江西省医用电子加速器输出剂量TLD 核查研究

陈世平，钟豪翔，邓磊，陈以水，刘永泉

（1.江西省职业病防治研究院；2.南昌大学第一附属医院,南昌 330006）

近年来江西省的放射治疗单位不断增加，放射治疗设备也迅猛增加并不断翻新， 种类繁多且复杂。 目前在医疗上广泛使用的放射治疗设备有钴- 60 治疗机、医用电子直线加速器、伽玛刀、X-刀、近距离治疗机等，应用最多的为医用电子直线加速器。 随着我省放疗工作的发展，为提高江西省放射治疗剂量的质量控制水平， 规范放射治疗质量，保证工作安全开展，全面贯彻卫生部《放射诊疗管理规定》 的各项要求，2017 年至2020 年江西省职业病防治研究院负责承担中国疾病预防控制中心辐射防护与安全医学所放射治疗输出剂量热释光剂量计(TLD)比对项目，抽查了江西省32 家医院使用的医用电子直线加速器33 台，采用TLD 比对方法核查放射治疗设备的输出剂量，报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 TLD 即LiF(Mg，Ti)热释光粉末和6MV的X 射线光子和电子线束TLD 照射支架，光子线束照射水箱30 cm × 30 cm × 30 cm （均由中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所SSDLTLD 测量中心提供）。

1.2 方法 （1）医院及设备的选择：尽可能多地选择本省有医用电子加速器的医院， 尤其缺放疗物理师的医院。 于2011 年至2020 年间选择32 家放疗机构33 台医用电子加速器进行核查， 其中有4家是重复测量，1 家放疗机构有2 台医用电子加速器。 含37 条6MV X 射线束，开展在参考条件下的剂量学验证。 X 射线束的基本参数见表2 至表4。（2）TLD 元件照射前期TLD 剂量探测器的准备工作主要有刻度、退火、封装与发放等工作，由中国疾病预防控制中心辐射防护与安全医学所SSDLTLD 测量中心负责,该实验室为IAEA 认可的次级标准剂量学实验室。测量结果的不确定度在0.8%～1.3%之间。

表2 江西省2019 年3 台医用电子加速器6MV 光束特性及不合格TLD 复查情况

中期TLD 照射在中国疾病预防控制中心辐射防护与安全医学统一提供的30 cm × 30 cm × 30 cm 的有机玻璃水模体中完成。 照射支架固定于水模中心，要求其中心轴与射束中心轴重合，水箱内的水平面刚好淹没支架顶端，TLD 固定在支架设置的小孔内，小孔中心距水平面的距离有5 cm 和10 cm 两种规格。 本次核查统一照射野为10 cm × 10 cm，源到水平面距离10 cm，要求给出TLD 位置的照射剂量为2 Gy。一般配有3 个TLD 胶囊，一个作空白对照，另两个照射。 照射完成后两周内邮寄照射过的TLD 剂量计至国家疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所，并由其完成测量读数。 加速器放射治疗TLD 剂量，TLD 测量不确定度为±2.3%(k=3)[1]。6MVX 射线束照射条件为参考点输出剂量，照射野10 × 10 cm2，照射距离为固定源皮距SSD=100 cm，在10 cm 水深处放置TLD 剂量计。

相对偏差计算：测量点(校准点)吸收剂量的计算按IAEA 第277 号出版物的方法和参数进行[2]。测量(比对)结果用相对偏差(%)表示：相对偏差(%)=(医院报告值- TLD 测量平均值)/ TLD 测量平均值×100%，相对偏差≤±5%为合格。

2 结果

32 家放射治疗机构中，三级医院22 家，二级及以下医院10 家。 按类别分，8 家为肿瘤专科医院，24 家为综合性医院。医用电子直线加速器中仅1 台为山东新华国产，进口设备32 台，其中德国西门子公司6 台，美国瓦里安公司13 台，瑞典医科达公司13 台。 32 家放射治疗机构中，均配备剂量测量仪器。

