放射治疗模拟定位 X射线辐射源检定规程

1   范围

本规程仅适用于放射治疗前或期间使用的放射治疗模拟定位 X 射线辐射源的首次 检定 、后续检定和使用中检验 。其工作电压不超过 400kV。

本规程不适用于利用计算机断层摄影模拟定位技术的 X射线辐射源 。

2   引用文献

本规程引用下列文献 :

[1]  GB 9706.12— 1997 《医用电气设备 第一部分 :  安全通用要求 三 . 并列标准诊 断 X射线设备辐射防护通用要求》

[2]  GB3100~3102— 1993 《量和单位》

[3]  GB/T 10149— 1988 《医用 X射线设备术语和符号》

[4]  GB/T 17856— 1999 《放射治疗模拟机性能和试验方法》

[5]  JJG 744— 2004 《医用诊断 X射线辐射源》

[6]  IEC 1170:  1993 Radiotherapy simulators— Guidelines forfunctionalperformance characteristics.

使用本规程时 ,  应注意使用上述引用文献的现行有效版本 。

3   术语和计量单位

3.1   术语

3.1.1   比释动能    kerma

不带电电离粒子在质量为 dm 的某种物质中释放出来的全部带电粒子的初始动能总 和 dEtr除以 dm,  符号为 K。

3.1.2   比释动能率    kermarate

在 dt时间内比释动能的增量 dK除以 dt,  符号为K̇。

3.1.3   半值层    half-valuelayer

将单向粒子流的辐射量减少到初始值一半时的减弱层厚度 ,  符号为 HVL。

3.1.4   源皮距(SSD)    radiation sourcetoskindistance 放射治疗中 ,  从辐射源表面至入射表面的距离 。

3.1.5   源轴距(SAD)    radiation sourcetoaxisdistance     沿着辐射束轴测量的辐射源与机架旋转轴之间的距离 。

3.1.6   界定光野    delineatedlightfield

在垂直于 X射线束轴的平面内 ,  被界定器投影限定的区域 。

3.2   计量单位

3.2.1   比释动能率单位 :  毫戈[瑞]每分 ;  符号 :  mGy/min。

3.2.2  分辨力[率] : 线对每厘米; 符号 : Lp/cm。

3.2.3  长度单位 : 毫米; 符号 : mm。

4  概述

放射治疗模拟定位 X射线辐射源用于模拟实际治疗辐射束 , 使得在治疗前或期间 能够定位治疗区 , 确定治疗辐射野的位置 、方向 、大小和形状 。放射治疗模拟定位 X 射线辐射源主要由 X射线发生系统 、成像设备 、辐射束控制和界定装置 、支撑整个系 统的机械结构和治疗床等组成 。

5  计量性能要求

5.1  辐射输出的空气比释动能率

连续工作方式下 , 在规定位置 , 放射治疗模拟定位 X 射线源辐射输出的空气比释 动能率应不大于 25.0mGy/min。

5.2  辐射质

辐射质用半值层表示 , 其测量结果应满足表 1 的要求 。

表 1  最小半值层

5.3  分辨力

首次检定的放射治疗模拟定位 X射线辐射源应满足厂家技术文件标称的技术指标 , 并不低于表 2 的要求 。运行中的放射治疗模拟定位 X 射线辐射源的分辨力应符合表 2 的要求 。

表 2  不同影像增强器对应的系统最低分辨力

5.4  等中心指示精度

在所用源轴距处 , 放射治疗模拟定位 X 射线辐射源等中心的激光指示点与等中心 之间的偏移不大于 2.0mm。

5.5  界定辐射束轴与等中心之间的偏移

在所用源轴距处 ,  界定辐射束轴与等中心之间的最大偏移不大于 1.0mm。

5.6   界定辐射野与界定光野的一致性

在所用源轴距处 ,  界定光野为 100mm×100mm 时 ,  界定光野边界与界定辐射野边 界之间的偏差不得超过 ±1.0mm。

5.7   源皮距指示

源皮距指示器读数与实际源皮距偏差不超过 ±2.0mm。

6   通用技术条件

6.1   外观和标志

放射治疗模拟定位 X射线辐射源必须有制造厂 、型号 、编号等清晰的标志 。

6.2   电气机械及防护性能

放射治疗模拟定位 X 射线辐射源的电气 、机械及防护性能应符合GB 9706.16— 1999中有关规定的要求 。

6.3   技术文件

首次检定的放射治疗模拟定位 X射线辐射源应具有详细技术指标的技术文件 。

7   计量器具控制

计量器具控制包括首次检定 、后续检定和使用中检验 。

7.1   检定条件

7.1.1   检定用设备

7.1.1.1   X 射线诊断剂量计采用电离室或半导体探测器 ,  其量值能溯源至国家基准 , 所用校准因子的 扩 展 不 确 定 度 不 大 于 2.5%(k=2) ,  年 稳 定 性 不 大 于 2% ,  能 量 响 应 ±5%(50kV~150kV) 。

