伽玛刀技术进展及质控-王军良
伽玛刀的质量控制和质量保证
伽玛刀的质量控制和质量保证作者：荆航姜召峰王飞鹏来源：《中国保健营养·下旬刊》2014年第03期[关键词] 伽玛刀；质量控制；质量保证doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2014.03.155文章编号：1004-7484（2014）-03-1341-02伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统，是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备，它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦，集中照射于病灶，病灶外剂量曲线锐减，治疗照射范围与正常组织界限非常明显，从而使周围正常组织受照射较少，以提高病灶的局部控制率和减少并发症。
为保证其伽玛刀治疗的准确性和安全性，做好伽玛刀的质量保证工作是非常必要的。
1 资料与方法陕西海基泰公司LUNATM260型月亮神伽玛刀、射野中心检具、EBT3胶片、EPSON 10000XL扫描仪、准直器、直径160mm有机玻璃球模、Farmer2670测试仪和0.015cc电离室、Siemens1.5T核磁共振、头部定位框架、MRI图框、MRI适配器1.1 伽玛刀设备的QA1.1.1 等中心处剂量率输出检测将电离室插入直径160mm有机玻璃球模中心，将球模安装在治疗床的定位支架上，调整床的位置，使球模中心与等中心点完全重合，使治疗头的照射束对称轴垂直照射电离室。
分别用不同大小准直器反复3次测量，取得剂量率输出的平均值，同剂量计划软件中的计算值进行比较。
1.1.2 机械等中心精度检测将胶片放置在射野中心检具内，检具中心处有一小孔，使用细针通过小孔在胶片上定位一细小针孔，将检具安装在治疗床上，针孔位置即为准直器的机械等中心，分别在胶片处于垂直和水平位置时进行照射，用密度扫描仪分析胶片，找出射线聚焦等中心的位置，与机械等中心位置进行比较，并将修正值输入设备进行校正。
1.1.3 治疗床变形检测使治疗床处于空载状态，进入设备检测程序，将探头安装于治疗头上，启动床变形检测程序，治疗床分别从上下、前后、左右三个方向触动探头，采集并记录此时治疗床的位置坐标。
体部伽马刀质量保证与质量控制
体部伽马刀质量保证与质量控制葛宁;辜石勇;韩栋梁【摘要】目的:测量体部伽马(γ)刀换源后各项剂量学指标.方法:用PTW电离室剂量仪、球模测量焦点剂量率,Φ15、Φ30和Φ50 mm准直器输出因子,进退床过程中的附加剂量;用智能γ辐射仪、自显影胶片EBT2、焦点测量棒以及球模检测机械中心与辐射中心偏差、辐射野半高宽及半影、焦点综合定位误差、治疗计划综合剂量校准及非治疗状态下的杂散辐射.结果:机械中心与辐射中心偏差0.18 mm,焦点剂量率2.786 Gy/min,各准直器输出因子分别为0.633 5、0.922 5和1,进退床附加剂量＜2％,Φ15、Φ30和Φ50 mm半影小于12 mm,半高宽与标定值差别分别在2、3和5 mm内,综合定位误差＜2.5 mm,各准直器单靶点剂量计划值与实测值误差＜5％,非治疗状态下的杂散辐射满足防护要求.结论:经换源调试后各项物理学参数符合国家标准,满足临床需要.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】4页(P91-93,105)【关键词】体部伽马刀;质量保证;质量控制;中心偏差;焦点剂量率;杂散辐射【作者】葛宁;辜石勇;韩栋梁【作者单位】430070 武汉,广州军区武汉总医院放疗中心;430070 武汉,广州军区武汉总医院放疗中心;430070 武汉,广州军区武汉总医院放疗中心【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH774伽马（γ）刀作为多学科融合的产物，已经成为体部立体定向放射治疗的主要方法之一[1-3]。
