4 курс / Лучевая диагностика / Радиационная_защита_в_Лучевой_терапии

информационные табло; предупреждающие звуковые сигналы;

дверные блокировки на входе в процедурное помещение; аварийные выключатели; система механической безопасности пациента; сигнализатор радиационного фона;

работоспособность ключа управления включением/выключением радиационного пучка ускорителя;

Геометрические характеристики аппарата. На меди-

цинских ускорителях электронов проверяются следующие геометрические характеристики:

девиация изоцентра штатива; установка нулевого положения штатива;

установка нулевого положения механизма диафрагмы; совпадение оси вращения диафрагмы с осью светового

имитатора поля облучения.

Характеристики многопластинчатых диафрагм. Для обеспечения сеансов лучевой терапии с модуляцией интенсивности дозы (IMRT) требуется регулярный мониторинг параметров динамической многопластинчатой диафрагмы (dMLC). Проверяются:

стабильность позиционирования пластин; стабильность скорости движения, ускорения и тормо-

жения пластин; стабильность дозиметрических параметров по отноше-

нию к геометрии поля;

DLS-зазор и коэффициент пропускания пластин.

Параметры устройств, применяемых при укладке па-

циентов. На медицинском ускорителе электронов проверяются следующие параметры, необходимые для точного размещения пациента на лечебном столе:

точность установки боковых и латерального центраторов; горизонтальность положения деки лечебного стола; точность ее перемещений; клиновидные фильтры, теневые блоки;

функционирование системы электронного кодирования аксессуаров.

81

Характеристики систем рентгеновского контроля положения пациентов на лечебных столах ускорителей. Конт­ ролю качества на рентгеновском аппарате, интегрированном с ЛУЭ, подвергаются четыре группы характеристик:

функциональные характеристики аппарата и систем бе­ зопасности;

механические характеристики, влияющие на точность позиционирования пациента;

качественные характеристики получаемых рентгеновских изображений;

качественные характеристики получаемых в коническом пучке томографических изображений.

Характеристики устройства регистрации транзитных (портальных) изображений ЭДПИ. Контролю качества на ЭДПИ, подвергаются следующие группы параметров:

механические параметры; дозиметрические параметры.

Дозиметрические характеристики. В главе 5 были рас-

смотрены виды дозиметрических измерений, необходимых для проведения на современных ускорителях электронов. При проведении контроля качества необходимо проверять:

совпадение границ светового и радиационного полей; калибровку мониторов по дозе; стабильность цены мониторной единицы в течение дня; симметрию пучков облучения;

равномерность пучков облучения должна находиться в пределах 6% от максимума до минимума для всех энергий фотонов и электронов на опорной глубине для опорных размеров полей.

В ускорителях электронов, отличающихся от традиционных ускорителей и осуществляющих либо спиральное облучение, либо облучение на роботизированном манипуляторе, существенно изменяются характеристики, требующие периодическойпроверки.Например,ваппарате«Cyberknife» необходимо регулярно проверять качество приводов роботизированного манипулятора, обеспечивающих шесть сте-

 82

пеней свободы штатива при проведении интра- и экстракраниального облучения пациентов. Кроме того, необходимо тщательно проверять качество приводов, создающих шесть степеней свободы перемещений лечебного стола. На аппаратах спиральной томотерапии проверка работоспособности многопластинчатой диафрагмы, приводов лечебного стола, скорости вращения ускорителя на круговом штативе осуществляется по принципиально другим методикам.

7.1.2. Проверка характеристик системы радиационной безопасности

В качестве примера приведем методику проверки характеристик системы радиационной безопасности.

Проверка информационных табло. Проверяются инфор-

мационные табло, расположенные на пульте управления ускорителем, а также табло, сигнализирующие о состоянии ускорителя. К таковым относятся табло с надписью «Не входить» над дверью в процедурное помещение, табло красного, желтого и зеленого цвета, характеризующие состояния включения ускорителя (зеленый цвет), перевода его в состояние готовности (желтый цвет) и включения излучения (красный цвет). Проверка осуществляется во время проведения утреннего тестирования ускорителя перед началом лечения пациентов. Проверка начинается с анализа горящих лампочек при включении ускорителя. Затем аппарат включается и контролируется включение ламп, сигнализирующих об излучении. После выключения аппарата снова контролируется зажигание ламп, характеризующих выключенное состояние аппарата. При компьютерном управлении ускорителем осуществляется проверка надписей на экране монитора, характеризующих включение и выключение излучения.

Проверка звуковых сигналов. Предупреждающие звуко-

вые сигналы подаются при включении излучения, его вы-

83

ключении, а также при возникновении аварийной ситуации. Сигнализатор радиационного фона может подать звуковой сигнал в случае превышения контрольного уровня мощности дозы. Проверка осуществляется при включении и при выключении излучения.

Проверка дверных блокировок. Проверка дверных бло-

кировок на входе в процедурное помещение осуществляется во время проведения утреннего тестирования ускорителя перед началом лечения пациентов. Проверяются два вида блокирования:

А. После включения излучения открывается дверь в процедурное помещение. При этом излучение должно выключиться.

