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简化环形加速器调试流程的最佳水箱

LAP 公司的 THALES 3D SCANNER 经过特殊设计,可专门用于孔型图像引导直线加速器(例如 Varian 备受认可的 Halcyon 系统)的验收、调试和质量保证。

28.09.2022

Physics World 网站上可查看原文。

30 年来放射治疗设备一直为传统C 型臂 X 射线系统所主导,现在形似 CT 或 MR 扫描仪的孔型放射治疗设备也进入了市场。由于 MR 引导放射治疗技术只能采用环形设计才能实现治疗效果,随着这种放射治疗技术的诞生,医院也越来越青睐同样采用环形结构设计的图像引导放射治疗设备,因为它们具有快速简单的优点,还能提供更好的患者体验。最先使用 Varian Halcyon 系统的用户也纷纷称,与之前供应商的传统 TrueBeam 放射治疗设备相比,现在的能耗降低了 70%。

但是由于放射治疗设备采用的是环形设计,所以需要采取与之前不同的质量保证方式。例如,物理师在对新放射治疗系统进行调试时,或是对机器的射束进行定期检查时,需要使用水箱来记录准确的剂量测量结果。LAP 是一家专门从事激光系统和放射治疗 QA 产品领域的公司,其医疗业务发展经理 Thierry Mertens 说到:“物理师希望能有独立的 QA 和验证工具可以帮助确认放射治疗系统是否工作正常。水箱可以提供准确的射束数据和射束模型,帮助验证系统是否将准确的剂量投照到患者身上。”

Mertens 还说道,尽管最初设计用于传统直线加速器的水箱也可以用于环形加速器,但它们庞大笨重,给测量流程带来不必要的麻烦。首先,必须格外小心,以确保水箱在进入孔道中时不会与机器的侧壁发生碰撞,同时需要进行额外的修正,以补偿由于水箱过重造成的床板下沉和箱体倾斜。

相比之下,THALES 3D SCANNER 从一开始就是为孔型放射治疗设备验证设计的,例如 Halcyon 和 Varian 全新的智能自适应放射治疗系统Ethos。对物理师而言,这意味着更高的工作效率:因为 THALES 3D SCANNER 体积更小,设计紧凑,此外还提供引导板,可以兼容各种不同类型的探测器。这款水箱为机动式设计,提供自动摆位功能,只需不到 15 分钟即可完成摆位,加上预先设置好的测量序列,帮助物理师团队更快地完成测试工作。还提供有专门的软件用来采集和分析数据,后续还会根据客户反馈,对软件不断进行升级,改进功能。

 

比利时布鲁塞尔自由大学教授兼 UZ Brussel (UZB) 医院的放射治疗科副主任 Thierry Gevaert 表示:

“LAP 在设计上进行了非常周密的考虑,让设备的使用尽可能地简单, 我们每年都会使用几次水箱,有了这个系统,就不需要每次都重新学习测量过程。许多步骤都是自动化的,所以我们不需要在开始测量前浪费时间寻找电离室的正确位置

 

THALES 3D SCANNER 是公司的第二代水箱,第一代水箱是专门为调试和测试新一代的MR引导直线加速器而设计的,例如 ViewRay 的 MRIdian MR 引导系统。THALES 3D MR SCANNER 于 2021 年推出,完全满足在 MR 直线加速器中使用的苛刻条件,所有的系统部件都是采用经过验证可用于 0.35 T MRI 扫描仪磁场的非铁磁性材料。Mertens 评论道:“THALES 3D MR SCANNER 树立了 MR 引导放射治疗系统剂量准确性检查的黄金标准,它是调试MRIdian系统的射束模型的完美选择。”

全球已有多家放疗中心使用 THALES 3D MR SCANNER 来进行 MRIdian 系统的调试和验收。例如,UZB 的物理师们只用了五周的时间就完成了调试和验收工作,包括机器QA和患者QA,之后就投入到科室工作。Gevaert指出:“只经过一天半的培训,我们就能自己设置好水箱并进行所有测量工作,该软件非常直观,我们一周内就收集完了所有需要的数据。”

当得知 UZB 临近的 ASZ Aalst 医院采购了一台 Halcyon 机器后,Gevaert 非常想知道 THALES 3D MR SCANNER 是否也能用于检查其他厂商提供的射束参数。Gevaert 指出:“因为不经常使用水箱,所以为一台机器购置一个水箱是一笔不菲的花费。我们想看看 MR 版本的 THALES 系统能不能也用于 Halcyon,毕竟它们的外形相同。”

Viewray 的 MRidian 和 Varian 的 Halcyon 都是预先调试好的,所有的射束数据都已在计划系统中加载好了,但 Gevaert 认为,对物理师来说,验证数据是否正确仍然很重要。他评论道:“我们想要将水箱用于 Halcyon 的质保工作,因为我们认为这是采集和重新测量射束数据的最佳方式。

与 LAP 的工程师们一起合作后,Gevaert 发现将 MR 版本的水箱用于图像引导型 Halcyon 机器的设置非常简单。水箱放在治疗床上时,由于箱体过重会造成床板下沉,箱体倾斜,所以需要进行一下小小的调整。Gevaert 说:“我们是首批将 MR 版本的水箱用于 Halcyon 机器的单位,所以需要检查测量结果是否仍然准确。经过检查后发现我们测得的数据与公司提供的数据吻合很好。”

最新发布的 THALES 3D SCANNER 具有与 MR 版本相同的功能和性能,唯一主要区别就是移除了与 MR 相关的功能,对于想要安装一台或多台孔型加速器的治疗中心来说,价格上会更为实惠。这款水箱已经过 Varian 认证,可以完全与 Halcyon 以及 Ethos 机器兼容,此外还在美国和欧洲获得了与 MR 版本相同的监管审批。

这两款水箱都可享受年度现场维护、软/硬件持续升级,以及可定制的多年质保服务。“我们知道我们是这一领域的新生力量。但我们的水箱是根据临床物理师们的反馈设计的,以后我们将继续采纳他们的反馈意见,不断升级产品,”Mertens 说道。“此后,我们还会不断开发新的软件功能,持续改进产品。”

Gevaert 目前就正在与 LAP 合作开发新的功能,这一新功能可实现将以前的读数或参考数据集与新的测量结果对比。他说:“有了这个功能,我们就可以直接对比在不同时间获取的测量结果, 最理想的是,我们能将所有功能都集中在一套软件内,这样就可以避免还要将数据导入其他工具。”

Mertens 和 LAP 的其他同事正在评估 THALES 水箱在其他孔型加速器(例如 Elekta 的 MR 加速器 Unity 以及 Accuray 的 Radixact 系统)上的适用性。“临床放疗用户的意见可以让我们更好地理解机器在临床环境中的使用情形,也让我们更清楚客户的需求 ”Mertens 补充道。

备注:国家药监局注册手续办理中。等待批准。

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