1985年以前，一些国家和学术组织制定和推荐了关于高能光子束（包括¹³⁷Cs、⁶⁰Coγ射线和高能X射线）在水模中吸收剂量测定的程序或准则，但它们在应用范围上都存在一定的局限性^[1]。鉴于此种情况，1987年IAEA出版了TRS-277号报告^[2]，其目的在于提供一个世界范围内统一的实用准则，以便促进剂量测量的准确度达到国际上可以接受的一致性。这个准则对IAEA/WHO国际二级标准剂量实验室网的成员实验室（共71个，分布在51个国家，我国有4个）具有更重要的意义。在我国，1984年发布了《关于肿瘤放射治疗剂量学的若干规定》。在这个《规定》中，有关高能光子吸收剂量的测定方法基本上采用了1973年出版的ICRU23号报告^[3]。本项工作根据IAEA和ICRU推荐的程序，测定了给定照射条件下，⁶⁰Coγ射线在水中的吸收剂量。其目的在于验证这两个程序的数值结果之间的一致性，为我国现行程序的修定提供科学依据。

一 ICRU、IAEA程序的数值计算表示式和它们的共同点和不同之处

为了便于比较，简要回顾一下这两个程序的数值计算方法是必要的。大家知道，对于高能光子束吸收剂量的测定，通常把水作为参考介质。根据ICRU23号报告，水中吸收剂量的确定按下式计算

(1)

其中，D为在未受扰动（电离室不存在）水模中某深度处的吸收剂量，单位是拉德（rad）；R为仪器读数，单位是伦琴；k₁为环境温度、压力的校正值；k₂为仪器校准和使用时辐射场差异修正因子，实际应用中取k₂=1；N为仪器校准因子，把仪器读数转换成照射量；F为伦琴/拉德转换因子，其中包含了扰动影响的校正。

根据IAEA准则，水中吸收剂量的测定可分两个步骤：

1.电离室空腔中空气吸收剂最因子N_D的确定，其计算式为

(2)

其中，N_k为电离室空气比释动能校准因子，单位是戈瑞/库伦（Gy/C）；g为次级电子韧改辐射能份额；k_att为电离室校准时，电离室物质对光子减弱的校正因子；k_m为电离室校准时，电离室物质的非空气等效校正因子。

2.在未受扰动的水模中电离室测量有效点P_eff处吸收剂量D_w（P_eff）的确定，其计算式为

(3)

其中，N_D的意义同前；M为经环境温度、压力修正后的仪器读数，单位是库伦（C）；S_w.air为水/空气阻止本领比；P_u为扰动校正因子，校正电离室物质非水物质等效性，它只适用于测量有效点。

这两个程序的共同点是：（1）探测器为园柱形顶针空腔电离室。（2）电离室在自由空气中校准。（3）电离室用⁶⁰Coγ射线（或2MVX射线）校准，并假定校准因子N（ICRU）和N_K（IAEA）适用于其他高能光子。它们的不同之处是：（1）N是照射量校准因子，使用非SI单位，伦琴；N_K是空气比释动能校准因子，使用SI单位，Gy。（2）ICRU程序中剂量转换因子（N·F）只与光子能量有关而与电离室构成无关；而IAEA程序中剂量转换因子（N_D·S_w.air·P_u）不仅与光子能量有关，而且与电离室的构成有关。（3）ICRU程序中，在水模中剂量参考点为电离室几何中心；在IAEA程序中，剂量参考点为电离室测量有效中心P_eff。

二 实验方法与结果

本实验使用三种不同型号电离室NE 0.325cm³2561，FZH0.4cm³TK01和NE 0.6cm³2581。电离室NE2561在BIPM校准，TK01和NE2581在IAEA剂量实验室校准。三种型号电离室的校准因子列于表 1。测量仪器为PTW DCI8500型静电计。实验中使用IAEA全散射水箱，电离室能够比较准确地定位。使用Piker V₄M ⁶⁰Coγ照射装置，源中心到电离室几何中心的距离为80cm，在该距离照射野为10cm×10cm。电离室几何中心位于水下5cm。

在给定的照射条件下，三种型号电离室NE2561、TK01和NE2581测得的每分钟电荷量（已经温度、压力修正）依次为3.8027×10^-9，4.6576×10^-9和6.7069×10^-9库伦。按照ICRU程序的数值计算式方程（1）计算了三种电离室测得的水下5cm处的吸收剂量率Ḋ_w（5cm）依次为0.3826，0.3793和0.3819Gy/min。计算中，取F=0.95rad/R（ICRU推荐值）。

按照IAEA实用准则的数值方程（3）计算了Ḋ_w（P_eff），表 2中给出了Ḋ_w（P_eff）数值，也给出了IAEA推荐的有关数值参数。

如前所述，在IAEA准则中，在水模中剂量参考点为电离室测量有效中心而不是几何中心。对⁶⁰Coγ射线，这两个中心的距离为0.5r，r是电离室空腔半径。上述三种型号电离室的空腔半径依次为0.37、0.35和0.315cm。因此，表 2中的Ḋ_w（P_eff）值实际上依次是水下4.815，4.825和4.842cm深处的吸收剂量率。根据给定照射条件下百分深度剂量资料，求得水下5cm的吸收剂量率Ḋ_w（5cm）依次为0.3835，0.3822和0，3825 Gy/min。

为了便于比较起见，现将按两种程序得到的结果列于表 3。

从表中数值可以看出，两种程序得到的结果（三种电离室平均值）在实验误差（0.5%）内符合。

三 讨论

⁶⁰Coγ射线吸收剂量测定的实验结果表明，ICRU程序和新的IAEA程序二者的数值结果符合得很好。这是因为虽然它们的计算表达式不同，但依据的基本原理是相同的。但相比之下，IAEA新程序反映了辐射剂量学理论和实验的新进展；而ICRU23号报告于1973年出版，因此引用的物理数值参数比较陈旧，尽管由此引入的误差并不大。另外，IAEA程序中，从仪器校准开始就采用了国际单位制SI单位Gy，在照射量伦琴单位取消后，Gy是个容易被接受的SI单位；而ICRU程序开始于仪器的照射量校准因子，显然伦琴这个单位不只再继续使用，而照射量的SI单位，C/kg，使用起来又很不方便。由于上述理由，不少国家已采用或准备采用新的IAEA程序。

如果在我国采用IAEA程序，就技术方面而言，不会遇到大的困难。首先，在标准量值传递上，现有的照射量标准很容易过度到空气比释动能标准。其次，我国目前在医疗部门使用的放疗剂量仪器大部分是进口的，吸收剂量计算所需要的电离室参数可方便地从IAEA报告中查得。但对目前使用的少量的国产电离室，必须通过仔细的工作来确定其相应参数。

最后，应指出的是，本文所涉及的是高能光子治疗束，而对中能X射线（50kV-300kV）治疗束，ICRU和IAEA程序间存在着较大差异。主要差异在扰动修正因子上，ICRU认为这项修正可以忽略不计，而IAEA则给出最高约10%的修正（在100kV）。鉴于此种情况，不少专家建议，对中能X射线，在上述问题未解决之前，原来使用的程序不宜变动。

（本工作得到IAEA资助，实验工作中IAEA实验室P.Nette和J.Hiso两位博士曾给予很大帮助，在此谨表谢意。）