意大利医学物理师团队研发快速质子QA模型：SPREAD

对于多室质子中心来说，有效进行笔形束扫描质子治疗（PBS）系统日常质量验证非常重要。为了提高效率，意大利Trento的医学物理师和剂量师团队设计了一个模型和一套QA流程，能够在20分钟内完成每间旋转机架治疗室的质量验证。由于这套模型可以放于治疗室内，且仅需要一个商用设备配合，因此这套系统的性价比非常高。

在研发新设备之前，这个团队使用3个商业设备和一个模型进行单间旋转机架治疗室的日常QA，整个过程需要40-45分钟。当质子中心增加了一间旋转机架治疗室以后，科研团队的带头人Nicola Bizzochi教授和他的同事决定研发一个更便宜、操作更简单、运行也更快的QA系统。

剂量师Nicola Bizzocchi和医学物理师Francesco Fracchiolla

这套新研发的QA系统由一个商用电离室探测器矩阵（IBA Dosimetry公司的MatriXX -PT系统）和一个专用模型组成。该团队在推出新的“照射点定位、能量范围和绝对剂量”（spot positioning, range energy and absolute dose，SPREAD）模型之前，研发并测试了两个样机。最终的设计由多个体积24 x 24 x29 cm、重大约5kg的有机玻璃（PMMA）板组成。这样设计的原因是经过数据分析后，质子束的特性能与探测器的低分辨率相适应。

安装在 MatriXX-PT上的SPREAD

模型有2对楔形玻璃板，用于对不同深度的Bragg峰进行采样，并将采集的图像转化成剂量深度曲线上的横截面。使用3个长和宽8cm×8cm、高分别为4cm、8cm和12cm的挡块检查束点位置和传输的剂量。这些挡块具有一定的厚度，可以将单个束流播散开来，与低分辨率探测器的高斯分渐变（Gaussian profile ）相拟合。

研究人员向SPREAD模型投射了2个照射野。第一个照射野有12个单能束流参数，用于进行照射野验证、束流摆位及验证；第二个照射野用于测量绝对剂量。

研发团队强调为了能够获得准确的摆位信息，每天电离室摆放的位置误差应该在半毫米以内，参照物为一个金属棍。使用激光在等中心点位置打出摆放设备需要参照的十字线，并拍摄X光片，对设备摆放位置进行校正，确保剩余位置误差在0.3mm以内。之后将SPREAD模型放置在电离室上，以模型上的2个塑料棍作为参照物。

为了获得测量参考数值，在第一个照射野被投射到SPREAD上后，马上使用专用剂量仪进行照射范围、束点位置、束点形状和绝对剂量的测量。

系统测试

研究人员进行了为期30天的分析测试，测试这套系统的准确性和可重复操作性。他们还特别测试了这套系统是否能够探测到束点位置1mm、照射范围2mm和束点大小10%的误差。

从使用了1年后所获得的数据来看，这套系统在照射范围验证、束点位置准确性和spot-sigma可重复性方面有高度的稳定性和可靠性。研究报告显示，35天内，每一个束流能量的照射范围偏差低于0.1%，束点位置分布误差在可耐受范围内（±1.0mm）。

SPREAD模型联合研发人员、医学物理师Francesco Fracchiolla表示模型的硬件和软件研发用了大约6个月的时间。他表示，来Trento质子中心访问的医学物理师都对在自己的质子中心搭建和使用这套模型非常感兴趣。他们非常欢迎对这方面有兴趣的同道可以联系他们，联系邮箱为：[e-mail]。（质子中国 编译整理）

信息来源：medicalphysicsweb