医用电子束水吸收剂量测量及其不确定度讨论北大核心CSCD

目前医用电子束水吸收剂量测量不确定度超过3%,很难满足临床治疗和医用电子加速器辐射源检定规程的要求。中国计量科学研究院采用水量热法开展了电子束辐射剂量学的研究,实现了电子束水吸收剂量绝对测量相对标准不确定度为0.35%,同时也开展了医用电子束的同质溯源工作,总结了电子束水吸收剂量测量的5个方案,相对标准不确定度包含最高的3.7%和最低的1.4%。为方便临床电子束水吸收剂量测量,给出了电离室剂量计选取、送检和使用不同校准系数的注意事项。     

水吸收剂量计性能测试

针对我国用于肿瘤治疗水中吸收剂量测量的剂量计不能直接溯源到水吸收剂量,无法与国际水吸收剂量测量方法接轨的问题,该文研制60Coγ射线水中吸收剂量绝对测量装置。为配合国内肿瘤治疗的水吸收剂量测量,对现有剂量计升级,使其更便于水吸收剂量测量,并对升级9606B剂量计的重复性、非线性和电离室的能量响应进行测试。结果表明:该剂量计的重复性、非线性、电离室能量响应均好于JJG 912——2010《治疗水平电离室剂量计》和IEC 60731——2011《用于放射治疗的电离室剂量计》中对相应参数的要求。     

中能X射线水吸收剂量量值复现方法研究北大核心CSCD

中能X射线应用于癌症的辐射诊断和深、浅层肿瘤的治疗,而X射线沉积在人体内的辐射剂量用水吸收剂量表征。现有的中能X射线水吸收剂量的测量方法有量热法、电离法和化学剂量法,水量热法是通过测量某种辐射射束在水中的能量沉积引起的温升来确定其水吸收剂量。为了测量中能X射线水吸收剂量,建立了100~220kV下的5个治疗水平X射线辐射质,用空腔圆柱型水量热计直接测量了各辐射质下的水吸收剂量。初步实现了中能X射线水吸收剂量的量值复现,为建立中能X射线水吸收剂量基准或标准装置提供了基础。     

硫酸亚铁剂量计吸收剂量基准改造后的剂量学性能研究

本文论述了技术改造后硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量水吸收剂量的工作原理及特点,分析了其不确定度。精确测定了Cary-4G紫外可见分光光度计的Fe3+离子摩尔消光系数,完善了玻璃安瓿剂量计的制备方法和工艺,提高了硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量Co60γ射线的水吸收剂量的剂量学性能。结果表明:技术改造后的基准测量系统在40~400Gy范围内,测量重复性好于±0.5%,测量扩展不确定度为1.9%(k=2),达到了原硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量Co60γ射线的水吸收剂量高剂量学的剂量性能标准。该基准在1998年参加了B IPM组织的国际比对,在5 kGy、15kGy和35kGy三个剂量水平的测量值与参加比对的6个国家的整体平均值的一致性均在0.5%以内。     

硫酸亚铁剂量计吸收剂量基准改造后的剂量学性能研究

本文论述了技术改造后硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量水吸收剂量的工作原理及特点,分析了其不确定度.精确测定了Cary-4G紫外可见分光光度计的Fe3 离子摩尔消光系数,完善了玻璃安瓿剂量计的制备方法和工艺,提高了硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量Co60γ射线的水吸收剂量的剂量学性能.结果表明:技术改造后的基准测量系统在40～400Gy范围内,测量重复性好于±0.5%,测量扩展不确定度为1.9%(k=2), 达到了原硫酸亚铁吸收剂量基准测量系统测量Co60γ射线的水吸收剂量高剂量学的剂量性能标准.该基准在1998年参加了BIPM组织的国际比对,在5 kGy、15kGy和35kGy三个剂量水平的测量值与参加比对的6个国家的整体平均值的一致性均在0.5%以内.     

水温与室温差对医用电子直线加速器输出剂量刻度的影响

该文目的是研究小水箱水和周围环境未达到温度平衡,其温差在3℃～10℃时,水温气压修正吸收剂量刻度加速器输出剂量是否准确。方法是水温调整至室温,校准输出剂量并刻度固体水测量点处的吸收剂量为1.0 cGy/MU,测量输出剂量稳定性;调整水温与室温差10℃左右,半小时测量水温、室温、气压、静电计读数并计算出根据水温气压修正的吸收剂量;对计数资料组间行均值t检验、非参数配对样本wilcoxon符号秩检验及Spearman法双变量相关性分析。结果是水温与室温差为零、非零、平衡下水温气压修正的吸收剂量和固体水测量点处吸收剂量基本一致[（99.92±0.01）cGy、（99.90±0.08）cGy(t=-1.596,p=0.127),(99.84±0.02)c Gy、（100.04±0.09）cGy];水温与室温差和水温气压修正的吸收剂量双变量相关性分析呈无相关性（r=-0.177,p=0.455）。结论为现场使用房间自来水作为刻度用水,水温与室温相差3℃～10℃时,温差不影响水温气压修正的吸收剂量刻度加速器输出剂量的准确性。     

