JJF 1745-2019 國家檢定校準(zhǔn) 規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1745—2019放射治療用的二維劑量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforTwo-dimensionalDosimetersforRadiationTherapy2019-09-27發(fā)布2019-12-27實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF1745—2019放射治療用的二維劑量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范JJF1745—2019CalibrationSpecificationforTwo-dimensionalDosimetersforRadiationTherapy歸口單位:全國電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會起草單位:中國測試技術(shù)研究院四川省腫瘤醫(yī)院四川省人民醫(yī)院本規(guī)范委托全國電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF1745—2019本規(guī)范主要起草人:劉操(中國測試技術(shù)研究院)龔嵐(中國測試技術(shù)研究院)康盛偉(四川省腫瘤醫(yī)院)鄒煉(四川省人民醫(yī)院)周媛媛(中國測試技術(shù)研究院)黎杰(四川省腫瘤醫(yī)院)謝朝(四川省人民醫(yī)院)JJF1745—2019目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)術(shù)語和計(jì)量單位………………………(1)123術(shù)語…………………(1)計(jì)量單位……………(1)3.13.2概述……………………(1)計(jì)量特性………………(2)校準(zhǔn)條件………………(2)456環(huán)境條件……………(2)測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………(2)6.16.2校準(zhǔn)項(xiàng)目與校準(zhǔn)方法…………………(3)7校準(zhǔn)準(zhǔn)備……………(3)重復(fù)性………………(3)劑量線性……………(3)劑量率線性…………(4)劑量示值誤差………………………(4)探測器響應(yīng)一致性…………………(4)7.17.27.37.47.57.6校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………(5)復(fù)校時(shí)間間隔…………(5)89附錄A校準(zhǔn)原始記錄(推薦)格式樣式……………(6)附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(推薦)格式樣式……………(7)附錄C劑量示值誤差校準(zhǔn)的不確定度評定示例……(8)ⅠJJF1745—2019引言本規(guī)范依據(jù)JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》、JJF1071—2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》編制。本校準(zhǔn)規(guī)范的制定參考了JJG589—2008《醫(yī)用電子加速器輻射源》、JJG912—2010《治療水平電離室劑量計(jì)》、JJG2044—2010《γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表》、GB152132016IEC60976—2007《醫(yī)—《醫(yī)用電子加速器-性能和試驗(yàn)方法》、用電氣設(shè)備醫(yī)用電子加速器性能》等文件的基本要求和方法。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF1745—2019放射治療用的二維劑量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范范圍1本規(guī)范適用于放射治療用的射線和電子線輻射劑量測60Coγ射線、加速器產(chǎn)生的X試的二維劑量計(jì)的校準(zhǔn)。引用文件2本規(guī)范引用了下列文件:JJG589—2008JJG912—2010醫(yī)用電子加速器輻射源治療水平電離室劑量計(jì)JJG2044—2010γ射線空氣比釋動(dòng)能計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表GB15213—2016IEC60976—2007醫(yī)用電子加速器醫(yī)用電氣設(shè)備性能和試驗(yàn)方法醫(yī)用電子加速器性能凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。術(shù)語和計(jì)量單位3術(shù)語3.1源皮距source-surfacedistance(SSD)3.1.1射線源到體表面照射中心的距離。源室距source-chamberdistance(SCD)3.1.2射線源到電離室中心的距離。