李勤-立体定向放射治疗设备的性能评价
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国家重点研发计划项目
子课题1 立体定向放射治疗设备的性能评价
华中科技大学同济医学院附属协和医院 课题负责人：李勤 2018.5.20
立体定向放射治疗设备的性能评价
汇报内容
1， 课题研究目的及内容 2， 研究初步结果分析 3， 后期工作重点及方向
1 课题研究目的及内容
立体定向放射治疗设备的性能评价
在三维空间范围内单次或分次集束大剂量照射， 将剂量聚焦于目标靶区之内，同时以分散方式降低周围 正常组织的剂量。
优势
} 肿瘤靶区周围形成很高的剂量梯度，（梯度下降可达 60%/3mm），肿瘤靶区得到足够高的治疗剂量，同时保护 周围正常组织受照剂量。
} 如果定位不准，可能造成肿瘤剂量的不足或正常组织受 到高剂量损伤。对设备精度的要求更高。
立体定向放射治疗设备的性能评价
研究现状
立体定向放射治疗对直线加速器的精度提出了更高的 要求，鉴于不同单位实现立体定向放射治疗的技术手段不 同，质量也存在差异，针对立体定向放射治疗设备本身的 技术性能要求尚无统一标准，特别是在国内对立体定向放 射治疗计划的物理学评价指标亦无一致的规范。
立体定向放射治疗设备的性能评价
信息调研
初步建立评价 性能数据
体系
实地采集
数据补充及分析 课题总结
已经完成
进行中……
立体定向放射治疗设备的性能评价
为了保证方法统一，数据真实可靠， 全部测试工作由协和医院放疗物理室承担完成
立体定向放射治疗设备的性能评价
2 研究初步结果分析
立体定向放射治疗设备的性能评价
加速器剂量输出： 绝对剂量刻度
立体定向放射治疗设备的性能评价
加速器主要测试项目
加速器基本性 能测试
限光筒/MLC测试
剂量 刻度 重复 性、 线性 测试
激光 线精 度测
试
机架、准 直器和治 疗床等中 心机械精
度测试
机架、准 直器和治 疗床辐射 野同机械 等中心一 致性测试
辐射 辐 MLC 野尺 射 到位 寸测 野 精度
试 半 测试 影
6/7
85.7%
治疗床精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
4/4（另2台无法旋转）
100%
8/9 88.89% 4/5（另2台无法旋转）
80%
立体定向放射治疗设备的性能评价
机架、准直器、治疗床辐射等中心精度
进口型号 1
进口型号 2
机架精度（<1mm）
通过台数 通过率
通过台数 通过率
测
试
透过 限光 筒或 MLC 的漏
射
限光 筒的 辐射 中心 测试
立体定向放射治疗设备的性能评价
端对端测试：电离室 - 绝对剂量，胶片法 - 二维剂量分布 绝对剂量 相对剂量
End-to-End 测试
立体定向放射治疗设备的性能评价
前期工作：信息调研，合作单位的确定
回收有效调查表近100份，设备包括山东新华、江苏海明、沈阳东 软、瓦里安、医科达。
国家剂量检定规程JJG-589 2008的相关规定执行，容差为±2%，
进口
国产
通过台数 14/15
14/22
通过率 93.3% 63.6%
立体定向放射治疗设备的性能评价
剂量重复性和剂量线性
重复性偏差均在 ±1%以内， 剂量线性符合度差异均小于1%.