外照射治疗辐射源检定装置吸收剂量测量结果的不确定度评定

<正>一、概述外照射治疗辐射源广泛用于对各类肿瘤患者的治疗,其原理为利用加速器、放射性核素或X射线机产生的电子射线、γ射线或X射线杀死肿瘤细胞。作为重要的计量参数,水吸收剂量测量结果的准确与否直接关系着放疗效果的好坏,依据JJG589-2008《医用电子加速器辐射源检定规程》等检定规程和JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》开展外照射治疗辐射源检定装置吸收剂量测量结果的不确定度评定。以医用电子加速器治疗辐射源X射线水吸收剂量为被测量,主标准器为治疗水平电离室剂量计和水     

医用电子束吸收剂量测量中的平行板电离室校准

基于平板电离室的结构和物理特性,比圆柱形电离室更适用于电子束的水中吸收剂量测量,特别是在能量相对较低的电子束测量中更具优越性.介绍了基于两种量传体系的平板电离室溯源方式,提出了在现场如何利用已知校准因子的参考电离室得到平板电离室的校准因子的方法.在国内尚未建立水吸收剂量量传体系时,借助该方法可获得平板电离室水吸收剂量校准因子,据此按照TRS-398报告开展高能电子束水中吸收剂量测量,进一步减小测量结果的不确定度.     

医用加速器水吸收剂量测量研究及国际比对

介绍了量热法测量水吸收剂量的方法,着重论述了石墨量热计和水量热计的绝对测量过程和核心装置,讨论了主要发达国家的量热计装置和当前的不确定度水平。给出了各国计量实验室的医用加速器辐射质参数,申报国际计量局校准测量能力情况,以及加速器水吸收剂量国际比对进展和最新结果。     

北京地区医用加速器高能光子水吸收剂量398、277报告的量值验证

针对我国放疗水吸收剂量测量方法即将更新的现状,先后在北京多家医院放疗科的医用加速器下进行了200多次高能光子水吸收剂量量值验证实验。按照IAEA 277报告和IAEA 398报告的测量方法,测量高能光子最大剂量点处的水吸收剂量值并进行比较。统计2种方法测量结果的偏差,在NE2571电离室的实验结果中,398报告的测量结果比277报告的测量结果大0.23%;在PTW30013电离室的实验结果中,398报告的测量结果比277报告的测量结果测量结果大0.85%。实验表明,2种方法的测量结果在不确定度范围内一致,实验为398报告量值体系在我国的推行建立了实验基础。对结果的偏差做了分析,深入研究了相关因子的计算过程,从几个修正因子的角度探讨了偏差产生的原因。     

IAEA TRS-398临床剂量学应用

为降低临床放射治疗剂量测量的不确定度,讨论并对比了直接测量处方剂量:水吸收剂量的方法TRS-398报告应用于临床的优势。通过介绍在不同种类射线下直接测量水吸收剂量的条件与方法,汇总目前基于TRS-398报告测量方法的部分实验数据,结果表明:TRS-398报告方法测量剂量与277报告方法测量剂量在允许测量不确定度以内一致,表明398报告方法测量结果可靠,且满足临床剂量输出不确定度5%(k=1)以内的要求。这一结果为更新临床放射治疗剂量输出测量的方法提供理论依据。     

水量热法加速器光子水吸收剂量绝对测量与国际比对

为实现加速器光子水吸收剂量绝对测量,研制了水量热计系统,在此基础上取得国际互认并建立加速器光子水吸收剂量基准,进一步提高了我国放疗剂量量值传递能力。通过水浴与半导体制冷系统二级控温,将量热计水模体的温度漂移控制在0.5μ℃/s。利用惠斯通交流电桥测量辐射所致的热敏探针阻值变化,逐次校准热敏探针和交流电桥,实现了医用加速器光子水吸收剂量的绝对测量,合成标准不确定度为0.30%。参加了国际计量局加速器光子水吸收剂量关键比对,复现的6MV和10MV光子水吸收剂量值与比对参考值之比分别为0.9917和0.9949,在不确定度允许的范围内一致。     

医用加速器光子水吸收剂量国际比对及进展

医用加速器光子水吸收剂量国际比对采用星式比对方式,主导实验室为国际计量局,其石墨量热计复现的水吸收剂量为比对参考值.各国计量实验室依据各自医用加速器辐射质参数,进行2～3个辐射质的水吸收剂量绝对测量,现已完成7个国家的比对工作,比对数据公布在关键比对数据库中.     

