参数化流程实际生成哪些部件
Collimator Creator（CC）是一套开源参数化流程，把孔径尺寸和夹具偏移转换为可打印的 STL 模型。每个设计生成四个功能实体：准直器模具、准直器外壳、Cerrobend 支架和束流降能器。这些网格是水密的，即闭合曲面，适合切片或几何导入，因此可直接用于熔融沉积建模或导入蒙特卡罗几何。
物理堆叠沿束流路径排列。一个 10 毫米 PLA 束流降能器位于孔径上游，决定入射到挡块上的电子平均能量和散射。Cerrobend 准直器在本工作中沿束流方向厚 15 毫米，由一次性 PETG 模具铸造而成；模具只是铸造夹具，而合金决定样本处的投影照射野大小和半影。一层薄 PLA 准直器外壳把降能器和 Cerrobend 准直器定位到定制电子限束器上，另有一个独立 PLA 支架支撑脱模后的合金。
界面把数值输入直接映射到剂量学自由度：矩形孔径的宽和长、圆形孔径的单一半径，或包括带外扩的轮廓衍生形状在内的自定义轮廓。孔径中心默认与中心轴对齐，用户也可输入以毫米为单位的横向和纵向偏移。只有两个矩形肺部照射野接受了剂量学评估，因此圆形和轮廓功能属于软件能力，而非已验证的几何形状。
一个偏移参数定义两个肺部照射野
研究制作并表征了两种设计。双侧肺部准直器为 4.0 x 1.5 cm2，居中于中心轴。单侧肺部准直器为 1.5 x 1.5 cm2，带 7.5 毫米夹具偏移。两者都使用 15 毫米厚的 Cerrobend 准直器和 10 毫米 PLA 降能器。
偏移的意义在于，准直器外壳使样本夹具相对中心轴位移，因此单一挡块几何形状即可服务于双侧（居中）和单侧肺部照射，只需控制横向位移。这就是此处“参数化”的具体含义：孔径形状和样本位置都是数值输入，而非手工切割调整。
制作遵循一条明确链条。STL 网格在 BambuSlicer 1.9.7 中切片，并在 Bambu Lab X1 Carbon FDM 打印机上打印。模具用 PETG 打印，因为其 79-85 摄氏度的玻璃化转变范围高于 Cerrobend 的 70-75 摄氏度熔化范围。支架、外壳和降能器不接触熔融合金，用标准 PLA 打印。Cerrobend 在 75 摄氏度熔化，以缓慢连续流浇注以减少夹气，在静止空气中冷却至少 30 分钟，然后用橡胶锤敲击孔径壁脱模。
铸造精度与均匀性检查
使用千伏级平面图像评估孔径几何形状和铸造均匀性。图像由 TrueBeam 机载 kV 成像系统在 50 kVp 和 1.6 mAs（40 mA，40 ms）下采集，长度和宽度在投影到等中心平面的图像上测量，使用源轴距与源像距之比。
CAD 尺寸与制作出的 Cerrobend 准直器之间的比较显示，两种几何形状的偏差均小于 0.2 毫米。对单侧准直器，在排除孔径及其周围 1 毫米边缘后，中央 90% 感兴趣区的均匀性为 99.1%，没有像素偏离平均开放孔径信号超过 5%。选择 1.5 x 1.5 cm2 准直器做这项缺陷检查，是因为它覆盖的 Cerrobend 面积最大，从而最大化评估潜在缺陷的面积。
这些是几何和铸造质量指标，不是剂量指标。它们证明打印模具和浇注合金复现了预期孔径，且采样区域内未出现可观察的 Cerrobend 缺陷。它们本身并不能确定样本处的剂量分布。
两种剂量率下的 FWHM 与半影
辐射变色胶片紧贴准直器下游面放置，记录空气中注量图，稳定 24 小时，在 150 dpi（0.169 毫米像素间距）下扫描，关闭所有颜色校正。红通道光密度用预先建立的校准曲线转换为剂量，并沿主 X 和 Y 轴提取一维剖面。计算 FWHM，并在每个照射野边缘计算 80%-20% 半影，左右值取平均后报告。
双侧肺部准直器（4.0 x 1.5 cm2）在常规剂量率下，测得 FWHM 为 x 轴 4.10 厘米、y 轴 1.54 厘米；UHDR 下分别为 4.09 厘米和 1.53 厘米。常规剂量率下平均 80%-20% 半影为 x 轴 0.89 毫米、y 轴 1.03 毫米；UHDR 下为 0.73 毫米和 0.90 毫米。单侧肺部准直器（1.5 x 1.5 cm2）在常规剂量率下，FWHM 为 x 轴 1.52 厘米、y 轴 1.53 厘米；UHDR 下为 1.52 厘米和 1.53 厘米。常规剂量率下半影为 x 轴 1.03 毫米、y 轴 1.05 毫米；UHDR 下为 0.90 毫米和 0.92 毫米。
所有 FWHM 值均在设计宽度的 3% 以内，两种准直器和两种投照模式下的半影范围为 0.73 至 1.05 毫米。论文明确指出，这些测量比较的是常规和 UHDR 投照下的照射野宽度，并未检验剂量率效应。FWHM 和半影回答不同问题：FWHM 描述在中心轴剂量一半处的照射野宽度，半影描述剂量在边缘下降的陡峭程度。一个照射野可以匹配其标称宽度，同时边缘下降更宽或更窄。
