医用192Ir放射源标称活度准确性的研究

2018-01-09刘宝喜庞廷田

中国医学装备 2017年12期

刘宝喜全红邱杰于浪杨波刘楠刘峡庞廷田

刘宝喜①全红①邱杰②*于浪②杨波②刘楠②刘峡②庞廷田②

目的：比较进口医用铱192(192Ir)放射源与国产192Ir放射源标称活度的准确性。方法：回顾性分析北京协和医院放疗科自2006年至今近11年间2台后装机所使用的192Ir放射源，其中医科达Nucletron后装机共使用荷兰进口源16枚，天津荣立后装机共使用北京原子高科公司提供的国产源19枚。在新投入临床使用前采用井形电离室进行实际源活度的测量，与标称活度进行比较。通过统计学软件SPSS19.0对进口源和国产源的测量结果进行分析。结果：国产源的测量偏差为(0.26±0.87)%，进口源的测量偏差为(1.1±1.3)%，进口源的活度偏差较大。对两组数据进行独立样本t检验，其结果表明，两种源间的差异有统计学意义(F=4.086，P＜0.05)。结论：进口源和国产源的偏差均在临床可接受范围内，但对于活度偏差较大的放射源临床需考虑进行修正。进口源测量值与标称值的偏差值较大，投入临床使用前更需严格把控。

铱192放射源；表观活度；井型电离室；后装治疗机

随着计算机和核工业技术的发展，以及高剂量率微型化放射源和步进驱动源系统的广泛使用，使得近距离治疗在放射治疗领域中越来越重要，尤其是在妇科恶性肿瘤的治疗中发挥着不可替代的作用[1-3]。表观活度是放射源的重要剂量学参数，一旦确定初始活度，后续活度即按照半衰期规律进行计算，因此初始活度是决定剂量分布准确与否的关键[4]。本研究旨在比较医用进口铱192(192Ir)放射源与国产192Ir放射源标称活度的准确性。

1 材料和方法

1.1 材料

选取北京协和医院自2006年至今近11年间2台后装机所使用的192Ir放射源共计35枚，其中医科达Nucletron后装机共使用荷兰进口源16枚，天津荣立后装机共使用北京原子高科公司提供的国产源19枚。初始活度的测量使用井型电离室3004和Max4000剂量仪(Standard Image，美国)。

1.2 源外观活度的测量

1.2.1 井型电离室测量位置的确定

将井型电离室置于治疗室内后装机旁，远离墙体及地面。将测量支架插入井型电离室，出源管一端连接后装治疗机，另一端插入井型电离室的测量支架。Max4000剂量仪与井型电离室通过电缆连接，通电预热15 min后加300 V高压，进行本底采集。制定计划设置间隔2.5 mm的5个驻留点均等驻留时长25 s，出源长度应覆盖电离室有效测量位置，该位置通常距电离室底部50 mm。剂量仪每一驻留点截取15 s的辐射量，最终找出单位时间内的辐射最大点，即有效测量点位置。

1.2.2 空气比释动能强度的测量

制定计划使放射源在有效测量位置驻留70 s，待源到位后剂量仪开始60 s的电荷收集，可多次测量取平均值，记录当时的温度气压值，得到源的空气比释动能强度(Sk)，即为公式1[5]：式中NSK为电离室对192Ir源的Sk刻度因子；Mu为剂量仪读数，单位nC/min；NE为静电计校准系数；CT·P为温度、气压校正因子。

电离电荷复合率(Aion)为井型电离室校正因子，可利用半值电压法求得，即为公式2[6]：式中Q1为工作电压在300 V时测量的电离电荷读数(nC/min)；Q2为工作电压为150 V时，测量的电离电荷读数(nC/min)。

1.2.3 计算源外观活度(Aapp)

根据源外观活度与空气比释动能强度的转化关系得源外观活度(Aapp)即为公式3：式中F为192Ir源Sk与源外观活度转换因子[7-9]；代入对应数值完成源外观活度的计算。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0软件分别对国产和进口放射源的测量活度与标称活度间的差异进行分析，用均值和标准差量化差异，组间差异分析采用独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有国产放射源的实测活度与标称活度非常接近，偏差的平均水平为(0.26±0.87)%；而对于进口放射源，测量结果为(1.1±1.3)%，无论从平均偏差还是偏差的离散程度上，国产放射源的标称活度与测量结果的符合度均优于进口放射源，两种放射源比较差异有统计学意义(F=4.086，P＜0.05)，见表1。

