摘要
目的 驗證和探討4種常用輻射檢測儀器（6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x、FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x、451P型電離室劑量?jì)x和AT1123型劑量?jì)x）的時(shí)間響應修正方法。
方法 在X射線(xiàn)照射持續時(shí)間為500、200、100和50 ms情況下，記錄儀器顯示周?chē)鷦┝慨斄柯?；根據電阻R和電容C串聯(lián)電路（RC電路）的時(shí)間響應修正公式對數據進(jìn)行時(shí)間響應修正。
結果 AT1123型劑量?jì)x測量值與照射持續時(shí)間沒(méi)有相關(guān)性，其他3種劑量?jì)x測量值隨照射時(shí)間變化明顯。
結論 AT1123型劑量?jì)x測量值可以不進(jìn)行時(shí)間響應修正，其他3種劑量?jì)x測量值可通過(guò)時(shí)間響應修正公式進(jìn)行修正。源PDF下載鏈接
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輻射防護檢測中經(jīng)常需要檢測射線(xiàn)照射持續時(shí)間短（ms - s的量級，甚至ns - ms量級）的X射線(xiàn)裝置所在工作場(chǎng)所。療診斷中的計算機X射線(xiàn)攝影（CR）和數字X射線(xiàn)攝影（DR）以及介入放射學(xué)使用的射線(xiàn)裝置在攝影模式時(shí)單次照射時(shí)間在ms - s量級，工業(yè)應用中的脈沖X射線(xiàn)機的單次照射時(shí)間甚至可達ns - ms量級。為了得到準確的檢測結果，在射線(xiàn)照射持續時(shí)間短的情況下進(jìn)行檢測，應選擇響應時(shí)間小于射線(xiàn)照射時(shí)間的儀器，否則需要對儀器測量值進(jìn)行響應修正。按照經(jīng)典的電子學(xué)理論，對于電阻R和電容C組成的串聯(lián)電路（RC電路）有時(shí)間響應的修正公式,電離室型儀表測量結果經(jīng)修正后才能用于判斷被檢測工作場(chǎng)所的輻射水平是否滿(mǎn)足國關(guān)標準要求。目前,輻射檢測儀器時(shí)間響應修正方法尚無(wú)定論,因此對輻射檢測儀器時(shí)間的研究非常必要。本研究使用輻射防護檢測中用的4種類(lèi)型檢測設備,在照射持續時(shí)間為50 - 500ms的情形下進(jìn)行測量,并使用時(shí)間響應修正公式對儀器測量值進(jìn)行修正及探討,將有助于推動(dòng)常用輻射檢測儀器時(shí)間響應修正方法的合理應用。
材料與方法
1.測量對象:4種類(lèi)型的劑量?jì)x分別為德國Automess公司生產(chǎn)的6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x、美國Thermo公司生產(chǎn)的FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x、美國Fluke公司生產(chǎn)的451P型電離室劑量?jì)x和白俄羅斯ATOMTEX生產(chǎn)的AT1123型劑量?jì)x。
2.儀器:美國GE公司生產(chǎn)的Brio型用X射線(xiàn)攝影設備。
3.測量方法:X射線(xiàn)機工作電壓80kV,電流200mA,照射持續時(shí)間分別設置為500、200、100和50ms,照射后記錄防護門(mén)外30cm處各劑量?jì)x顯示的周?chē)鷦┝慨斄柯?大值,該值乘以?xún)x器校準因子得到測量的周?chē)鷦┝慨斄柯?。對于電離室型劑量?jì)x,其RC電路時(shí)間修正公式為：
D（t）=h(1-e-t/τ)
式中,D(t)為t時(shí)刻儀器測量的周?chē)鷦┝慨斄柯?μSv/h;h為輻射場(chǎng)所實(shí)際的周?chē)鷦┝慨斄柯?μSv/h;t為時(shí)間,s;τ為RC電路的時(shí)間常數,s,儀器響應時(shí)間為2.197τ。
4.質(zhì)量控制:4種類(lèi)型的劑量?jì)x均經(jīng)過(guò)中國計量科學(xué)研究院的檢定或校準,測量時(shí)均在檢定或校準的有效期內。
結果
1.AT1123型劑量?jì)x:AT1123型劑量?jì)x在短時(shí)間測量模式下(>30ms)測量值隨著(zhù)照射持續時(shí)間的變化見(jiàn)表1。相同照射時(shí)間條件下多次測量時(shí),各樣本相對標準偏差均<13%。對50~500ms測量的所有9個(gè)測量值,樣本相對標準偏差均<10%。本次測量是在A(yíng)T1123型劑量?jì)x選擇短時(shí)間測量模式下進(jìn)行的,儀器測量值與照射持續時(shí)間沒(méi)有相關(guān)性,其測量結果可以不進(jìn)行時(shí)間響應修正,這與儀器說(shuō)明書(shū)是一致的。
