放射治療用的二維劑量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范

JJF1745—20191放射治療用的二維劑量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于放射治療用的60Coγ射線、加速器產(chǎn)生的X射線和電子線輻射劑量測(cè)試的二維劑量計(jì)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJG589—2008醫(yī)用電子加速器輻射源JJG912—2010治療水平電離室劑量計(jì)JJG2044—2010γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表GB15213—2016醫(yī)用電子加速器性能和試驗(yàn)方法IEC60976—2007醫(yī)用電氣設(shè)備醫(yī)用電子加速器性能凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位3.1術(shù)語(yǔ)3.1.1源皮距source-surfacedistance(SSD)射線源到體表面照射中心的距離。3.1.2源室距source-chamberdistance(SCD)射線源到電離室中心的距離。3.1.3等效測(cè)量深度equivalentmeasuringdepth放射治療用的二維劑量計(jì)的電離室或其他探測(cè)器到二維劑量計(jì)表面的距離,由廠家給出或標(biāo)記在二維劑量計(jì)上。3.2計(jì)量單位吸收劑量單位名稱:戈[瑞]或者厘戈[瑞];符號(hào):Gy或者cGy。4概述放射治療用的二維劑量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱二維劑量計(jì))是一種將電離室或其他輻射敏感元件按規(guī)律排布并固定在組織等效材料平板上,測(cè)量射線劑量平面分布的儀器,主要由陣列傳感器、信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)評(píng)估軟件等組成。二維劑量計(jì)采用電離激發(fā)產(chǎn)生正負(fù)離子對(duì)的原理,探測(cè)電離電荷信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集,計(jì)算電離輻射的吸收劑量。按傳感器類型分為電離室型二維劑量計(jì)和半導(dǎo)體型二維劑量計(jì)。JJF1745—201925計(jì)量特性二維劑量計(jì)的計(jì)量特性見(jiàn)表1。表1計(jì)量特性一覽表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)要求1測(cè)量范圍不小于3Gy2重復(fù)性0.5%3劑量線性±1.0%4劑量率線性±1.0%5劑量示值誤差±2.0%6探測(cè)器響應(yīng)一致性±1.0%注:以上指標(biāo)不是用于合格性判別,僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度:(15~25)℃。6.1.2相對(duì)濕度:(30~85)%。6.1.3大氣壓:(80~110)kPa。6.1.4無(wú)明顯影響校準(zhǔn)結(jié)果的振動(dòng)、電磁干擾。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)須經(jīng)由(/min,Urel=2.0%,k=2。必6.2.2輻射場(chǎng)放射治療用的60Coγ射線輻射場(chǎng)或者加速器產(chǎn)生的X射線和電子線輻射場(chǎng),空氣比釋動(dòng)能率范圍為(0.02~5.00)Gy/min,輻射場(chǎng)分布的重復(fù)性不大于0.5%。6.2.3射束分析儀射束分析儀是測(cè)量輻射質(zhì)、輻射野的均整度、輻射野的對(duì)稱性等計(jì)量性能的儀器,可分二維或三維射束分析儀,最小步進(jìn)距離不大于1.0mm,位置和位置重復(fù)的準(zhǔn)確度不大于0.2mm。6.2.4其他設(shè)備a)水模體:容積不小于30cm×30cm×30cm。b)等效水模體:面積不小于30cm×30cm,多種厚度,總厚度應(yīng)大于20cm。c)溫度計(jì):測(cè)量范圍為(0~50)℃,最小分度值為0.5℃。d)氣壓計(jì):測(cè)量范圍為(80~110)kPa,最小分度值為0.2kPa。JJF1745—201937校準(zhǔn)項(xiàng)目與校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)準(zhǔn)備7.1.1二維劑量計(jì)劑量刻度將水模體水平放在測(cè)試平臺(tái)上,標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的電離室置于光野中心,有效測(cè)量點(diǎn)放在水模體的校準(zhǔn)深度10cm或者5cm。SSD取正常治療距離,水模體表面光野10cm×10cm。并對(duì)電離室進(jìn)行預(yù)輻照,當(dāng)水溫與環(huán)境溫度一致后,輻射場(chǎng)出束測(cè)試6次,每次200cGy,以6次測(cè)量平均值為標(biāo)準(zhǔn)值。將二維劑量計(jì)有效測(cè)量平面放在標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的電離室有效測(cè)量點(diǎn)所在平面,二維劑量計(jì)探測(cè)中心位于光野中心,并在表面上放置等效水模體,等效厚度與標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)試的水模體厚度相同。輻射場(chǎng)出束測(cè)試6次,每次200cGy,選取校準(zhǔn)測(cè)試中心作為校準(zhǔn)測(cè)試單元,以6次測(cè)量平均值為測(cè)量值。校準(zhǔn)測(cè)試中心測(cè)量值的獲取方式為:奇數(shù)排列時(shí),選取中心點(diǎn)探測(cè)器及緊鄰近8個(gè)探測(cè)器的平均值;偶數(shù)排列時(shí),選取中心點(diǎn)緊近4個(gè)探測(cè)器的平均值。用標(biāo)準(zhǔn)值除以測(cè)量值,計(jì)算校準(zhǔn)因子,對(duì)二維劑量計(jì)的測(cè)量值進(jìn)行校準(zhǔn)修正,完成二維劑量計(jì)的劑量刻度。