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摘要：
目的 驗證和探討4種常用輻射檢測儀器（6150AD6+6150AD-b型劑量儀、FH40G+FHZ672E-10型劑量儀、451P型電離室劑量儀和AT1123型劑量儀）的時間響應(yīng)修正方法。方法 在X射線照射持續(xù)時間為500、200、100和50 ms情況下，記錄儀器顯示周圍劑量當(dāng)量率；根據(jù)電阻R和電容C串聯(lián)電路（RC電路）的時間響應(yīng)修正公式對數(shù)據(jù)進行時間響應(yīng)修正。結(jié)果 AT1123型劑量儀測量值與照射持續(xù)時間沒有相關(guān)性，其他3種劑量儀測量值隨照射時間變化明顯。結(jié)論 AT1123型劑量儀測量值可以不進行時間響應(yīng)修正，其他3種劑量儀測量值可通過時間響應(yīng)修正公式進行修正。

輻射防護檢測中經(jīng)常需要檢測射線照射持續(xù)時間短（ms - s的量，甚至ns - ms量）的X射線裝置所在工作場所。醫(yī)療診斷中的計算機X射線攝影（CR）和數(shù)字X射線攝影（DR）以及介入放射學(xué)使用的射線裝置在攝影模式時單次照射時間在ms - s量，工業(yè)應(yīng)用中的脈沖X射線機的單次照射時間甚至可達ns - ms量。為了得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，在射線照射持續(xù)時間短的情況下進行檢測，應(yīng)選擇響應(yīng)時間小于射線照射時間的儀器，否則需要對儀器測量值進行響應(yīng)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）有時間響應(yīng)的修正公式,電離室型儀表測量結(jié)果經(jīng)修正后才能用于判斷被檢測工作場所的輻射水平是否滿足國關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前,輻射檢測儀器時間響應(yīng)修正方法尚無定論,因此對輻射檢測儀器時間的研究非常必要。本研究使用輻射防護檢測中用的4種類型檢測設(shè)備,在照射持續(xù)時間為50 - 500ms的情形下進行測量,并使用時間響應(yīng)修正公式對儀器測量值進行修正及探討,將有助于推動常用輻射檢測儀器時間響應(yīng)修正方法的合理應(yīng)用。

材料與方法
1.測量對象:4種類型的劑量儀分別為德國Automess公司生產(chǎn)的6150AD6+6150AD-b型劑量儀、美國Thermo公司生產(chǎn)的FH40G+FHZ672E-10型劑量儀、美國Fluke公司生產(chǎn)的451P型電離室劑量儀和白俄羅斯ATOMTEX生產(chǎn)的AT1123型劑量儀。

2.儀器:美國GE公司生產(chǎn)的Brio型醫(yī)用X射線攝影設(shè)備。

3.測量方法:X射線機工作電壓80kV,電流200mA,照射持續(xù)時間分別設(shè)置為500、200、100和50ms,照射后記錄防護門外30cm處各劑量儀顯示的周圍劑量當(dāng)量率zui大值,該值乘以儀器校準(zhǔn)因子得到測量的周圍劑量當(dāng)量率。對于電離室型劑量儀,其RC電路時間修正公式為：
D（t）=h(1-e-t/τ)
式中,D(t)為t時刻儀器測量的周圍劑量當(dāng)量率,μSv/h;h為輻射場所實際的周圍劑量當(dāng)量率,μSv/h;t為時間,s;τ為RC電路的時間常數(shù),s,儀器響應(yīng)時間為2.197τ。

4.質(zhì)量控制:4種類型的劑量儀均經(jīng)過中國計量科學(xué)研究院的檢定或校準(zhǔn),測量時均在檢定或校準(zhǔn)的有效期內(nèi)。

結(jié)果
1.AT1123型劑量儀:AT1123型劑量儀在短時間測量模式下(>30ms)測量值隨著照射持續(xù)時間的變化見表1。相同照射時間條件下多次測量時,各樣本相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均<13%。對50~500ms測量的所有9個測量值,樣本相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均<10%。本次測量是在AT1123型劑量儀選擇短時間測量模式下進行的,儀器測量值與照射持續(xù)時間沒有相關(guān)性,其測量結(jié)果可以不進行時間響應(yīng)修正,這與儀器說明書是致的。

2.451P型電離室劑量儀、6150AD6+6150AD-b型劑量儀和FH40G+FHZ672E-10型劑量儀:3種劑量儀測量值列于表2~4,表中數(shù)據(jù)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(shè)備的測量值隨照射持續(xù)時間變化明顯,同儀器不同照射時間時,其測量值差別可達個量;與AT1123的顯示平均值比較差別接近兩個量。但相同照射時間條件下多次測量時,樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均<10%。

3.時于間響應(yīng)修正結(jié)果:選取AT1123型照射持續(xù)時間zui長(500ms)的測量值(41.4μSv/h)作為
公式(1)中輻射場所實際的周圍劑量當(dāng)量率h的值;需要指出6150AD6+6150AD-b型劑量儀和FH40G+FHZ672E-10型劑量儀為塑料閃爍體型探測,本研究也使用公式(1)進行修正,探索其可行性。對451P型電離室劑量儀、6150AD6+6150AD-b型劑量儀和FH40G+FHZ672E-10型劑量儀同時選500ms時測量值(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)對儀器測量值進行修正,修正值列于表5。從表5可以看出,3種劑量儀的修正值與h值

討論
根據(jù)以上測量和分析,針對測量情形,451P型劑量儀、6150AD6+6150AD-b型劑量儀、FH40G+FHZ672E-10型劑量儀在射線照射持續(xù)時間短的情形下的測量值是可以進行時間響應(yīng)修正的,公式(1)中的r值可取3.82、3.72和2.41s。但根據(jù)相關(guān)研究,此時計算的r值是否與該儀器的時間常數(shù)致,還需要進步討論。

另外,需要指出本次測量的輻射場較高,當(dāng)輻射水平低個量以上且照射時間<200ms時,儀器測量值會接近本底,本底的統(tǒng)計漲落會對修正結(jié)果造成很大的影響,甚至不能進行修正,比如實際周圍劑量當(dāng)量率為2.5μSv/h且照射時間為200ms時,根據(jù)公式(1)和上面計算的r值,可推導(dǎo)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(jié)果可為國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《放射診斷放射防護要求》的制定、修訂提供數(shù)據(jù)支持。

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十二烷基硫酸鈉(SDS)
二氨基聯(lián)苯胺(DAB)
四甲基偶氮唑鹽(MTT)
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(shù)(BMI)
反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)
天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)
干擾素(IFN)
調(diào)強放療(IMRT)
紅細(xì)胞(RBC)
危及器官(OAR)
放射增敏比(SER)
容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放療(VMAT)
計劃靶區(qū)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)
劑量長度乘積(DLP)
轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)
劑量體積直方圖(DVH)
腫瘤壞死因子(TNF）