2.451P型電離室劑量?jì)x、6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x和FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x:3種劑量?jì)x測量值列于表2~4,表中數據已扣除本底。表2中測量值變化范圍為0.47~5.07μSv/h,表3中測量值變化范圍為0.53~5.20μSv/h,表4中測量值變化范圍為0.64~7.76μSv/h,這3種設備的測量值隨照射持續時(shí)間變化明顯,同一儀器不同照射時(shí)間時(shí),其測量值差別可達一個(gè)量級;與ATl123的顯示平均值比較差別接近兩個(gè)量級。但相同照射時(shí)間條件下多次測量時(shí),樣本的標準偏差較小相對標準偏差均<10%。
3.時(shí)于間響應修正結果:選取AT1123型照射持續時(shí)間*長(cháng)(500ms)的測量值(41.4μSv/h)作為
公式(1)中輻射場(chǎng)所實(shí)際的周?chē)鷦┝慨斄柯蔴的值;需要指出6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x和FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x為塑料閃爍體型探測,本研究也使用公式(1)進(jìn)行修正,探索其可行性。對451P型電離室劑量?jì)x、6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x和FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x同時(shí)選500ms時(shí)測量值(5.07、5.20和7.76μSv/h)分別作為D(τ)代入公式(1),可以求出τ,分別為3.82、3.72和2.41s。然后使用計算得到的τ值和公式(1)對儀器測量值進(jìn)行修正,修正值列于表5。從表5可以看出,3種劑量?jì)x的修正值與h值
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表1不同照射時(shí)間AT1123型劑量?jì)x測量的周?chē)鷦┝慨斄柯?μSv/h)
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照射時(shí)間（ms）
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*次
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第2次
|
第3次
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平均值
|
標準偏差
|
|
500
|
41.4
|
—
|
—
|
41.4
|
—
|
|
200
|
45.1
|
45.1
|
46.0
|
45.3
|
0.99
|
|
100
|
41.4
|
49.7
|
—
|
45.5
|
5.85
|
|
50
|
35.9
|
44.2
|
46.0
|
42.0
|
5.39
|
|
注：“—”表示未測量,數據已扣除本底,本底平均值為0.10uSv/h。為劑量?jì)x顯示值乘以校準因子
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表2不同照射時(shí)間451P型電離室劑量?jì)x測量的周?chē)鷦┝慨斄柯?μSv/h)
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照射時(shí)間（ms）
|
*組
|
第2組
|
第3組
|
平均值
|
標準偏差
|
|
500
|
5.07
|
—
|
—
|
5.07
|
—
|
|
200
|
1.99
|
2.12
|
2.01
|
2.04
|
0.07
|
|
100
|
0.98
|
1.06
|
—
|
1.02
|
0.06
|
|
50
|
0.55
|
0.55
|
0.47
|
0.53
|
0.05
|
|
注:“—”表示未測量,數據已扣除本底,本底平均值為0.10μSv/h。為劑量?jì)x顯示值乘以校準因子
|
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表3不同照射時(shí)間6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x測量的周?chē)鷦┝慨斄柯省?uSv/h)
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照射時(shí)間（ms）
|
*組
|
第2組
|
第3組
|
平均值
|
標準偏差
|
|
500
|
5.2
|
—
|
—
|
5.20
|
—
|
|
200
|
2.65
|
2.69
|
2.30
|
2.55
|
0.22
|
|
100
|
1.23
|
1.27
|
—
|
1.25
|
0.04
|
|
50
|
0.57
|
0.53
|
0.61
|
0.57
|
0.04
|
|
注:“—”表示未測量,數據已扣除本底,本底平均值為0.10μSv/h。為劑量?jì)x顯示值乘以校準因子
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表4不同照射時(shí)間FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x測量的周?chē)鷦┝慨斄柯?μSv/h)