7.1.1.2   标准铝片系列或半值层测量仪 ,  其铝片的纯度为 99%以上 ,  标称厚度误差不 超过 ±0.05mm。

7.1.1.3   分辨力测试卡 ,  其栅条铅当量为 0.05mmPb,  误差不超过 10% ;  栅条长度至 少为最大宽度的 20倍 ,  高低吸收材料之间的占空比为 1 ∶ 1, 栅条宽度误差不超过 10%。

7.1.1.4   等中心确定装置 ,  一个小的立方体 ,  其各面的中心刻有十字标识 ,  立方体内 部中心点放置一直径为 2.0mm±0.2mm 高密度的金属球 。

7.1.1.5   光野和照射野一致性检测板 ,  最小分度 1mm。

7.1.1.6   源皮距测试板 ,  直径不小于 40mm、厚度为 0.5mm±0.1mm 的圆形铅板 。其 表面有十字标识中心 。

7.1.1.7   其他器具如下 :

钢尺 :  测量范围 0mm~300mm ,  最小分度值不大于 0.5mm。

温度计 :  最小分度值不大于 0.5℃ 。

气压计 :  最小分度值不大于 0.1kPa。

7.1.2   检定环境条件

检定的环境条件为放射治疗模拟定位 X射线辐射源的常规运行环境条件 。

7.2   检定项 目

检定项目见表 3。

表 3   检定项目一览表

7.3   检定方法

7.3.1   辐射输出的空气比释动能率

将剂量计探测器置于治疗床上方 X 射线照射野的中心 ,  选用最大的照射野 ,  探测 器等效中心轴位于射线束轴上 ,  其最佳测量方向对准射束入射方向 ,  X射线管焦点至探 测器距离为最小源皮距 。将 X射线管电压调至 70kV,  管电流调至 1mA。连续测量三次以上 ,  取其平均值 ,  按下式计算空气比释动能率 K̇。单位是 mGy · min-1。

K̇ =MKTpNk                                                                                                         (  )1

式中 : M—诊断水平剂量计测量三次示值的平均示值 ,  div;

Nk— 电离室探测器空气比释动能率的校准因子 ,  mGy · min-1  · div;

KTp— 电离室型探测器温度 、气压密度修正系数 。其计算公式为

KTp = 5p(×)101.3                                            (2)

式中 : t— 检定时室内温度 , ℃ ;

p— 检定时室内气压 ,  kPa。

采用密封电离室或半导体探测器 ,  KTp =1.000。

7.3.2   辐射质

将诊断水平剂量计置于治疗床上方 X 射线照射野的中心 。所选用的照射野小于吸 收片的几何尺寸 ,  电离室的等效中心轴位于射线束轴上 ,  其最佳测量方向对准射束入射 方向 。将 X射线管电压调至 70kV,  选一合适的 mA · s。测量未加吸收片和通过不同厚 度的吸收片时的空气比释动能率 。加入吸收片时 ,  电离室或半导体探测器到吸收片与吸收片到 X射线管焦点的距离应分别为 200mm~300mm、400mm~600mm。用作图法或 计算法求出空气比释动能率降到初始值  (无吸收片)  一半的吸收片厚度 ,  即为辐射质 。

7.3.3   分辨力

将分辨力测试卡贴放在 X 射线影像增强器输入面的中心位置 ,  并使在监视屏上分辨力卡栅条图像与行扫描线成 45°角 。调整 X射线管电压  (kV) 、管电流  (mA)  和监视 器的亮度 、对比度 , 使监视器屏上的图像分辨力最高 , 用目测法读出能分辨的线对数 。

7.3.4  等中心指示精度

7.3.4.1  将等中心确定装置置于床面 , 机架角度为 0°。  转动界定器通过其整个行程 , 调整装置位置使其顶面十字标识中心与界定光野十字标识中心之间的距离最小; 将机架 旋转 90°, 转动界定器通过其整个行程 , 检查界定光野十字标识投影中心的移动 。应同 时保证在机架角度 为 0°和 90°时 , 界 定 光 野 十 字 标 识 与 装 置 侧 面 十 字 标 识 有 最 大 重 合 度 。此时装置内小球中心为等中心参考点 。

