192Ir后裝治療機輻射防護及性能檢測的評價

林 珠 陳秀如 張武哲

192Ir后裝治療機輻射防護及性能檢測的評價

林 珠①陳秀如①張武哲①

目的：檢測評價192Ir后裝治療機的輻射防護及性能。方法：依據(jù)國家標準，對后裝治療機的輻射防護及其各項性能進行檢測。使用FLUKE電離室巡測儀451P對192Ir后裝治療機貯源器泄漏輻射的周圍劑量當量率和治療室周圍環(huán)境中散射輻射的周圍劑量當量率進行測量；使用HDR1000 Plus井形電離室對192Ir放射源活度進行校準。結(jié)果：192Ir后裝治療機貯源器及周圍環(huán)境的輻射劑量遠遠低于國家標準，192Ir放射源活度的偏差為-2.07%，符合國家標準規(guī)定的偏差≤±5%。結(jié)論：開展后裝治療應(yīng)定期對其輻射環(huán)境的劑量及各項性能進行監(jiān)測。

后裝放射治療；輻射防護；性能檢測

[First-author’s address] Department of Radiation Oncology, Cancer Hospital of Shantou University Medical College, Guangdong, Shantou 515031, China.

近距離放射治療是一種使用密封放射源在近距離內(nèi)釋放放射線，通過組織間插植、腔內(nèi)或表面敷貼照射來治療腫瘤的方法，可使局部腫瘤接受較高的照射劑量，而周圍正常組織的劑量則迅速衰減。后裝治療機放射治療是近距離治療的一種，使用192Ir作為放射源，質(zhì)量保證質(zhì)量控制非常重要，尤其在放射防護及安全性能檢測等方面[1]。本研究依據(jù)國家有關(guān)標準，對后裝治療機的輻射防護及其各項性能進行檢測，并評價192Ir后裝治療機的輻射防護及性能。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

采用科霖眾KL-HDR-C近距離后裝治療機，內(nèi)裝192Ir放射源，用于檢測輻射環(huán)境場所劑量的FLUKE電離室巡測儀451P；工作人員佩戴的個人劑量報警儀GJ-IIIAXY；用于對192Ir放射源的活度進行校準的HDR1000 Plus井形電離室和SuperMax靜電計。

1.2 檢測方法

測量后裝治療機的治療室及其周圍環(huán)境中輻射水平，測量在更換192Ir放射源后，使用FLUKE電離室巡測儀451P對距離貯源器表面5 cm處的任何位置及距離貯源器表面100 cm處任意點的泄漏輻射周圍劑量當量率，分別在后裝治療機的前、后、左、右及上方5個位置進行測量。在距離貯源器表面5 cm處測量時，應(yīng)在≤10 cm2的范圍內(nèi)選取泄漏輻射周圍劑量當量率的平均值。在距離貯源器表面100 cm處測量時，應(yīng)在≤100 cm2的范圍內(nèi)，選取泄漏輻射周圍劑量當量率的平均值。后裝機工作狀態(tài)下，使用電離室巡測儀測量后裝治療室外環(huán)境散射輻射周圍劑量當量率，監(jiān)測點包括防護門口、控制室門口、主墻、控制臺、電纜孔位、候診室以及過道。工作人員佩戴個人劑量報警儀GJ-IIIAXY，報警的閾值設(shè)置每日按2.5 μSv/h，工作10 h，即每年最大≤6.25 mSv，一年按2500 h計算。標準要求個人劑量限值≤20 mSv/年。

192Ir放射源活度的校準。使用形狀為“凹形”的HDR1000 Plus井形電離室進行測量，測量前將HDR1000 Plus井形電離室置于治療室內(nèi)30 min，使其與環(huán)境中的氣壓、溫度到達平衡。然后與Supermax靜電計連接，通電并預(yù)熱10 min。用長1 m的軟管把后裝機與井型電離室適配器連接起來，治療時源通過軟管傳輸?shù)骄碗婋x室中。井形電離室的響應(yīng)與源在適配器中的位置有關(guān)，距離電離室底部50 mm處為源的最佳駐留位置(如圖1所示)。

圖1 電離室距離百分響應(yīng)圖

通過測量電流強度，使用其校準系數(shù)，直接換算到放射源活度，其計算如公式1：

式中Mraw為靜電計電流讀數(shù)；Ctp為溫度、氣壓校準因子；Ce為靜電計刻度系數(shù)；Aion為電離電荷符合率；Nsk為空氣比釋動能刻度因子；F為192Ir空氣比釋動能率常數(shù)。