等效測量深度3.1.3equivalentmeasuringdepth放射治療用的二維劑量計(jì)的電離室或其他探測器到二維劑量計(jì)表面的距離,由廠家給出或標(biāo)記在二維劑量計(jì)上。計(jì)量單位3.2吸收劑量單位名稱:戈[瑞]或者厘戈[瑞];符號:Gy或者cGy。概述4放射治療用的二維劑量計(jì)(以下簡稱二維劑量計(jì))是一種將電離室或其他輻射敏感元件按規(guī)律排布并固定在組織等效材料平板上,測量射線劑量平面分布的儀器,主要由陣列傳感器、信號處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)評估軟件等組成。二維劑量計(jì)采用電離激發(fā)產(chǎn)生正負(fù)離子對的原理,探測電離電荷信號,并對信號進(jìn)行采集,計(jì)算電離輻射的吸收劑量。按傳感器類型分為電離室型二維劑量計(jì)和半導(dǎo)體型二維劑量計(jì)。1JJF1745—2019計(jì)量特性5二維劑量計(jì)的計(jì)量特性見表1。表1計(jì)量特性一覽表序號1校準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)要求不小于3Gy0.5%測量范圍重復(fù)性劑量線性23±1.0%劑量率線性4±1.0%劑量示值誤差探測器響應(yīng)一致性5±2.0%6±1.0%注:以上指標(biāo)不是用于合格性判別,僅供參考。校準(zhǔn)條件6環(huán)境條件6.1環(huán)境溫度:(15~25)℃。6.1.16.1.26.1.36.1.4相對濕度:(30~85)%。大氣壓:(80~110)kPa。無明顯影響校準(zhǔn)結(jié)果的振動(dòng)、電磁干擾。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)6.2.1治療水平標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì),測量范圍為(0.01~10)Gymin/,Urel=2.0%,k=2。必須經(jīng)檢定合格,劑量計(jì)的擴(kuò)展不確定度由檢定證書給出。輻射場6.2.2放射治療用的60Coγ射線輻射場或者加速器產(chǎn)生的X射線和電子線輻射場,空氣比釋動(dòng)能率范圍為(0.02~5.00)Gymin/,輻射場分布的重復(fù)性不大于0.5%。射束分析儀6.2.3射束分析儀是測量輻射質(zhì)、輻射野的均整度、輻射野的對稱性等計(jì)量性能的儀器,可分二維或三維射束分析儀,最小步進(jìn)距離不大于1.0mm,位置和位置重復(fù)的準(zhǔn)確度不大于0.2mm。其他設(shè)備6.2.4a)水模體:容積不小于30cm×30cm×30cm。b)等效水模體:面積不小于30cm×30cm,多種厚度,總厚度應(yīng)大于20cm。c)溫度計(jì):測量范圍為(0~50)℃,最小分度值為0.5℃。d)氣壓計(jì):測量范圍為(80~110)kPa,最小分度值為0.2kPa。2JJF1745—2019校準(zhǔn)項(xiàng)目與校準(zhǔn)方法7校準(zhǔn)準(zhǔn)備7.1二維劑量計(jì)劑量刻度7.1.1將水模體水平放在測試平臺上,標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的電離室置于光野中心,有效測量點(diǎn)放在水模體的校準(zhǔn)深度10cm或者5cm。SSD取正常治療距離,水模體表面光野10cm×10cm。并對電離室進(jìn)行預(yù)輻照,當(dāng)水溫與環(huán)境溫度一致后,輻射場出束測試6次,每次200cGy,以6次測量平均值為標(biāo)準(zhǔn)值。將二維劑量計(jì)有效測量平面放在標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的電離室有效測量點(diǎn)所在平面,二維劑量計(jì)探測中心位于光野中心,并在表面上放置等效水模體,等效厚度與標(biāo)準(zhǔn)值測試的水模體厚度相同。輻射場出束測試6次,每次200cGy,選取校準(zhǔn)測試中心作為校準(zhǔn)測試單元,以6次測量平均值為測量值。校準(zhǔn)測試中心測量值的獲取方式為:奇數(shù)排列時(shí),選取中心點(diǎn)探測器及緊鄰近8個(gè)探測器的平均值;偶數(shù)排列時(shí),選取中心點(diǎn)緊近4測器的平均值。個(gè)探用標(biāo)準(zhǔn)值除以測量值,計(jì)算校準(zhǔn)因子,對二維劑量計(jì)的測量值進(jìn)行校準(zhǔn)修正,完成二維劑量計(jì)的劑量刻度。注:標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)采用圓柱形電離室時(shí),電離室的有效測量點(diǎn)與幾何中心距射線入射的模體表面的距離分別為deff與dp,且圓柱形電離室的內(nèi)半徑為r,對γ和X射線dp-deff=0.6r,對電子線dp-deff=0.5r。當(dāng)采用平行板電離室測量電子線時(shí),有效測量點(diǎn)為入射窗內(nèi)壁的中心點(diǎn)。重復(fù)性7.2將二維劑量計(jì)擺放在射束內(nèi)均勻輻射場中,注意盡量不要照射到其電子學(xué)部分,其上加足夠平衡厚度,下面的固體等效水模體厚度不小于5cm。距離為(80~150)cm,照射野為40cm×40cm,保持探測單元分布在照射野中,分別進(jìn)行10次連續(xù)照射,單次照射200cGy,按式()計(jì)算校準(zhǔn)測試單元示值的相對實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差,取最大值作1為測量結(jié)果。