Chapter 11 QUALITY ASSURANCE OF EXTERNAL BEAM RADIOTHERAPY

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1 Chapter 11 QUALITY ASSURANCE OF EXTERNAL BEAM RADIOTHERAPY
Wang pengcheng

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3 introduction 放射治疗的上述发展，从技术上讲，运用现代复杂的治疗设备，可以实现高剂量分布在三维空间精确而完善的包罗任意形状的靶体积，同时最大限度的减少周围正常组织的剂量，从而进一步提高肿瘤的局部控制和改善患者的生存质量。 这正是放射肿瘤学家们一个世纪以来所追求的目标。 同时，随着放射治疗事业的迅速发展，人们也越来越重视放射治疗的质量保证。因为唯有建立完整的质量保证体系，严格执行质量保证规程所确定的多项质量控制措施，以及明确质量标准，加强质量监督，才有可能使放射治疗事业更健康的发展。

4 introduction 1982年以来，随着肿瘤放射治疗事业的迅速发展，世界卫生组织(WHO)、国际原子能机构(IAEA)、美国医学物理学会(AAPM) 、国际医学物理组织(IOMP)、欧洲医学物理联盟组织(EFOMP)、北美临床物理学会(NACP)、以及肿瘤放疗学界的专家先后组织召开多次国际会议，讨论放射治疗质量保证(QA)和质量控制(QC)问题。自此，许多国家和地区都制定了相应的放疗质量保证体系，逐步形成和完善了质量保证网络，力图使各部门的肿瘤放疗水平达到地区、国家或国际性水平。

5 Section1 Basic concepts of QA
1、Quality assurance ‘What is Quality assurance’ is all those planned and systematic actions necessary to provide adequate confidence that a product or service will satisfy the given requirements for quality (ISO 9000:1994). As such it is wide ranging, covering all relevant procedures, activities and actions, and hence all groups of staff involved in the process under consideration. ISO 9000

6 Section1 Basic concepts of QA
1、Quality assurance ‘What is Quality assurance’ is all those planned and systematic actions necessary to provide adequate confidence that a product or service will satisfy the given requirements for quality (ISO 9000:1994). As such it is wide ranging, covering all relevant procedures, activities and actions, and hence all groups of staff involved in the process under consideration. ISO 9000

7 Section1 Basic concepts of QA
1、Quality assurance 根据国际标准化组织（ISO）所发布的ISO9000标准，质量保证定义为：为提供对于符合质量要求的产品或服务的足够信任，所必须进行的全部有计划的和系统的活动。

8 Section1 Basic concepts of QA
1、Quality assurance Again, it must be stressed that quality assurance in radiotherapy is concerned with all aspects of the radiotherapy process and should involve all groups of staff in a cooperative approach, since quality activities are interdependent.

9 Section1 Basic concepts of QA
1、Quality assurance ‘Quality assurance in radiotherapy’ is all procedures that ensure consistency of the medical prescription, and safe fulfilment of that prescription, as regards the dose to the target volume, together with minimal dose to normal tissue, minimal exposure of personnel and adequate patient monitoring aimed at determining the end result of the treatment. 放射治疗的质量保证，指的是以肿瘤患者获得有效治疗为目标，使患者的靶体积获得足够的辐射剂量，同时正常组织所受剂量最小，及正常人群所受辐射最小，为确保安全实现这一医疗目的而制定和采取的所有规程和方法。

10 Section1 Basic concepts of QA
2、执行放射治疗的必要性 What will affect the effect of treatment? Dose Target location Dose level ICRU reprot If the target dose deviate the optimized dose ±5%，the probebility of tumor control will different

11 肿 瘤 剂量响应剃度（%） T2、T3声门上喉癌 5 T2喉癌 6 各期喉癌 12 头颈部鳞癌 13 皮肤癌和唇癌 17
几种不同类型和期别肿瘤的局部控制率从50%增到75%时所需要的靶剂量增加的百分数。剂量响应变化越大的肿瘤，对剂量精确性要求越低；相反，对剂量精确性要求较高。剂量响应变化也称为剂量响应梯度，它定义为肿瘤的局部控制率由50%增至75%时所需要剂量增加的百分数。 肿 瘤 剂量响应剃度（%） T2、T3声门上喉癌 T2喉癌 各期喉癌 头颈部鳞癌 皮肤癌和唇癌 T1、T2鼻咽癌 淋巴瘤 各期膀胱癌 T1、T2舌根癌 T1、T2扁桃体癌 霍奇金氏病 T1、T2舌根癌

