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【摘要】 医用电子直线加速器结构的复杂性与放射治疗的精确性是一对矛盾，测量精度的物理师与调整机器的工程师又是一对矛盾，这决定了加速器调整的困难程度。结合笔者多年工作经验，本文介绍了加速器等中心系统调整的方法。
【关键词】 医用电子直线加速器；等中心指示装置；等中心调整
[Abstract] It's a contradiction between the complexity of the LINAC structure and the accuracy of radiation therapy.Physicist who measuring the machine and engineer who adjusting the machine are also a pair of contradictory. It determines the difficulty of adjusting a LINAC.Based on years of experience， the article describes a range of methods to adjust the ISO center of a LINAC.
[Keywords] LINAC； Indicating device of ISO center； ISO center adjustment
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2015）03-0214-03
[前言] 等中心是医用电子直线加速器的机架、准直器、治疗床三者旋转轴在三维空间的相交点。放疗时病人身体需要占用这个位置，所以无法在该处设置物理的指示装置。加速器利用光线投照的方法设置了三种虚拟的等中心指示装置：激光灯、射野灯和测距灯。就如同枪炮的准星和照门，它们的精确度关系到病人的健康乃至生命。本文介绍了一个系统的等中心及其指示装置的调整方法。
1 准直器转轴检查及射野灯调整
灯光野是可以指示准直器转轴的装置。要保证灯光野中心轴能精确指示准直器转轴，必须满足两点：①光源镜像位于准直器轴线上，②十字线位于准直器轴线上。除此之外，为了保证灯光野能准确指示照射野，还必须满足第三点：③光源镜像距等中心距离为100cm。0
1.1. 灯光野初调
若光源镜像偏离准直器转轴，旋转准直器时，灯光野会随之移动（如图1）。在灯光野范围内任一位置，固定一个针形或孔状不透明标志物，地面上出现一个投影。旋转准直器，如果投影的位置随之移动，说明光源镜像偏离准直器轴线（如图2）。可以调节反射镜的角度，纠正光源镜像的位置。当光源镜像位于准直器轴线上，无论准直器怎样旋转，标志物的投影都不会发生变化。
图1灯光野光源镜像偏离准直器转轴 图2光源镜像偏离检查
1.2. 灯光野十字线中心调整
把十字线交叉点作为标志物，它会随着准直器一起旋转。如果光源镜像已经准确位于准直器轴线上，十字线交叉点的投影仍会移动，说明十字线位置有偏差。它的运动轨迹是一个圆，圆的中心就是它应该所在的位置。调节十字线，使交叉点投影位于该位置，即可完成调节。
至此，射野灯镜像与十字线交叉点连线可作为准直器转轴的基准线。0 机架在0°时，该基准线应处于竖直状态。在地面上标记十字线交叉点投影，用铅锤验证。
1.3. 灯光野确定
光源镜像不但要位于准直器轴线上，还要能精确代表辐射源（虚源）的位置。在不方便曝光的情况下，可以取两个投影面，其中一个投影面经过等中心，测量一个标志物的投影与十字线交叉点的投影之间的距离。可以采用钨门作为标志物，它的投影是一个矩形区域。利用相似三角形的原理，计算得到光源镜像的位置，它到等中心的距离应该与设备参数一致。医用电子直线加速器的源轴距一般是100cm。如果有偏差，需要调节光源灯泡或反射镜的位置。