Б. Включить излучение при открытой двери в процедурное помещение. Аппарат не должен включить излучение.

Проверкааварийныхвыключателей.Аварийныевыклю­ чатели проверяются последовательно во время нахождения ускорителя в режиме «стэндбай». Проверяются все выключатели, в том числе находящиеся на пульте управления и на лечебном столе ускорителя.

Проверка системы защиты от столкновений. Система защиты от столкновений представляет собой либо стопрамку (защитное кольцо на расстоянии от поверхности штатива), либо емкостную поверхность самого штатива, либо систему лазерного наблюдения за непопаданием препятствий в защитную зону непосредственно около штатива ускорителя. Система проверяется путем механического воздействия на ее компоненты в случае стоп-рамки или емкостной поверхности. Для лазерной системы препятствия столкновениям необходимо поместить в защитную зону ка- кое-либо препятствие. Наблюдается отработка индикатора столкновения. После закрытия двери в процедурное помещение движения штатива должны заблокироваться.

Проверка сигнализатора радиационного фона. Провер­ ка сигнализатора радиационного фона осуществляется при включенном излучении. Прибор должен показать контроль-

 84

ный уровень излучения, характеризующий нормальную радиационную обстановку в процедурном помещении.

Проверка ключа управления. Проверка заключается в по-

пытке включить ускоритель при нахождении ключа в положении, запрещающем облучение. Ускоритель не должен включить излучение. Затем проверяется выключение ускорителя при переводе ключа из разрешающего положения в положение, запрещающее облучение. Ускоритель должен остановить излучение.

Проверка аварийного освещения. Проверка аварийного освещения осуществляется во время проведения утреннего тестирования ускорителя перед началом лечения пациентов.

Проверка систем видеонаблюдения. Проверка осущест-

вляется с помощью визуального контроля наличия и качества телевизионного изображения в мониторах слежения.

Проверка громкоговорящей связи. Проверка осущест-

вляется путем оценки наличия и качества передаваемой информации в обоих направлениях в системах громкоговорящей связи.

7.1.3. Периодический контроль качества работы ускорителей

Программа КК предусматривает следующие виды контроля характеристик ЛУЭ [91]:

1.Проверка характеристик ускорителя в соответствии

стехнической спецификацией в присутствии представителей компании-производителя. В результате проверки составляется протокол приемки ускорителя по форме, представляемой компанией-производителем. В англоязычной литературе этот процесс носит название «Acceptance». По завершении этой процедуры ускоритель передается в руки инженеров и физиков организации-пользователя.

2.Вторичная проверка характеристик ускорителя, проверяемых на первом этапе, а также всех дополнительных

85

характеристик, имеющих значение при применении ускорителя в высокотехнологичной клинической практике с целью установления их опорных значений.

3.Проведение измерений характеристик пучков фотонов и электронов всех энергий, модели которых должны быть сконфигурированы в системах планирования облучения онкологических пациентов для обследуемого ускорителя. Набор данных, необходимых для функционирования алгоритмов расчета поглощенной дозы в компьютерных системах планирования облучения, определяется техническими условиями на эти системы. Процесс носит название «Comissioning». Проводится этот этап физиками клиники,

вкоторой установлен ЛУЭ.

4.Проведение работ по рутинному контролю качества. Они разделяются на периодические и внеплановые после ремонта аппарата. Этот этап продолжается в течение всего времени эксплуатации ускорителя.

Проверки характеристик ускорителей подразделяются на ежедневные, еженедельные, ежеквартальные и годовые. В некоторых странах исключаются еженедельные проверки, а ежеквартальные заменяются на ежемесячные [20, 23].

Для примера приведем периодичность проведения процедур контроля качества ускорителей, описанных в новом протоколе КК, созданном в 2015 г. в РНПЦ онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова [91].

Ежедневный контроль. Проверяются:

1. Параметры системы радиационной безопасности: информационные табло; предупреждающие звуковые сигналы;

дверные блокировки на входе в процедурное помещение; аварийные выключатели; система механической безопасности пациента; сигнализатор радиационного фона; аварийное освещение;

системы телевизионного наблюдения и громкоговорящей связи.

 86

2. Геометрические параметры аппарата:

показания светового указателя расстояния «источник – поверхность облучаемого объекта»;

световой имитатор поля облучения.

3.Параметры устройств, применяемых при укладке пациентов: лазерные центраторы.

4.Параметры рентгеновского аппарата, интегрированного с ускорителм:

консоль управления; прогрев; предупреждающие табло; звуковое предупреждение; ручной пульт управления;

система получения томографических изображений; передача данных о пациенте.

5.Параметры системы ЭДПИ:

работоспособность системы регистрации ЭДПИ; точность позиционирования выдвигающегося крон-

штейна; тест получения изображения.

Еженедельный контроль. Перед проведением еженедельного контроля характеристик медицинского ускорителя электронов в обязательном порядке проводятся проверки, предусмотренные ежедневным контролем характеристик.