医用高能光子水吸收剂量测量规范TRS-277与TRS-398比较

随着吸收剂量测量及其量值溯源理论和技术的发展,国际原子能机构先后发布了TRS-277、TRS-398号报告,规范了高能光子水中吸收剂量的测量,以满足临床应用时不确定5.0%(k=2)的要求.文中依据两个报告,从量值溯源方式、测量方法、参数引用、修正因子的来源及其确定等方面,比较了两个报告在高能光子水中吸收剂量测量中的使用差异;同时指出了应用TRS-398号报告能进一步减少测量结果的不确定度,对开展精确放射治疗具有指导意义.     

医用加速器高能光子束水吸收剂量测量及不确定度分析

针对电离室的⁶⁰Co水吸收剂量校准因子使用中存在的问题,对NIM在⁶⁰Co辐射场下校准电离室的水吸收剂量进行了研究。针对校准电离室和校准医用加速器时所考虑修正项的差异,对各修正项进行分析。通过不确定度分析得出⁶⁰Co辐射场下校准电离室的不确定度为0.71%,传递到加速器高能光子束下水吸收剂量的不确定度为1.30%。最后,给出医用加速器高能光子束水吸收剂量校准时的建议和注意事项。     

医用加速器光子水吸收剂量量值体系的研究与应用

研制石墨空腔电离室,搭建电离电流测量系统,复现Co-60γ射线水吸收剂量(u=0.37%),参加国际比对取得等效互认,建立了国家基准;研制开放式量热芯,搭建惠斯登交流电桥,通过H_2/N_2饱和水体系和热损定量评估,复现加速器光子水吸收剂量(u=0.35%@10MV),并参加国际比对取得等效互认。建立了我国医用加速器光子水吸收剂量量值体系,并实现了临床放疗剂量的量值溯源。     

基于IAEA TRS398报告的加速器水吸收剂量测量方法

研究用IAEA TRS398的方法测量高能X射线和高能电子的水吸收剂量的测量方法和计算过程。按照398报告的对位和测量方法获得测量值,根据辐射质和电离室型号计算得到的k_(Q,Q0),测得各辐射质的PDD曲线,求出最大剂量点处的水吸收剂量,并与277报告的计算结果进行比较。在6MV、10MV高能X射线、18MeV高能电子下,按照398报告和277报告的方法测得最大剂量点处剂量分别为2. 251、2. 676、2. 243(Gy)和2. 251、2. 669、2. 254(Gy),相对偏差为0. 00%、0. 26%、-0. 49%。两种方法测量结果在不确定度范围内一致,且398方法更易于操作和计算。     

用于放疗量传的照射量、空气比释动能和水吸收剂量量值体系比较

用照射量和空气比释动能校准的电离室进行剂量测量时,依据IAEA TRS 277报告,需要经历四级量值转换过程,不确定度也较大,但目前仍是国内使用的量值体系.我国正在建立60Co γ射线以及高能光子下的水吸收剂量基准装置并进行国际比对,之后将拥有水吸收剂量的量值复现的能力.在60Co γ射线参考辐射场和加速器高能X射线辐射场下,使用NE2571和NE2570/1A、PTW TW30013和PTW UNIDOS两套电离室剂量仪,分别按照277和398报告的要求计算并比较2种方法计算出的水吸收剂量值,从而验证了277报告和398报告的一致性.     

1MeV电子加速器辐照剂量的测量

目前吸收剂量的测量方法有多种,对低能电子束吸收剂量进行测量时,由于受到电子束穿透深度、热效应、动态加工等因素的影响,可用方法很少,通常用显色薄膜剂量片进行测量.本文采用FWT-60-00薄膜显色剂量片测量1MeV低能电子束进行辐照加工时的吸收剂量,研究了吸收剂量与束流强度、辐照时间、束下装置运行速度的关系,测量了材料中吸收剂量的深度分布,并对加速器能量进行了校正.结果表明:在相同的辐照时间和电子能量下,吸收剂量随束流的增加线性增长;速度较高时,吸收剂量与小车速度也呈现出良好的线性关系.     

聚乙烯对γ吸收剂量测量的影响研究

研究了聚乙烯材料对于重铬酸银化学剂量计测量γ吸收剂量的影响.通过将平均分子质量在20万~30万u区间的聚乙烯放置于重铬酸银化学剂量计中制备为样品剂量计,分析其对于γ吸收剂量测量的影响.实验结果表明,样品剂量计与标准剂量计的比对偏差小于1.9%,样品剂量计测量数据平行偏差小于1%,且样品剂量计测量数据与辐照时间线性相关系数达0.999 7.说明聚乙烯材料在1 004~44 00Gy剂量范围内对重铬酸银化学剂量计测量结果影响很小,可以用聚乙烯材料替代玻璃安瓿制作剂量计测量标准玻璃剂量计无法测量的辐照部位,以保证产品、试件γ辐照吸收剂量的精确测量.