如果有条件摄片，可以任意取两个距离放置胶片曝光，验证标志物的光野投影与射线投影的一致性。必须先确定虚源位于准直器轴线上，方法同光源镜像调整。最好选择金属孔状物作为标志，选择非对称三个角度在同一张胶片上曝光。由于电子加速轨迹偏离等原因，电子直线加速器虚源偏离准直器轴线的概率较大，而距等中心距离变化的情况很难发生。
2 机架转轴检查
图3寻找机架转轴与准直器转轴的交点 图4机架转轴与准直器转轴不相交
机架转轴与准直器转轴运动轨迹所在的面垂直，机器装机之后机架转轴的空间位置就已固定下来。但是由于重力因素以及机械形变的原因，机架转轴有可能会发生偏离。不同与准直器，机架转轴没有可以直接指示的装置。它的标定需要借助于灯光野的十字线投影，所以必须在灯光野校准之后进行，这时灯光野中心轴可以代表准直器转轴。
将机架置于0°，准直器置于0°，在等中心附近放置一根针状物。尽量与机架转轴平行，针尖的投影与十字线交叉点投影重合。机架置于90°或270°，垂直平移针状物，使之与十字线投影重合（如图3）。通过这两次正交位置，用针尖确定一个空间点。
旋转机架，在各个角度对投影情况进行检查。如果针尖始终与十字线交叉点重合，则可以初步确定该点为等中心。如果无法找到一点，使针尖与十字线交叉点始终重合。进一步检查，确定十字线交叉点运动轨迹是一个圆形，说明准直器转轴与机架转轴在三维空间中没有相交于一点（如图4）。若运动轨迹不是圆形，而是上下跳跃，说明机架转旋转机构发生形变或磨损。不管哪种情况，只要误差 ≥ ±1mm，必须联系设备厂商重新调整。
治疗床转轴检查
加速器治疗床可以公转和自转，这里指的是与等中心相关的公转转轴。调强放疗中共面照射占绝大多数，治疗床并不需要频繁旋转，所以床转轴的精度经常被忽视。然而随着机器的日常磨损，床转轴是最容易偏离的，这是由于治疗床结构特点决定的。床面本身支持五维运动（三维平移+公转+自转），这给床转轴的检测和调整增加了难度。在检查过程中，需要注意区分误差的来源。0 检查床转轴，最好的方法就是检查机架在0°时，它与准直器转轴的重合度。两轴仅仅在等中心处重合是不够的，应该从上到下完全重合。基座是整个治疗床的基础，所以宜采取自下而上的顺序。
借助水平尺将机架转至0°。将床面移开，在基座中心平铺一张白纸，用重物压紧，观察灯光野十字线在纸上的投影。操作床公转，在-90°到90°范围内，十字线交叉点投影不应有明显移动。因为床基座固定地面，所以一般误差很小。如果投影移动轨迹直径大于2mm，必须联系设备厂商进行调整。
将床面恢复正常位置，升至等中心高度以上，用同样方法检查十字线交叉点在纸上的投影。如果误差较大，说明床转轴与准直器转轴不平行。分别用笔标记-90°、0°、90°时十字线交叉点投影的位置，以此三点构成三角形的外心即是床面在此高度的旋转中心。调整床基座平衡，使十字线交叉点投影落在该点。重新转床验证，如果仍有少许误差，可以重复调整一次。0
如果在地面及床面两次检查结果良好，但是床升降过程中十字线交叉点投影会在床面上移动，说明基座发生形变和磨损，或床升降轴线倾斜。前者因为重力原因，投影移动轨迹必然是沿床自转0°时床纵向方向，不管公转角度多少。而后者十字线交叉点投影移动轨迹的方向不一定，与床升降轴的倾斜方向一致。
4激光灯调整
4.1. 左右激光灯
借助水平尺，将机架转到90°；借助铅垂线，将准直器转到0°；关闭室内所有照明灯。在墙上标记十字线投影的边缘，借助直尺勾画十字线投影的轮廓，得到十字线的交叉点投影的中心点。该点可作为激光灯初始位置。同样方法，可以确定另外一侧激光灯的位置。
分别调整两对激光灯的倾角，使它们两两对射。激光线正好能照射到对应激光灯输出孔上，这就保证了两个激光灯输出的激光面在轴线上是重合的。检验它们在对面墙上投射的激光线，用水平尺、铅垂线分别检查它们是否水平和竖直，调整相应激光灯的旋转角度，使水平和垂直两对激光面能完全重合。
在等中心位置检验激光线与射野灯十字线的重合度，检查激光线与等中心的偏差。如有误差，分别调整左右两侧的激光灯平移。在调整激光灯平移过程中，保持两侧同步，不要调旋转和倾角。
4.2. 中线激光灯
确定中线激光灯初始位置可以采用逆向投射的方法。机架和准直器置于0°，射野开到最大。使用投线仪，或者使用激光灯本身，放置在机架跟前。先调整激光灯在墙面上投影与铅垂线平行，再激光灯在床面上投影与十字线矢状线重合，在墙面上标记激光线位置。
