在乌干达，从二维（2D）放射治疗向三维适形放射治疗（3DCRT）过渡过程中，使用基于二极管的体内剂量测量技术进行错误识别

伊格纳修斯·科马凯奇（Ignatius Komakech）|丹尼斯·奥凯洛（Denis Okello）|阿乌西·卡武马（Awusi Kavuma）|安妮特·维戈达（Annette Wygoda）

乌干达癌症研究所放射肿瘤科，邮政信箱3935，坎帕拉，乌干达

摘要

背景

放射治疗的目的是在±5.0%的处方剂量范围内均匀地传递剂量，同时将毒性降到最低。由于治疗质量直接影响患者的治疗效果，因此错误检测对于确保治疗的准确性和安全性至关重要。本研究评估了体内剂量测量（IVD）作为一种质量保证（QA）工具，用于在从使用钴-60设备的二维放射治疗（2DRT）过渡到使用直线加速器的三维适形放射治疗（3DCRT）的过程中检测治疗错误。

方法

对493名接受2DRT或3DCRT治疗的患者的612个治疗区域进行了IVD。在患者皮肤上放置了一个校准过的入口二极管来测量实际传递的剂量，并将其与相关深度处的处方剂量进行比较。任何超过±5%的偏差都会被调查，调查结果会与肿瘤科医生讨论，以便立即采取纠正措施，并随后告知工作人员以支持持续学习。

结果

共发现了92个错误。最常见的原因包括计算错误（20.7%）、程序变更（15.2%）、治疗时间计算中遗漏托盘/剂量团（4.3%）以及未经二次物理验证就使用治疗时间/监测单位（4.3%）。总体而言，612次测量中有84.9%的剂量在±5%的容差范围内。

结论

使用校准二极管进行的IVD提供了一种简单有效的质量控制方法，有助于保持治疗的准确性。系统的错误分析和结构化的员工反馈可以提高意识，强化安全文化，并在放射治疗技术转型期间改善患者护理。

引言

现代放射治疗是一个多方面的过程，旨在向目标体积传递准确的剂量，同时尽量减少对周围健康组织的辐射。实现这一目标需要一个强大的质量保证（QA）计划[1]。治疗过程中的错误可能来自多种来源，包括剂量计算不准确、患者定位不正确、楔形物或托盘使用不当、解剖结构变化、设备校准不准确或故障以及其他相关因素[2]、[3]。体内剂量测量（IVD）在检测这些错误方面起着关键作用，从而提高治疗准确性和患者安全性。事实上，对肿瘤的剂量不足可能会影响肿瘤控制，而对健康组织的剂量过高则可能导致严重的毒性甚至致命后果[4]、[5]。

为了降低这些风险，强烈建议将IVD整合到全面的质量保证计划中[[2]、[4]、[6]、[7]]。IVD技术包括：(i) 入口剂量测量，用于验证监测单位（或计时器）的计算、患者设置以及是否存在束流调节器；(ii) 出口剂量测量，用于考虑患者特定的因素，如体重减轻；(iii) 内腔剂量测量，涉及在特定内部位置的侵入性测量[2]、[4]。因此，IVD提供了治疗正确传递的证据，并且在规定的行动水平范围内[6]。

有多种IVD系统可供选择，包括二极管、热释光剂量计（TLDs）、光刺激发光剂量计（OSLs）和金属氧化物场效应晶体管（MOSFETs）。在本研究中，选择了校准过的二极管，因为它们具有实时读出能力且适合常规临床使用。

自1995年以来，我们的中心一直使用钴-60设备进行二维放射治疗（2DRT）。2020年的一项内部审计[8]揭示了手动2DRT过程中的关键质量漏洞，这促使我们立即采取文献中提出的纠正措施。2021年[9]，随着第一台直线加速器（linac）的投入使用，我们引入了三维适形放射治疗（3DCRT）。为了确保技术转型的安全性和准确性，在二极管校准和方法验证后实施了基于二极管的IVD[[10]、[11]]。本文介绍了我们在从2DRT过渡到3DCRT期间将基于二极管的IVD作为常规QA工具的机构经验。

章节片段

我们中心的放射治疗工作流程

对于2DRT，患者使用Imagin模拟器（Panacea Medical Technologies）在80厘米的源到皮肤距离（SSD）下进行传统模拟。在钴-60设备中，治疗时间是手动计算的，因为没有二维治疗计划系统（TPS）。对于基于直线加速器的2DRT，从传统模拟中获得的治疗计划数据会被重新格式化以适应等中心剂量传递，并使用虚拟水模计算监测单位（MU）。

使用实体模体（MiniPhantom）验证二极管校准

模体验证显示二极管测量的剂量与TPS计算的剂量之间有很好的一致性。在所有3DCRT测试束流中，剂量差异保持在±1.0%范围内（范围：-0.63%至+0.02%；平均值±标准差：-0.31% ± 0.28%），这证实了校准因子的准确性以及临床条件下应用校正因子的适当性。

临床测量：计算剂量与实际测量剂量的比较

在三个治疗单元的第一次治疗过程中，共对493名患者进行了612次入口剂量测量。

讨论

尽管在高收入国家这种情况已经不常见，但从使用钴-60设备的二维放射治疗过渡到使用直线加速器的三维适形放射治疗在低收入和中等收入国家仍然非常相关，因为基于钴-60的治疗在这些国家仍占临床活动的很大比例。低收入和中等收入国家的放射治疗中心面临的主要挑战是引入更先进的技术和治疗

结论

本研究表明，在资源有限的环境中，基于二极管的IVD是一种实用且有效的质量保证工具，可用于识别和预防从基于钴-60的2DRT过渡到基于直线加速器的3DCRT过程中出现的具有临床意义的剂量传递错误。在超过600个测量区域中，IVD及时检测到了15.1%（92/612）的剂量偏差，这些偏差源于手动计算错误、协议不遵守、设备限制和工作流程问题

资金声明

本研究得到了国际原子能机构协调的博士研究项目E2.40.22：UGA_23749的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢乌干达癌症研究所（UCI）放射肿瘤科的工作人员提供的宝贵支持。

作者衷心感谢国际原子能机构通过上述协调的博士研究项目提供的支持。

伦理批准：本研究获得了乌干达癌症研究所研究伦理委员会（UCIREC）和乌干达国家科学技术委员会（UNCST）的伦理批准。