近距离治疗是放射治疗的重要组成部分, 其治疗机治疗计划系统大部分以放射源外观活度计算治疗剂量, 因此放射源的精度将直接影响到治疗剂量的准确性及治疗效果。AAPM (美国医学物理师学会)要求生产厂家给出的源强与用户检验结果应在±3%内符合^[1], 在放射源供货商提供的源证书中, 放射源外观活度的不确定度多为±10%, 少数进口源外观活度不确定度为±5%。放射源需要经过校准才能投入临床使用。我单位2002年引进了近距离治疗机质量控制检测支架, 对江苏部分在用的近距离治疗机¹⁹²Ir源外观活度开展了质量控制检测。

1 材料与方法 1.1 测量装置

近距离治疗机产地主要有荷兰荷通、扬州723所和天津华扬检测设备为Farmer 2670剂量仪, 配合使用0.6ml (0.6cc)指型电离室。电离室经计量部门检定合格。控制检测支架为中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所研制加工, 材料为有机玻璃。

1.2 测量方法

测量时支架置于水箱中, 电离室位于支架中心, 放射源通过输源孔道与电离室平行, 支架上输源孔道与电离室间距有5cm和10cm两种选择, 测量示意图见图 1。通过测量水中距离源r(cm)处的照射量率, 经电离常数换算到源的外观活度。计算公式如下^[2]。

式中: A_app为放射源的外观活度; X_w (r)为水中距离源r (cm)处的照射量率; N_x为电离室刻度因子; K_pt为空气温度气压校正因子; C_g为测量点定义在电离室几何中心时, 电离室的剂量梯度校正因子; r为电离室到源的中心距离(cm); Г为放射源的电离常数(C·kg^-1·m²·Bq^-1·h^-1) S(r)为水介质衰减和散射校正因子。

实际测量时, 为减少电离室梯度效应r取10cm; 由于¹⁹²Ir源产地不同, 对于荷兰荷通公司的¹⁹²Ir源Г取4.66 ×3.7 ×10¹⁰ C·kg^-1·m²·Bq^-1·h^-1, 其他¹⁹²Ir源Г取4.62 ×3.7 ×10¹⁰ C·kg^-1·m²·Bq^-1·h^-1[3]。电离室刻度因子由250kV(平均能量146keV)和⁶⁰Co刻度因子内插求得。电离室剂量梯度校正因子Cg取1.006, 水介质衰减和散射校正因子S(r)根据Meisberger多项式取1^[2]。

2 检测结果

水箱中水放置0.5h以上进行温度平衡, 同时剂量仪预热调零正常后检测。根据事先计划, ¹⁹²Ir源从施源器顶端每隔2.5mm驻留1个点, 记录30s的测量数据, 直至找到与电离室平行的驻留位置, 根据该驻留位置的测量数据计算¹⁹²Ir源外观活度。对于提供放射源证书的¹⁹²Ir源推算至初装源活度计算百分偏差, 其余与治疗计划系统中的当前推算源活度进行比较计算。源外观活度检测结果见表 1。经对¹⁹²Ir源外观活度重复性检测试验, 测量读数的变异系数(A类不确定度)为0.2%。B类不确定度包括:电离室刻度因子的不确定度为±3%, 内插380keV刻度因子不确定度为±0.5%^[4], 软管施源器插入支架弯曲程度或支架加工的不确定度经试验小于±2%。合成相对总不确定度为为±3.6%。根据表 1可以看出, ¹⁹²Ir源外观活度百分偏差只有2个在±3%以内, ±3%至±5%之间有4个, ±5%至±10%之间有4个, 大于-10%有1个。进口¹⁹²Ir源外观活度百分偏差均小于±5%。

3 讨论

(1) 检测结果显示, ¹⁹²Ir源外观活度偏差高于±3%的机器占82%, 外观活度的偏差过高将直接影响放射治疗总剂量的不确定度。说明近距离治疗机外观活度校准在放射治疗质量保证工作中的重要性和紧迫性, 应引起卫生行政部门的重视。

(2) 由于国内近距离治疗机不同厂家软管施源器尺寸不一, 容易弯曲, 测量时有的软管施源器不能插入测量支架。可换用最小的金属插植针测量。检测显示, 在与电离室间距10cm时金属施源器与软管施源器的测量结果有1%的偏差, 检测时需要注意修正。

(3) ¹⁹²Ir源能谱复杂, 不同生产厂家的¹⁹²Ir源的封装有差异, 故采用电离室测量外观活度的方法需要明确放射源的电离常数, 否则检测结果会有误差。放射源生产厂家应在放射源出厂校准证书中注明电离常数、校准日期和不确定度。

(4)《后装γ源近距离治疗卫生防护标准》中规定新安装的设备必须进行验收检测, 检测项目包括放射源参考点空气比释动能率, 同时¹⁹²Ir源有效活度及参考点空气比释动能率每次照射前需要做衰变校正^[5]。标准应该明确放射源外观活度(或参考点空气比释动能率)偏差的控制水平和检测方法。