中线激光灯初始位置位于该线上，尽量抬高，但不能让加速器治疗头阻挡激光灯在病人体表的投影。检查方法可以将床纵向靠近机架到极限位置，床面高度大约在SSD=70cm，此时床面基本代表正常治疗时病人体表的高度。此时机头不能阻挡激光线在床面上的投影。
确定初始位置之后，将床面降至等中心附近高度，调整激光灯的旋转和倾角，使床面上的激光线与十字线矢状线平行。因为该激光灯轴线不是水平的，所以激光灯的旋转和倾角在调节时会互相影响，给调整带来较大的难度。一些品牌的激光灯允许调节激光灯基座的角度，可以先将激光灯轴线置于水平，再激光灯旋转，然后调激光灯倾角，最后调节轴线通过等中心附近达到最佳效果。
最后调整激光灯平移，使激光线与十字线重合，激光面通过等中心点。控制床公转，移开床面，检查激光线和十字线在地面的投影重合。若有误差，继续微调。
测距灯调整
测距灯是在射野中心轴上投影一个刻度尺。最简单直接的检查方法是机架置于0°时，在射野中心轴位置竖直放置一张坐标纸。对比坐标纸与测距灯刻度的比例，如果不能吻合说明测距灯比例尺不符。参照激光灯确定等中心位置，测距灯指示该点位置应为SSD=100cm。如果有偏差，说明测距灯初始刻度不准。
比例尺不符可以调节测距灯与射野中心轴的距离，改变投影的比例。初始刻度不准可以微调测距灯上下位置，或调节测距灯倾角。调节倾角会同时影响上下段比例分布。
[结语] 机架、准直器、治疗床三者转轴空间延伸到等中心，激光灯、射野灯、测距灯三者光线投射到等中心。它们互相之间有着密切的联系，牵一发动全身。在调整其中之一的时候，必须要考虑它们之间的相互影响和相互联系。
参考文献：
[1]杨绍洲，陈龙华，张树军.医用电子直线加速器[M].人民军医出版社，2004
[2]沈国平.模拟定位机的等中心统调[J].医疗装备，2002，3，24-25
[3]胡杰，陶建民，孙光荣.医用直线加速器等中心的质量控制和质量保证[J].中国医疗器械杂志，2007，31（3），13-16
[4]杨绍洲，王胜军.VARIAN加速器机械等中心的验证和调整方法[J].中国医疗设备，2008，23，45-46
【关键词】 医用电子直线加速器；等中心指示装置；等中心调整
[Abstract] It's a contradiction between the complexity of the LINAC structure and the accuracy of radiation therapy.Physicist who measuring the machine and engineer who adjusting the machine are also a pair of contradictory. It determines the difficulty of adjusting a LINAC.Based on years of experience， the article describes a range of methods to adjust the ISO center of a LINAC.
[Keywords] LINAC； Indicating device of ISO center； ISO center adjustment
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2015）03-0214-03
[前言] 等中心是医用电子直线加速器的机架、准直器、治疗床三者旋转轴在三维空间的相交点。放疗时病人身体需要占用这个位置，所以无法在该处设置物理的指示装置。加速器利用光线投照的方法设置了三种虚拟的等中心指示装置：激光灯、射野灯和测距灯。就如同枪炮的准星和照门，它们的精确度关系到病人的健康乃至生命。本文介绍了一个系统的等中心及其指示装置的调整方法。
1 准直器转轴检查及射野灯调整