10Vij=11∑(Dij,k-Dij×100%)2()19Dijk=1式中:Vij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元示值的相對實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差,%;Dij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元第k次劑量示值,cGy;Dij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元?jiǎng)┝渴局灯骄?cGy。劑量線性7.3二維劑量計(jì)位置和輻射場條件與7.2相同,輻射場分別出束10cGy、20cGy、50cGy、100cGy、200cGy、300cGy2,按式()計(jì)算校準(zhǔn)測試單元的劑量線性,取最小值和最大值作為測量結(jié)果。D(ij,)-1×100%k()2Lij,k=Dij,k03JJF1745—2019式中:Lij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元第k次測量的相對偏差,%;Dij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元第k次劑量示值,cGy;Dij,k0———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元對應(yīng)位置處第k次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。劑量率線性7.4二維劑量計(jì)位置和輻射場條件與7.2相同,選擇3個(gè)常用劑量率擋分次照射(如:200cGymin/、300cGymin/、400cGymin/),單次照射200cGy,輻射場按每劑量率擋出束1次照射,選取校準(zhǔn)測試單元的示值,分別按式()計(jì)算劑量率線性,取最小值3和最大值作為測量結(jié)果。D(ij,)-1×100%k()3Wij,k=Dij,k0式中:Wij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元第k次測量的相對偏差,%;Dij,k———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元第k次測量的劑量示值,cGy;Dij,k0———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元對應(yīng)位置處第k次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。劑量示值誤差7.5二維劑量計(jì)位置和輻射場條件與7.2相同,輻射場分別出束6次照射,單次照射200cGy,選取校準(zhǔn)測試單元的示值,分別按式()計(jì)算劑量示值誤差,取最大偏離值4作為測量結(jié)果。ΔDij=Dij-Dij,0×100%()4Dij,0式中:ΔDij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元示值誤差,%;Dij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元示值平均值,cGy;Dij,0———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元對應(yīng)位置處單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。探測器響應(yīng)一致性7.6二維劑量計(jì)位置和輻射場條件與7.2相同,輻射場分別出束3次照射,選取校準(zhǔn)測試單元的示值,按式()計(jì)算探測器響應(yīng)一致性,取最小值和最大值作為測量結(jié)果。5Rij-R0()5Uij=×100%R0Dij其中:式中:()6Rij=Dij,0Uij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元響應(yīng)一致性值,%;Rij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元響應(yīng)值;4JJF1745—2019R0———校準(zhǔn)測試中心單元響應(yīng)值;Dij———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元示值平均值,cGy;Dij,0———第i行j列的校準(zhǔn)測試單元對應(yīng)位置處單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8按本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn),出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書應(yīng)包括JJF1071—2010中所要求的內(nèi)容,證書內(nèi)頁推薦格式見附錄B。復(fù)校時(shí)間間隔9建議復(fù)校時(shí)間間隔不超過12個(gè)月。注:由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自行決定復(fù)校時(shí)間間隔。