12 Section1 Basic concepts of QA
3、放射治疗过程中产生的误差来源 放射治疗是对肿瘤患者提供的一种医疗服务，是一个复杂的医疗过程。 为使肿瘤患者在这一过程中获得安全有效的治疗，取决于各类技术人员的素质、专业水平及相互之间的配合和协调，也取决于相关资源，主要是放射治疗设备的合理配置，完好状态及正确操作和使用。 同时，在这一过程中，为避免发生可能对患者产生伤害的随机或系统偏差，完善和规范各个环节的各种医疗活动和操作，必须制定一系列的质量规程和质量控制措施。

13 Section1 Basic concepts of QA
3、放射治疗过程中产生的误差来源 放射肿瘤学是一门涉及多学科内容的综合科学，放射治疗需要多学科专业人员的参与和配合，这包括放射肿瘤学医师、医学物理师、放射治疗技师和机械、电子工程师。 放射治疗中要使用复杂、精密的医疗设备，包括治疗和影像设备、辐射测量仪器、计算机系统、光学和患者体位固定装置。 放射治疗又是一个复杂的医疗过程，肿瘤患者接受放射治疗一般要经历不同的阶段，包括病人资料的获取、治疗计划的设计和验证、治疗计划的实施和检测，以及治疗结果的评价。在这样一个复杂过程中，任何环节，不同专业人员操作中以及资料获取和传输中的偏差，都可能会最终影响放射治疗最佳控制剂量的精度。

14 Section1 Basic concepts of QA
3、放射治疗过程中产生的误差来源 下列阶段可能会发生影响剂量精度的偏差： 患者解剖结构的确定 靶体积的定义 治疗计划设计 治疗实施 患者数据资料 这些偏差，可能是随机误差或系统误差；也可能是由于工作人员的错误操作，未给予重视，不理解或判断错误；以及机械和电器故障所造成的。

15 Section1 Basic concepts of QA

16 Section1 Basic concepts of QA

17 Section1 Basic concepts of QA
3、Need for quality assurance in radiotherapy Quality assurance reduces uncertainties and errors in dosimetry, treatment planning, equipment performance, treatment delivery, etc., thereby improving dosimetric and geometric accuracy and the precisionof dose delivery. This improves radiotherapy results (treatment outcomes), raising tumour control rates as well as reducing complication and recurrence rates.

18 Section1 Basic concepts of QA
3、Need for quality assurance in radiotherapy Quality assurance not only reduces the likelihood of accidents and errors occurring, it also increases the probability that they will be recognized and rectified sooner if they do occur, thereby reducing their consequences for patient treatment. This is the case not only for larger incidents but also for the higher probability minor incidents.

19 Section1 Basic concepts of QA
3、Need for quality assurance in radiotherapy Quality assurance allows a reliable intercomparison of results among different radiotherapy centres, ensuring a more uniform and accurate dosimetry and treatment delivery. This is necessary for clinical trials and also for sharing clinical radiotherapy experience and transferring it between centres. Improved technology and more complex treatments in modern radiotherapy can only be fully exploited if a high level of accuracy and consistency is achieved.

20 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
1、质量保证的组织与实施 部门内质量保证组织 部门负责人 建立以科主任为领导的质量管理委员会(小组)，根据本部门、国家和国际的相关质量标准，确定本部门质量保证内容的制定和实施； 部门成员职责 根据设备、放疗负荷，制定放射治疗所需的专业人员配置，经过教育和培训，使其具备相对完善的知识结构，并授予相关职责； 部门成员沟通 应确保如病人资料、记录、文件等信息传输的准确、通畅，以利于放射治疗过程中各专业人员的协调