注:標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)采用圓柱形電離室時(shí),電離室的有效測(cè)量點(diǎn)與幾何中心距射線入射的模體表面的距離分別為deff與dp,且圓柱形電離室的內(nèi)半徑為r,對(duì)γ和X射線dp-deff=0.6r,對(duì)電子線dp-deff=0.5r。當(dāng)采用平行板電離室測(cè)量電子線時(shí),有效測(cè)量點(diǎn)為入射窗內(nèi)壁的中心點(diǎn)。7.2重復(fù)性將二維劑量計(jì)擺放在射束內(nèi)均勻輻射場(chǎng)中,注意盡量不要照射到其電子學(xué)部分,其上加足夠平衡厚度,下面的固體等效水模體厚度不小于5cm。距離為(80~150)cm,照射野為40cm×40cm,保持探測(cè)單元分布在照射野中,分別進(jìn)行10次連續(xù)照射,單次照射200cGy,按式(1)計(jì)算校準(zhǔn)測(cè)試單元示值的相對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差,取最大值作為測(cè)量結(jié)果。Vij=×100%(1)式中:Vij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元示值的相對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差,%;Dij,k—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元第k次劑量示值,cGy;Dij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元?jiǎng)┝渴局灯骄?cGy。7.3劑量線性二維劑量計(jì)位置和輻射場(chǎng)條件與7.2相同,輻射場(chǎng)分別出束10cGy、20cGy、50cGy、100cGy、200cGy、300cGy,按式(2)計(jì)算校準(zhǔn)測(cè)試單元的劑量線性,取最小值和最大值作為測(cè)量結(jié)果。Lij,k=-1)×100%(2)JJF1745—20194式中:Lij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元第k次測(cè)量的相對(duì)偏差,%;Dij,k—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元第k次劑量示值,cGy;Dij,k0—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元對(duì)應(yīng)位置處第k次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。7.4劑量率線性二維劑量計(jì)位置和輻射場(chǎng)條件與7.2相同,選擇3個(gè)常用劑量率擋分次照射(如:200cGy/min、300cGy/min、400cGy/min),單次照射200cGy,輻射場(chǎng)按每劑量率擋出束1次照射,選取校準(zhǔn)測(cè)試單元的示值,分別按式(3)計(jì)算劑量率線性,取最小值和最大值作為測(cè)量結(jié)果。Wij,k=-1)×100%(3)式中:Wij,k—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元第k次測(cè)量的相對(duì)偏差,%;Dij,k—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元第k次測(cè)量的劑量示值,cGy;Dij,k0—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元對(duì)應(yīng)位置處第k次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。7.5劑量示值誤差二維劑量計(jì)位置和輻射場(chǎng)條件與7.2相同,輻射場(chǎng)分別出束6次照射,單次照射200cGy,選取校準(zhǔn)測(cè)試單元的示值,分別按式(4)計(jì)算劑量示值誤差,取最大偏離值作為測(cè)量結(jié)果。ΔDij=×100%(4)式中:ΔDij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元示值誤差,%;Dij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元示值平均值,cGy;Dij,0—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元對(duì)應(yīng)位置處單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。7.6探測(cè)器響應(yīng)一致性二維劑量計(jì)位置和輻射場(chǎng)條件與7.2相同,輻射場(chǎng)分別出束3次照射,選取校準(zhǔn)測(cè)試單元的示值,按式(5)計(jì)算探測(cè)器響應(yīng)一致性,取最小值和最大值作為測(cè)量結(jié)果。Uij=×100%(5)其中:Rij=(6)式中:Uij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元響應(yīng)一致性值,%;Rij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元響應(yīng)值;JJF1745—20195R0—校準(zhǔn)測(cè)試中心單元響應(yīng)值;Dij—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元示值平均值,cGy;Dij,0—第i行j列的校準(zhǔn)測(cè)試單元對(duì)應(yīng)位置處單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)按本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn),出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)包括JJF1071—2010中所要求的內(nèi)容,證書(shū)內(nèi)頁(yè)推薦格式見(jiàn)附錄B。