立体定向放射治疗设备的性能评价
机械等中心精度
进口型号1 进口型号2 国产型号1
8/8 100% 7/7 100%
准直器精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
国产型号 1
国产型号 2
国产型号 3
通过台数
通过率 通过台数
通过率 通过台数
通过率
6/6
100% 7/9 77.8% 3/7 42.9%
6/6
100% 8/9 88.9% 5/7 71.4%
治疗床精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
• MLC的剂量透射测试均<2%，结果无差别。
立体定向放射治疗设备的性能评价
合作单位分布图
14个省份 36家医院 37台加速器
立体定向放射治疗设备的性能评价
前期工作：通过预实验、统一了测试方法和评估标准、人员培训。
立体定向放射治疗设备的性能评价
工作进展情况
2016.06.01-09.30 2016.10.01-12.30 2017.01.01-12.30 2018.01.01-12.30
4/4（另2台无法旋转）
100% 8/9 88.9% 3/5（另2台无法旋转）
60%
立体定向放射治疗设备的性能评价
射野尺寸符合度测试
（GB 15213-2016，最大允许偏差为2mm或1%）
进口型号1 进口型号2 国产型号1 国产型号2 国产型号3
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数 通过率
研究内容
加速器基本性能：包括加速器的机械精度和剂量精度
端对端：设计多个测试例，在特定模体上对最后的执行结果进行综 合测试
直线加速器性能指标评估参考标准： AAPM TG-142医用加速器质量验证 JJG 589-2008医用电子加速器辐射源检定规程 GB 15213-94医用加速器性能和试验方法 YY 0832.1-2011头部X辐射放射治疗立体定向及计划系统 YY 0832.2-2015体部X辐射放射治疗立体定向及计划系统
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数
通过率
Leabharlann Baidu
国产型号2 国产型号3
通过台数 通过率
通过台数 通过率
机架精度 （<1mm）
8/8 100% 7/7 100% 5/6
83.3%
7/9 77.78%
3/7
42.9%
准直器精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100% 6/6
100%
8/9 88.89%
85.7% 6/6 100% 5/9
55.6% 2/7
28.6%
立体定向放射治疗设备的性能评价
• MLC到位精度 测试（<1mm）
进口设备：整体的MLC到位精度高，同一台设备的MLC边 界整齐度较高。
国产设备：一般采用外置的或第三方厂家的光栅设备， 到位分散性较进口设备大，同一台设备的MLC边界整齐度较 进口设备差，但到位精度绝大多数可达到1.0mm 以内。
通过台数
通过率
10cm x 10cm 8/8 100% 6/7
85.7% 6/6 100% 9/9 100% 5/7
71.4%
6cm x 6cm 8/8 100% 6/7
85.7% 5/6
83.3% 6/9
66.7% 4/7
57.1%
国产整体较进口差，特别是小野尺寸条件下 更为明显
2cm x2cm 8/8 100% 6/7
子课题1 立体定向放射治疗设备的性能评价
华中科技大学同济医学院附属协和医院 课题负责人：李勤 2018.5.20
立体定向放射治疗设备的性能评价
汇报内容
1， 课题研究目的及内容 2， 研究初步结果分析 3， 后期工作重点及方向
1 课题研究目的及内容
立体定向放射治疗设备的性能评价
在三维空间范围内单次或分次集束大剂量照射， 将剂量聚焦于目标靶区之内，同时以分散方式降低周围 正常组织的剂量。
优势
} 肿瘤靶区周围形成很高的剂量梯度，（梯度下降可达 60%/3mm），肿瘤靶区得到足够高的治疗剂量，同时保护 周围正常组织受照剂量。
} 如果定位不准，可能造成肿瘤剂量的不足或正常组织受 到高剂量损伤。对设备精度的要求更高。
立体定向放射治疗设备的性能评价
研究现状
立体定向放射治疗对直线加速器的精度提出了更高的 要求，鉴于不同单位实现立体定向放射治疗的技术手段不 同，质量也存在差异，针对立体定向放射治疗设备本身的 技术性能要求尚无统一标准，特别是在国内对立体定向放 射治疗计划的物理学评价指标亦无一致的规范。
立体定向放射治疗设备的性能评价
信息调研
初步建立评价 性能数据
体系
实地采集
数据补充及分析 课题总结
已经完成
进行中……
立体定向放射治疗设备的性能评价
为了保证方法统一，数据真实可靠， 全部测试工作由协和医院放疗物理室承担完成
立体定向放射治疗设备的性能评价
2 研究初步结果分析
立体定向放射治疗设备的性能评价
加速器剂量输出： 绝对剂量刻度
立体定向放射治疗设备的性能评价
加速器主要测试项目
加速器基本性 能测试
限光筒/MLC测试
剂量 刻度 重复 性、 线性 测试
激光 线精 度测
试
机架、准 直器和治 疗床等中 心机械精
度测试
机架、准 直器和治 疗床辐射 野同机械 等中心一 致性测试
辐射 辐 MLC 野尺 射 到位 寸测 野 精度
试 半 测试 影
6/7
85.7%
治疗床精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
4/4（另2台无法旋转）
100%
8/9 88.89% 4/5（另2台无法旋转）
80%
立体定向放射治疗设备的性能评价
机架、准直器、治疗床辐射等中心精度
进口型号 1
进口型号 2
机架精度（<1mm）
通过台数 通过率
通过台数 通过率
测
试
透过 限光 筒或 MLC 的漏
射
限光 筒的 辐射 中心 测试
立体定向放射治疗设备的性能评价
端对端测试：电离室 - 绝对剂量，胶片法 - 二维剂量分布 绝对剂量 相对剂量
End-to-End 测试
立体定向放射治疗设备的性能评价
前期工作：信息调研，合作单位的确定
回收有效调查表近100份，设备包括山东新华、江苏海明、沈阳东 软、瓦里安、医科达。
国家剂量检定规程JJG-589 2008的相关规定执行，容差为±2%，
进口
国产
通过台数 14/15
14/22
通过率 93.3% 63.6%
立体定向放射治疗设备的性能评价
剂量重复性和剂量线性
重复性偏差均在 ±1%以内， 剂量线性符合度差异均小于1%.