21 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
专业类型 知识结构 放射治疗医师 良好的医学、肿瘤学、放射肿瘤学教育、还应具备普通物理学、放射物理学、剂量学、放射生物学、辐射防护、临床剂量学的一般知识 放射治疗物理师 良好的物理学教育、必须掌握放射治疗物理学、机械工程学、临床剂量学、放射生物学、辐射防护以及具备解剖学、生理学和放射肿瘤学的一般知识 放射治疗技师 良好的放射治疗技术教育和接受放射物理学培训，还需具备剂量学、放射生物学、辐射防护一般知识，以及基本的解剖学、放射肿瘤学知识

22 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
专业人员 人员职责 放射治疗医生 病人诊断、治疗计划设计、治疗实施、疗中评价、治疗总结、随访、QA规程培训 放射治疗物理师 放射治疗设备校准、验收，剂量数据测量、制备、剂量计算规程、治疗计划设计、QA规程、辐射防护、设备维护指导、培训 放射治疗技师 治疗实施(记录、验证、病人监护)、治疗设备(操作、功能验证、安全)、治疗计划(掌握治疗方法、规程)、参与QA规程、教育

23 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
1、质量保证的组织与实施 部门内质量保证内容

24 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
目的 质量保证内容 执行者 建立质量保证程序 整个治疗环节包括临床计划、物理计划、纠正措施等 治疗病例，各种记录等文件的统一与保存 质量保证人员组织 质量保证负责人 病人剂量控制 剂量控制 剂量学 物理师 技术员 工程师 体外、腔内放射源及治疗设备 病人材料 病人定位(标记、证实等) 医生 病人材料(靶区、危险器官) 治疗计划 外轮廓等 剂量计算(包括体内剂量测量) 治疗单 病人安全 靶区和野外病人剂量 机器设备连锁(射线连锁、机械连锁) 病人监视和通话系统 医生、物理师 技术员、工程师 电安全(设备接地等) 放射性污染、臭气、毒气排出等 工作人员安全 建筑防护[X(γ)射线、中子] 工作人员剂量监督[X(γ)射线、β线、中子] 电器安全(高压操作、设备接地) 系统连锁(治疗室门、灯、紧急开关、设备连锁)

25 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
2、QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR equipment 辐射剂量仪器及辅助仪表的质量保证措施 检查内容 允许精度 检查频数 备注 比对 参考剂量仪 — 每三年或修理后 在次级标准实验室进行比对 现场剂量仪 每年或修理后 在治疗机上进行比对 稳定性检查 ±2% 在次级标准实验室进行比对之前或之后，在校对现场剂量仪之前 每月或与参考剂量仪比对前 水箱中探头到位和重复性检查 ±1mm 每年或作新的数据测量之前

26 Section2 QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR RT
2、QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR equipment MV级治疗机的质量保证措施

27 MV级治疗机的机械精度及检查频数 检查内容 允许精度 检查频度 备注 旋转中心 机架(等中心型) ±2mm 每年 机头零度时
治疗机头(钴-60机) 准直器 每月 刻度指示 机架转角指示 ±0.5° 检查0°、90°、180°、270°四个位置 准直器转角指示 照射野数字指示 标称治疗距离处 灯光野指示 每周 光距尺指示 对不同源皮距检查 治疗床 和机械等中心 水平(横、纵向)运动指示 垂直运动指示 相对等中心高度 垂直负重下垂 ±5mm 治疗附件 摆位辅助装置及固定器 每月或新病人的固定器 检查其可靠性和重复性 激光定位灯(两侧及天花板) 激光束交点与治疗机旋转中心重合 线束修整装置 检查规格是否齐全

28 照射野特性的允许精度和检查频数 治疗深度 检查内容 允许精度 检查频数 备注 灯光野与照射野的符合性 ±2mm 每月 用胶片测量 射线质
钴-60治疗机 — 不作检查 加速器X射线 ±2% 每月或修理后 比值的变化量 加速器电子线 的变化量 输出剂量 对所使用的条件 加速器 每天或至少每周2次 对所有能量，检查cGy/MU关系 加速器剂量仪线性 每周或修理后 射野平坦度 ±3% 每月二次或修理后 射野对称性 钴-60 γ射线 楔形因子和补偿器 每年 挡块托架因子 每年或修理后