其结果分别列于表1 至表3。 表1 所示的2017 年核查的两家医院由中国疾病预防控制中心辐射防护与安全医学所派专人现场指导；2018 年至2020 年均由本单位课题组成员参与。 表1 中医院报告值为物理输出剂量2 Gy，需要换算成10 cm水深处参考点输出剂量。 33 台医用电子加速器37条6MV X 射线束输出剂量TLD 的相对偏差为-7.41%～5.71%，33 台医用电子加速器核查结果表明合格数为30 台，占90.9%(30/33)；治疗束合格数为34 束，占91.9%(34/37)。仅2019 年核查的三家放疗机构的3 台加速器的6MV X 射线束相对偏差超过±5%，后来复查TLD 均在±5%以内，见表4。

表1 江西省2017-2019 年23 台医用电子加速器6MV 光束特性及TLD 核查情况

表3 江西省2020 年10 台医用电子加速器6MV 光束特性及TLD 核查情况

3 讨论

截至2020 年12 月底，江西省有43 家放疗单位共50 台医用电子加速器(不包括部队医院)，此次共有32 家单位33 台参加了国家输出剂量TLD比对，占现有加速器总台数的66.0%。 30 台加速器的输出剂量相对偏差均在±5%之内， 为合格。 仅2019 年核查的三家放疗机构的3 台加速器核查不合格，经调查，原因分别为:（1）新安装的机器，物理剂量刻度时水对空气的阻止本领比Sw，air 因子弄错所致；（2）四舍五入时没有遵循“四舍六入五成双，奇进偶不进”原则，计算物理输出剂量大了1 MU；（3）第一次照射查取PDD10=0.658，第二次复查时重测PDD10=0.662，前者的物理输出剂量比后者高出近2 MU。

国际原子能机构 （IAEA） 与世界卫生组织（WHO）于1969 年建立了国际原子能机构，通过TLD 邮寄，验证发展中国家肿瘤放射治疗剂量的精确性。 国际原子能机构负责邮寄TLD 项目的技术支持， 而世界卫生组织负责放射治疗中心的剂量核查分配。 我国属于世界最大发展中国家，于上世纪90 年代就已参与国际原子能机构邮寄TLD剂量核查比对工作。

所得的核查结果与世界及国内结果比较情况见表4。 从表4 中的核查结果看，十年前我国剂量核查合格率分别为73.7%和81.5%(发达国家95%以上)。合格率高于世界及国内平均水平，低于发达国家。

表4 TLD 核查结果与国内外比较

由于近些年缺乏兄弟省份的TLD 核查结果文献。 与近十年国内兄弟省市如福建省[4]、四川省[5]的国际比对结果相比，本省的合格率相差无几，说明本省大多放疗单位在治疗时能准确地给出肿瘤的照射剂量。 这与近年来国内放射治疗整体水平有所提高， 以及国家CDC 核辐防所开展的一年一度的医疗卫生机构医用辐射防护监测工作有很大关系。 因此，为有效保证治疗剂量的准确性，坚持定期剂量校正， 接受放射防护部门的定时监测十分必要。

放射治疗中最常用的医疗设备是医用电子直线加速器。 医用电子直线加速器因其具有剂量率高，剂量计算准确，束流稳定，治疗简便无创伤，并且对周围环境污染较小，使用更安全等优点，而成为肿瘤放射治疗中广泛应用的大型医疗设备，尤其是近几年我省二级及以上等级医院加快了引进医用电子加速器的步伐。 在放射治疗工作中，物理工程师是比较重要的， 但医院物理师的缺乏给放射治疗带来了极大的困难， 三级医院配有物理工程师，但水平参差不齐；有的二级医院没有专职的物理工程师， 因此开展并推广加速器输出剂量TLD 核查工作尤显重要。