医用电子束水吸收剂量测量及其不确定度讨论

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。

亚太地区(APMP)^(60)Coγ射线空气比释动能的国际关键比对

中国计量科学研究院(NIM)参加由韩国KRISS实验室为主导实验室所组织的亚太地区的60Coγ射线的空气比释动能的国际关键比对活动。亚太地区共有10个国家和组织参加此次比对活动,比对采用三支传递电离室大循环方式进行,NIM的比对结果均在0.38%内吻合。

2001～2003年度BIPM放射性剂量比对与刻度

本文简单介绍了 2 0 0 1～ 2 0 0 3年底 。

60Coγ辐射的空气比释动能及水吸收剂量的NIM-IAEA双边比对

在中国计量科学研究院（NIM）^60Coy基准实验室,将^60Coy辐射的空气比释动能及水吸收剂量基准值传递到国际原子能机构（IAEA）的FC65-G-2869电离室,给出了此电离室的^60Coy辐射的空气比释动能和水吸收剂量的校准因子,并且比较了这2个物理量的校准因子与IAEA提供的相关结果的差异。实验结果表明,NIM给出的FC65-G-2869电离室的^60Coy辐射的空气比释动能和水吸收剂量的校准因子相对IAEA提供的结果分别偏差0.5%和0.1%,比对结果达到了相关要求。为NIM参与国际计量局（BIPM）组织的正在进行中的一轮^60Coy辐射的空气比释动能及水吸收剂量的关键比对作了前期准备。

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6 MV和10 MV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。

丝涤混构小口径人造血管的设计与成型

理想的小口径人造血管产品需要同时具备良好的力学性能和生物相容性,目前尚无理想产品成功应用于临床.以真丝和涤纶长丝为原材料,真丝编织纱为经纱,在经改装的全自动剑杆织机上,成功地制备了丝涤混构小口径人造血管管坯,并对其进行脱胶处理.试验结果表明,制得的人造血管试样结构稳定、形态均匀,脱胶处理后人造血管试样的壁厚在0.3mm内、内直径约4mm、紧度在100%左右.

医用加速器等中心性能的剂量学实验研究

在中国计量科学研究院25 MV医用加速器机架的0°和90°方向,分别用两套水箱开展了医用加速器等中心性能的剂量学实验研究。在水深100 mm处,用空腔电离室测量了6 MV光子的电离电流信号。对水箱定位、电离室定位因素引起的空腔电离室测量结果的不确定度进行了分析。结合现行的国家标准所允许的医用加速器的等中心误差,得到了相对等中心位置处的剂量学测量误差范围是-0.3%^+0.5%。作为一个相对独立的方法,本工作可以为检验医用加速器等中心性能提供参考。

^(60)Co水吸收剂量的量值复现和国际比对验证

目的:进行60Co水吸收剂量的量值复现,参加比对取得国际等效,实现我国放射治疗水吸收剂量量值溯源。方法:基于空腔理论,结合蒙特卡罗模拟,建立量值复现模型和公式,研制石墨电离室进行电离法水吸收剂量量值复现,参加亚太区域计量规划组织的关键比对,验证复现量值的准确性和一致性。结果:通过汤森补偿法实现电离电流测量,使用EGSnrc程序包进行石墨空腔电离室在水中扰动参数模拟,实验测量离子复合、径向不均匀性等修正因子,最终60Co水吸收剂量测量的合同标准不确定度为0.37%,参加亚太APMP.RI(I)-K4比对,与国际比对参考值差异为0.04%。结论:实现60Co水吸收剂量量值复现,参加比对并取得国际等效,已具备水吸收剂量量值传递的技术能力。

丝涤混构小口径人造血管的结构与性能

为了获得力学性能及生物学性能俱佳的小口径人造血管,设计并制备出一系列丝涤混构的机织小口径人造血管管坯,并对其进行结构表征及力学性能研究.结果表明:纱线线密度与组织类型决定人造血管中丝素的表达率与分布;所有试样的径向拉伸强度均优于商用人造血管;顶破强度不低于商用ePTFE人造血管(SW),且均优于犬股动脉;水渗透性值均低于170mL/(cm2·min),移植前无需预凝;所有试样的顺应性均优于对照样SW.

圆饼电离室空气比释动能物理参量的蒙特卡洛模拟

为建立基于圆饼电离室系统的^60Coγ射线空气比释动能基准装置，对辐射场及场中电离室的相关物理参量进行了蒙特卡洛模拟研究。通过BEAMnrc程序建立辐照器模型计算测量点处能谱和注量分布，使用EGSnrc计算圆饼电离室在辐射场中各物理参量。^60Coγ射线空气比释动能绝对测量装置通过蒙特卡洛模拟得到的相关物理参数合成不确定度为0．20％，该结果与澳大利亚计量院同结构电离室的结果在不确定度范围内一致，与国家基准球一圆柱形电离室及球形电离室相比在不确定范围内符合。

球-圆柱形空腔电离室壁修正因子的实验测量

对10 cm3NIM空气比释动能基准的球-圆柱形石墨空腔电离室室壁修正因子Kwall确定方法进行了研究.利用实验外推方法测量该电离室在60Co γ射线辐射场中的Kwall值,并且采用Monte Carlo(MC)模拟计算方法对实验外推方法得到的结果进行验证.实验外推和MC计算结果表明,传统的线性外推法确定的Kwall值比MC 计算得到结果的值低0.48%,比"等效平均厚度"实验外推所求得的值低0.45%.利用"等效平均厚度"对实验结果进行外推所求得的Kwall值与MC模拟计算方法得到的结果在0.02%以内吻合.