其原理是将球冠状或呈扇形排列的几十枚（18～54枚）钴源发出的细束γ射线旋转聚焦于靶区内预先布置的靶点处，给予单次较大剂量的放射治疗而达到治疗目的。
Masep-GMBS型体部γ刀共25个Co60放射源，按不同的纬度（8～32°）分布在源体上，每个源由一定数量Φ1 mm×1 mm钴粒组成，经氩弧焊密封在双层不锈钢包壳中（源包壳）。
祝贺《伽玛刀治疗颅脑疾病——临床与影像》荣获第三届国家新闻出版署“三个一百”原创奖
祝贺《伽玛刀治疗颅脑疾病——临床与影像》荣获第三届国
家新闻出版署“三个一百”原创奖
佚名
【期刊名称】《国际医学放射学杂志》
【年(卷),期】2012(35)4
【摘要】《伽玛刀治疗颅脑疾病——临床与影像》由天津医科大学第二医院张雪
宁教授等主编,天津科技出版社出版。
该书获得第三届国家新闻出版署＂三个一百＂原创奖,也是本年度天津市科技类图书中唯一获此殊荣的图书。
该书同时荣获2011年度北方十省市优秀科技图书一等奖。
全书共分2篇10章,约50万字,附图400
余幅。
【总页数】1页(P319-319)
【关键词】新闻出版署;颅脑疾病;伽玛刀;天津医科大学第二医院;影像;临床;治疗;科技
【正文语种】中文
【中图分类】R-55
【相关文献】
1.热烈祝贺我校“约束系统动力学的对称性与对称性的摄动研究”荣获2011年度新疆科技进步奖二等奖热烈祝贺我校＂约束系统动力学的对称性与对称性的摄动研究＂荣获2011年度新疆科技进步奖二等奖 [J],
2.读《颅脑疾病伽玛刀治疗学--临床与影像》的感想 [J], 王连弟
3.《催化重整工艺与工程》通过科技成果鉴定并入选国家新闻出版署的首届“三个
一百”原创出版工程科学技术类图书 [J], 胡德铭
4.《中小学心理健康教育》荣获国家新闻出版署第三届国家百种重点期刊奖中小学心理健康教育 [J],
5.《临床CT鉴别诊断学》荣获国家新闻出版总署“三个一百工程”原创出版工程奖 [J], 王骏
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FL-ZD-0022-001伽玛刀放射治疗计划质量管理制度
1.目的：保障放射治疗过程中病人的安全，保证患者的放疗效果。
2.范围：放疗技师组，放疗医师，物理师
3.定义（无）
4.标准
4.1严格掌握放射治疗适应症。
实施放射治疗的病人应先经病理学或细胞学明确诊断，并经医生诊断确属放射治疗疾病。
4.2合理制订放射治疗计划。
(1)对接受放射治疗的病人，应明确治疗目的(根治性或姑息性)，合理制订放射治疗计划，严格按计划执行。
(2)制订放射治疗计划，必须有1名主治医师以上职称的人员参与，三年内住院医师开放射治疗单必须经中级职称以上医师签字。
(3)由专业技师在CT机下给患者进行CT定位。
(4)定位后摄CT断层片，由专业物理师在伽玛刀工作站TPS系统中对摄取的二维断层定位图像进行三维重建，勾画治疗靶区，合理布设靶点，使照射等剂量曲线与治疗靶区最大适形化。
靶区至少应在50％的等剂量曲线内。
(5)计算处方剂量应由放射物理师进行校对核实。
4.3正确摆位，严密操作
(1)照射前技术员应认真阅读治疗单，核对病人姓名、诊断、照射剂量，并按医嘱正确摆位，做到一人开机，两人摆位，不得擅自修改治疗医嘱。
(2)技术员在摆位过程中出现疑问，主管技师应亲自下机房指导。
(3)照射过程中，技术员应密切监视病人和设备运行情况，照射结束要检查病人体位移动情况，及时记录和提醒病人注意。
1/ 2
(4)发现摆位或剂量差错，应及时报告主管医生及技术组长，不得自行涂改或隐瞒不报。
5.职责：放疗技师，物理师
6.流程（无）
7.表单（无）
8.相关文件（无）
2/ 2。
伽玛刀技术进展及质控
伽玛刀技术进展及质控1949年瑞典神经外科医生/物理学博士Lar Leksell教授首先提出利用等中心弧原理和器械进行进行精确三维立体定向的方法用于神经外科治疗的创新设想。
1952年在此理论基础上创立了精确放疗三维放射外科的理论基础和临床治疗原则立体定向放射外科概念的提出的理论基础和临床治疗原则。
