符貴山--MLC-校準(zhǔn)課件

1、MLC 校準(zhǔn)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院符 貴 山內(nèi)容結(jié)構(gòu)一、概述（概念及目標(biāo)確定）二、校準(zhǔn)的基本原理SiemensMLC、 VarianMLC、 ElektaMLC三、相關(guān)問題討論參考位置、弧形端面、用戶校準(zhǔn)方法四、MLC QA（QC）頻度、方法及探討對校準(zhǔn)理解葉片位置與其控制量之間有確定的映射關(guān)系，校準(zhǔn)就是采樣數(shù)個已知葉片位置的控制量，并用這些采樣值來確定上述映射關(guān)系的過程校準(zhǔn)工作的內(nèi)容：葉片位置測量控制量的確定及修正映射關(guān)系確定：線性方程非線性插值概述Siemens MLC Calibration1、基本校準(zhǔn)原理：四點定位(-10 , 0 , 10 , 20)及插值1.1、利用Calibrat

2、ion Fixture1.2、利用光野雙聚焦葉片只要光野射野一致，葉片端面的幾何投影位置就與射野位置基本一致 ，于是可通過光野來校準(zhǔn)射野2、基本校準(zhǔn)后的微調(diào)：基于劑量學(xué)方法基本校準(zhǔn)原理Siemens利用Calibration Fixture1、Siemens專用MLC校準(zhǔn)儀2、安裝于機(jī)頭上，可精確定位于MLC校準(zhǔn)所需的位置來完成校準(zhǔn)3、校準(zhǔn)步驟：2.1、定位Calibration Fixture到一個校準(zhǔn)位置2.2、將MLC的一個Bank對齊到Calibration Fixture的側(cè)面2.3、MLC控制器對此位置進(jìn)行編碼并記錄2.4、對其它校準(zhǔn)位置重復(fù)2.12.3Calibration Fi

3、xture也可定位于其它位置，用于對校準(zhǔn)后的MLC位置進(jìn)行微小調(diào)整基本校準(zhǔn)原理SiemensVarian MLC 概述有MLC Carriage，整組葉片在20cm內(nèi)運動葉片的絕對位置由Carriage位置及葉片相對于Carriage的位置共同決定Carriage本身沒有絕對位置參考點參考位置只是用來確定Carriage運動的起點，它的絕對坐標(biāo)對葉片定位沒有影響Carriage利用光柵傳感器定位精度0.2mm線性電阻反饋葉片位置并作獨立校驗基本校準(zhǔn)原理VarianCarriage原理在Carrage支架上安裝定位光柵在Carrage側(cè)面用光電二極管發(fā)射、接收對定位定位精度決定于光柵的柵距基本校

4、準(zhǔn)原理Varian用一個機(jī)械標(biāo)尺作為MLC在中心位置的對齊工具1、Field Alignment Tool：厚度為1cm，僅在校準(zhǔn)MLC時安裝于治療機(jī)頭上2、系統(tǒng)內(nèi)置三個校準(zhǔn)野，它們與FLT的距離分別為7mm, 5mm和0mm。其中只有5mm的位置被用于校準(zhǔn)，其它兩個只起到輔助功能。3、驅(qū)動葉片到設(shè)定位置，測量出葉片與FLT的實際距離并輸入到系統(tǒng)，MLC控制器即可將這些數(shù)據(jù)用于位置修正Field Alignment Tool葉片校準(zhǔn)原理基本校準(zhǔn)原理VarianElekta MLC 概述光學(xué)定位系統(tǒng)MLC葉片上表面前部有反光裝置，用于位置識別。攝相機(jī)得到的模擬信號在后續(xù)處理中補(bǔ)轉(zhuǎn)換為512512

5、的數(shù)據(jù)信號.虛光源位置與等效射線源位置不重合虛光源位置更接近于準(zhǔn)直器，改善光野射野一致性由此帶來Y鉛門的光野射野一致性問題 在Y鉛門端面上用擋光片來解決。內(nèi)置四個反光點作為光學(xué)定位系統(tǒng)的參考位置Reference Reflector Calibration: 確定攝像機(jī)位置與MLC安裝位置的相對關(guān)系（實時校驗），保證光學(xué)定位數(shù)據(jù)的可靠性。弧形端面、直線運動基本校準(zhǔn)原理ElektaElekta MLC光學(xué)系統(tǒng)原理基本校準(zhǔn)原理ElektaElekta MLC校準(zhǔn)原理控制葉片位置的四類參數(shù)MajorGain: 控制整組葉片（或參考葉片）的位移誤差MinorGain: 控制單個葉片(相對于參考葉片)的