灯光野是可以指示准直器转轴的装置。要保证灯光野中心轴能精确指示准直器转轴，必须满足两点：①光源镜像位于准直器轴线上，②十字线位于准直器轴线上。除此之外，为了保证灯光野能准确指示照射野，还必须满足第三点：③光源镜像距等中心距离为100cm。0
1.1. 灯光野初调
若光源镜像偏离准直器转轴，旋转准直器时，灯光野会随之移动（如图1）。在灯光野范围内任一位置，固定一个针形或孔状不透明标志物，地面上出现一个投影。旋转准直器，如果投影的位置随之移动，说明光源镜像偏离准直器轴线（如图2）。可以调节反射镜的角度，纠正光源镜像的位置。当光源镜像位于准直器轴线上，无论准直器怎样旋转，标志物的投影都不会发生变化。
图1灯光野光源镜像偏离准直器转轴 图2光源镜像偏离检查
1.2. 灯光野十字线中心调整
把十字线交叉点作为标志物，它会随着准直器一起旋转。如果光源镜像已经准确位于准直器轴线上，十字线交叉点的投影仍会移动，说明十字线位置有偏差。它的运动轨迹是一个圆，圆的中心就是它应该所在的位置。调节十字线，使交叉点投影位于该位置，即可完成调节。
至此，射野灯镜像与十字线交叉点连线可作为准直器转轴的基准线。0 机架在0°时，该基准线应处于竖直状态。在地面上标记十字线交叉点投影，用铅锤验证。
1.3. 灯光野确定
光源镜像不但要位于准直器轴线上，还要能精确代表辐射源（虚源）的位置。在不方便曝光的情况下，可以取两个投影面，其中一个投影面经过等中心，测量一个标志物的投影与十字线交叉点的投影之间的距离。可以采用钨门作为标志物，它的投影是一个矩形区域。利用相似三角形的原理，计算得到光源镜像的位置，它到等中心的距离应该与设备参数一致。医用电子直线加速器的源轴距一般是100cm。如果有偏差，需要调节光源灯泡或反射镜的位置。
如果有条件摄片，可以任意取两个距离放置胶片曝光，验证标志物的光野投影与射线投影的一致性。必须先确定虚源位于准直器轴线上，方法同光源镜像调整。最好选择金属孔状物作为标志，选择非对称三个角度在同一张胶片上曝光。由于电子加速轨迹偏离等原因，电子直线加速器虚源偏离准直器轴线的概率较大，而距等中心距离变化的情况很难发生。
2 机架转轴检查
图3寻找机架转轴与准直器转轴的交点 图4机架转轴与准直器转轴不相交
机架转轴与准直器转轴运动轨迹所在的面垂直，机器装机之后机架转轴的空间位置就已固定下来。但是由于重力因素以及机械形变的原因，机架转轴有可能会发生偏离。不同与准直器，机架转轴没有可以直接指示的装置。它的标定需要借助于灯光野的十字线投影，所以必须在灯光野校准之后进行，这时灯光野中心轴可以代表准直器转轴。
将机架置于0°，准直器置于0°，在等中心附近放置一根针状物。尽量与机架转轴平行，针尖的投影与十字线交叉点投影重合。机架置于90°或270°，垂直平移针状物，使之与十字线投影重合（如图3）。通过这两次正交位置，用针尖确定一个空间点。
旋转机架，在各个角度对投影情况进行检查。如果针尖始终与十字线交叉点重合，则可以初步确定该点为等中心。如果无法找到一点，使针尖与十字线交叉点始终重合。进一步检查，确定十字线交叉点运动轨迹是一个圆形，说明准直器转轴与机架转轴在三维空间中没有相交于一点（如图4）。若运动轨迹不是圆形，而是上下跳跃，说明机架转旋转机构发生形变或磨损。不管哪种情况，只要误差 ≥ ±1mm，必须联系设备厂商重新调整。
治疗床转轴检查
加速器治疗床可以公转和自转，这里指的是与等中心相关的公转转轴。调强放疗中共面照射占绝大多数，治疗床并不需要频繁旋转，所以床转轴的精度经常被忽视。然而随着机器的日常磨损，床转轴是最容易偏离的，这是由于治疗床结构特点决定的。床面本身支持五维运动（三维平移+公转+自转），这给床转轴的检测和调整增加了难度。在检查过程中，需要注意区分误差的来源。0 检查床转轴，最好的方法就是检查机架在0°时，它与准直器转轴的重合度。两轴仅仅在等中心处重合是不够的，应该从上到下完全重合。基座是整个治疗床的基础，所以宜采取自下而上的顺序。
借助水平尺将机架转至0°。将床面移开，在基座中心平铺一张白纸，用重物压紧，观察灯光野十字线在纸上的投影。操作床公转，在-90°到90°范围内，十字线交叉点投影不应有明显移动。因为床基座固定地面，所以一般误差很小。如果投影移动轨迹直径大于2mm，必须联系设备厂商进行调整。