Lar Leksell伽玛刀聚焦原理s es e准直器定位系统国产伽玛刀OUR伽玛刀(头刀)玛西普伽玛刀康桥伽玛刀OUR伽玛刀(体刀)圣爱头刀圣爱全身伽玛刀超级伽玛刀大医刀IGRT系统国产伽玛刀陀螺刀1、源体和准直体共同构成射源装置。
2、30个源分6组沿半球体呈螺旋分布。
3、4组（φ4、φ8、φ14、φ18）准直器，每组30个准直孔。
4、准直体嵌套在源体腔内，可与源体实现同步或异步的相对运动。
•AAPM 54 report:伽玛刀质控项目及要求GBZ 168-2005 Χ、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准YY-0831γ束立体定向放射治疗系统检测项目与频度最小分度0.1 kPa测量模体的要求专用体部体模矢状面示意图（参考点1位于体模中心，参考点2距离体模中心30mm ，参考点3距离体模中心50mm ）⏹γ-刀专用球形模体材料：聚苯乙烯或有机玻璃尺寸：φ160mm专用体部体模示意图焦点测量棒Luna-260伽玛刀Z 方向Y 方向X 方向钴源数：42个焦点剂量率:大于2.5Gy/min 聚焦方式：动态聚焦结构形式：半开放式6×6mm 8×8mm 14×14mm 14×20mm 14×40mm 14×60mm。
LUNA-260伽玛刀质量控制和质量保证
影响靶区剂量准确性的因素 射野中心偏差 焦点剂量率测量
焦点计划剂量与实测剂量的相对偏差
γ-刀的质量保证和质量控制
• γ-刀放射治疗 较大的分次剂量，且靶区 外剂量曲线陡降，从而使周围正常组织受 照射较少，以提高靶区的局部控制率和减 少并发症。因此保证伽玛刀治疗的精确性， 在治疗的各个环节严格执行QA和QC，是十 分必要的。
b)“0度检测”用于 检测X―Z平面射野 偏差，将胶片放置 好在方模中，按压 焦点测量棒的压针， 在胶片上扎孔，使 胶片处于水平位置； 将方模固定在治疗 床上，选用3号 （或以下的准直器） “0度检测”用于检测 进行照射； X―Z平面射野偏差
c)“90度检测”用于 检测Y―Z平面射野 偏差，更换胶片使 胶片处于竖直位置； 重复b）中扎孔和照 射的操作；
焦点计划剂量与实测剂量的相对偏差≤±5% ——给准剂量 检测步骤：
a)使用专用模体做一放疗计划并设定模体中心的 计划剂量。
b)将电离室插入模体，使其有效测量部位的几何 中心与模体中心重合。 c)将治疗床置于体部位置，使用6号准直器，按 照放疗计划进行模拟治疗照射并测量剂量。
d) 按下式计算相对偏差：
手动控制装置、门连锁、计时器、紧急 可正常工作 开关
检测应用工具：
电离室+剂量仪
• 剂量仪应具有有效 检定证书； • 电离室灵敏体积不 3 大于0.03 cm
专用球形模体直径（为160mm）
中心偏差——照准位置≤0.5mm γ-刀的射野等中心偏差，即机械等中心与辐 射中心的偏差要求，应定期或维修后检测。 检测步骤： a)射野等中心检查时，机器处于待机位，治 疗床处于头部治疗位置；
影响靶区剂量准确性的因素
给准剂量； 照准位置；
伽玛刀技术进展及质控-王军良
Y-Z平面
7
第
届 二
肿 和 协
疗 放 瘤
坛 论
8
测量设备的要求
8
9
10 11 12
治疗计划软件的重建位置误差 泄漏污染 焦点吸收剂量率
电离室型剂量仪 电离室有效收集体积的外形尺寸必须小于所测量辐 射野尺寸的1/2，≤0.03cc 扫描仪 测量胶片的扫描仪（光密度计或黑度计）应满足测 量胶片的各项指标要求（其定位精度：<0.1mm, <0 1mm 几 何分辨率：每1.0mm应能大于10条线） 温度计 0-50℃，最小分度0.1 ℃ 气压计 80-110kPa;最小分度0.1 kPa
第
届 二
Lar Leksell
肿 和 协
疗 放 瘤
伽玛刀又称精确立体定向放射外科治疗系 统，是一种融合立体定向技术、放射治疗技术 及现代计算机技术于一体的外科治疗设备。它 将Co-60源发出的多个伽玛射线束几何聚焦， 集中射于病灶，一次性（或多次）、致死性的 摧毁靶点内的组织，而周围正常组织得到有效 保护受量，靶点周围剂量如刀割一样。