7.3.4.2  在所用源轴距处 , 按照 7.3.4.1方法确定等中心参考点 。  观察等中心激光指 示点落在等中心指示装置表面的位置 , 在等中心指示装置表面相互垂直的两个方向上 , 测量该位置点与等中心指示装置中心点之间的偏移量 。

7.3.5  界定辐射束轴与等中心之间的偏移

7.3.5.1  设置源轴距为 1 000mm, 按 7.3.4.1方法确定等中心参考点 。

7.3.5.2  不移动等中心确定装置 , 在放射治疗模拟定位 X射线辐射源室外分别设置机 架角 0°和 90°, 通过 X射线影像接收器观察界定辐射束轴与等中心确定装置中心小球的 重合性 。用摄影或其他方法测量界定辐射束轴与等中心之间的偏差 。

7.3.6  界定辐射野与界定光野的一致性

7.3.6.1  设定源轴距 1 000mm, 界定器角度为 0°。将辐射野与光野一致性检测板置于 床面 , 调整检测板位置使其中心十字标识与界定光野中心(十字标识)重合 。

7.3.6.2  调整界定光野尺寸为 100mm×100mm, 记录界定光野的四个边界在检测板上 的刻度值 。在放射治疗模拟定位 X 射线辐射源室外对检测板摄影 , 测量界定辐射野的 四个边界在检测板上的刻度值 , 给出两个刻度值之间的偏差 。

7.3.7  源皮距指示

7.3.7.1  将 X射线摄 影 胶 片 置 于 常 用 源 皮 距 平 面 , 源 皮 距 测 试 板 置 于 其 上 方 距 离 h 处 , 应满足h≥0.5SSD, 如图 1 所示 。  调整测试板位置 , 使光野中心与测试板中心重合 。

图 1  源皮距测量示意图

1— X射线源焦点 ; 2— 源皮距测试板 ; 3— 摄影胶片

7.3.7.2 分析曝光后的摄影胶 片 , 测 量 测 试 板 影 像 的 直 径 , 根 据 公 式  (3)  计 算 源 皮距 :

     (3)

式中 : SSDA——实测源皮距 , mm;

d——测试板直径 , mm;

l——测试板影像直径 , mm。

7.4  检定结果的处理

按本规程的规定和要求 , 检定合格的放射治疗模拟定位 X 射线辐射源发给检定证 书和检定合格证 ; 检定结果有不合格项的 , 判定为不合格 , 发给检定结果通知书 , 通知 书中要告知不合格项 目 。

7.5  检定周期

放射治疗模拟定位 X 射线辐射源的检定周期 一 般不超过 1 年 。  经过调试 、修理后 都必须按首次检定项目进行检定 。

附录 A

检定证书正文内容及格式

A.1  检定证书正文内容

A.1.1  检定条件

说明是首次检定 、后续检定 , 还是使用中检验 。

说明检定时的温度和湿度 。

A.1.2  检定结果

A.1.2.1辐射输出的空气比释动能率

A.1.2.2辐射质

A.1.2.3分辨力

A.1.2.4等中心指示精度

A.1.2.5界定辐射束轴与等中心之间的偏移

A.1.2.6界定辐射野与界定光野的一致性

A.1.2.7源皮距指示

A.1.3  辐射输出的空气比释动能率的不确定度

A.2  检定证书内页格式

温度 :                          湿度 :                          气    压 :                       

型号 :                          编号 :                          制造厂 :                       

依据的计量技术法规 :                                                         

空气比释动能率测量扩展不确定度 :                                                         

A.3  检定结果通知书格式 温度 :                    

温度 :                          湿度 :                          气    压 :                       

型号 :                          编号 :                          制造厂 :                                                                              

依据的计量技术法规 :                                                                                                         检定不合格项 目 :

1)                                                                                                                                           

2)                                                                                                                                           

3)                                                                                                                                           

空气比释动能率测量扩展不确定度 :                                                                                

附录 B

空气比释动能率测量结果不确定度的评定

依据空气比释动能率的计算公式 :

(B.1)

可知 ,  空气比释动能率测量不确定度主要由标准器  (剂量计 、温度计 、气压计等)  测量 及被测放射治疗模拟定位 X射线辐射源重复性引入 。不确定度分量见表 B.1。

表 B.1   空气比释动能率不确定度分量表

合成标准不确定度 ucr为各分量平方和的开方 。

有效自由度为

取置信概率 p=95% ,  包含因子k95=1.96,  得到扩展不确定度 Ur 为 

Ur =k·ucr = 1.96ucr = 9.7%