9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔不超過(guò)12個(gè)月。注:由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自行決定復(fù)校時(shí)間間隔。JJF1745—20196附錄A校準(zhǔn)原始記錄(推薦)格式樣式校準(zhǔn)證書(shū)編號(hào):原始記錄號(hào):委托單位聯(lián)系人環(huán)境溫度℃相對(duì)濕度%聯(lián)系電話校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)日期備注測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)證書(shū)號(hào)其他設(shè)備輻射場(chǎng)氣壓計(jì)證書(shū)號(hào)溫度計(jì)證書(shū)號(hào)等效水模體水模體被校儀器儀器名稱生產(chǎn)廠家型號(hào)規(guī)格儀器編號(hào)校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)項(xiàng)目1.重復(fù)性:%。2.劑量線性:%。3.劑量率線性:%。4.劑量示值誤差:%;擴(kuò)展不確定度:5.探測(cè)器響應(yīng)一致性:%。附原始測(cè)量數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:7附錄B校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)(推薦)格式樣式證書(shū)編號(hào):××××-××××校準(zhǔn)結(jié)果一、重復(fù)性:%。二、劑量線性:%。三、劑量率線性:%。四、劑量示值誤差:%;擴(kuò)展不確定度:(k=2)。五、探測(cè)器響應(yīng)一致性:%。以下空白。第×頁(yè)共×頁(yè)JJF1745—20198附錄C劑量示值誤差校準(zhǔn)的不確定度評(píng)定示例C.1測(cè)量方法以標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的測(cè)量值作為劑量參考值,二維劑量計(jì)的測(cè)量劑量示值平均值作為測(cè)量值,計(jì)算示值誤差。C.2測(cè)量模型示值誤差采用相對(duì)值,取二維劑量計(jì)第20行20列的校準(zhǔn)測(cè)試單元為示例(省略行列下標(biāo)),按式(C.1)計(jì)算:ΔD=×100%(C.1)式中:ΔD—校準(zhǔn)測(cè)試單元示值誤差,%;D—校準(zhǔn)測(cè)試單元示值平均值,cGy;D0—校準(zhǔn)測(cè)試單元單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。C.3測(cè)量不確定度分析根據(jù)測(cè)量模型,示值誤差的主要不確定度來(lái)源包括以下兩部分:(1)校準(zhǔn)點(diǎn)的二維劑量計(jì)示值測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(2)校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。C.4測(cè)量數(shù)據(jù)以一臺(tái)二維劑量計(jì)校準(zhǔn)為例。在環(huán)境溫度為21℃和相對(duì)濕度為61%的條件下,選取劑量參考值進(jìn)行校準(zhǔn),測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.1。表C.1測(cè)量數(shù)據(jù)項(xiàng)目123456平均值劑量參考值/cGy163.9163.9163.9163.9163.9163.9163.9劑量示值/cGy164.28164.11163.77164.05164.55164.42164.20C.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定(1)計(jì)算靈敏系數(shù)按式(C.2)、(C.3)計(jì)算靈敏系數(shù):c1(D)=1/D0c2(D0)=-(C.2)(C.3)(2)校準(zhǔn)點(diǎn)的二維劑量計(jì)示值測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1(D)采用A類方法評(píng)定。根據(jù)校準(zhǔn)點(diǎn)6次的測(cè)量值,采用貝塞爾公式按式(C.4)計(jì)算平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差:JJF1745—2019u1(D)=(C.4)(3)校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2(D0)校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值為標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)測(cè)量的水吸收劑量值,采用空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子,按式(C.5)計(jì)算:D0=M·NK(1-g)·Katt·Km·Sw,air·Pu·Pcel(C.5)式中:M—標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的示值;g—X輻射產(chǎn)生的次級(jí)電子消耗與韌致輻射的能量占其初始能量總和的分額,數(shù)值約為0.003;NK—標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;Pu—擾動(dòng)修正因子(其數(shù)值參見(jiàn)JJG589—2008,圖C1);Pcel—中心電極影響,其數(shù)值為1;Katt—校準(zhǔn)電離室時(shí),電離室壁及平衡帽對(duì)校準(zhǔn)輻射(一般為60Coγ射線)的吸收和散射的修正;Km—電離室壁及平衡帽的材料對(duì)校準(zhǔn)輻射空氣等效不充分而引起的修正;Sw,air—校準(zhǔn)深度水對(duì)空氣的平均阻止本領(lǐng)(其數(shù)值參見(jiàn)JJG589—20