5JJF1745—2019附錄A校準(zhǔn)原始記錄(推薦)格式樣式校準(zhǔn)證書編號:原始記錄號:委托單位聯(lián)系人環(huán)境溫度相對濕度聯(lián)系電話校準(zhǔn)日期℃%校準(zhǔn)地點(diǎn)備注測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)其他設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)輻射場證書號———?dú)鈮河?jì)證書號證書號———溫度計(jì)等效水模體水模體———儀器名稱生產(chǎn)廠家型號規(guī)格儀器編號被校儀器校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)項(xiàng)目1.重復(fù)性:2.劑量線性:%。%。3.劑量率線性:%。%;4.劑量示值誤差:擴(kuò)展不確定度:(k=2)。5.探測器響應(yīng)一致性:%。附原始測量數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:6JJF1745—2019附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(推薦)格式樣式證書編號:××××-××××校準(zhǔn)結(jié)果一、重復(fù)性:%。%。%。二、劑量線性:三、劑量率線性:四、劑量示值誤差:%;%。擴(kuò)展不確定度:(k=2)。五、探測器響應(yīng)一致性:以下空白。第×頁共×頁7JJF1745—2019附錄C劑量示值誤差校準(zhǔn)的不確定度評定示例測量方法C.1以標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的測量值作為劑量參考值,二維劑量計(jì)的測量劑量示值平均值作為測量值,計(jì)算示值誤差。測量模型C.2示值誤差采用相對值,取二維劑量計(jì)第20行20列的校準(zhǔn)測試單元為示例(省略行列下標(biāo)),按式(C.1)計(jì)算:D-D0(C.1)ΔD=×100%D0式中:ΔD———校準(zhǔn)測試單元示值誤差,;%D———校準(zhǔn)測試單元示值平均值,cGy;D0———校準(zhǔn)測試單元單次照射時(shí)輸出劑量參考值,cGy。測量不確定度分析C.3C.4根據(jù)測量模型,示值誤差的主要不確定度來源包括以下兩部分:()1校準(zhǔn)點(diǎn)的二維劑量計(jì)示值測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;()2校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。測量數(shù)據(jù)以一臺二維劑量計(jì)校準(zhǔn)為例。在環(huán)境溫度為21℃和相對濕度為61%的條件下,選取劑量參考值進(jìn)行校準(zhǔn),測量數(shù)據(jù)見表C.1。表C.1測量數(shù)據(jù)項(xiàng)目平均值123456劑量參考值/cGy163.9163.9163.9163.9163.9163.9163.9劑量示值/cGy164.28164.11163.77164.05164.55164.42164.20標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定()1計(jì)算靈敏系數(shù)C.5按式(C.2)、(C.3)計(jì)算靈敏系數(shù):c1(D)=1/D0(C.2)(C.3)D()c2D=-D020()校準(zhǔn)點(diǎn)的二維劑量計(jì)示值測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量()uD21采用A類方法評定。根據(jù)校準(zhǔn)點(diǎn)6次的測量值,采用貝塞爾公式按式(C.4)計(jì)算平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差:8JJF1745—2019116u1(D)=∑()D-D2(C.4)i5i=16()校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量()uD320校準(zhǔn)點(diǎn)的參考值為標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)測量的水吸收劑量值,采用空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子,按式(C.5)計(jì)算:D0=M·NK(1-g)·Katt·Km·Sw,air·Pu·Pcel(C.5)式中:M———標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的示值;g———X輻射產(chǎn)生的次級電子消耗與韌致輻射的能量占其初始能量總和的分額,數(shù)值約為0.003;NK———標(biāo)準(zhǔn)劑量計(jì)的空氣比釋動(dòng)能校準(zhǔn)因子;Pu———擾動(dòng)修正因子(其數(shù)值參見JJG589—2008,圖C1);Pcel———中心電極影響,其數(shù)值為1;Katt———校準(zhǔn)電離室時(shí),電離室壁及平衡帽對校準(zhǔn)輻射(一般為60Coγ射線)的吸收和散