江西省醫用電子加速器輸出劑量TLD 核查研究

陳世平，鐘豪翔，鄧磊，陳以水，劉永泉

（1.江西省職業病防治研究院；2.南昌大學第一附屬醫院,南昌 330006）

近年來江西省的放射治療單位不斷增加，放射治療設備也迅猛增加并不斷翻新， 種類繁多且復雜。 目前在醫療上廣泛使用的放射治療設備有鈷- 60 治療機、醫用電子直線加速器、伽瑪刀、X-刀、近距離治療機等，應用最多的為醫用電子直線加速器。 隨著我省放療工作的發展，為提高江西省放射治療劑量的質量控制水平， 規范放射治療質量，保證工作安全開展，全面貫徹衛生部《放射診療管理規定》 的各項要求，2017 年至2020 年江西省職業病防治研究院負責承擔中國疾病預防控制中心輻射防護與安全醫學所放射治療輸出劑量熱釋光劑量計(TLD)比對項目，抽查了江西省32 家醫院使用的醫用電子直線加速器33 臺，采用TLD 比對方法核查放射治療設備的輸出劑量，報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 TLD 即LiF(Mg，Ti)熱釋光粉末和6MV的X 射線光子和電子線束TLD 照射支架，光子線束照射水箱30 cm × 30 cm × 30 cm （均由中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所SSDLTLD 測量中心提供）。

1.2 方法 （1）醫院及設備的選擇：盡可能多地選擇本省有醫用電子加速器的醫院， 尤其缺放療物理師的醫院。 于2011 年至2020 年間選擇32 家放療機構33 臺醫用電子加速器進行核查， 其中有4家是重復測量，1 家放療機構有2 臺醫用電子加速器。 含37 條6MV X 射線束，開展在參考條件下的劑量學驗證。 X 射線束的基本參數見表2 至表4。（2）TLD 元件照射前期TLD 劑量探測器的準備工作主要有刻度、退火、封裝與發放等工作，由中國疾病預防控制中心輻射防護與安全醫學所SSDLTLD 測量中心負責,該實驗室為IAEA 認可的次級標準劑量學實驗室。測量結果的不確定度在0.8%～1.3%之間。

表2 江西省2019 年3 臺醫用電子加速器6MV 光束特性及不合格TLD 復查情況

中期TLD 照射在中國疾病預防控制中心輻射防護與安全醫學統一提供的30 cm × 30 cm × 30 cm 的有機玻璃水模體中完成。 照射支架固定于水模中心，要求其中心軸與射束中心軸重合，水箱內的水平面剛好淹沒支架頂端，TLD 固定在支架設置的小孔內，小孔中心距水平面的距離有5 cm 和10 cm 兩種規格。 本次核查統一照射野為10 cm × 10 cm，源到水平面距離10 cm，要求給出TLD 位置的照射劑量為2 Gy。一般配有3 個TLD 膠囊，一個作空白對照，另兩個照射。 照射完成后兩周內郵寄照射過的TLD 劑量計至國家疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所，并由其完成測量讀數。 加速器放射治療TLD 劑量，TLD 測量不確定度為±2.3%(k=3)[1]。6MVX 射線束照射條件為參考點輸出劑量，照射野10 × 10 cm2，照射距離為固定源皮距SSD=100 cm，在10 cm 水深處放置TLD 劑量計。

相對偏差計算：測量點(校準點)吸收劑量的計算按IAEA 第277 號出版物的方法和參數進行[2]。測量(比對)結果用相對偏差(%)表示：相對偏差(%)=(醫院報告值- TLD 測量平均值)/ TLD 測量平均值×100%，相對偏差≤±5%為合格。

2 結果

32 家放射治療機構中，三級醫院22 家，二級及以下醫院10 家。 按類別分，8 家為腫瘤?？漆t院，24 家為綜合性醫院。醫用電子直線加速器中僅1 臺為山東新華國產，進口設備32 臺，其中德國西門子公司6 臺，美國瓦里安公司13 臺，瑞典醫科達公司13 臺。 32 家放射治療機構中，均配備劑量測量儀器。

