日志文件在静态调强计划MLC到位精度检测中的应用

余辉，张书旭

广州医学院附属肿瘤医院 放疗中心，广东 广州 510095

0 前言

目前，直线加速器的MLC到位精度的检测方法有电离室法[1]、胶片法[2]、二维探测器矩阵法[3-5]和Dynalog日志文件检测法[6]。由于MLC对同一位置的重复性有差异，前三种方法只能反映验证时的到位精度，而Dynalog日志文件检测法属于即时验证法，反映患者每次治疗时的实际到位精度。Dynalog文件是Varian加速器所特有的，它由机头上的监测反馈系统产生，记录内容包括剂量索引、机器出束状态、MLC叶片位置等信息[7]。Varian公司提供DynalogFileViewer（DFV）软件，专门用于分析Dynalog文件。近年来，有些学者设计一些基于滑窗（Sliding Windows）技术的计划方案[8-11]，利用DFV软件或自主开发软件从Dynalog文件中提取信息，研究不同剂量率对MLC到位精度的影响，对叶片速度、最大加速度、叶片误差对剂量的影响等方面做了大量的工作，均认为Dynalog日志文件检测法可以作为MLC QA工作的一种手段。但他们采用的计划方案都属于动态调强，在静态调强方面的报道甚少。

我院于2008年引入1台Varian23EX加速器，能执行动态调强计划（Dynamic IMRT，DIMRT）和静态调强计划（Static IMRT，SIMRT），自带DFV软件（Version 7.0），作者在应用DFV软件时发现：① DFV软件在分析一些SIMRT的Dynalog文件时，出现较大的MLC到位偏差数据，甚至有偏差>10 mm的叶片，远远不符合限定偏差<1 mm的规定[6]，但实际剂量监测也未见到MLC到位偏差很大的情况。② 一个SIMRT计划通常有10多个Dynalog文件，DFV软件不具有批处理功能，每次只能分析1个文件，因而不能很方便地分析整个计划的MLC到位精度，需后续处理。③ 工程师和物理师希望得到每天的MLC整体到位精度报告，对偏差较大的叶片进行维修和校正，或评估MLC到位偏差对剂量的影响，特别是重要器官的受量。本文针对DFV软件的报告与实测剂量分布相矛盾的情况，采用Visual C++ 2008自行开发软件，用于分析本院SIMRT的MLC到位精度。

1 材料

1.1 静态调强计划

本院的静态调强计划由Pinnacel3 Version8.0设计，一个计划的照射角度个数为5～9个，每个角度通常有10多个子野，治疗能量为6MV 光子线。

1.2 Dynalog日志文件

Varian23EX加速器的三级准直器由两组MLC构成，分别命名为A组和B组，各有60个叶片。机头上的监测反馈系统每间隔50 ms记录1次MLC叶片信息，包括剂量索引、机器出束状态、叶片位置等。实施1个患者的SIMRT计划需花8～15 min，可以产生10～30个Dynalog日志文件。作者选取连续3个工作日的所有Dynalog日志文件，共4558个文件，这3天有81个患者连续做SIMRT治疗，每天1次。

1.3 分析工具

（1）Varian23EX加速器自带的DFV软件，版本为7.0。

（2）采用Visual C++ 2008自行开发的软件VarianMLCDlgFile（VMD），开发环境为Microsoft Windows XP。

2 方法与结果

2.1 Dynalog文件在机器出束时的MLC到位精度

一个Dynalog文件有300～700次MLC记录，每次记录均有机器的出束状态和60个叶片的位置信息，每个叶片有4个位置信息，实际位置与计划位置之差的绝对值为此叶片的即时到位偏差。机器的出束状态有Beam Hold-off和Beam ON，均以0和1代表状态特征，故有4种组合方式，分别为00、01、11、10。4种组合方式对应不同的机器出束和MLC运动状态，见表1。对于SIMRT计划，物理师通常关心表1中第2种组合时的MLC到位偏差。某个Dynalog文件中不同出束状态下的MLC位置，见表2。。

表1 在Dynalog文件中机器出束状态与MLC运动状态的对应关系

表2 某个Dynalog文件中不同出束状态下的MLC位置（单位为：mm）

本研究将MLC到位偏差在0～10mm之间分为10个等级，即每1 mm为1个等级，而DFV软件的默认间隔为0.5 mm，故须对其统计结果进行重新归类。为比较DFV软件和VMD软件的统计结果，我们先采用DFV软件分析某个Dynalog文件，然后采用VMD软件分析同一个文件，而且只统计表1中第2种与第3种组合时的到位偏差，见表3。