检测项目 手动控制装置 计时器 门联锁 剂量报警仪 UPS 紧急开关 参考定位点 剂量计算综 合误差 焦点计划剂量 偏差 面积重合率 mm % % 单位 验收检测要求 可正常工作 可正常工作 可正常工作 可正常工作 可正常工作 可 常 作 可正常工作 0.5mm ±5% 检测周期 日检 日检 日检 日检 日检 日检 月检 月检 月检
2
伽玛刀检测相关标准
第二部分 伽玛刀质量控制
AAPM REPORT NO. 54 STEREOTACTIC RADIOSURGERY GBZ 168-2005 Χ、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护 标准 JJG 1013-2006 头部立体定向放射外科γ辐射治疗源检定规程 YY 0831.1-2011《γ射束立体定向放射治疗系统 第1部分：头部 多源γ射束立体定向放射治疗系统》 YY 0831.2-2014《γ射束立体定向放射治疗系统 第2部分：体部 多源γ射束立体定向放射治疗系统》
伽玛刀
(3)精确:治疗全过程均由计算机控制，可靠，疗效确切、精确、安全，正常组织无损伤。
(4)无明显手术禁忌症 :高血压病、身体状况及心脏病、治疗过程不受年龄、糖尿病和肺炎等并存病的影响， 无手术禁忌症，尤其适合于不能耐受手术或麻醉者，对多发转移灶可一次性治疗。
(5)不需麻醉 :不需要特殊手术前准备、用药、无创伤、不出血，手术在清醒、无痛情况下进行。
发展历史
1951年，瑞典Leksell教授首先提出了放射外科治疗的设想，并设计了第一个放射治疗设备。将第一代脑立 体定向仪的C形臂上的导向仪与一个中电压的 X射线球管相连接，使发出的X射线沿C形臂轨迹旋转，从而使射线 汇聚于圆心靶点。第一例治疗的病人为三叉神经痛，靶点为三叉神经半月节，病人取得长期止痛的良好效果，不 再需要手术治疗。在此基础上，Leksell与物理学家Larsson合作，采用回旋加速器所产生的质子束以及早期的直 线加速器作为放射外科的工具，进行了一系列动物实验和临床研究，为寻求放射外科的不同治疗方式及应用不同 放射线开创了良好的开端。
伽玛刀
立体定向放射外科的主要治疗手段
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4、准直体嵌套在源体腔内，可与源体 实现同步或异步的相对运动。
• 源体和准直体共同构成射源装置。 • 30个放射源沿球冠体低纬度依次分布。 • 4组（φ0 、φ10、φ30、φ50）准直 器，每组30个准直孔。 • 准直体嵌套在源体腔内，可与源体实现 同步或异步的相对运动。
AAPM REPORT NO. 54 STEREOTACTIC RADIOSURGERY GBZ 168-2005 Χ、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护
标准
JJG 1013-2006 头部立体定向放射外科γ辐射治疗源检定规程
YY 0831.1-2011《γ射束立体定向放射治疗系统 第1部分：头部 多源γ射束立体定向放射治疗系统》
mm
1.5mm
11 泄漏污染
符合GBZ1612004
12 焦点吸收剂量率
Gy/min
1.5/1
半年检
半年检 半年检 半年检 半年检 半年检 半年检 半年检 半年检
半年检 半年检 半年检 年检 年检
测量设备的要求
电离室型剂量仪 电离室有效收集体积的外形尺寸必须小于所测量辐 射野尺寸的1/2，≤0.03cc
重复性：在计时器限定的相同的时间间隔内头部γ-刀输出的吸收 剂量的重复性相对标准偏差不大于1%。
线性：不同照射剂量的辐照时间之间的线性最大偏差应不超过2%。
YY-0831γ束立体定向放射治疗系统检测项目与频度
编号
检测项目
1 手动控制装置 2 计时器 3 门联锁 4 剂量报警仪 5 UPS 6 紧急开关
7 参考定位点
焦点计划剂量
8
剂量计算综 偏差 合误差
面积重合率
单位
mm % %
验收检测要求
可正常工作 可正常工作 可正常工作 可正常工作 可正常工作 可正常工作
0.5mm
±5%
检测周期
日检 日检 日检 日检 日检 日检 月检
月检
月检
3
YY-0831γ束立体定向放射治疗系统检测项目与频度
7
最小聚焦野的焦点吸收剂量率与最大聚焦野的焦点吸收 剂量率之比