立体定向放射治疗设备的性能评价
机械等中心精度
进口型号1 进口型号2 国产型号1
8/8 100% 7/7 100%
准直器精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
国产型号 1
国产型号 2
国产型号 3
通过台数
通过率 通过台数
通过率 通过台数
通过率
6/6
100% 7/9 77.8% 3/7 42.9%
6/6
100% 8/9 88.9% 5/7 71.4%
治疗床精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100%
• MLC的剂量透射测试均<2%，结果无差别。
立体定向放射治疗设备的性能评价
合作单位分布图
14个省份 36家医院 37台加速器
立体定向放射治疗设备的性能评价
前期工作：通过预实验、统一了测试方法和评估标准、人员培训。
立体定向放射治疗设备的性能评价
工作进展情况
2016.06.01-09.30 2016.10.01-12.30 2017.01.01-12.30 2018.01.01-12.30
4/4（另2台无法旋转）
100% 8/9 88.9% 3/5（另2台无法旋转）
60%
立体定向放射治疗设备的性能评价
射野尺寸符合度测试
（GB 15213-2016，最大允许偏差为2mm或1%）
进口型号1 进口型号2 国产型号1 国产型号2 国产型号3
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数 通过率
研究内容
加速器基本性能：包括加速器的机械精度和剂量精度
端对端：设计多个测试例，在特定模体上对最后的执行结果进行综 合测试
直线加速器性能指标评估参考标准： AAPM TG-142医用加速器质量验证 JJG 589-2008医用电子加速器辐射源检定规程 GB 15213-94医用加速器性能和试验方法 YY 0832.1-2011头部X辐射放射治疗立体定向及计划系统 YY 0832.2-2015体部X辐射放射治疗立体定向及计划系统
通过台数 通过率
通过台数 通过率
通过台数
通过率
Leabharlann Baidu
国产型号2 国产型号3
通过台数 通过率
通过台数 通过率
机架精度 （<1mm）
8/8 100% 7/7 100% 5/6
83.3%
7/9 77.78%
3/7
42.9%
准直器精度
（<1mm） 8/8 100% 7/7 100% 6/6
100%
8/9 88.89%
85.7% 6/6 100% 5/9
55.6% 2/7
28.6%
立体定向放射治疗设备的性能评价
• MLC到位精度 测试（<1mm）
进口设备：整体的MLC到位精度高，同一台设备的MLC边 界整齐度较高。
国产设备：一般采用外置的或第三方厂家的光栅设备， 到位分散性较进口设备大，同一台设备的MLC边界整齐度较 进口设备差，但到位精度绝大多数可达到1.0mm 以内。
通过台数
通过率
10cm x 10cm 8/8 100% 6/7
85.7% 6/6 100% 9/9 100% 5/7
71.4%
6cm x 6cm 8/8 100% 6/7
85.7% 5/6
83.3% 6/9
66.7% 4/7
57.1%
国产整体较进口差，特别是小野尺寸条件下 更为明显
2cm x2cm 8/8 100% 6/7