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照射時(shí)間（ms）
|
*組
|
第2組
|
第3組
|
平均值
|
標準偏差
|
|
500
|
7.76
|
—
|
—
|
7.76
|
—
|
|
200
|
2.95
|
3.02
|
2.90
|
2.96
|
0.06
|
|
100
|
1.49
|
1.50
|
—
|
1.49
|
0.01
|
|
50
|
0.64
|
0.70
|
0.72
|
0.69
|
0.05
|
|
注:“—”表示未測量,數據已扣除本底,本底平均值為0.10μSv/h。為劑量?jì)x顯示值乘以校準因子
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表5 3種劑量?jì)x測量不同照射時(shí)間周?chē)鷦┝慨斄柯实男拚?/strong>
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劑量?jì)x
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照射時(shí)間（ms）
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測量值平均值(μSv/h)
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修正值(μSv/h)
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6150AD6+6150AD-b
|
500
|
5.20
|
41.4
|
|
200
|
2.55
|
48.7
|
|
100
|
1.25
|
47.2
|
|
50
|
0.57
|
42.7
|
|
FH40G+FHZ672E-10
|
500
|
7.76
|
41.4
|
|
200
|
2.96
|
37.2
|
|
100
|
1.49
|
36.7
|
|
50
|
0.69
|
33.5
|
|
451P
|
500
|
5.07
|
41.4
|
|
200
|
2.04
|
40.0
|
|
100
|
1.02
|
39.5
|
|
50
|
0.53
|
40.5
|
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（41.4 μSv/h）的*大偏離均<20%,修正結果接近h值。
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討論
根據以上測量和分析,針對測量情形,451P型劑量?jì)x、6150AD6+6150AD-b型劑量?jì)x、FH40G+FHZ672E-10型劑量?jì)x在射線(xiàn)照射持續時(shí)間短的情形下的測量值是可以進(jìn)行時(shí)間響應修正的,公式(1)中的r值可取3.82、3.72和2.41s。但根據相關(guān)研究,此時(shí)計算的r值是否與該儀器的時(shí)間常數一致,還需要進(jìn)一步討論。
另外,需要指出本次測量的輻射場(chǎng)較高,當輻射水平低一個(gè)量級以上且照射時(shí)間<200ms時(shí),儀器測量值會(huì )接近本底,本底的統計漲落會(huì )對修正結果造成很大的影響,甚至不能進(jìn)行修正,比如實(shí)際周?chē)鷦┝慨斄柯蕿?.5μSv/h且照射時(shí)間為200ms時(shí),根據公式(1)和上面計算的r值,可推導出3種儀器的測量值僅為0.15、0.18和0.12μSv/h,這些值與本底值0.10μSv/h已非常接近。
本研究結果可為*職業(yè)衛生標準《放射診斷放射防護要求》的制定、修訂提供數據支持。源PDF下載鏈接
本刊可直接使用縮寫(xiě)形式的常用詞匯
本刊對于以下放射學(xué)工作者比較熟悉的一些常用詞匯,將允許在論文撰寫(xiě)和發(fā)表文章中直接使用其縮寫(xiě),可以不標注
白介素(IL)
焦碳酸二乙酯(DEPC)
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大體腫瘤靶區體積(GTV)
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二甲基亞砜(DMSO)
蘇木精-伊紅染色(HE)
喹啉甲酸(BCA)
胎牛血清(FBS)
4，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)
體質(zhì)量指數(BMI)
反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)
天冬氨酸氨基轉移酶(AST)
干擾素(IFN)
調強放療(IMRT)
紅細胞(RBC)
危及器官(OAR)
放射增敏比(SER)
容積旋轉調強放療(VMAT)
計劃靶區體積(PTV)
單光子發(fā)射計算機斷層成像( SPECT)
計算機斷層掃描(CT)
異硫氰酸熒光素(FITC)
劑量長(cháng)度乘積(DLP)
轉化生長(cháng)因子(TGF)
劑量體積直方圖(DVH)
腫瘤壞死因子(TNF）