聚焦野标称尺寸不应超过60mm的准直器
mm
聚 聚焦野标称尺寸小于等于10mm
mm
焦
野 聚焦野标称尺寸大于10mm并小于等于20mm
mm
9剂
量 标称聚焦野尺寸大于20mm并小于等于30mm
mm
梯 度 聚焦野标称尺寸不应超过60mm的准直器mm半年检 mm
6mm 8mm 10mm 建议10mm
10 治疗计划软件的重建位置误差
定位系统
准直器
国产伽玛刀
OUR伽玛刀 (头刀)
玛西普伽玛刀
圣爱头刀
OUR伽玛刀 (体刀)
康桥伽玛刀
圣爱全身伽玛刀
超级伽玛刀 大医刀IGRT系统
第二届协和肿瘤放疗论刀、体刀源分布示意图
1、源体和准直体共同构成射源装置。
2、30个源分6组沿半球体呈螺旋分布。
伽玛刀聚焦原理
头部伽玛刀的焦皮比
Photons
Protons ideal
Depth
Protons ideal
Depth
Leksell伽玛刀发展
2015 Leksell Gamma Knife
ICON
Dose Dose
1
Leksell Gamma Knife的改进
放射源：数量、排列方式 准直器：半球形、圆锥形 定位装置：手动、自动 图像引导：无、有 治疗模式：单次 分次 TPS：组织密度修正无有，正向、逆向
Lar Leksell
伽玛刀原理
伽玛刀又称精确立体定向放射外科治疗系 统，是一种融合立体定向技术、放射治疗技术 及现代计算机技术于一体的外科治疗设备。它 将Co-60源发出的多个伽玛射线束几何聚焦， 集中射于病灶，一次性（或多次）、致死性的 摧毁靶点内的组织，而周围正常组织得到有效 保护受量，靶点周围剂量如刀割一样。
专用体部体模矢状面示意图（参考 点1位于体模中心，参考点2距离体 模中心30mm，参考点3距离体模 中心50mm）
专用体部体模示意图
焦点测量棒
X方向
Luna-260伽玛刀
Y方向
Z方向
钴源数：42个 焦点剂量率:大于2.5Gy/min 聚焦方式：动态聚焦 结构形式：半开放式
6×6mm 8×8mm 14×14mm 14×20mm 14×40mm 14×60mm
YY 0831.2-2014《γ射束立体定向放射治疗系统 第2部分：体部 多源γ射束立体定向放射治疗系统》
第二届协和肿瘤放疗论坛 AAPM 54 report:伽玛刀质控项目及要求
GBZ 168-2005 Χ、γ射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准
JJG 1013-2006 头部立体定向放射外科γ辐射治疗源检定规程
伽玛刀的特点
Co-60源（半衰期：5.27a、能量：1.25Mev） 焦皮比高 定位准确 无创或微创 治疗直径较小、形状规则的病灶。 治疗区域狭窄封闭。 治疗床运动范围有限，运动范围不大。 照射角度固定。 射线不易躲避敏感组织器官
2
第二部分 伽玛刀质量控制
伽玛刀检测相关标准
伽玛刀技术进展及质控
解放军307医院放疗科 王军良
第一部分 伽玛刀技术进展
第二届协和肿瘤放疗论坛 立体定向放射外科概念的提出
1949年瑞典神经外科医生/物理学博士Lar Leksell教授首先提出利用等中心弧原理和 器械进行进行精确三维立体定向的方法用 于神经外科治疗的创新设想。1952年在此 理论基础上创立了精确放疗三维放射外科 的理论基础和临床治疗原则。
0.7/0.6
聚焦野标称尺寸不大于6mm的准直器
mm
1mm
聚 聚焦野标称尺寸大于6mm并小于10mm的准直器
mm
8
焦 聚焦野标称尺寸大于或等于10mm并小于20mm的准 野 直器
mm
尺 聚焦野标称尺寸大于或等于20mm的准直器
mm
寸
聚焦野标称尺寸不应超过30mm的准直器
mm
1.5mm 2mm 2.5mm 3mm
扫描仪 测量胶片的扫描仪（光密度计或黑度计）应满足测 量胶片的各项指标要求（其定位精度：<0.1mm,几 何分辨率：每1.0mm应能大于10条线）
温度计 0-50℃，最小分度0.1 ℃
气压计 80-110kPa;最小分度0.1 kPa
第二届协和肿瘤放疗论坛 测量模体的要求
γ-刀专用球形模体 材料：聚苯乙烯或有机玻璃 尺寸：φ160mm