最后將測量得到的源的活度與廠家給的源的活度進行計算比較。Ctp公式為(公式2)：

式中T為現(xiàn)場測量時的溫度，P為現(xiàn)場測量時的氣壓。

檢測后裝治療機控制臺的源位指示、聲光報警、劑量監(jiān)測、監(jiān)視器、對講機和計時器運行功能；檢驗后裝治療機控制計時器的誤差，測定放射源從貯源器至施源器內(nèi)預(yù)定位置的傳輸時間；檢驗放射源在傳輸系統(tǒng)及施源器內(nèi)的運動狀態(tài)與返回貯源器的功能。

2 結(jié)果

后裝治療機貯源器泄漏輻射的周圍劑量當量率測量及治療室周圍環(huán)境中散射輻射的周圍劑量當量率測量結(jié)果顯示，測量得到的結(jié)果均滿足國家標準，即距離貯源器表面5 cm處的任何位置，泄漏輻射的周圍劑量當量率≤100 μGy/h，距離貯源器表面100 cm處的球面上，任何一點的泄漏輻射的周圍劑量當量率≤10 μGy/h[2]。使用井形電離室測量得到的192Ir放射源活度為3.0×1011Bq，廠家給出表稱的活度為3.07×1011Bq，誤差為-2.07%，符合國家標準。其他各項防護安全檢測正常運行，均符合國家標準，具體測量結(jié)果見表1、表2。

表1 后裝治療機貯源器泄漏的周圍劑量當量率

表2 工作狀態(tài)下后裝治療室外環(huán)境散射輻射的周圍劑量當量率

3 討論

近距離后裝治療是放射治療形式的一種，被廣泛應(yīng)用于宮頸癌、前列腺癌、鼻咽癌、乳腺癌及皮膚癌等的治療，通常與外照射相結(jié)合[3-5]。新裝的192Ir放射源活度為3.7×1011Bq，平均能量為0.38 MeV，不繡鋼包殼密封，表面污染及泄漏率＜0.2 kBq，半衰期只有73.8 d，每半年得更換一次源；更換源后必須使用高靈敏度、能量響應(yīng)好的巡測儀對后裝機貯源器泄漏和治療室周圍環(huán)境中散射的γ輻射劑量進行測量，以保證工作人員受到的職業(yè)輻射劑量和公眾受到的輻射劑量水平在國家規(guī)定的安全范圍內(nèi)，測量結(jié)果表1和表2顯示，雖然在后裝機上方5 cm處的輻射劑量率達到23 μSv/h，但在工作人員最常在的后裝機前表面5 cm處的輻射劑量率只有1.4 μSv/h，在后裝機表面100 cm處的輻射劑量率最大也只有3 μSv/h，前方為0.5 μSv/h，遠遠低于國家標準的100 μSv/h和10 μSv/ h。同時也要求工作人員佩戴個人劑量報警儀，多方面的保證確認工作人員和公眾處于安全的輻射環(huán)境。

192Ir源能譜復(fù)雜，不同廠商生產(chǎn)的192Ir源的封裝有差異，由于放射源活度強度是制定治療計劃的依據(jù)，故放射源活度的校準是近距離放射治療劑量學(xué)質(zhì)量控制的關(guān)鍵，開展192Ir源活度的校準，改善治療劑量準確度非常必要[6-9]。目前，一些醫(yī)院使用指形電離室對放射源活度進行校準，使用指形電離室校準測量方法繁瑣計算復(fù)雜，易受測量支架加工精度、室內(nèi)空間散射等因素影響，因而相當部分醫(yī)院僅根據(jù)廠商提供的源標稱活度(誤差在10%)為患者制定放射治療計劃，這將給患者帶來潛在的危害，存在醫(yī)療事故隱患[10]。

井形電離室由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點，且有效測量體積＞200 cm3，不存在輻射場梯度變化效應(yīng)，信噪比高，所以使用井形電離室測量放射源活度相對于指形電離室測量方法方便、快速、且準確[11-13]。本研究的測量結(jié)果為-2.07%，符合WS262-2006“后裝γ源治療的患者防護與質(zhì)量控制檢測規(guī)范”中所規(guī)定的≤±5%的要求，同時也符合IAEA報告書建議的偏差≤±3%的要求[14-15]。

4 結(jié)語

輻射防護的目的是防止有害的確定性效應(yīng)和限制隨機性效應(yīng)的發(fā)生率，將一切照射保持在可合理達到的盡可能低的水平[16]。因此，應(yīng)當根據(jù)國家相關(guān)標準制定相應(yīng)的檢測項目，定期對后裝機及其周圍環(huán)境的輻射水平進行檢測，以保證職業(yè)人員、患者和公眾的安全。

[1]曹新平,祁振宇,葉偉軍,等.近距離放療劑量保障及驗證技術(shù)[J].腫瘤學(xué)雜志,2006,12(4):267-268.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.GBZ121-2002后裝γ源近距離治療衛(wèi)生防護標準[S].中華人民共和國衛(wèi)生部, 2002-04-08.