表1 不同放射源实测与标称活度偏差的统计(±s，%)

国产放射源初始活度为10 Ci(1 Ci=37 GBq)，装机活度平均为9.38 Ci，最大偏差＜2%，其标称活度与测量活度分布如图1所示；进口放射源初始活度较高，装机活度10.87 Ci，其中有4枚源测量偏差＞2%，最大偏差为3.1%，如图2所示。

图1 国产放射源装机活度与测量活度分布点状图

图2 进口放射源装机活度与测量活度分布点状图

3 讨论

192Ir放射源半衰期短(72.8～74.2)d，释放的γ射线能量适中(平均能量为380～397 keV)，一般初始活度为10 Ci(370 GBq)，其活性尺寸为φ0.5 mm×3.5 mm。由于国内对出厂活度严格管控，故新源标称活度一般为10 Ci。进口放射源的标称活度变化较大，通常为10～12 Ci。同一枚源使用周期中连续测量的数据表明，当源活度＞10 Ci或＜2 Ci时测量偏差增加，可能与放射源杂质含量有关[10-11]。

井型电离室测量源活度本身也会存在一定的误差，如刻度因子本身的不确定度，环境的修正，有效测量点的偏移等因素均可影响测量结果。有研究表明，井型电离室测量源活度的总不确度为0.5%[12]。本研究过程中两种源数据均采用同一电离室，且由同一物理师完成测量工作，比较分析时测量本身的误差已降至最低。

由于审批和运输等环节的原因，放射源到达现场会与证书上的标定时间有一定的间隔，而对于进口放射源还需考虑时差的问题，从而极大增加时间间隔的不确定性。此外，放射源本身具有一定的能谱，半衰期也存在一定的不确定性[13]。基于上述原因，最终按照时间间隔和半衰期所计算出的标称活度会存在一定的误差，这与本研究中独立样本t检验的结果相一致，进口放射源的源标称活度与测量结果的偏差较国产放射源大。

虽然本研究所涉及的所有放射源实测活度均在临床可接受的±5%的偏差[14-15]范围内，但是，随着三维腔内近距离精确放射治疗技术的开展，为了最大限度的实现靶区的覆盖，周围正常器官受量已接近甚至达到剂量限值，此时对剂量的系统误差要求尽量做到最低[16]。本研究中有4枚192Ir源活度偏差＞2%，因此，发现较大偏差后应增加活度测量频率，必要时应给予修正，确保临床剂量的准确实施。

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The study of the accuracies about the noted activity values of the medical radioactive sources192Ir

/LIU Bao-xi, QUAN Hong, QIU Jie, et al

Objective:To compare the accuracies about the noted activity values by the manufactories between the imported radioactive source and domestic radioactive source of medical192Ir.Methods:The radioactive sources of two afterloading devices, which one device was from Elekta Nucletron afterloading device (16 imported radioactive sources) and other one was from Tianjin Rongli afterloading device (19 imported radioactive sources), were researched by using retrospective analysis. Well-type ionization chamber was applied to measure actual activity before they were reused in clinical practice, and then the results were compared with the noted activity value by manufactories, respectively.The measurement results of imported and domestic sources were analyzed by means of statistical software SPSS19.0.Results:The activity deviation of imported source (1.1±1.3%) was significantly larger than that of domestic source(0.26±0.87%) as the independent samples T test (F=4.086, P＜0.05).Conclusion:Although both of the two deviation values were in tolerance interval, the radioactive source of larger deviation should be thought to corrected in clinical practice. Therefore, imported radioactive source should be strictly detected and controlled before they were applied in clinical practice because there are larger deviation between the noted activity value and actual value in their radioactive sources.

192Ir radioactive source; Apparent activity; Well-type ionization chamber; Afterloading device

School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan 430072, China.

①武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉 430072

②中国医学科学院北京协和医学院协和医院放疗科北京 100730

*通讯作者：13501015586@139.com

//China Medical Equipment,2017,14(12):46-48.