常规剂量率下的离轴泄漏
离轴泄漏仅用离子室（PTW 30010）在常规剂量率下测量。装置在上下游各放 1 厘米固体水，均模拟小鼠组织，模体与准直器之间留 2 厘米空气间隙，每个位置测量三次。扣除静电计本底电荷，并应用读数阈值以排除残余本底信号。离轴百分比泄漏剂量相对中心轴剂量计算，不确定度取三个配对比值的标准差。
对双侧肺部准直器，距中心轴 4 厘米（即距准直器边缘 2 厘米）处沿横向的相对泄漏为 1.6226 +/- 0.0002%。对单侧肺部准直器，距中心轴 3.5 厘米（同样距准直器边缘 2 厘米）处的相对泄漏为 1.3102 +/- 0.0002%。两者均低于 2%。
由于泄漏表示为同一离子室、静电计、模体和束流配置下两次读数的比值，离子室校准系数及其影响量相互抵消，不计入报告的不确定度。这就是所述不确定度如此之小的原因：它们反映的是比值的重复性，而非完整校准链。UHDR 投照下未测量泄漏。
验证未覆盖哪些内容
验证仅限于两个矩形照射野，用胶片在准直器下游面测量。它未确定输出因子、表面剂量扰动或样本位置的剂量。圆形和自定义孔径未做剂量学验证，制作时间、用户间差异和制造可重复性也未与手工流程比较。
论文也未检验剂量率效应，未评估生物学 FLASH 效应。平台级束流表征和 UHDR 剂量学此前已有报告，本研究未重新评估。蒙特卡罗集成被描述为未来方向，而非已验证组件：CC 导出标准 STL 文件，可导入蒙特卡罗辐射输运模拟，但本研究未进行任何模拟、模拟与测量比较或逆向设计。
该工具目前生成均匀厚度的静态孔径。变厚度准直器或 3D 打印补偿器需要单独的剂量学验证。从勾画靶区自动生成也未测试；用户需手动指定尺寸或上传轮廓。
为何数字设计输入比打印速度更重要
论文把手绘 Cerrobend 挡块作为对照背景，因为铸造和切割容易产生人为误差。它引用了一项比较：手工制作的 Cerrobend 插件与计划照射野轮廓偏差 1-3 毫米，而 3D 打印替代品对齐误差在 0.4 毫米以内。本研究未直接比较制作时间、用户间差异或制造可重复性，因此其自身的可重复性主张依赖另一性质：CC 以程序方式定义准直器几何形状，因此可由相同输入生成并共享完全相同的 STL 模型。
这一区别影响结果的解读方式。测得的亚 0.2 毫米偏差表明，该流程对两种几何形状复现了自身指定设计。它并不表明该流程比手工制作更快，也不表明不同用户会产生相同结果，因为这些比较未进行。可重复性论证针对的是设计文件的确定性，而非完整制作和剂量学流程端到端可重复。
论文还指出，许多具备 UHDR 能力的直线加速器束线缺乏专用照射野成形附件，因此研究者依赖定制 Cerrobend 挡块。数字 STL 可电子分发，使不同机构的研究者打印相同附件，这是经过验证的设计库支持多机构使用相同束流几何形状的机制。本研究未评估跨机构设计转移。
重点在几何形状而非生物学
本文最具决策相关性的结果是两个数字的组合：铸造孔径与设计偏差在 0.2 毫米以内，以及 4.0 x 1.5 cm2 和 1.5 x 1.5 cm2 两种照射野在常规和 UHDR 投照下 FWHM 均在标称照射野尺寸的 3% 以内。两者共同说明，对这两个矩形电子照射野，参数化路线在准直器下游面实现了预期几何形状。
边界同样具体。半影范围为 0.73 至 1.05 毫米，距准直器边缘 2 厘米处的泄漏仅在常规剂量率下低于 2%。这里没有任何内容确定样本处剂量、输出因子或表面剂量扰动，也未检验剂量率或 FLASH 效应。读者若在决定是否采用该流程，应把它视为对所测试尺寸和偏移的矩形直线加速器电子照射野已验证，而样本级剂量学仍待完成。
论文自身的下一步也指向同一方向：样本级剂量学、更多孔径几何形状和蒙特卡罗集成。在这些完成之前，CC 的价值在于标准化数字设计输入，而非已被证明能标准化实际投照剂量。
本文引用的文献
A software tool for parametric collimator creation for linac-based preclinical irradiation studies
Collimator Creator 把孔径尺寸和夹具偏移转换为可打印 STL 部件；铸造 Cerrobend 孔径与设计偏差小于 0.2 毫米，常规和 UHDR 投照下 FWHM 均在标称照射野尺寸的 3% 以内，两个测试矩形肺部照射野在常规剂量率下距准直器边缘 2 厘米处的横向泄漏低于 2%。