随着核医学和介入放射学临床诊断和治疗的增加，从事这两项工作的职业人员由于近源操作，职业照射风险增加。2014年和2015年职业性放射性疾病监测与职业健康风险评估工作发现，核医学等近源操作放射工作人员眼晶状体浑浊发生率可能增加[1]。ICRP 在2011年发布的《关于组织反应的说明（Statement on tissue reactions）》，把眼晶状体组织反应吸收剂量考虑为0.5 Gy，并建议计划照射情况下的职业照射，眼晶状体的当量剂量的限值为20 mSv （5年内的平均），每一年不超过50 mSv[2]。GBZ 128—2019也规定对于核医学、介入放射学等全身受照不均匀的情况下，宜在身体可能受到较大照射的部位佩戴局部剂量计（如头箍剂量计、腕部剂量计、指环剂量计等）[3]。核医学和介入放射学的防护问题引起广泛关注，随着人们对介入和核医学防护的重视，开展眼晶体和指端剂量监测的机构逐渐增多。
本文开展用于核医学、介入等近源操作人员所佩戴眼晶体、指环剂量计的部分剂量学性能测试研究，比较国产与进口眼晶体、指环剂量计的测试结果。
1 材料与方法 1.1 测量仪器与剂量计读数器是解放军防化研究院生产的RGD-3型，退火炉是北京核仪器厂生产的FJ-411型。探测器为分散性为 ± 3%、尺寸为φ4.5 × 0.8 mm 的国产LiF（Mg、Cu、P）圆片和分散性为 ± 3%、尺寸为φ4.5 × 0.8 mm 的进口LiF（Mg、Cu、P）圆片；剂量计为国产指环剂量计、进口指环剂量计、进口眼晶体剂量计。分别如图1、图2、图3所示。
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图 1 国产指环剂量计 Figure 1 The domestic ring dosimeter |
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图 2 进口指环剂量计 Figure 2 The imported ring dosimeter |
剂量计的照射在中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所次级标准实验室X射线辐射场与中国计量科学研究院X射线、137Cs与90Sr/90Y辐射场，指环计量计照射专用棒模体为直径为19 mm，高为300 mm的PMMA指模。眼晶体剂量计照射专用模体为直径20 cm，高20 cm的PMMA圆柱体头模。照射所依据的标准为EJ/T 1178—2015[4]和ISO4037-3—2019[5]。
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图 3 进口眼晶体剂量计 Figure 3 The imported eye lens dosimeter |
（1）进口探测器与国产探测器的比较研究：将国产LiF（Mg、Cu、P）圆片和进口LiF（Mg、Cu、P）圆片放置于进口眼晶体、指环剂量计中使用中国疾病预防控制中心辐射安全所次级标准实验室的80 kV（N80）的X射线进行照射，国产元件每组剂量计5只，进口元件每组剂量计3只。照射的剂量值分别为0.2 mSv、0.5 mSv、1.0 mSv、3.0 mSv、5.0 mSv。
（2）眼晶体、指环剂量计的重复性实验：将进口LiF（Mg、Cu、P）圆片分别放置于进口眼晶体剂量计、进口指环剂量计和进口指环剂量计（剂量计内装覆盖薄膜灵敏层）简称进口指环剂量计（带薄膜）中分别使用中国计量科学研究院的137Cs源、80 kV（N80）的X射线、90Sr/90Y源进行照射。每组剂量计5只，照射剂量值分别为0.5 mSv、1.0 mSv、2.0 mSv、3.0 mSv、5.0 mSv。测读完后重新准备剂量计照射条件不变重新照射一次。
（3）3种指环剂量计比较实验：将进口LiF（Mg、Cu、P）圆片分别放置于进口指环剂量计和进口指环剂量计（带薄膜）以及国产指环剂量计中使用中国计量科学研究院的90Sr/90Y源进行照射。每组剂量计5只，照射剂量值分别为0.5 mSv、1.0 mSv、2.0 mSv、3.0 mSv、5.0 mSv。
1.4 质量控制所使用热释光测量系统每年都在中国计量科学研究院进行定期检定，检定结果均为合格。
2 结 果 2.1 进口探测器与国产探测器的比较实验眼晶体剂量计内分别装国产和进口热释光探测器的线性响应曲线如图4、图5所示。指环剂量计内分别装国产和进口热释光探测器的线性响应曲线如图6、图7所示。4条曲线的线性相关系数均满足R2 > 0.999。对比线性相关系数可以得知进口探测器和国产探测器对眼晶体剂量计和指环剂量计的影响不明显。
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图 4 80 kV（N80）X射线照射眼晶体剂量计（国产TLD）的线性响应曲线 Figure 4 The linear response curve of eye lens dosimeter （domestic TLD） exposed to 80 kVX ray |
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图 5 80 kV（N80）X射线照射眼晶体剂量计（进口TLD）的线性响应曲线 Figure 5 The linear response curve of eye lens dosimeter （imported TLD） exposed to 80 kVX ray |
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图 6 80 kV（N80）X射线照射指环剂量计（国产TLD）的线性响应曲线 Figure 6 The linear response curve of ring dosimeter （domestic TLD） exposed to 80 kVX ray |
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图 7 80 kV（N80）X射线照射指环剂量计（进口TLD）的线性响应曲线 Figure 7 The linear response curve of ring dosimeter （imported TLD） exposed to 80 kVX ray |
实验结果如表1所示，可以得出进口眼晶体剂量计2次照射相同剂量的响应偏差最大值为−4.5%，进口指环剂量计的响应偏差最大值为8.2%，进口指环剂量计（带薄膜）的响应偏差最大值为9.3%，3种剂量计2次照射相同剂量的响应偏差最大值均小于10.0%。
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表 1 眼状体和指环剂量计的重复性实验结果 Table 1 The results of repeatability experiments with eye lens and ring dosimeter |
3种指环剂量计的线性响应曲线如图8—图10所示，3条曲线的线性相关系数均满足R2 > 0.99。对比线性相关系数可以得知进口指环剂量计和国产指环剂量计线性响应区别不明显。
