未纳入调查范围。

随着放射治疗技术和经济发展，放射治疗设备和技术必将发生变化，今后可在本研究的基础上开展如下探索：①开展应用RPLGD对电子线输出剂量核查方法研究。②探索非参条件下剂量核查方法。③增加核查时的调查内容(如采用问卷评价物理人员能力等)，寻找现阶段加速器输出剂量偏差的影响因素。④探索使用RPLGD对后装机、伽玛刀、射波刀、TOMO刀、质子重离子加速器等其他放射治疗设备输出剂量核查方法。

利益冲突  无

作者贡献声明  杜翔负责设计方案、实施研究、采集、整理与分析数据、撰写和修改论文；祁浩、徐小三、杨春勇、李圣日、邱天元负责实施研究、采集数据；王进负责获取研究经费、技术支持和工作指导