放射治疗电离辐射剂量计

介绍了放疗剂量学中电离室、胶片、热释光、半导体、闪烁体、宝石和凝胶剂量计等剂量测量系统，比较了其准确度和精度、线性、剂量率响应、能量响应、方向性响应和空间分辨率等性能和参数，电离室剂量计用于射线束校准和检定，胶片剂量计单次照射可实现二维测量，热释光剂量计可进行点测量并基本组织等效，半导体剂量计响应灵敏度高，闪烁体、宝石剂量计空间分辨率高，凝胶剂量计可直接实现三维剂量测量。

医用加速器光子辐射场剂量学性能研究

在中国计量科学研究院医用加速器实验室,用自制的三维水箱测量系统对水吸收剂量绝对测量条件下的光子辐射场的剂量学参数开展了研究。基于这套三维水箱测量系统测量了加速器机架90°、源皮距SSD=1 000 mm、辐射野面积100 mm×100 mm实验条件下的6 MV光子辐射野均整曲线及百分剂量分布曲线,通过与常规商用三维水箱测量系统的相应测量结果进行对比后发现,本工作的研究方案基本可行。结合开展加速器光子水吸收剂量绝对测量研究的具体需求,从6 MV光子辐射野均整曲线中分析得出了水下深度100 mm处,直径60 mm范围内INLINE方向的均整性和对称性分别为100.5%、100.1%,CROSSLINE方向均整性和对称性分别为101.1%、101.4%,满足开展光子水吸收剂量测量的基本条件。

X(γ)刀输出吸收剂量的测量与验证

目的:目前,国内X(γ)刀的国家检定规程正在起草之中,本文的目的是为X(γ)刀剂量测量提供合理的设备与吸收剂量计算方法。材料与方法:利用德国PTW-UNIDOS剂量仪与有效体积为0.015cc的针尖电离室及自制的小体积半导体探测器相匹配,在160mm直径的有机玻璃球形模体内测量X(γ)刀的输出吸收剂量,并验证其治疗计划的实际输出剂量,得到较满意的结果。结论:为了保证剂量的准确度,X(γ)刀治疗计划系统的实际输出剂量应定期在现场测量与验证,所用探测器的直径应小于射野直径的1/2,小灵敏体积的半导体探测器适宜X(γ)刀小野(如:Φ4mm)的测量。

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.

重离子束水吸收剂量的电离法实验研究

重离子束水吸收剂量是开展重离子束治疗最基本的物理量。在开展重离子束水吸收剂量的量值复现研究前,需用间接测量的方法开展相关工作以熟悉实验条件。本文用传统电离法开展了能量400 MeV/u、具有6 cm展宽Bragg峰的碳离子束的水吸收剂量测量研究,并评价了重离子束条件下的相关电离室的极化、离子复合修正因子。在电离室的极化和离子复合修正项方面,重离子束水吸收剂量测量的相关不确定度分量显著大于^60Coγ辐射水吸收剂量的相关值。用不同电离室测量重离子束水吸收剂量的结果在不确定度允许的范围内符合。以电离室测量为基础,开展更深入的包括量热法绝对测量在内的辐射剂量学研究,对进一步优化重离子束水吸收剂量测量的不确定度至关重要。

^60Coγ射线空气比释动能量值国内比对

中国计量科学研究院作为主导实验室，组织了全国15个实验室参加的^60Coγ射线空气比释动能量值比对。比对结果表明各参比实验室测量的比对点处空气比释动能率在0．6％以内吻合，核验比对给出的传递标准空气比释动能校准因子在0．8％以内吻合。

球形石墨空腔电离室壁修正因子的Monte-Carlo模拟和实验测量

采用Monte-Carlo模拟和实验测量两种方法对30 cm^3和10cm^3球形石墨空腔电离室在^(?)Coγ射线下的壁修正因子K_(wall)进行研究。实验和模拟计算结果的比较表明,传统的线性外推法确定的壁修正因子比Monte-Carlo模拟计算结果约偏低1．0％。对美国国家标准技术研究所(NIST)国家空气比释动能基准组的30 cm^3和50 cm^3球彤石墨空腔电离室在^(60)Coγ射线下的相对电离电流和壁修正因子进行了Monte-Carlo模拟计算,计算的相对电离电流值与NIST发布的实验测量值在0．12％内吻合。

基于石墨圆饼电离室的^(60)Co γ射线空气比释动能的绝对测量研究

本文研制了一套以圆饼电离室为测量单元的60 Coγ射线空气比释动能测量装置,电离室高压极及收集极均采用石墨材料,空腔体积为6.981 6cm3。实验装置由微弱电流采集系统收集电流信号,采用实验和蒙特卡罗模拟相结合的方法获得装置各物理参数及修正项。在50TBq 60 Co辐照场中,空气比释动能绝对测量的合成标准不确定度为0.24%。该套装置所复现量值与60 Coγ射线空气比释动能国家基准的比值为0.998 7,合成标准不确定度为0.23%。

连接器透气膜防水测试技术研究和应用

阐述了国内现有透气膜防水测试方法。提出了一种基于PLC控制的防水测试仪对连接器件透气膜的防水性能测试的新方法。通过对连接器件透气膜两端加电极并且通水,根据微电流测试仪测出的电流判断连接器件透气膜是否漏水。防水测试仪将数据传输给PLC与内部设定值进行比较,给出不合格产品信号,同时蜂鸣器报警,机台红灯亮。通过对1 17P连接器的透气膜进行现场测试结果表明:当微电流测试仪测得的电流小于5μA,117P的透气膜是不漏水的;当电流超过5μA时117P透气膜漏水。