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图 8 90Sr/90Y源照射进口指环剂量计（带薄膜）的线性响应曲线 Figure 8 The linear response curve of imported ring dosimeter （with film） exposed to 90Sr/90Y |
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图 9 90Sr/90Y源照射进口指环剂量计的线性响应曲线 Figure 9 The linear response curve of imported ring dosimeter exposed to 90Sr/90Y |
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图 10 90Sr/90Y源照射国产指环剂量计的线性响应曲线 Figure 10 The linear response curve of domestic ring dosimeter exposed to 90Sr/90Y |
无论是进口剂量计还是国产剂量计在投入使用前均应按相关标准进行非线性响应、能量响应、角度响应、重复性等方面的性能实验并给出具体指标，但目前部分生产厂家未能给出所售剂量计的性能参数。本文经过开展的一系列的眼晶体剂量计和指环剂量计的性能测试，从实验结果分析剂量计能否满足日常监测的要求。通过实验得出国产探测器和进口探测器线性响应区别不明显，均能满足监测需要。进口指环剂量计和国产指环剂量计线性响应区别不明显。进口眼晶状体剂量计和进口指环剂量计两次照射相同剂量的响应偏差最大值均小于10.0%。重复性满足剂量计的性能要求[6]。
指环剂量计（薄膜元件）的优势主要在于对低能β源的照射的灵敏性，由于受实验条件限制，目前国家还没有建立完备相应标准，因此只开展部分性能实验，仅仅使用90Sr/90Y源进行照射，还需要通过进一步的β源照射实验来证实指环剂量计（薄膜元件）的独特优势。
目前国家尚未建立眼晶体剂量计刻度的标准，对于校准模体、辐射质的选择，不同的实验室采用不同的照射标准，尚无法进行系统的性能比较分析[7]。
由于实验材料和照射条件的限制，只开展了眼晶体和指环剂量计的线性响应、重复性等最基本的剂量学性能实验，未能对剂量计是否满足能量响应、角度响应等要求进行性能测试，将在后续的工作中进一步开展，以满足介入和核医学中对于眼晶体和指端剂量监测的需求。
| [1] |
宋颖, 欧向明, 刘辉, 等. 核医学职业人员眼晶状体剂量测量方法研究[J]. 中国医学装备, 2019, 16(10): 25-27. Song Y, Ou XM, Liu H, et al. Study on the measurement method for the dose of eye lens of nuclear medical staff[J]. Chin Med Equip, 2019, 16(10): 25-27. DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2019.10.007 |
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International Commission on Radiological Protection (ICRP) Statement on Tissue Reactions[R]. ICRP, 2011.
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| [3] |
中华人民共和国国家卫生健康委员会. GBZ 128—2019职业性外照射个人监测规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019. National Health Commission of the People′s Republic of China. GBZ 128—2019 Specifications for individual monitoring of occupational external exposure[S]. Beijing: Standard press of China, 2019. |
| [4] |
国家核行业标准. EJ/T 1178—2015指端和眼睛肢端和眼睛热释光个人剂量计[S]. 北京: 国防科学技术委员会, 2005. National Nuclear Industry Standard.EJ/T 1178—2015 Individual thermoluminescencedosemeters for extremities and eyes [S].Beijing: Commission of Science and Technology for National Defence, 2005. |
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International Organization for Standardization.X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and doserate meters and for determining their response as a function of photon energy-Part 3: Calibration of area and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and angle of incidence[R]. ISO, 2019.
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| [6] |
IEC.Radiation protection instrumentation -Passive integrating dosimetry systems for personal and environmental monitoring of photon and beta radiation[R].IEC,2012.
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李海亮, 王仲文, 许家昂, 等. 眼晶状体Hp(3)剂量计的医用诊断X射线辐射质校准研究
[J]. 中国辐射卫生, 2016, 25(4): 385-388. Li HL, Wang ZW, Xu JA, et al. Study of Calibration the dosemeter for measuring eye lens dose in terms of Hp(3) with medical diagnostic X ray [J]. Chin J Radiol Heal, 2016, 25(4): 385-388. DOI:CNKI:SUN:REDI.0.2016-04-002 |