辐射剂量学概论_三_

中国辐射卫生2005年9月第14卷第3期 ChinJRadiolHealth,Sep.2005,Vol14,No3

到0.3%~0.4%,九个国家标准的比对在±0.5%内符合。测量137Cs及60Coγ射线的石墨空腔电离室的基准方法的准确度

60达±0.7%,Co的照射量国际比对在±1%内一致。以硫酸亚

准确度应在2%~2.5%以内。

放疗中影响剂量准确的环节很多,主要有:①病人解剖学

)治疗计划设计,④方面,②靶区范围的确定,③基本剂量数据。

铁化学剂量计为标准,用量热计校准,测水中吸收剂量的不确定度为1.5%。几个国家用石墨量热法测量放疗剂量水平的吸收剂量比对,在0.5%内一致,美国量热计基准的不确定度为

0.6%。我国中能X射线照射量基准的不确定度为0.4%,石墨

笔者仅从辐射场到模体内剂量学的要求为例,了解当代放疗剂量学状态。在中能X射线治疗时代(20世纪50年代),就建立了由辐射场参数(当时多为空气中测量数值)换算为体内吸收剂量的方法(如百分深度量表)。其后随着放疗设备的改进,由X射线机发展到60Co放疗机以至今日大量使用的加速器,这时提出了用模体测定水中吸收剂量方法,并由ICRU等机构推荐了适用的有关参数(如CCE、F等,见ICRU-23.24)。λ、到20世纪80年代前后由于放疗剂量学的进展,出现了修订有关规范的动向(德国1980DIN6800,6809;北欧NACP1.980年规范———ActaRadiol.Oncd19,55,1980及20,6,1981;NCRP报告

69,1981:HPA———Phys.Med.Bicl28,1097,1983;美国AAPM-Med.Phys.10,741,1983;以及IAEATRSNo.277,1987等)。上述

空腔电离室基准为1.5%。硫酸亚铁剂量计测窄束γ射线的吸收剂量为3%。以上所述主要都是指中能、放疗剂量水平的基、标准。低于几+keV和高于2MeV光子的基、标准测量,前者尚有低能自由空气电离室测照射量,后者只有吸收剂量的测量方法(高能条件下难于按定义复现出准确的照射量)。剂量水平不同也使基、标准测量的不确定度发生明显的差别,例如目前尚无环境水平的基、标准测量装置,而防护水平多以大体积电离室做为标准仪器,但比放疗水平的不确定度要大得多。

剂量学中需要基、标准测量的尚有β射线和中子剂量β,剂量已建有外推电离室方法,不确定度约在5%~10%。中子剂量(主要为快中子剂量)多以双电离室(或双探测器)方法,国际上已做过多次比对,但目前尚未达到可做为基、标准的水平。除中子剂量外,在中子注量率、中子发射率(中子源强度)已有标准建立,度为3%,用伴随粒子法测量H(d,n)2.中子发射率,不确定度为β,如4π~γ符合法的准确度已接近千分之一。目前能提供的标准放射性物质也是衡量放射性活度计量水平的依据,上世纪80年代已有十几个国家能提供上百种放射性标准溶液,其中22Na、

60

198

2

3

各权威机构在20世纪80年代中发布的有关规程,都对过去的规程有所改进,但途径、程序、,在60Co条(,但在高能条件有的相差可达

2,IAEA)与过去ICRU相比

已对此进行了多年的考虑,看来目前。因而新的ICRU报告尚未提出。

IAEA和WHO(世界卫生组织)为了提高放疗剂量的准确程

度,还组织了到目前有51个国家71个实验室参加的“次级标准实验室”网,并不断组织比对。

3.5 其他电离辐射有关领域中的剂量学 如前述,当前较为

活跃的当属辐射防护剂量学,在此领域内,除关注有关量和单位的研究外,在各种监测中有很大的发展,仅ICRP的近期活动中就含有几项大的工作,如新参考人,与ICRU再组联合工作组,为外照射防护提供有关参数,修订有关外照射防护量之间的参数(ICRP51号出版物的修定),内照射限值的修定(ICRP30号出版物的修定),并成立了新工作组以研究推导矿井中工作人员受氡照射,潜在的医疗照射等专题。在辐射防护剂量学领域还十分关心各种自然环境本底值,人类活动增高了的天然本底的调查和提供了大量的数据,核工业,核电站、医疗等领域对职业人员和广大公众的照射等等。

在各有关领域中(特别是辐射防护领域)测量仪器和方法发展较快,随着微电子学和微型探测器件技术的发展,一代代新的小巧、耐用、灵敏、多功能化,获取复杂信息的仪器仪表得到应用,使得除照射量、吸收剂量、剂量当量等之外的辐射能谱、传能线密度及品质因子等参数可直接测定出来。如有人建议利用辐射在MOS动态随机存储器部分产生的假计数测定荷电粒子,由于这种探测器的几何尺寸接近生物细胞的大小(直径仅为几μm,厚约1μm),这样就有可能开展固体微剂量学工作。研究结果表明,这种探测器的灵敏度随其尺寸的减小而增大,因此用MOS元件进行个人剂量测定是可能的。由于各个专业的特点不一,无从统一概述,笔者就不再举例介绍了。

Co、Au三种标准溶液的准确度已达±0.5%。常用的核素约

β(PC)~γ符有200种,还有一半多尚无标准溶液。当前以4π

合法能测的放射性核素种类最多,准确度水平为±(0.1~

2)%。

放射性的衰变是永不停顿的,因此没有经久恒定的标准源,辐射装置如X射线设备与加速器等的寿命都是有限的且稳定度和复现性受多种条件影响,因此也难于建立可保持恒定的标准辐射场。根据上列原因,电离辐射剂(计)量的基、标准是计量科学中难度较大,不确定度也较高的,因此各国间频繁地进行有关计量的国际比对,以图维持和改进提高准确程度。

3.4 放疗剂量学 据国内外统计,60%~75%的恶性肿瘤病

人要接受放疗,放疗目的有二,一是使病人得到长期根治,其二是如达不到第一个目的,则应达到姑息治疗效果。欲达上述两个目的,对放疗的剂量准确度必须保证。已有证据表明,在靶区体积内剂量相差7%~10%,就可以明显改变肿瘤的局部控制率,而且在这样的剂量变化范围,若影响到敏感器官,则可改变放疗产生的合并症的发生率及严重程度。有些病人,若施与剂量不当,肿瘤虽有些控制,但正常的重要组织受损严重,不得不停止治疗或发生了严重的并发症。因此,近年在放疗剂量中,一般对靶区的剂量误差应不超过5%,为此,模体中剂量的

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