其結果分別列于表1 至表3。 表1 所示的2017 年核查的兩家醫院由中國疾病預防控制中心輻射防護與安全醫學所派專人現場指導；2018 年至2020 年均由本單位課題組成員參與。 表1 中醫院報告值為物理輸出劑量2 Gy，需要換算成10 cm水深處參考點輸出劑量。 33 臺醫用電子加速器37條6MV X 射線束輸出劑量TLD 的相對偏差為-7.41%～5.71%，33 臺醫用電子加速器核查結果表明合格數為30 臺，占90.9%(30/33)；治療束合格數為34 束，占91.9%(34/37)。僅2019 年核查的三家放療機構的3 臺加速器的6MV X 射線束相對偏差超過±5%，后來復查TLD 均在±5%以內，見表4。

表1 江西省2017-2019 年23 臺醫用電子加速器6MV 光束特性及TLD 核查情況

表3 江西省2020 年10 臺醫用電子加速器6MV 光束特性及TLD 核查情況

3 討論

截至2020 年12 月底，江西省有43 家放療單位共50 臺醫用電子加速器(不包括部隊醫院)，此次共有32 家單位33 臺參加了國家輸出劑量TLD比對，占現有加速器總臺數的66.0%。 30 臺加速器的輸出劑量相對偏差均在±5%之內， 為合格。 僅2019 年核查的三家放療機構的3 臺加速器核查不合格，經調查，原因分別為:（1）新安裝的機器，物理劑量刻度時水對空氣的阻止本領比Sw，air 因子弄錯所致；（2）四舍五入時沒有遵循“四舍六入五成雙，奇進偶不進”原則，計算物理輸出劑量大了1 MU；（3）第一次照射查取PDD10=0.658，第二次復查時重測PDD10=0.662，前者的物理輸出劑量比后者高出近2 MU。

國際原子能機構 （IAEA） 與世界衛生組織（WHO）于1969 年建立了國際原子能機構，通過TLD 郵寄，驗證發展中國家腫瘤放射治療劑量的精確性。 國際原子能機構負責郵寄TLD 項目的技術支持， 而世界衛生組織負責放射治療中心的劑量核查分配。 我國屬于世界最大發展中國家，于上世紀90 年代就已參與國際原子能機構郵寄TLD劑量核查比對工作。

所得的核查結果與世界及國內結果比較情況見表4。 從表4 中的核查結果看，十年前我國劑量核查合格率分別為73.7%和81.5%(發達國家95%以上)。合格率高于世界及國內平均水平，低于發達國家。

表4 TLD 核查結果與國內外比較

由于近些年缺乏兄弟省份的TLD 核查結果文獻。 與近十年國內兄弟省市如福建省[4]、四川省[5]的國際比對結果相比，本省的合格率相差無幾，說明本省大多放療單位在治療時能準確地給出腫瘤的照射劑量。 這與近年來國內放射治療整體水平有所提高， 以及國家CDC 核輻防所開展的一年一度的醫療衛生機構醫用輻射防護監測工作有很大關系。 因此，為有效保證治療劑量的準確性，堅持定期劑量校正， 接受放射防護部門的定時監測十分必要。

放射治療中最常用的醫療設備是醫用電子直線加速器。 醫用電子直線加速器因其具有劑量率高，劑量計算準確，束流穩定，治療簡便無創傷，并且對周圍環境污染較小，使用更安全等優點，而成為腫瘤放射治療中廣泛應用的大型醫療設備，尤其是近幾年我省二級及以上等級醫院加快了引進醫用電子加速器的步伐。 在放射治療工作中，物理工程師是比較重要的， 但醫院物理師的缺乏給放射治療帶來了極大的困難， 三級醫院配有物理工程師，但水平參差不齊；有的二級醫院沒有專職的物理工程師， 因此開展并推廣加速器輸出劑量TLD 核查工作尤顯重要。