6、位移誤差MajorOffset: 控制整組葉片（或參考葉片）的位置誤差（即：在某個位置上的定位誤差）MinorOffset: 控制單個葉片(相對于參考葉片)的位置誤差基本校準(zhǔn)原理ElektaElekta MLCGain 與 Offset由于Offset偏差引入的葉片位置誤差是一個常量由于Gain偏差引入的葉片誤差會隨葉片遠(yuǎn)離中心的位置增大而增大基本校準(zhǔn)原理Elekta相關(guān)問題弧形端面1、光野、射野、幾何位置的投影不同2、三者的位置關(guān)系隨X和Y的變化而變化， 是一個三維空間的關(guān)系3、光野總是在最內(nèi)側(cè)弧形端面概述簡化到二維情況，光野位置(x)與幾何位置(W)的關(guān)系可表示為：Varian方式相關(guān)問題

7、弧形端面弧形端面幾何位置用戶校準(zhǔn)方法膠片設(shè)備比較普及；但過程煩瑣不確定性素很多：數(shù)字化儀的穩(wěn)定性及線性、掃描分辯率、洗片條件、擺位重復(fù)性、參考點確定EPID原理類似于膠片，但有諸多額外優(yōu)點：效率高、重復(fù)性好、可自動化分辨率低于膠片，但能滿足校準(zhǔn)使用要求新興技術(shù)，沒有通用分析軟件Detector1、獨立型：費用低廉，功能有限2、陣列型：簡單可靠，重復(fù)性好，適合日常QA；功能有限，不易用于全面的MLC校準(zhǔn)3、掃描型：全功能型，擺位工作煩瑣，多用于初始校準(zhǔn)，不適用于日常QA相關(guān)問題用戶校準(zhǔn)用MLC形成數(shù)個寬2cmx40cm的子野，相鄰子野間距離為1mm在準(zhǔn)直器0度和180度各用鉛門形成一個子野，用于

8、確定參考點位置；射野在X方向的尺寸大于所有MLC子野合成后尺寸總跳數(shù)(=單個MLC子野MU數(shù)+兩個鉛門子野MU數(shù)之和)決定于膠片的劑量測量上限，兩個鉛門形成的射野MU數(shù)以較小，只要能讓分析軟件將射野輪廓從本底中區(qū)另出來所有子野用一張慢感光膠片測量，避免多次擺位引入的誤差膠片校準(zhǔn)舉例相關(guān)問題膠片校準(zhǔn)原理與分析思路都與膠片校準(zhǔn)基本類似關(guān)鍵是用適當(dāng)形狀的射野劑量圖來得到所有葉片在典型位置上的定位誤差具體校準(zhǔn)方法因MLC廠商而異額外的要求：確定EPID垂直定位功能的短期及長期穩(wěn)定性確定EPID像素值的大小及穩(wěn)定性確定EPID射野邊沿特性對于校準(zhǔn)的依賴性（采用合適的算法得到射野邊沿的位置）EPID校準(zhǔn)簡

9、介相關(guān)問題EPID校準(zhǔn)1、儀器：MapCheck半導(dǎo)體平面探測量器陳列445個半導(dǎo)體探測器不等距在分布在22cmx22cm的平面上；單個探測器的敏感面積為0.8 mm x 0.8 mm；表面有1.35聚酯材料(2.0 0.1 g/cm2) 建成層2、測量條件：陣列平面垂直于準(zhǔn)直器軸線，探測器行與MLC葉片側(cè)面平行，源到探測器平面的距離等于SAD3、測量實際葉片位置與設(shè)定位置的差別，結(jié)合實際MLC特點進(jìn)行校正中心探測器行半導(dǎo)體陣列校準(zhǔn)原理相關(guān)問題Detector校準(zhǔn)MLC QA介紹概述1、頻度LINAC已經(jīng)使用的時間MLC的工作負(fù)荷MLC自身穩(wěn)定性及可容許的誤差校準(zhǔn)所能達(dá)到的精度2、方法a、固定

10、射野模式 + 膠片 + 掃描軟件內(nèi)嵌的射野模式分析算法b、特殊設(shè)計的射野模式 + 膠片，用肉眼分析c、通用射野模式 + 通用膠片分析軟件d、專用EPID影像分析軟件包（可能兼容膠片圖像）e、用戶開發(fā)的EPID或膠片影像分析軟件f、探測量器（或陣列）MLC QA介紹Siemens每10天一次，共9次測量數(shù)據(jù)（-10cm,-5cm,0cm,5cm,10cm）顯示：約95%的葉片對初始校準(zhǔn)位置的偏離小于0.6mm；但只有86.6%的葉片的絕對位置誤差在1mm以內(nèi)Varian每三到四個月需要對Carriage的位置重新進(jìn)行對準(zhǔn)葉片相對于Carriage的位置在每次MLC初始化時完成當(dāng)獨立葉片位置校驗失敗時一般就要求進(jìn)行MLC初始化Elekta每三到四個月需要對整個Bank的位置(MajorOffset)進(jìn)行