При проведении еженедельного контроля проверяются:

1.Характеристики системы радиационной безопасности: работоспособность ключа на пульте управления ускорителем.

2.Геометрические характеристики:

установка нулевого положения штатива ускорителя; установка нулевого положения механизма диафрагм; горизонтальность положения деки лечебного стола и дей-

ствие тормозов при ее перемещениях; величины перемещений деки лечебного стола; клиновидные фильтры, теневые блоки;

подвесная платформа для установки фильтров и блоков;

87

контакты тубусов, вкладышей, плат для установки фильт­ ров и блоков.

3. Характеристики системы управления ускорителем: пульта управления или управляющего компьютера; таймеров; установка углов поворота штатива и диафрагмы, зада-

ваемая системой управления; установка размеров поля, задаваемая системой управ-

ления.

4.Дозиметрические характеристики, влияющие на точность отпуска дозы:

совпадение размеров радиационного поля с размерами, указанными на шкалах аппарата;

стабильность цены мониторной единицы на всех энергиях фотонов и электронов.

5.Параметры рентгеновского аппарата, интегрированного с ускорителем:

точность изоцентра вращения рентгеновского аппарата; точность перепозиционирования лечебного стола после

регистрации контрольных изображений; точность позиционирования рентгеновского излучателя;

точность позиционирования детектора рентгеновского излучения;

6.Характеристики системы ЭДПИ:

совпадение координат изоцентра поля облучения и центра полученного изображения;

точность автоматического смещения лечебного стола после получения и сравнения контрольных двухмерных изображений.

Ежеквартальный контроль. Перед проведением еже-

квартального контроля качества характеристик медицинского ускорителя электронов в обязательном порядке проводятся проверки, предусмотренные ежедневным и еженедельным контролем характеристик.

При проведении ежеквартального контроля проверяются: 1. Геометрические характеристики:

 88

совпадение оси вращения механизма диафрагмы с осью светового имитатора поля облучения;

девиации изоцентров штатива, коллиматора и лечебного стола;

величина угловой скорости ротации; установка нулевого положения механизма диафрагмы;

совпадение оси вращения механизма диафрагмы с осью светового имитатора поля облучения;

девиация изоцентра, диаметр.

2.Характеристики системы управления ускорителем: установка размеров поля, задаваемая системой управления.

3.Дозиметрические характеристики:

симметрия радиационных полей относительно центральных осей поля облучения;

совпадение границ светового и радиационного полей облучения;

совпадение центров светового и радиационного полей; цена мониторной единицы поглощенной дозы фотонов

и электронов в стандартных условиях; стабильность показаний мониторов дозы в течение дня; линейность показаний мониторов;

зависимость показаний мониторов от мощности дозы; зависимость показаний мониторов дозы от положения

излучателя; равномерность полей тормозного излучения;

равномерность полей электронов.

Особое внимание в рассматриваемом протоколе КК уделено вопросам КК интегрированных в ЛУЭ высокотехнологичных систем: многопластинчатых диафрагм, систем EPID, систем рентгеновского контроля положения пациентов на лечебных столах.

7.1.4. Проверка многопластинчатых диафрагм

Многопластинчатые диафрагмы сильно изменили технологический процесс дистанционной лучевой терапии. Появилась возможность отказаться от использования подвесных

89

платформ, теневых защитных блоков, трехмерных компенсаторов. Наиболее широкое применение диафрагмы нашли в высокотехнологичной лучевой терапии [88, 93]. Поэтому контроль качества их работы является одним из самых важных элементов контроля качества ускорителей в целом.

Многопластинчатая диафрагма (МПД) – устройство, состоящее из большого количества индивидуальных пластин, изготовленных из материала с большим атомным номером, обычно из вольфрама, которые могут двигаться независимо друг от друга, статически или динамически изменяя размер и конфигурацию поля облучения при лечении пациентов со злокачественными новообразованиями. МПД используются на медицинских линейных ускорителях электронов с целью обеспечения конформности радиотерапевтических полей облучения. Конформная лучевая терапия и лучевая терапия с модулированной интенсивностью (IMRT) могут иметь место только при использовании многопластинчатой диафрагмы.

Многопластинчатые диафрагмы широко используются при проведении облучения по самым новейшим и прогрессивным методикам облучения: IMRT (лучевая терапия с модулированной интенсивностью), SRS (стереотаксическая радиохирургия) и IMAT (секторная подвижная терапия с модулированной интенсивностью).

Для осуществления IMRT необходимо использовать многопластинчатую диафрагму. Для этого требуется проведение целого ряда контрольных мероприятий и проверок для определения функциональных характеристик МПД. В литературе не предлагается некой всеобъемлющей методики контроля параметров МПД. Мы выделили ряд тестов, являющихся наиболее показательными и позволяющими определять погрешности отдельных параметров, критичных при использовании МПД в динамическом режиме [23, 80, 93]. В табл. 7.1. приведены тесты, необходимые при реализации IMRT.

 90