[3]潘建基,潘才住.鼻咽癌近距離放射治療現(xiàn)狀[J].中國腫瘤,2006,15(12):811-813.

[4]李芷茹,黃葉才,馮梅,等.宮頸癌近距離放射治療研究進展[J].腫瘤預(yù)防與治療,2013,26(6):361-366.

[5]Hsu I-CJ,孔琳.前列腺癌的高劑量率近距離放射治療[J].中國癌癥雜志,2007,17(3):199-204.

[6]王雷,陳海,候友賢.后裝銥-192源外觀活度的測量[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,1999,16(3):134-135.

[7]van Dijk E,Kolkman-Deurloo IK,Damen PM.Determination of the reference air kerma rate for192Ir brachytherapy sources and the related uncertainty[J].Med Phys,2004,31(10):2826-2833.

[8]Patel NP,Majumdar B,Vijayan V.Study of scattered radiation for in-air calibration by a multiple-distance method using ionization chambers and an HDR192Ir brachytherapy source[J].Br J Radiol,2006,79(940):347-352.

[9]Mainegra-Hing E,Rogers DW.On the accuracy of techniques for obtaining the calibration coefficient N(K)of192Ir HDR brachytherapy sources[J].Med phys,2006,33(9):3340-3347.

[10]Patel NP,Majumdar B,Vijiyan V,et al.Inair calibration of an HDR192Ir brachytherapy source using therapy ion chambers[J].J Cancer Res Ther,2005,1(4):213-220.

[11]DENG Xiao-wu,祁振宇,黃劭敏.高劑量率后裝近距離治療192銥放射源的校準[J].中國腫瘤,2008,17(8): 694-697.

[12]Perez-Calatayud J,Granero D,Ballester F,et al. Technique for routine output verification of Leipzig applicators with a well chamber[J].Med phys,2006,33(1):16-20.

[13]王進,杜翔,張乙眉.近距離治療機192Ir源有效活度質(zhì)量控制檢測與比對[J].中國輻射衛(wèi)生,2008,17(3):24-325.

[14]中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準.WS 262-2006后裝γ源治療的患者防護與質(zhì)量控制檢測規(guī)范[S].北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.

[15]International Atomic Energy Agency.Calibration of brachytherapy sources[S].International Atomic Energy Agency,1999.

[16]胡逸民.腫瘤放射物理學(xué)[M].北京:原子能出版社, 1999:638-646.

Evaluation on radiation protection and performance test for192Ir brachytherapy apparatus

LIN Zhu, CHEN Xiu-ru, ZHANG Wu-zhe
China Medical Equipment,2015,12(6):31-33.

Objective: To evaluate the radiation protection and performance test for the192Ir brachytherapy apparatus. Methods: According to the national standard, radiation protection and its various properties of the192Ir brachytherapy apparatus were tested. The radiation leakage dose of the192Ir brachytherapy apparatus and the radiation scattered dose of the surrounding environment were tested with the ion chamber survey meter 451P. The activity of192Ir radiation source was calibrated with the well chamber HDR1000 Plus. Results: The radiation leakage and scattered dose of the192Ir source storage device and the surrounding environment are far below the national standard. The deviation of the activity calibration for192Ir source is -2.07%, accordance with national standard±5%. Conclusion: Radiation protection and its various properties of the192Ir brachytherapy apparatus should be regularly monitor for assuring the quality of the brachytherapy.

Brachytherapy; Radiation protection; Performance test

林珠,女,(1981- ),本科學(xué)歷，主管技師，醫(yī)學(xué)物理師。汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院放療科，從事放射治療設(shè)備質(zhì)量控制和腫瘤放射治療計劃劑量學(xué)的研究工作。

1672-8270(2015)06-0031-03

R146

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.06.010

2014-07-14

①汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院放療科 廣東 汕頭 515031