我国辐射治疗量值传递体系40年进展

　　0　引言

　　众所周知,量值传递体系代表一个国家计量科学发展的水平。中国计量科学研究院是国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构。承担着研究、建立、维护和保存国家计量基、标准和研究相关的精密测量技术的任务。中国计量科学研究院建院50多年来,已经建立了国家计量基准和标准302项,从而形成了国家基、标准体系的主体和核心。电离辐射领域内的辐射治疗量值传递体系仅仅是上述众多国家基、标准体系之一,它包括照射量(或空气比释动能)国家基标准装置、(辐射治疗量级)照射量(或空气比释动能)计量器具的国家计量检定系统和相应的国家检定规程。辐射治疗量值传递体系的建立,能够使辐射治疗中的吸收剂量量值追溯到国家基准,从而达到量值可靠统一的目的。

　　我国于上世纪60年初期就研制了标称体积为30cm3的球柱形石墨空腔电离室作为国家γ射线照射量基准装置,见图1所示,于1965年通过国家级鉴定,随后展开了治疗水平电离室的量值传递工作。该照射量基准装置于1986年11月24日经原“国家计量局”批准为X、γ射线照射量国家基准,负责对全国进行量值传递。我国辐射治疗量级照射量计量器具的国家计量检定系统,于1990年7月1日经原“国家技术监督局”批准实施[1-2],意味着我国正式建立以照射量作为量值的传递体系。

　　本文对国内外的辐射治疗量值传递体系发展历程进行了回顾与介绍,并对我国辐射治疗量值传递体系未来发展提出建议,仅供关心和从事辐射治疗剂量学的同仁们参考与借鉴。

　　1　国际辐射治疗量值传递体系发展简介

　　在电离辐射领域内,由于水与人体中碳水化合物成分类似,因而水被称为标准介质。所以在辐射治疗中,通常是利用测量水的吸收剂量来度量人体所关心点所接受放射性的吸收剂量的量值。近半个世纪来,人们通常利用如下两种方法来测量水的吸收剂量,第一种方法:利用石墨量热计测量60Coγ射线石墨吸收剂量,然后利用过渡电离室将石墨中吸收剂量转换成60Coγ射线水吸收剂量,然后在水模体中已知吸收剂量点处校准现场级治疗水平电离室剂量仪。上世纪80年初期美国NIST(原NBS)的S.R.Domen博士开始研制水量热计直接测量水吸收剂量,到90年代末期,先进的国家初级标准实验室(如:NIST、NPL、PTB等)先后都建立水量热计基准装置,开始利用水吸收剂量在水模体中已知吸收剂量点处校准现场仪器。第二种方法是对治疗水平电离室进行照射量(或空气比释动能)校准,利用转算的方法求出水中某点的吸收剂量。

　　在X射线最初用于治疗的年代,人们曾试图依据X射线与人体的生物学反应来测定电离辐射。例如人体接受放射线的照射后,皮肤会出现潮红反应,而反应大小与吸收的辐射剂量有关,为此,医生依据反应大小对病人接受的辐射剂量作出粗略估计。放疗中的所谓皮肤红斑剂量(Skin ErythemaDose, SED),它是指刚好使人体皮肤出现潮红反应的辐射剂量,显然这种剂量单位很不严格,因为皮肤红斑反应与许多因素有关,如皮肤类型、辐射品质、皮肤辐照范围、剂量分次(分次剂量和分次间隔)以及早期皮肤反应同滞后的晚反应之间的差异等。