将床面恢复正常位置，升至等中心高度以上，用同样方法检查十字线交叉点在纸上的投影。如果误差较大，说明床转轴与准直器转轴不平行。分别用笔标记-90°、0°、90°时十字线交叉点投影的位置，以此三点构成三角形的外心即是床面在此高度的旋转中心。调整床基座平衡，使十字线交叉点投影落在该点。重新转床验证，如果仍有少许误差，可以重复调整一次。0
如果在地面及床面两次检查结果良好，但是床升降过程中十字线交叉点投影会在床面上移动，说明基座发生形变和磨损，或床升降轴线倾斜。前者因为重力原因，投影移动轨迹必然是沿床自转0°时床纵向方向，不管公转角度多少。而后者十字线交叉点投影移动轨迹的方向不一定，与床升降轴的倾斜方向一致。
4激光灯调整
4.1. 左右激光灯
借助水平尺，将机架转到90°；借助铅垂线，将准直器转到0°；关闭室内所有照明灯。在墙上标记十字线投影的边缘，借助直尺勾画十字线投影的轮廓，得到十字线的交叉点投影的中心点。该点可作为激光灯初始位置。同样方法，可以确定另外一侧激光灯的位置。
分别调整两对激光灯的倾角，使它们两两对射。激光线正好能照射到对应激光灯输出孔上，这就保证了两个激光灯输出的激光面在轴线上是重合的。检验它们在对面墙上投射的激光线，用水平尺、铅垂线分别检查它们是否水平和竖直，调整相应激光灯的旋转角度，使水平和垂直两对激光面能完全重合。
在等中心位置检验激光线与射野灯十字线的重合度，检查激光线与等中心的偏差。如有误差，分别调整左右两侧的激光灯平移。在调整激光灯平移过程中，保持两侧同步，不要调旋转和倾角。
4.2. 中线激光灯
确定中线激光灯初始位置可以采用逆向投射的方法。机架和准直器置于0°，射野开到最大。使用投线仪，或者使用激光灯本身，放置在机架跟前。先调整激光灯在墙面上投影与铅垂线平行，再激光灯在床面上投影与十字线矢状线重合，在墙面上标记激光线位置。
中线激光灯初始位置位于该线上，尽量抬高，但不能让加速器治疗头阻挡激光灯在病人体表的投影。检查方法可以将床纵向靠近机架到极限位置，床面高度大约在SSD=70cm，此时床面基本代表正常治疗时病人体表的高度。此时机头不能阻挡激光线在床面上的投影。
确定初始位置之后，将床面降至等中心附近高度，调整激光灯的旋转和倾角，使床面上的激光线与十字线矢状线平行。因为该激光灯轴线不是水平的，所以激光灯的旋转和倾角在调节时会互相影响，给调整带来较大的难度。一些品牌的激光灯允许调节激光灯基座的角度，可以先将激光灯轴线置于水平，再激光灯旋转，然后调激光灯倾角，最后调节轴线通过等中心附近达到最佳效果。
最后调整激光灯平移，使激光线与十字线重合，激光面通过等中心点。控制床公转，移开床面，检查激光线和十字线在地面的投影重合。若有误差，继续微调。
测距灯调整
测距灯是在射野中心轴上投影一个刻度尺。最简单直接的检查方法是机架置于0°时，在射野中心轴位置竖直放置一张坐标纸。对比坐标纸与测距灯刻度的比例，如果不能吻合说明测距灯比例尺不符。参照激光灯确定等中心位置，测距灯指示该点位置应为SSD=100cm。如果有偏差，说明测距灯初始刻度不准。
比例尺不符可以调节测距灯与射野中心轴的距离，改变投影的比例。初始刻度不准可以微调测距灯上下位置，或调节测距灯倾角。调节倾角会同时影响上下段比例分布。
[结语] 机架、准直器、治疗床三者转轴空间延伸到等中心，激光灯、射野灯、测距灯三者光线投射到等中心。它们互相之间有着密切的联系，牵一发动全身。在调整其中之一的时候，必须要考虑它们之间的相互影响和相互联系。
参考文献：
[1]杨绍洲，陈龙华，张树军.医用电子直线加速器[M].人民军医出版社，2004
[2]沈国平.模拟定位机的等中心统调[J].医疗装备，2002，3，24-25
[3]胡杰，陶建民，孙光荣.医用直线加速器等中心的质量控制和质量保证[J].中国医疗器械杂志，2007，31（3），13-16
[4]杨绍洲，王胜军.VARIAN加速器机械等中心的验证和调整方法[J].中国医疗设备，2008，23，45-46