表3 VMD和DFV分析同一个Dynalog文件得到MLC到位偏差在不同区间的叶片个数

2.2 多个SIMRT计划的MLC到位精度的重复性

考虑监测反馈系统本身的系统误差[12]，本文不细分MLC的到位偏差区间，对于某一个叶片，计划执行两次的到位偏差都<1 mm，就认为该叶片的两次到位一致，即重复性好。选取5个SIMRT计划，机器每执行一次，分别产生14、18、26、24、28个Dynalog日志文件，然后用VMD软件分别统计机器出束时的MLC到位偏差。一个SIMRT计划连续执行3天，验证此计划的MLC到位重复性，见表4。

表4 5个SIMRT计划连续执行3 d的MLC到位偏差在不同区间的叶片个数

2.3 某一天的MLC整体到位精度

机头上的监测反馈系统每隔50 ms记录1次MLC信息，那么一个SIMRT计划的某一个子野在出束过程中，将会有多次记录，而且每次记录的MLC位置信息是相同的，这与SIMRT计划的MLC运动方式相一致。本研究采用VMD软件反复分析多个Dynalog日志文件，都能证明这一点。因此，若要分析某一个SIMRT计划的MLC到位精度，可只统计子野在机器刚出束时的叶片位置，无需全部进行统计分析，可大大减少统计分析时间。

某一天的MLC整体到位精度报告须提供两点，一是叶片误差>1mm的计划个数及相关基本信息（患者姓名和住院号等），二是出现误差>1mm的最多次数的叶片。这两点对物理师和工程师的QA和QC工作有帮助。本研究选取第2个工作日的所有Dynalog文件，以一个计划为单位，采用VMD软件逐个分析，为减少统计分析时间，只统计子野在刚出束时的到位误差。由于涉及患者的个人信息，本文只给出简单报告，见表5。

表5 第2个工作日的MLC整体到位精度的简单报告

3 讨论

从表3可见，DFV软件的统计总个数等于VMD软件两种组合的个数之和，说明DFV软件统计的范围包括机器出束和出束结束瞬间这两种状态。在出束结束瞬间，MLC的位置虽然不改变，但计划位置已发生改变，因而计算得到的到位偏差不等于0（表1），所以对于SIMRT计划，DFV软件的统计结果存在较大的偏差数据，特别是相邻子野的MLC位置相差较大时，会出现更大的位置偏差，甚于存在>10 mm的偏差。但是，物理师通常只关心机器出束时的MLC到位精度，从表3的数据看，均符合限定标准（<1 mm）。而对于基于滑窗技术的动态调强计划（DIMRT），从机器出束到出束完成，MLC从一侧向另一侧，按预定位置连续改变，相邻50ms的位置比较接近，并且只有一次出束结束的瞬间，若采用DFV软件分析DIMRT的Dynalog文件，其统计结果没有异常数据。

从表4可见，5个SIMRT连续执行3天，它们的MLC到位精度均符合<1 mm的限定偏差，重复性较好，但监测反馈系统记录MLC的总次数略有差异，这可能与机器出束时的剂量率稍有变化有关，如设置机器的剂量率为300MU/min，出束时可能会出现299MU/min或301MU/min。监测反馈系统每隔50 ms记录1次MLC信息，那么剂量率变化会增加或减少整个计划的总记录次数，如表4中的第1个计划，第1天记录了1817次，第2天1815次，第3天1816次。

从表5可见，第2个工作日总共执行81个SIMRT计划，只有1个未达到限定偏差。本研究专门分析了这个计划，发现>1 mm的叶片个数占整个计划的叶片总个数的0.009%，且偏差均<2 mm，所以对整个计划的剂量影响不大。Dynalog日志文件能反映MLC在每次治疗时的实际到位精度，整个计划的子野执行顺序可从Varian RT Chat软件的治疗历史记录中获取，然后将每一个子野的实际叶片位置输入计划系统，重新计算剂量，即可得到患者的当天受照剂量，最后能综合评估患者在整个疗程的实际受量，如鼻咽癌患者的SIMRT计划，要注意晶体、脊髓、脑干等重要器官的受量，特别是在叶片位置偏差较大，出现次数较多时对它们的影响。

Varian23EX的6MV光子线有6档输出剂量率（100～600 MU/min），每间隔100 MU/min为1档。对于DIMRT而言，在不同的剂量率条件下叶片的运动速度是不同的，受叶片的最大运动速度<2.5 cm/s的限制，叶片有时可能会达不到计划预定位置，因而不能实现计划模拟的受照射剂量[8]。但是，对于SIMRT而言，在机器出束时，不同的剂量率对剂量影响不大，关键是MLC的到位精度。为了提高MLC的到位精度，除了工程师可参考表5提供的信息，有针对性地开展日常维护工作外，计划系统软件的子野排序功能也能减少MLC到位出现偏差的机率，如Pinnacel3 Version8.0、Oncentra、CMS-XIO等，它们的调强功能模块能对子野进行重新排序，使得相邻子野之间的MLC位置更接近，有助于减少MLC的运动距离。

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